Рис. 59. Типовая схема электроснабжения горных предприятий
Питание горных предприятий электроэнергией может осуществляться следующими основными способами: от энергетических систем; от собственных электростанций, связанных с системами от автономных источников питания, Например, в угольной промышленности на схемы питания от мощных энергосистем находится свыше 97% всей потребляемой электроэнергии. Схемы распределения электроэнергии строятся по ступенчатому принципу, где число ступеней определяется мощность» потребителя и размещением нагрузок на территории предприятия Обычно применяют две-три ступени, так как при большем числе ступеней усложняются: коммутация, защита и эксплуатация.
Когда предприятия расположены в одном направлении от энергосистемы, то применяют разомкнутые магистральные схемы. Надежность работы таких схем достигается путем установки систем АПВ и АВР.
Наиболее предпочтительны замкнутые магистральные схемы, когда горные предприятия получают электрическую энергию от двух ЛЭП, связывающих два независимых источника питания.
Любые из принятых схем электроснабжения должны обеспечить бесперебойное и наиболее экономичное снабжение потребителей энергией и быть простыми и надежными. Основой, как подчеркивалось ранее, должна являться система глубокого ввода. В схемах электроснабжения необходимо широко применять глухие ответвления как от одиночных, так и от параллельных линий с установкой на этих ответвлениях разъединителей и отделителей. Схемы ГПП должны применяться без силовых выключателей на стороне 3.5, 110, 220 кВ на вводах, без сборных шин на стороне высшего напряжения или с одной системой шин. Установку силовых выключателей следует производить только на вводах мощных подстанций или для устранения аварийных режимов электрооборудования. Секционирование производят разъединителями, а в схемах с применением АВР устанавливают межсекционные силовые выключатели.
Типовая схема электроснабжения горных предприятий приведена на рис. 59.
5. МЕТОДЫ ПОДСЧЕТА НАГРУЗОК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОДСТАНЦИЙ
Для определения электрических нагрузок применяются упрощенные или более точные методы. При проектировании новых горных предприятий вначале производится предварительный расчет электрических нагрузок на основании данных о суммарной установленной мощности отдельных потребителей (подземных участков, стационарных установок., потребителей поверхности), а затем производится окончательный уточненный расчет с использованием конкретных данных о единичных приемниках отдельных технологических процессов производства и всего предприятия в целом.
Нагрузки определяют от низших к высшим ступеням электроснабжения предприятия по отдельным расчетным узлам в сетях напряжением до и выше 1000 В.
К основным методам определения расчетных (ожидаемых) нагрузок относят: 1) определение расчетной нагрузки по методу коэффициента спроса; 2) по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период; 3) по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки; 4) по средней мощности и коэффициенту максимума нагрузки; 5) по средней мощности и среднему квадратичному отклонению (статистический метод).
Правильное определение электрических нагрузок при проектировании является основой для рационального решения всего сложного комплекса вопросов электроснабжения предприятия.
Однако на предприятиях горной промышленности существует ряд факторов и различных зависимостей, которые трудно учитывать при проектировании. Например, режимы и графики работы горных предприятий очень разнообразны, меняются во времени с закономерной тенденцией непрерывного роста электрических нагрузок. Поэтому в горной промышленности на основании многолетнего опыта проектирования и эксплуатации приняты два метода расчета нагрузок систем электроснабжения: метод коэффициента спроса и метод удельного расхода электроэнергии. По первому методу разрабатывают проектные задания, технические проекты и рабочие чертежи. Вторым методом пользуются для производства укрупненных расчетов электрических нагрузок горных предприятий.
Расчетные электрические нагрузки определяют по методу коэффициента спроса в такой последовательности:
все намеченные к установке электроприемники объединяют в группы по технологическим процессам и по величине необходимого напряжения;
определяют суммарные установленные мощности электроприемников;
определяют активные, реактивные и полные электрические нагрузки электроприемников, а также суммарные нагрузки по группам с одинаковой величиной напряжения;
производят расчет нагрузок подземных участков, используя
формулы (34)—(38).
определяют места расположения стационарных и передвижных подстанций и распределяют потребители электроэнергии по подстанциям;
разрабатывают технико-экономические мероприятия по компенсации реактивной мощности (глава XII, § 5);
производят выбор мощности и числа трансформаторов на ГПП;
определяют годовой и удельный расходы электроэнергии по горному предприятию.
Значения коэффициента спроса и коэффициента мощности для основных электроприемников горных предприятий приведены в табл. 22.
Для группы однородных по режиму работы электроприемников расчетная нагрузка (соответственно в кВт, квар и кВ-А) определяются из выражений:
где Кс — коэффициент спроса конкретной характерной группы приемников, принимаемый по справочным материалам;
tg φ — соответствует характерному для данной группы приемников cos φ, определяемому по справочным материалам.
Пример. Определить расчетную мощность ГПП горного предприятия по методу коэффициента спроса. Подстанция глубокого ввода.
Решение. Распределяем электроприемники предприятия по конкретным группам, находим их суммарную мощность, по табл. 22 находим значения коэффициента спроса и соа φ для каждой группы электроприемников; по соответствующим значениям cos φ определяем значения tg φ и согласно формулам (13)—(15) определяем расчетные нагрузки. Все необходимые данные и расчет сведены в табл. 23.
По расчетной мощности Sp = 5670 кВ А принимаем к установке два трансформатора ТМН-6300/110 мощностью по 6300 кВ-А (один рабочий, второй — резервный). Находим коэффициент загрузки трансформатора: 
Таблица 22
Таблица 23
