CC BY
13
© А.Ю. Башкуров, 2013
УДК (696.6 + 628.9 622.143) (075.8) А.Ю. Башкуров
ПРИМЕНЕНИЕ ГРУППОВОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК К РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМ ТРАНСФОРМАТОРНЫМ ПОДСТАНЦИЯМ В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Проведены исследования по оптимизации подсистемы электроснабжения и в первую очередь увязки числа распределительных подстанций с уровнем напряжения распределительных линий технологических потребителей.
Ключевые слова: электроснабжение геологоразведочных работ; централизованные системы электроснабжения.
Геологоразведочные работы, проводимые в основном бурением разведочных скважин, относятся к энергоемкой технологии, в процессе которой потребляется большое количество как электрической, так и тепловой энергии.
Уровень затрат на энергообеспечение при производстве буровых работ нередко достигает половины всех расходов по смете на их выполнение.
Обеспечение электроэнергией геологоразведочных установок осуществляется посредством присоединения их к региональным сетям или путем использования собственных энергоисточников, представленных дизельными электростанциями (ДЭС).
Как показывает статистика исследований последних лет, основным направлением развития энергетики отдаленных и труднодоступных районов является ориентация на широкое использование локальных комплексных энергоисточников [1, 2]. Однако удельный вес использования централизованных систем электроснабжения остается и будет оставаться достаточно высоким, а одним из важнейших направлений экономии затрат на энергетику при этом является оптимизация подсистемы электроснабжения и в первую очередь увязки числа распределительных подстанций с уровнем напряжения распределительных линий технологических потребителей, то есть решение вопроса области применения группового присоединения потребителей (буровых станков) к энергоисточнику (трансформаторным подстанциям (ТП)).
Исследование этого вопроса осуществлялось применительно к использованию буровых установок колонкового бурения типа УКБ-4 и УКБ-5. Первая предназначена для бурения на глубину 300—500 м, вторая - на глубину 500-800 м.
Капитальные вложения для данного варианта будут состоять из стоимости трансформаторной подстанции:
К = Кп1, (1)
где КТП1 — стоимость трансформаторной подстанции, руб.
Рис. 1. Схема электроснабжения потребителей присоединенных к одной ТП
.гппппп
1ЭДр(Э
юооо о
5Й0СЮ
3; р_уб
ГУК5-4 1Ун!Ь-Ь
И яп
Аи
Ип"
Ипч
и
Рис. 2. Структура эксплуатационным затрат для сетки скважин 100 м., для установок УКБ-4, УКБ-5
Эксплуатационные расходы на электроснабжение складываются из затрат, связанных с обслуживанием электроустановок (Изп); затрат на энергию (Иэ); затраты на строительство распределительных линий (Ирл), амортизируемых в течении года; издержек связанных с потерями энергии в линиях и трансформаторах (Ипэ).
Я2 ИТ С
Иг = 1,36Зтпкрш + ]Рс1СэТк + 0,02Бт1СэТк +]МКл16р + ] СЦ2^ э , (2)
где ЗТП - основная месячная зарплата по обслуживанию ТП (согласно средней заработной платы для данной специальности по стране); кр - районный коэффициент; т - число месяцев в квартале; ] - число потребителей; РС1 - средняя активная мощность, кВт; СЭ - стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, руб;
Рис. 3. Схема электроснабжения от приемного пункта к индивидуальным трансформаторным подстанциям
Тпр - число ча-
Т = = ((365 - т) ■ п ■ Т ■ К - Т )/4
к 4 ' с с рт пр' '
- средневзвешенное время работы потребителей за квартал; Пс - число смен; Тс -
продолжительность смены, ч; Крт - коэффициент, учитывающий время передислокации и ремонта сов, на которое сокрашена продолжительность работы в праздничные дни; БС1 -
средняя полная мошность, кВА; Рст - средняя тепловая нагрузка, кВт; N -
число скважин пробуренных одной установкой УКБ-4 (исходя из глубины геологоразведочных скважин, твердости пород); d - расстояние между потребителями (расчеты проводились для 50 м, 100 м и 500 м, т. к. сетке скважин для геологоразведочных работ наиболее характерны данные значения расстояния ); и, и2 - напряжение, В; 5 - плошадь сечения проводов; у - проводимость материала проводов.
Согласно полученным данным, наиболее весомыми статьями эксплуатационных затрат являются: издержки на энергию (топливо), издержки на временные распределительные электрические сети, амортизируемые в течение года.
В варианте электроснабжения от приемного пункта к индивидуальным трансформаторным подстанциям, капитальные вложения примут следуюший вид:
К = ]К
Рис. 4. Структура эксплуатационных затрат для сетки скважин 100 м., для установок УКБ-4, УКБ-5
5000000 З.руб
45^0000 -4009000 -9500000 »0(30000 1503000 2000000 1500000 1000000 500000 ■
о
0,4 кВ
10 кВ
о
0.1
0Г2
0.5
04
0.5
л 06
ям
Рис. 5. Зависимость затрат от расстояния между потребителями для установки УКБ-4
-
эйепоо 50Й0Ш
гиоооо
20ООИО
нгайшц Зн(1нМ1
о -I
руА
п
41 I
4.П
П4
о. кьг
Рис. 6. Зависимость затрат от расстояния между потребителями для установки УКБ-5
Эксплуатационные расходы: Иг = 1,36 Зтпкрт + ]Рс1СэГк + 0,02 ]'БТ 2СэГк + ]МКл 2 Нр
+]
Я2 НТ С
^дУ' к^э
У уБ
(4) 369
Согласно полученным данным, как и в предыдушем варианте, наиболее весомыми статьями эксплуатационных затрат являются: издержки на энергию (топливо), издержки на временные распределительные электрические сети, амортизируемые в течение года.
Затраты по указанным выше вариантам электроснабжения определяются:
З =
-К - Ц + (С -1)
1 - (1 +г
-И1 + К1 рС
1 - (1 + i)-n , Ki(1 - pn)
(1 + i)n
(5)
З2 =
1 - (1 + i)-n -K2 - Ц0 + (С -1)1 ( i) И2 + K2рС
1 - (1 + i)-n , K2(1 - pn)
(1 + i)n
(6)
где 1 — ставка альтернативного вложения; С — ставка налога на прибыль; р — коэффициент амортизации оборудования; п — число периодов для года.
Получены зависимости затрат от расстояния между потребителями для указанных выше вариантов, для установок УКБ-4, УКБ-5.
Из представленных зависимостей следует, что при централизованном электроснабжении от региональных сетей в современных условиях ценообразования групповое присоединение буровых станков к трансформаторной подстанции предпочтительнее глубокого ввода в пределах 100-120 м сетки буровых работ.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лимитовский A.M. Электрооборудование и электроснабжение геологоразведочных работ. — М. АиБ. 1998. — С. 115.
2. Лимитовский A.M., Меркулов М.В., Косьянов В.А. Энергообеспечение технологических потребителей геологоразведочных работ. — М.: РГГРУ, 2008. — С. 86. ДИН
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Башкуров Артем Юрьевич — аспирант, «Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе», office@msgpa.edu.ru
_Д
