2.2 Шахтные передвижные подстанции

Применяется несколько типов трансформаторных подстанций, которые служат для снижения напряжения 6кВ на 660В или 1140кВ(пэмм-380В).

Типы подстанций:

-ТКШВП-трансформаторная кварцевого заполнения, шахтная, взрывобезопасная, передвижная.

-ТСШВП- трансформаторная с сухим заполнением щахтная взрывобезопасная передвижная.

-ТСВП-трансформаторная сухого заполнения взрывобезопасная передвижная(быстрое открытие крышки).

-КТПВ-комплектная трансформаторная подстанция взрывобезопасная.

Утсройство трансформаторных подстанций.

Состоит из четырёх частей:

1. Распределительное устройство высокого напряжения(РУВН)

Представляет собой отдельную взрывобезопасную камеру с вводным устройством для высокого напряжения, которая закрывается крышкой на болтах со смотровым окном.

Установлен высоковольтный разъединитель-выключатель. Он служит для подачи высокого напряжения на трансформатор подстанции или отключения питания кабеля от ячейки. В схеме подстанции есть блокировка, которая при отключении разъединителя действует на автоматический выключатель с низкой стороны, затем отключает разъединитель.

2. Камера трансформатора. Представляет собой стальной корпус взрывобезопасный с рёбрами для охлаждения. Внутри камеры установлен трёхфазный силовой трансформатор. Он содержит шесть обмоток(три первичные, три вторичные) и сердечник стержневого типа.внутри камеры установлены температурные релле.

3. Распределительное устройство низкого напряжения(РУНН). Представляет собой отдельную стальную взрывобезопасную камеру, расположенную в задней части трансформатора с вводным устройством. Внутри камеры распологается основное электрооборудование:

-автоматический выключатель,

-блок ПМЗ от коротких замыканий,

-блок «АЗУР» от утечки тока,

-вспомогательный трансформатор для питания цепей управления и сигнализации,

-измерительные приборы,

-трансформаторы тока,

-лампы сигнализации о срабатывании защиты.

4. Ходовая часть. Представляет собой с 4-мя полускатами на осях для

перемещения по рельсам.

Краткая техническая характеристика

Техническая характеристика	Тип подстанции					Допустимое отключение
	ТСВП 100/6	ТСВП 160/6	ТСВП 250/6	ТСВП 400/6	ТСВП 630/6
Ном. мощность, кВА	100	160	250	400	630
Частота тока, Гц	50	50	50	50	50
Ном. первичное напряжение, В	6000	6000	000	6000	6000	±5
Ном. вторичное напряжение, В	400 690	400 690	400 690	690	690
Напряжение КЗ, %	3.3	3.3	3.3	3.5	3.5	±10
Ток холостого хода, %	3.2	2.6	2.3	1.5	1.3	-30

Участковые распределительные пункты.

На горизонте -420 м расположены ЦПП №1 и №3. Подача электроэнергии на ЦПП №1 осуществляется по трем кабельным вводам, два ввода по четыре и один два кабеля марки ЦСКН-6-3х120. Указанные кабели проложены по стволу №1.Подача электроэнергии на ЦПП №3 осуществляется также по трем кабельным вводам – по три кабеля марки ЦСКН-6-3х120 в каждом вводе. Кабели проложены по стволу №4.

На горизонте -620 м расположены ЦПП №2 и №4. Подача электроэнергии на ЦПП-2 осуществляется по двум кабельным вводам, каждый из которых имеет пять кабелей марки ЦСКН-6-3х120.

Подача электроэнергии на ЦПП №4 осуществляется по трем кабельным вводам – по три кабеля марки ЦСКН-6-3х120 в каждом вводе. Кабели для ЦПП №2 и №4 проложены по стволу №2 и №4 соответственно, ЦПП №1 и №2 укомплектованы высоковольтными ячейками типа КРУ2-6Э, в количестве 28 и 30 соответственно.

ЦПП №3 и №4 укомплектованы ячейками типа КРУРН-6 по 13 шт. в каждом. ЦПП №3 и №4 расположены в руд. дворах ствола №4 горизонта -420 м и горизонта -620 м предназначены для электроснабжения главных восточных направлений горизонта -420 м и горизонта -620 м и частично резервирования ЦПП №1 и №2.

На ЦПП №2 смонтирована установка продольной компенсации (УПК) для стабилизации напряжения 6 кВ. На флангах шахтного поля горизонта -420м смонтированы центральные распределительные пункты ЦРП-1 на юге и ЦРП-2 на севере, укомплектованные ячейками РВД-6, управляемые дистанционно с ЦПП №1.

От ЦПП №№1,2,3,4 и ЦРП-1,2 кабелями марки СБН-6-3х95 запитаны участковые распределительные пункты (УРП) и трансформаторные пункты (ТП). От ТП, расположенных через каждые 800-1000 м на главных направлениях, питается электроэнергией конвейерный транспорт главных направлений. Конвейерный транспорт на панелях питается от ближайших УРП.

Участковый распределительный пункт (УРП) предназначен для распределения электроэнергии напряжением 6 кВ. между отдельными потребителями, а также для обеспечения некоторых электрических защит и расположенных, как правило, в начале панелей.

Комплектуется УРП высоковольтной ячейкой типа РВД-6 или КРУВ-6. В состав пункта входит одна вводная ячейка и одна или несколько ячеек отходящего присоединения. отходящих линий. УРП размещаются в специальных камерах, имеющих

Техническая характеристика КРУВ-6
Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Наибольшее рабочее напряжение Номинальный ток отключения, кА Мощность отключения, МВА	6 20; 31.5; 40; 50;100;200;315;400;630 7.2 16 100
Техническая характеристика РВД-6
Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А Наибольшее рабочее напряжение Номинальный ток отключения, кА Мощность отключения, МВА	6 20; 30; 40; 50; 75; 100;150; 200; 300 7.2 1.5; 2.3; 3.1; 3.8; 4.8 50

При монтаже ячеек УРП надо соблюдать правила ТБ при работе с грузоподъёмными устройствами, все организационные и технические мероприятия, предусмотренные “Правилами технической эксплуатации электроустановок”.

К оперативному управлению шкафом КРУВ-6 допускаются лица электротехнического персонала, которые имеют право на оперативные переключения в установке свыше 1140 В согласно ПБ и прошедшие специальное обучение.

Включение и отключение разъединителя и выключателя шкафа разрешается выполнять единолично, а операции в порядке текущей эксплуатации и технического обслуживания – по распоряжению и наряду лица, ответственного за электроустановку, обязательно в присутствии второго лица электротехнического персонала.

В подземных сетях напряжением выше 1140 В. должна осуществляться защита линий, трансформаторов и электродвигателей от токов короткого замыкания и утечек (однофазных замыканий) на землю.

В подземных сетях напряжением до 1140 В. должна осуществляться защита:

- трансформаторов и каждого отходящего от них присоединения, от токов короткого замыкания – автоматическими с максимальной токовой защитой;

- электродвигателей и питающих их кабелей с изоляцией, распространяющей горение, - от перегрузки.

- электрической сети – от опасных токов утечки на землю – автоматическими выключателями в комплексе с одним реле утечки тока на всю электрически связанную сеть или с реле утечки на каждое ответвление.

Пускатели. Типы и марки. Краткая техническая характеристика

На руднике 3-РУ большое распространение получили пускатели взрывозащищенные искробезопасные марок ПВИ-М. Пускатель предназначен для дистанционного управления, защиты от токов коротких замыканий и перегрузки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, эксплуатируемых в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью трансформатора в угольных шахтах, опасных по газу и пыли.

Пускатель изготавливается по уровню взрывозащиты – взрывобезопасным, по виду взрывозащиты – «взрывонепроницаемая оболочка», с искробезопасной электрической цепью и имеет маркировку «РВ 3В Иа», (или РВ Exdial) в реверсивном и нереверсивном исполнениях, с глухим или штепсельным выводом к нагрузке.

Пускатель предназначен для работы в следующих условиях:

- температура окружающего воздуха от -10 до +35ºС;

- относительная влажность окружающей среды до 100% при 35ºС;

- окружающая среда взрывоопасная по газу и угольной пыли, запыленность до 1200 мг/м³;

- отсутствие резких толчков (ударов и сильной тряски);

- рабочее положение в пространстве – салазками на горизонтальной плоскости. Допускается отклонение от рабочего положения не более чем на 15º в любую сторону. Пускатель нормально работает при напряжении сети от 85 до 110% номинального.

Основные технические данные пускателей

Марка пускателя	Iном пускателя, А	Uном главной цепи, В	Ток транзитной нагрузки, А	Расчетная мощность управляемого ЭД, кВт	Включающая способность (амплитудное знач. тока, А)	Отключающая способность, А
ПВИ-250М ПВИ-250МР ПВИ-250МВ ПВИ-250МВР	250	380	63	123	6900	3750
		660 1140/660		214 370/214	6900 5600/6900	3750 3000/3750
ПВИ-320МВ ПВИ-320МВР	320	380 1140/660	63	158 474/274	8800 6000/8800	4800 3200/4800

ПВИ-250М – нереверсивное типоисполнение пускателя с одним воздушным контактором. Включение и отключение электродвигателя – дистанционное. Для реверсирования фаз снабжен реверсивным разъединителем.

ПВИ-250МР – реверсивное типоисполнение пускателя с двумя воздушными контакторами. Включение, отключение и реверсирование электродвигателя – дистанционное. Снабжен нереверсивным разъединителем.

ПВИ-320МВ, ПВИ-250МВ – нереверсивное типоисполнение пускателя с одним вакуумным контактором. Включение и отключение электродвигателя – дистанционное. Снабжен реверсивным разъединителем.

ПВИ-320МВР, ПВИ-250МВР – реверсивное типоисполнение пускателя с двумя вакуумными контакторами. Включение, отключение и реверсирование электродвигателя – дистанционное. Снабжен нереверсивным разъединителем.

Если пускатель выполнен со штепсельным выводом к нагрузке (в зависимости от заказа), то в обозначении типоисполнения пускателя добавляется буква «Ш».

Уставки срабатывания токовой защиты от перегрузки в относительных единицах рассчитываются по формуле:

;

Электрическая схема пускателя позволяет осуществить управление пускателем:

- от кнопочного поста, встроенного в машину;

- от отдельно установленного кнопочного поста;

- от замыкающего контакта другого пускателя или устройства автоматизации.

При любом виде управления предусмотрена возможность оперативного отключения пускателя кнопкой «Стоп», встроенной в пускатель.

Кабельные линии. Защитное заземление.

Кабели, проложенные над почвой в выработках с металлической или деревянной крепью, должны подвешиваться не жестко (на гибких лентах, деревянных колышках, полках, крючьях и т.п.) с провисанием и располагаться на высоте, исключающей возможность повреждения транспортными средствами, а в случае падения (срыва) с подвесок кабель не должен упасть на рештаки, ленту конвейера, рельсы и т. п.

Расстояние между нижней точкой в месте провисания кабеля и наиболее выступающей частью транспортного средства должно быть не менее 300 мм. Кабели (в том числе бронированные), проложенные на высоте менее 2 м от почвы, в местах передвижения и механизмов должны быть защищены.

В выработках с бетонной, кирпичной или аналогичной крепью, а также в выработках, пройденных в устойчивых породах, не требующих крепления, допускается жесткое крепление кабелей.

В выработках с металлической крепью допускается использование элементов крепи в качестве подвесок.

Расстояние между соседними точками подвески (крепления) кабеля должно быть не более 3 м, а между соседними кабелями – не менее 5 м.

Телефонные магистральные кабели связи, как правило, должны прокладываться по вентиляционным штрекам с ответвлениями к абонентам через коробки. При прокладке по другим выработкам расстояние до силовых кабелей должно быть не менее 20 см.

Кабели управления, диспетчеризации, сигнализации, как правило, должны быть проложены по конвейерным штрекам. При этом, если в выработке проложен кабель освещения, то последний прокладывается со стороны свободного прохода над вышеназванными кабелями не ближе 20 см от них (кроме энергопоездов гидромеханизированных очистных забоев).

Силовые кабели, как правило, должны быть проложены по транспортным штрекам и располагаться на металлических подвесках (конструкциях), предпочтительно по кровле выработки.

Антенные кабели систем аварийного оповещения, как правило, должны прокладываться по выработкам, где обеспечивается максимальная эффективность действия системы и минимальная опасность различных (механических, термических и др.) повреждений.

Допускается прокладка гибкого кабеля по почве выработки на протяжении не более 15 м при:

А) присоединении самоходного оборудования, если технология работ и конструкция машины исключает необходимость подвески кабеля;

Б) присоединении машин, имеющих кабелеукладчик или устройство аналогичного назначения;

В) присоединении комбайнов и врубовых машин, если конструкцией машин кабелеукладчик не предусмотрен;

Г) присоединении комбайнов проходческого типа и самоходных вагонов (при этом от подстанции или пускозащитного аппарата до места укладки технологически необходимого резерва кабель должен быть подвешен).

После окончания работ и при отсутствии технологического персонала гибкие кабели, питающие передвижные машины и механизмы, ручной электроинструмент и переносные светильники, должны быть отключены.

Кабели, применяемые на руднике, делятся по назначению на силовые, контрольные и кабели связи.

Применяются бронированные кабели типа СБН, СКН, гибкие кабели типа ГРШЭ, ШРБЭ, КГЭШ.

Защитное заземление.

Электрическое соединение с землей нетоковедущих частей электроустановок и сооружений производится с помощью специальных заземляющих устройств, состоящих из главных заземлителей, заземляющей магистрали и заземляющих проводников.

Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников (трубы, пластины, стержни, угольники, нетоковедущие металлоконструкции), обеспечивающие надежный электрический контакт с землей. Расположенные в земле заземлители и соединяющие их проводники не должны иметь окраски и следов масла.

Заземлители разделяются на местные и главные. Местные заземлители в условиях рудников Старобинского калийного месторождения не допускается. В условиях калийных рудников главным (основным) заземлителем является искусственный заземлитель, расположенный на поверхности.

Количество главных заземлителей на руднике должно быть не менее двух, один из которых является резервным. В качестве резервного главного заземлителя допускается использование тюбинговой металлической крепи стволов.

Заземляющей магистралью на руднике служит общая сеть заземления и дополнительный общешахтный заземляющий контур.

Общая сеть заземления состоит из брони и токопроводящих оболочек бронированных кабелей и заземляющих жил гибких кабелей независимо от величины их напряжения, непрерывно электрически связанных между собой и подсоединенных не менее, чем к двум главным заземлителям.

Запрещается последовательное включение в заземляющий проводник нескольких заземляемых объектов.

Для осуществления непрерывности общей сети заземления все электрические машины и аппараты, муфты, кабельная арматура с присоединенными бронированными кабелями должны быть снабжены перемычками сечением не менее 50 мм² из стали или 25 мм² из меди, посредством которых осуществляется непрерывная цепь металлических оболочек и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей.

Дополнительный общешахтный контур представляет собой специальную непрерывную проводниковую цепь, прокладываемую вдоль горных выработок параллельно общей заземляющей сети и подсоединенную не менее, чем к двум главным заземлителям.

Материалом для устройства дополнительного заземляющего контура служит стальной проводник сечением не менее 200 мм² (круглого сечения, трос, полоса).

Дополнительный заземляющий контур должен быть доступен для осмотра по всей длине и прокладывается по выработкам открыто. Подвеска контура должна гарантировать исключение повреждений его при движении транспорта.

В камерах со стационарным электрооборудованием прокладывается заземляющий контур из круглой или полосовой стали сечением не менее 100 мм², являющийся ответвлением от дополнительного общешахтного заземляющего контура.

Принцип действия шахтного заземления.

Для сдачи заземления в эксплуатацию требуется акт приемки комиссии, в котором указана величина сопротивления заземления от самой удаленной точки в руднике до главных заземлителей. Сопротивление заземления должно быть не более 8 Ом или оно будет негодно к эксплуатации. Минимальное сопротивление человека принято равным 1000 Ом и называется расчетным. Поэтому при повреждении сопротивления изоляции в электроустановках, если не срабатывает реле утечки, ток пойдет по линии наименьшего сопротивления, а незначительная часть тока пройдет через тело человека. При этом опасности ток для человека не представляет (до 1 mA), что защищает персонал от поражения.

Правила промышленной безопасности при эксплуатации, ремонте и монтаже электрооборудования.

При монтаже, эксплуатации и ремонте оборудования до 1000 В. следует соблюдать все организационные и технические мероприятия, предусмотренные « Правилами технической эксплуатации, правилами техники безопасности ».

К организационным мероприятиям по обеспечению безопасности в электроустановках относятся оформление наряда-допуска, распоряжения и работ в порядке текущей эксплуатации. Нарядом-допуском называется оформленное специальным бланком поручение работы с указанием содержания, места и времени проведения работы, состава бригады, мер безопасности и лиц ответственных за их соблюдение, перерывов в работе и др. Составляется начальником и хранится у него не менее 30-и суток. Срок действия наряда-допуска не более пяти дней.

Распоряжением называется оформленное специальным бланком поручение работы с указанием содержания работы, мер безопасности и лиц ответственных за их исполнение. Может выдаваться по телефону.

Работами в порядке текущей эксплуатации называются работы согласно перечня, приведённого в «Правилах технической эксплуатации и Правил техники безопасности ».

Технические мероприятия.

Технические мероприятия обязательно выполняются в работах со снятием напряжения на токоведущих частях в следующем порядке:

1. Произвести необходимое отключение электрооборудования и принять все меры, препятствующие самопроизвольному или случайному включению.

2. На приводах или ключах управления вывесить запрещающие плакаты: «не включать работают люди», «не включать работа на линии», «не открывать работают люди».

3. На токоведущих частях проверить отсутствие напряжения с помощью указателей напряжения или индикаторов. При этом должна быть 100%-ая уверенность в том, что указатель находится в исправном состоянии.

4. На токоведущей части налаживается переносное заземление. Порядок наложения: контур - токоведущая часть. Снятие в обратном порядке.

5. Вывесить на месте работы предписывающие плакаты: «работать здесь», «включать здесь». И указательные: «заземлено». При необходимости устанавливаются дополнительные ограждения.

Все работы, проводимые в эл.установках и связанные с возможным поражением электрическим током, выполняются в соответствии с «Правилами устройства электроустановок и ПТЭ, ПТБ электроустановок потребителей». Весь обслуживающий персонал, занимающийся ремонтом и надзором за электроустановками, обеспечивается защитными средствами с исправным инструментом. Стационарные установки оснащаются шкафами для размещения средств защиты: диэлектрическими перчатками, резиновыми ковриками, изолирующими подставками, предупредительными плакатами. Безопасность работ при эксплуатации шахтного оборудования обеспечивается путем следующих мероприятий:

• использование схем дистанционного управления с искробезопасными параметрами и контролем исправности заземляющей сети;

• использование экранированных кабелей;

• постоянный контроль за состоянием изоляции сетей за счет использования аппаратуры УАКИ 660/127;

• заземление оболочек и корпусов всех электромашин и аппаратов, а также металлических конструкций, расположенных в электрифицированных горных выработках.

Основные правила и ТБ при монтаже:

- разъединители передвижных подстанций должны иметь электроблокировку с высоковольтными ячейками.

- подключение к транспортным подстанциям, питающим проходческие комплексы, электроприёмников не входящих в их состав, производится по разрешению лица ответственного за электрохозяйство участка.

- камеры УРП должны быть укомплектованы: а) однолинейными схемами электрических соединений; б) защитными свойствами в соответствии с "Правилами применения средств защиты, используемых в электроустановках"; в) оперативной документацией.