9.3 Организация энергоснабжения

При производстве ГРР в качестве источника энергии используются либо линии электропередач государственных (акционерных) сетей, либо электростанции (передвижные и стационарные), либо двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

Способ получения энергии выбирается по экономическим соображениям, при этом учитываются следующие факторы:

• расстояние перевозки горюче-смазочных материалов;

• стоимость строительства ЛЭП, стационарных и передвижных электростанций;

• надежность и длительность эксплуатации установок.

ДВС используется при небольших объемах работ и когда строительство ЛЭП нецелесообразно по причинам больших расстояний и сложных географических условий.

Основные недостатки:

• необходимость квалифицированных специалистов для эксплуатации и ремонтов;

• имеют короткий межремонтный цикл;

• отрицательно реагируют на перепады температуры.

Электроэнергия от государственной сети – наиболее предпочтительный вариант, так как достаточно низкие тарифы по оплате электроэнергии; бесперебойная подача; возможность полностью автоматизировать и механизировать производственный процесс с точки зрения электрической энергии.

Отрицательный момент: высокая стоимость строительства линии электропередач на большие расстояния.

Электростанции стационарные и передвижные – в качестве топлива используют дизельное топливо. По назначению они делятся на:

основные;

• резервные;

• аварийные.

Основные – используются в качестве автономных источников питания, то есть там, где нецелесообразно строить ЛЭП.

Резервные – используются для замены вышедших из строя основных электростанций или в качестве резервного источника питания.

Аварийные – используются на объектах, на которых недопустимы перерывы для подачи электроэнергии.

По мощности все эти электростанции делятся на три группы:

• ДЭС малой мощности – до 50 кВт.

• Средней мощности – от 50 до 200 кВт.

• Большой мощности – свыше 500 кВт.

Для организации электроснабжения ГРР составляют проект, в котором разрабатывают организационно-технические мероприятия по эффективному использованию энергии. К таким мероприятиям относят:

• расчет типов и марок электростанций;

• определение напряжение питания, сечения проводов и кабелей, составление схемы энергоснабжения;

• определение затрат времени и денежных средств на осуществление того или иного вида энергоснабжения;

• расчет стоимости 1 кВт/час электроэнергии с учетом расходов, необходимых для обслуживания ЛЭП и трансформаторных подстанций;

• определение численного и квалификационного состава персонала;

• составление графиков режима труда и отдыха;

• составление проекта организации ремонта электрооборудования.

Потребное количество электроэнергии для геологоразведочных организаций определяется по формуле:

,

где: Р_р– расчетная мощность всех потребителей; Р_у – суммарная установленная мощность всех потребителей, кВт; К_с – коэффициент спроса, (0,5 – 1,0); - коэффициент использования мощности (0,6 – 1,0).

Исходя из этой расчетной мощности потребителей, выбирают конкретный тип электростанций.

Количество энергии, вырабатываемое одной станцией, рассчитывается по формуле:

,

где: Р_г – мощность генератора станции; К_с – коэффициент спроса; Т_с – продолжительность смены в часах; К_м – коэффициент использования оборудования по машинному времени.

Стоимость 1 кВт/час электроэнергии, вырабатываемого станцией:

,

где: С_{1маш.-см.}– стоимость 1 машино-смены работы электростанции; Q_э – количество энергии, вырабатываемое электростанцией.

Общая потребляемая энергия всегда меньше, чем вырабатываемая энергия, поэтому в расчеты вводятся так называемые коэффициенты загрузки.

Коэффициент загрузки рассчитывается по формуле:

,

где: Q_э.н. – номинальное количество электроэнергии; К_э.р.– расчетное количество электроэнергии.

При использовании электроэнергии от государственной. сети организация составляет проект на строительство ЛЭП и трансформаторных подстанций. Стоимость проекта определяется прямым сметно-финансовым расчетом. Проект согласовывается с объединениями эксплуатации энергоустановок; с Энергонадзором; с землепользователем, на территории которого будут проложены ЛЭП и установлены трансформаторные станции.

Мощность трансформаторных подстанций определяется следующим образом:

,

где: Р_у – установленная мощность потребителей; - средневзвешенный коэффициент полезного действия всех потребителей; - КПД ЛЭП (КПД<1).

При использовании государственной сети организация получает самую дешевую электроэнергию. Более дорогой, электроэнергия, будет в случае ее потребления от промышленных электростанций. Самой дорогой - при использовании стационарных или передвижных электростанций.

При оплате электроэнергии устанавливается двуставочный тариф, который слагается из стоимости установленной мощности и фактически израсходованной или потребленной электроэнергии.

Формула двуставочного тарифа в общем виде:

где: А – плата за 1 кВт/час установленной мощности; Р_у – установленная мощность потребителей; В –стоимость 1 кВт/час потребленной электроэнергии; Н – норма потребления электроэнергии в одну смену; Т_см – количество рабочих смен; К_ск – коэффициент скидок или надбавок за коэффициент использования мощности.

Коэффициент скидок: Кск = 1, если cos φ=норм.

Кск < 1, если cos φ < норм.(0,8-0,9)

Кск > 1, если cos φ норм.>(1,1-1,3)

При строительстве собственных электростанций места их заложения необходимо выбирать таким образом, чтобы суммарные потери электроэнергии в линии электропередач не превышали 10%.

Длина ЛЭП допустимая:

где: - допустимые потери напряжения в сети; U – линейная мощность в сети; S – площадь поперечного сечения проводов; 2*Py – двойная установленная мощность потребителей; - удельное электрическое сопротивление проводов.