На текущий момент в нашей стране добычей полезных ископаемых, в том числе золота, алмазов, других ценных материалов занимаются горно-обогатительные комбинаты (ГОКи), причем:

• после блокирования импортного оборудования, машин, техники, приборов, устройств зарубежными странами, проявившими недружественное отношение к России, наблюдается не спад производства, а укрупнение структур, как частной, так и государственно-частной собственности.
  Так, например, от комбинатов с годовой производительностью переработки в 2-3 млн. тонн золотой руды в год полтора десятка лет назад мы перешли на ГОКи с объемами более десяти миллионов тонн, но, наряду с этим появились проблемы с финансированием, обусловленные сравнительно большими сроками выхода на окупаемость из-за «краткосрочности» золоторудных проектов (как правило, выработка имеет смысл до полутора десятков лет);
• многие предприятия по факту становятся «мультизадачными», т.е. начинают работать с комплексным сырьевым материалом на базе комплексного сырья (золотомедных и золотоурановых, медно-кобальтовых и медно-никелевых и др. руд), что позволило начать разработку «резервных» месторождений и, наряду с этим, повысить рентабельность добычи и переработки;
• несмотря на необходимость значительных вложений и в соответствии с текущим национальным трендом «цифровизации», но de facto из соображений максимально возможного снижения себестоимости продукции без ущерба качеству на ГОКах активно проводятся мероприятия и внедряются технические, электронные, программные средства автоматизации производственно-технологических процессов, в том числе системы диспетчерского управления и сбора данных SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), человеко-машинного интерфейса HMI (Human Machine Interface), распределенные системы управления DCS (Distributed Control System) и т.д., а оборудование, техника и процессы контролируются и управляются сетью программно-логических контроллеров (ПЛК), подключаемых к серверам административных зданий ГОКов;
• наблюдается переход на подземную добычу руд, причем, например, сегодня более трех частей золота в стране добывают в шахтах и только треть из россыпей, что усложняет работы, требует более современного, как правило, дистанционно или удаленно управляемого оборудования, техники, а также современных высоконадежных систем вентиляции, водоотведения, водоподготовки, освещения с питанием от 2-3 независимых источников;
• продолжается активная разработка и внедрение специализированного оборудования для разделения руды на базе рентгеновского излучения, визуальной спектроскопии (сепараторы X‐ray transmission, VIS Reflection/absorption для алмазов, X‐ray fluorescence для золота, радиометрии для урана и т.д.), работающего на мощных преобразователях частоты;
• продолжается слияние и укрупнение бизнес структур, что предопределяет чрезвычайно масштабную инфраструктуру объектов, вплоть до морских платформ, плавучих земснарядов с дизельными электростанциями и т.п., сложную логистику и пространственную локализацию силовых сетей, запитанных, как от распределительных сетей разного назначения, различного уровня напряжения (6-10/0.4 кВ), «профильных» (для отрасли) подземных центральных (ЦПП), распределительных (РПП), участковых (УПП), передвижных (ППП) подстанций, так и стационарных, мобильных, в том числе «плавучих» электростанций на жидком топливе, ветрогенераторов, солнечных батарей и т.д.;
• осложняет работу ГОКов, а особенно по добыче алмазов новый «профильный» тренд отслеживание камней буквально «от рудника и до пальца», что вынуждает внедрят новые технологии безопасности и соответствующее оборудование, программное обеспечение на всех этапах переработки руды ценного материала.

Специфика нагрузки и работы ГОКов полезных ископаемых, золота, алмазов.

Как и в горнодобывающей отрасли в целом, так и сегменте добычи полезных ископаемых, золота, алмазов энергоемкость ГОКов и превалирующая доля нагрузки формируется асинхронными двигателями экскаваторов-драглайнов, самосвалов (с гибридными двигателями), транспортеров, приводов электровозов, скиповых, клетьевых подъемников, вибрационных грохотов, сепараторов, включая современные на радиоизлучении, конвейеров, компрессоров, насосных станций, систем принудительной вентиляции и т.д.

Причем активное внедрение новых типов и видов преобразователей напряжения, тока, частоты, в том числе комплектных преобразователей для электропривода переменного (или постоянного) тока с регулируемой скоростью решило проблему стабильности и надежности производственно-технологических процессов, но отнюдь не энергосбережения и качества электроэнергии в питающей сети, поскольку de facto повысилось потребление реактивной составляющей полной мощности и увеличился уровень загрязнения гармониками, источником эмиссии которых априори является любой преобразователь с силовым блоком на полупроводниковых ключах.

Значительную проблему в решении проблемы качества параметров силовых сетей ГОКов полезных ископаемых, золота, алмазов создают, как их «разветвленная» пространственная топология, так и разнообразие источников питания (и по уровню напряжения, и по генерации). Так, (упрощенно) при питании от ТП распределительной сети, центральных подземных подстанций, дизельных генераторов, инверторов ветровых или солнечных электростанций «состав» тока, напряжения, частоты в силовой сети объекта будет разным и, в то же время, силовое оборудование со своим номинальным режимом работы остается «прежним», т.е. те же технические средства компенсации реактивной мощности и/или нивелирования гармонических искажений должны быть «универсальными» - быстро, автоматически и полно адаптируемыми к новым условиям, а это, например, в случае конденсаторных установок реально только при быстродействующем управлении программно-логическими контроллерами через тиристорные свитчи, причем большим числом ступеней-батарей с малой дискретностью (или бинарными УКРМТ, УКРМТФ, позволяющими за счет подбора мощности ступеней по двоичному коду увеличить число вариантов генерации реактивной энергии без увеличения числа ступеней).

Свой негативный «вклад» в ухудшение качества электроэнергии и стабильность электроснабжения вносит трансмиссия гармоник из смежных сегментов собственной абонентской и распределительной сетей, для которой ТП не являются сколь значимой «преградой», а значит, по сути, необходима и защита от трансмиссии «внешних делегированных» и локализация эмиссии «внутренних своих» гармоник.

Установки УКРМ, УКРМФ, УКРМТ, УКРМТФ на предприятиях добычи полезных ископаемых, золота, алмазов.

С учетом ряда негативных факторов, описанных выше и обусловленных спецификой работы ГОКа добычи полезных ископаемых, золота, алмазов, критически важным для энергосбережения, снижения энергоемкости и повышения энергетической эффективности становится проведение полного энергетического аудита и не только конкретного предприятия в составе бизнес-структуры, но и всего комбината в целом с учетом особенностей режима работы, нагрузок, источников питания, топологии силовых сетей и т.д. Только при таком подходе реально точное и грамотное техническое и экономическое обоснование одного, двух или пакета проектов по организационным мероприятиям и техническим средствам компенсации реактивной мощности и/или нивелирования гармонических искажений.

Наряду с этим, базовыми «кирпичами» создания всей архитектуры технических средств для энергосбережения и повышения энергетической эффективности остаются, могут быть выбраны и грамотно обоснованы сборки:

• недорогих по инвестициям и обслуживанию конденсаторных модулей, батарей и/или нерегулируемых (с «ручным» управлением, т.н. «неавтоматических) конденсаторных установок коррекции (повышения) коэффициента мощности, которые целесообразно использовать для нивелирования «фоновой» (постоянной и стабильно неизменной по времени, величине) потребности в реактивной энергии;
• автоматических, т.н. «релейных» (или «контакторных») конденсаторных установок коррекции (повышения) коэффициента мощности (тип и аббревиатура УКРМ) для компенсации монотонно (медленно) изменяющейся потребности в реактивной энергии;
• автоматических, «релейных» (или «контакторных») т.н. «фильтровых» конденсаторных установок коррекции (повышения) коэффициента мощности с L-C (или L-C-R) резонансными колебательными контурами для компенсации монотонно (медленно) изменяющейся потребности в реактивной энергии в силовых сетях со значительными гармоническими загрязнениями (тип и аббревиатура УКРМФ);
• автоматических быстродействующих, т.н. «тиристорных» конденсаторных установок коррекции (повышения) коэффициента мощности (тип и аббревиатура УКРМТ) с коммутацией ступеней полупроводниковыми вентилями для компенсации быстро (резко) изменяющейся потребности в реактивной энергии;
• автоматических быстродействующих «тиристорных» т.н. «фильтровых» конденсаторных установок коррекции (повышения) коэффициента мощности с L-C (или L-C-R) резонансными колебательными контурами и коммутацией ступеней полупроводниковыми вентилями для компенсации быстро (резко) изменяющейся потребности в реактивной энергии в силовых сетях со значительными гармоническими загрязнениями (тип и аббревиатура УКРМТФ);
• демпфирующих реакторов для снижения рисков пере- или недо- компенсации и пассивных резонансных фильтров гармоник для нивелирования одной (однозвенные) или нескольких (многозвенные) гармоник критических амплитуд;
• активных фильтров гармоник АФГ (или менее дорогих гибридных сборок из АФГ с меньшим спектром частот генерации и пассивных фильтров) для нивелирования большого спектра гармоник, включая интер- и сверхгармоники.

Возврат к списку