Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции - Экономическая эффективность

ГЛАВА ВОСЬМАЯ
экономическая эффективность
ПРИМЕНЕНИЯ КВАРЦЕНАПОЛНЕННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПОДСТАНЦИИ
Внедрение передвижных взрывобезопасных подстанций позволило исключить строительство в шахтах дорогостоящих камер с огнестойким креплением и обеспечить непрерывное .перемещение подстанции вслед за перемещением забоя. Это дало возможность значительно снизить эксплуатационные затраты. В то же время стоимость взрывобезопасного трансформатора в несколько раз выше стоимости маслонаполненного. Сопоставление суммы затрат при обеих системах электроснабжения позволяет оценить экономическую эффективность от внедрения взрывобезопасной подстанции.
Для стационарной подстанции (установка трансформатора ТМШ-180/6 и высоковольтного выключателя УРВ-6) строится ниша, стоимость которой составляет в среднем около 3 000руб.
Для передвижной подстанции требуется камера для высоковольтного выключателя, которая не требует переноса при передвижении  подстанции и может быть отнесена к стоимости УРВ.
При стационарной подстанции к ней прилегает специальный штрек, закрепленный арочной крепью с железобетонными затяжками. В случае взрывобезопасной подстанции надобность в железобетонных затяжках отпадает и можно применить металлическую крепь с деревянными затяжками.
Расчет затрат при строительстве обоих типов штреков показывает, что в случае применения взрывобезопасной подстанции стоимость штрека на 1 000 руб. меньше, чем три стационарной подстанции. При литании токоприемников от передвижной подстанции часть низковольтного кабеля заменяется высоковольтным.

На рис. 8-1 приведены две схемы электроснабжения участка угольной шахты. Первая схема с применением стационарной подстанции с трансформатором ТМШ, вторая—передвижной подстанции.
В табл. 8-1 приведены данные расчета экономии электроэнергии от применения передвижной подстанции типа ТКШВП мощностью 180 кВА взамен стационарной подстанции с трансформатором типа ТМШ.

Рис. 8-1. Различные схемы электроснабжения участка.
1— схема электроснабжения участка от стационарной подстанции; 2— схема электроснабжения участка от передвижной подстанции.
Как видно из табл. 8-1, снижение потерь в трансформаторе составляет 1640—1 313=327 Вт, в кабелях 8710—4 800=3 910 Вт, а всего 4,24 кет.
Это дает годовую экономию энергии на каждой подстанции 4,24 • 18 • 300 = 23 тыс. кет • ч.
Учитывая, что ежегодно вводится в действие около двух тысяч подстанций, ежегодная экономия энергии от такого перехода составляет уже 40—50 млн. кет • ч.
Помимо экономии электроэнергии, .внедрение передвижных взрывобезопасных подстанций позволяет существенно снизить расход дефицитных цветных металлов меди и свинца за счет уменьшения сечения прокладываемых кабелей.
При среднем удалении лавы от стационарной подстанции из 400 м и от передвижной на 100 м, 300 м низковольтного кабеля заменяется высоковольтным, имеющим в 3 раза меньшее сечение (35 мм2  вместо 95 мм2). Эго позволяет сэкономить, как показывают проведенные расчеты, около 550 кг меди и 150 кг свинца, что многократно перекрывает 180 кг меди, дополнительно расходуемых во взрывобезопасном трансформаторе по сравнению с масляным трансформатором типа ТМШ.

Однако приведенные выше цифры экономии электроэнергии и цветных металлов, реализуемой при внедрении передвижных взрывобезопасных подстанций вместо стационарных трансформаторов, хотя и весьма существенны, все же не являются основными факторами, характеризующими экономическую эффективность этой схемы электроснабжения. Решающим достоинствам передвижных трансформаторных подстанций является возможность поддержания на приемниках энергии — угледобывающих машинах — высокого уровня напряжения, обеспечивающего высшую их производительность. При питании электродвигателей от стационарной подстанции на больших скоростях комбайны могут работать только первые дни после переноса подстанции. Затем с увеличением длины низковольтной сети падение напряжения в ней заметно растет, уменьшается и скорость подачи угледобывающих машин.
Передвижные подстанции, непрерывно перемещаясь вслед за забоем, позволяют поднять напряжение на механизмах в среднем на 10—13%. Вследствие этого угледобывающие машины могут работать на более высоких скоростях подачи.
Как показывают расчеты, производительность комбайна при питании его от передвижной подстанции на 19% выше, чем при питании от стационарной подстанции.
Расчет экономической эффективности внедрения взрывобезопасных передвижных трансформаторных подстанций вместо стационарных с масляными трансформаторами, по принятой для подобных случаев методике, показал, что на каждой подстанции обеспечивается экономия средств в среднем около 4 тыс. руб. При двух тысячах подстанций, вводимых ежегодно, общая экономия составляет 8 млн. руб.