История электрификации горной промышленности
Шрифт:
Для приборов рабочего освещения в производственных помещениях и общественных зданиях, а также в прожекторных установках наружного освещения допускаются отклонения напряжения в пределах от –2,5 до +5 % номинального; для электродвигателей и пусковых аппаратов от –5 до +10 %; для остальных электроприемников от –5 до +5 %.
Колебание напряжения , когда скорость направления напряжения равна или больше 1 % в секунду.
Для отдельных электроустановок с резкопеременными нагрузками, например электропривод одноковшовых экскаваторов, разрешаются колебания напряжения до 1,5 % при неограниченной их частоте.
Несинусоидальность формы
На зажимах асинхронного двигателя возможна несинусоидальность кривой напряжения и больше 5 %, если с учетом других факторов нагрев двигателя не превышает допустимого (ГОСТ 13109-67).
Смещение нейтрали трехфазной сети – абсолютная величина напряжения нулевой последовательности - не должна превышать значений, при которых действующие значения напряжения не выходят за допустимые пределы.
Несимметрия трехфазной системы напряжений на зажимах любого трехфазного электроприемника длительно допустима, если ее величина не привышает 2 % номинального фазного напряжения.
На зажимах асинхронного электродвигателя допускается несимметрия и более 2 %, если с учетом других влияющих факторов (отклонение напряжения и несинусоидальности кривой напряжения) нагрев двигателя не превышает допустимого.
Отклонение частоты от номинального значения в нормальном режиме работы, усредненное за 10 минут, возможно в пределах ± 0,1 Гц. Колебания частоты не должны превышать 0,2 Гц сверх отклонений частоты. Отклонения и колебания частоты обусловливаются режимами нагрузки энергетической системы в целом и при расчетах систем электроснабжения промышленных предприятий, как правило, не рассматриваются.
Электробезопасность, вопросам которой уделяют большое внимание как при проектировании, так и при эксплуатации систем электроснабжения предприятий, обеспечивается целым комплексом организационно-технических мероприятий, изложенных в нормативных документах и специальной литературе.
Специфические условия горных разработок (высокая, относительная влажность воздуха, наличие агрессивных вод и токопроводящей шины, передвижной характер работы большинства машин и механизмов) создают повышенную опасность поражения людей электрическим током. Поэтому эксплуатация электроустановок горных предприятий регламентируется рядом специальных нормативных документов: Правилами техники безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПТБ), Правилами технической эксплуатация (ПТЭ) при разработке угольных и сланцевых месторождений открытым способом, Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах, правилами технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт и другими различными отраслевыми инструкциями.
Подробно вопросы электробезопасности при эксплуатации электроустановок горных предприятий изучаются в профилирующих курсах «Электрификация горных работ» различных специализаций.
Экономичность системы электроснабжения оценивают по минимуму приведенных затрат в результате сравнения нескольких вариантов, отвечающих техническим требованиям. В тех случаях, когда приведенные затраты отличаются на незначительную величину в пределах возможной точности расчетов (5–10 %), предпочтение следует отдавать варианту с лучшим качественными показателями.
Приведенные затраты являются мерой стоимости, их рассчитывают только для изменяемой части сопоставляемых вариантов.
Качественные показатели характеризуют технические решения, которые непосредственно не имеют стоимостного выражения.
Вариант
2.3. Электрические станции
Электрические станции - это электроустановки, служащие для производства электрической и тепловой энергии из других видов энергии. Электростанции сооружают с учетом возможности широкого использования природных энергетических ресурсов.
2.3.1. История развития электрических станций
Для питания осветительных установок в ХIХ в. использовались так называемые блок-станции. Это были генераторные станции, назначением которых являлось снабжение электроэнергией небольшого числа потребителей, сосредоточенных в пределах одного дома или небольшого квартала города. Часто такие станции назывались «домовыми» (рис. 2.1). На таких станциях обычно передача от первичного двигателя (паровой машины или двигателя внутреннего сгорания) к генератору осуществлялась с помощью ремня. Применение ременной передачи, с одной стороны, позволяло приводить быстроходный генератор (1000 об/мин и больше) от сравнительно тихоходных паровых машин (до 200 об/мин), но, с другой стороны, требовало установки генератора на салазках, которые допускали его перемещение для увеличения натяжения ремня.
Первые блок-станции были построены в Париже для питания свечей Яблочкова, установленных на улице Оперы. В России подобного рода установкой освещался Литейный мост в Петербурге (1879 г.).
Однако блок-станции существовали недолго. Идея централизованного производства электроэнергии была настолько экономически целесообразной и настолько соответствовала основному направлению промышленного развития, что первые центральные электростанции появились уже в начале 1880-х гг., устранив блок-станции.
Появление системы трехфазного тока послужило мощным импульсом широкого использования электрической энергии в промышленности вместо пара, воды и сжатого воздуха. Горная промышленность - фактически первая отрасль, где было положено начало практическому применению электрической энергии. В России в горной промышленности электроустановки появились в 1888 г. Они состояли из небольших генераторов постоянного тока с паровым приводом, служивших главным образом для освещения и питания двигателей подъемных установок и водоотлива. Уже в 1900 г. на I Всероссийском электротехническом съезде сообщалось о применении электрической энергии на Зыряновских свинцово-серебряных рудниках Алтая, Брянских угольных копях Донбасса и Кизеловских угольных копях Урала.
Первая промышленная электростанция в Сибири была создана на Алтае. Она была построена под руководством горного инженера Н.Н. Кокшарова летом 1892 г. на Зыряновском руднике. Отсутствие вблизи предприятия топливных ресурсов подтолкнуло воспользоваться энергией р. Березовка, на которой построили ГЭС мощностью 150 кВт. В связи с тем что расход воды резко колебался, недалеко от Зыряновска на канале, подводящем воду к станции, создали водохранилище. Электроэнергия использовалась для шахтного водоотлива, электрифицировали рудодробилку, канатную железную дорогу, электролитическую фабрику, производственные помещения и жилые постройки. Это позволило в первый же год снизить эксплуатационные расходы на водоотлив почти в вдвое.