Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Экономическая эффективность - Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции

Оглавление
Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции
Режимы работы и требования
Основные направления развития
Сухие трансформаторы с кварцевым заполнением
Кварцевый песок как наполнитель
Разгрузочная способность кварцевого песка, толщина взрывозащитного слоя
Расстояния утечки в кварцевом заполнении, особенности конструктивного исполнения кожуха
Технология приготовления кварцевого песка
Конструирование, изготовление и испытание
Кожух трансформатора
Ходовая часть трансформатора, вводы
Изоляторы и контактные зажимы
Электрическая схема подстанции
Распределительное устройство низкого напряжения
Распределительное устройство высокого напряжения
Выбор параметров взрывозащиты, изоляционных промежутков
Кварценаполиенный трансформатор
Напряжение короткого замыкания трансформаторов
Энергетические характеристики питаемых электродвигателей
Нагрузочная способность шахтных трансформаторов
Обоснование применения трансформаторов с малыми значениями Uк
Эксплуатация
Установка и монтаж
Включение в работу и эксплуатация
Экономическая эффективность
Направления развития и совершенствования конструкций

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.
схемы электроснабжения участка
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.

Характеристики

Схема 1

Схема 2

Номинальное напряжение стороны НН, в

400

400

 

17,3

Номинальный ток стороны НН, а .. .

260

260

Коэффициент загрузки

0,4

0,4

Потери в трансформаторе, Вт:

 

 

а) холостого хода    

1 000

913

б) короткого замыкания при К3=0,4

640

400

Суммарные потери в трансформаторе

 

 

Р = РХ.х.+ РК.З., Вт

1 640

1 313

 

    

400

Длина кабеля НН, м   

700

300

Сечение кабеля ВН, мм2 

    

35

Сечение кабеля НН, мм2 

95

95

Сечение гибкого кабеля НН от РЛ до

 

 

комбайна ГРШСНЭ, мм2  

50

50

Активное сопротивление кабеля ВН, Ом

    

0,2

Активное сопротивление кабеля НН

 

 

(СБ-1 -3X95), Ом  

0.97

0.019

Активное сопротивление кабеля НН

 

 

ГРШСНЭ, Ом   

0,078

0,078

Индуктивное сопротивление кабеля ВН,

 

 

ОМ/КМ   

0,078

Индуктивное сопротивление кабеля НН,

 

 

Ом/км   

0,072

0,072

Суммарные потери в кабеле

 

 

Р=—Pвн + Рнн Вт    

8710

4 800

Время работы подстанции в сутки, ч . .

1

8

Количество рабочих дней в году ....

300

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.



 
« Качество электроэнергии на промышленных предприятиях   Методы и средства диагностики оборудования ВН »
электрические сети