CC BY
30
© Ю.С. Дорошев, М.В. Полищук, 2009
Ю.С. Дорошев, М.В. Полищук
РАЦИОНАЛЬНАЯ ТОПОЛОГИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ
Организация коммерческого учета электроэнергии по показаниям счетчиков отходящих дефектов приводит к увеличению затрат на 15 — 20 % по сравнению с учетом на вводе, что обусловлено наличием рекуперируемой карьерными экскаваторами электроэнергии, подпитывающей других потребителей, электрически с ними связанных.
Ключевые слова: карьерные экскаваторы, угольный разрез, распределительные сети, топология.
Я а карьерных экскаваторах источником механической энергии для приведения в действие рабочих механизмов - подъема, тяги (напора), поворота, хода служат электрические двигатели. Наиболее распространена система генератор - двигатель (Г-Д), при которой механическая энергия вращения основного (сетевого) двигателя, питающегося от сети 6 кВ, преобразуется генераторами подъема, тяги (напора), поворота в электрическую, передаваемую к исполнительным двигателям главных приводов. Энергия двигателей главных приводов снова преобразуется в механическую и поступает на рабочий механизм с помощью трансмиссии (электрической и механической связи). Таким образом, распределительная высоковольтная сеть разрезов через устройства преобразования энергии и трансмиссию связана с рабочими механизмами.
Общеизвестно, что электрические машины являются обратимыми, т.е. при определенных условиях генератор может быть двигателем и наоборот. Двигатель становиться генератором в том случае, когда его вал приводится во вращение каким-либо механизмом до скорости, превышающей скорость идеального холостого хода (для асинхронных двигателей) и если угол нагрузки д синхронного двигателя меняет свой знак, а также при выбеге, т.е. при вращении вала отключенного от источника питания двигателя под действием инерции.
Процесс экскавации карьерными экскаваторами состоит из периодов черпания, подъема ковша, поворота под разгрузку, разгрузки, поворота в забой с одновременным опусканием ковша и торможением поворотной платформы. В период опускания ковша и торможения платформы энергия механических масс через трансмиссию передается в конечном итоге сетевому двигателю преобразовательного агрегата, что приводит к его разгону выше скорости холостого хода (для асинхронных двигателей) и генераторному торможению, а для синхронных - к изменению знака угла нагрузки д , при этом происходит обратное преобразование энергии. В соответствии с законом сохранения энергии она отдается обратно в сеть (рекуперируется). При этом, если в этот момент в сети имеются другие потребители электрической энергии, то они будут подпитываться рекуперированной энергией, преобразуя ее в полезную работу.
Схема электроснабжения ООО «Гидрошахта Липовецкая экспериментальная» организована таким образом, что от шин п/с 35/6 «Восток» получают питание потребители участка открытых горных работ и участка подземных работ «Южный-3». Счетчики электроэнергии установлены на отходящих фидерах и на вводе п/с «Восток», причем оплата за потребленную электроэнергию производится по показаниям счетчиков отходящих фидеров. Было замечено, что суммарные показания счетчиков отходящих фидеров всегда больше показаний счетчика на вводе. Разница в показаниях - это та часть рекуперированной электроэнергии экскаваторами участка открытых горных работ, которая, замыкаясь по шинам п/с «Восток», подпитывает потребителей участка подземных работ «Южный-3». Поскольку счетчики отходящих фидеров имеют стопоры обратного хода, то рекуперированная электроэнергия не учитывается счетчиком фидера открытых работ, а учитывается счетчиком фидера подземных работ. При этом предприятие переплачивает поставщику электроэнергии сумму равную стоимости рекуперированной электроэнергии.
Кафедрой горной электромеханики проводились экспериментальные исследования режимных параметров карьерных экскаваторов в условиях угольного разреза «Павловский-2» с помощью установки на основе измерительных преобразователей типов Е и многоканального автоматического потенциометра типа КСП - 4. На
представленной копии фрагмента регистограммы режимных параметров экскаватора ЭШ-10/70 № 8 (дата
проведения эксперимента 3.11.89 г.) нулевая линия для отчета значений активной Р и реактивной Q мощностей смещена на середину ленты посредством подачи напряжения постоянного тока на измерительные преобразователи активной и реактивной мощностей. На регистограмме области графика активной мощности Р, расположенные ниже нулевой линии, соответствуют рекуперированной энергии.
Таким образом, экспериментально подтверждается наличие рекуперации активной мощности (энергии) в сеть 6 кВ, однако необходимо проведение дополнительных исследований для определения достоверных значений рекуперированной электроэнергии при работе одноковшовых экскаваторов различных типов.
С точки зрения рациональной топологии распределительных сетей горных предприятий целесообразно электрическое соединение электроприемников, способных рекуперировать электроэнергию в сеть с другими потребителями. При этом необходимо отказаться от секционирования сборных шин, если это не повлечет за собой значительного увеличения тока короткого замыкания. гачш
J.S. Doroshev, M. V. Polischuk
RATIONAL TOPOLOGY OF DISTRIBUTIVE NETWORKS OF OPENCAST COLLIERY
The organization of the commercial account of electric power by evidences of counters of the leaving defects in the result increase expenseses on 15 - 20 % in contrast with account on entering that is conditioned by quarry excavator recuperation of the electric powers, that supply other consumers, electrically bounded with them.
Key words: opencast excavator, opencast colliery, distributive networks, topology.
__ Коротко об авторах
Дорошев Ю.С.— доцент, Полищук М.В. - аспирант, ДВГТУ, г. Владивосток.
