3.2. Схеми з'єднання підстанцій

Рішення по схемах підстанцій приймаються в загальній схемі елект­ропостачання підприємства з врахуванням перспектив його розвитку. При розробці схем підстанцій орієнтуються на застосування: - блокових схем без збірних шин на первинній напрузі;

• найпростіших схем із мінімальною кількістю апаратів;

• однієї секціонованної системи збірних шин на ГПП;

• роздільної роботи ліній і трансформаторів;

• не більш двох трансформаторів на ГПП.

При потужностях трансформатора 25 МВт і більш доцільно використову­вати трансформатори з розчепленними обмотками.

Тенденцією в проектуванні ГПП підприємств в нинішній час використання схем підстанцій з вимикачем на первинній стороні. Можуть використовуватись підстанції зі спрощеннями.

Спрощення підстанцій досягається за рахунок відмови від вимикачів з вищої сторони трансформатора.

При цьому можуть застосовуватись схеми з короткозамикачами та відокрем­лювачами; тільки з короткозамикачами; або із роз'єднувачами і запобіжниками.

Схеми з короткозамикачами можуть прийматись на одно- і двотрансформаторних підстанціях, що живляться за схемою "блок - радіальна лінія - трансфо­рматор" (рис.3.2, а). Для підстанцій, що живляться від магістральних ліній, вар­то використовувати схеми з короткозамикачами та відокремлювачами (рис. 3.2, б). Схеми з перемичкою ускладнюють підстанцію і можуть застосовуватися як при радіальному, так і при магістральному живленні. Перемичка дає можливість зберегти в роботі трансформатор при ушкодженні на його лінії, що співпали з ревізією другого трансформатора. Якщо необхідно автоматичне відновлення живлення трансформатора після аварійного відключення його лінії, замість од­ного з роз'єднувачів перемички в спрощених схемах підстанцій встановлюється відокремлювач.

Схеми з стріляючими запобіжниками, застосовуються на відкритих під­станціях напругою 35, 110 кВ із трансформаторами потужністю до 4000 і 6300

Обов’язкове застосування схем підстанцій із вимикачами може бу­ти обумовлене:

• умовами самозапуску потужних двигунів;

ускладненням захисту та автоматики в схемах з відокремлювачами при підживленні з боку 6, 10 кВ місця короткого замикання на лінії 110, 220 кВ або на відгалуженні від неї;

• спорудженням підстанцій у зоні з забрудненим середовищем або в районах з суворими зимами (північ Росії, Казахстан та ін.);

• вмиканням трансформаторів ГПП у розсічку транзитних ліній або ліній із двостороннім живленням;

- потребою в збірних шинах 110, 220 кВ, у зв'язку з умовами подальшого

розвитку даної підстанції.

При живленні підстанції транзитними лініями або лініями із двостороннім

живленням використовують схему 3.2,г. Схему 3.2,д застосовують для тупико­вих підстанції, якщо не можна застосувати відокремлювачі та короткозамикачі.

Рис.3.2 Схеми з'єднань підстанцій

3.3. Розподіл електроенергії на кар'єрі

Побудова розподільчих мереж внутрішнього електропостачання кар'єрів залежить від розмірів і конфігурації кар'єру, потужності і числа гірничих машин і механізмів, глибини і числа уступів, що відпрацьовуються, технологічної схе­ми розвитку гірничих робіт. На основі цих умов попередньо вибирається прин­ципова система розподілу електроенергії. Остаточно траси ЛЕП і конфігурація кар'єрної мережі вибирається шляхом техніко-економічних порівнянь варіантів.

Якщо споживачі електроенергії розташовані в різних напрямках від центру живлення (ЦЖ), приймають радіальні схеми розподілу. При цьому на малих кар’єрах використовують одноступеневі радіальні схеми, коли екскава­тори і пересувні трансформаторні підстанції живляться безпосередньо від ГПП (ПГВ). На середніх і великих підприємствах одноступеневі схеми використо­вують для живлення великих зосереджених навантажень (потужних екскаватор-рів), інші споживачі живляться за двохступеневою схемою з установкою у кар'єрі розподільчих пунктів (КРП) або ПТП 35/6 кВ. КРП і ПТП, що живлять споживачі першої і другої категорій, живляться за допомогою двох ліній, що працюють роздільно при нормальному режимі роботи. Для живлення потужних екскаваторів застосовують радіальну схему з установкою пересувної ПГВ 35кВ на уступі або на борту екскаватора.

Частіше на кар'єрах використовують магістральні схеми розподілу елект­роенергії. У випадках, коли можна допустити перерву в живлені на час відновлення ушкодженої ділянки, застосовують одиночні магіс­тралі з одностороннім або з двостороннім живленням. Останні, як правило, роз­бивають на 2-3 ділянки з установкою секційних роз'єднувачів або КРП.

На кар'єрах із великою кількістю потужних споживачів споруджують по­двійні магістралі з одностороннім або з двостороннім живленням. При цьому використовуються підстанції і КРП із двома секціями шин.

Широко використовуються також змішані схеми розподілу електрое­нергії: до дільниць прокладають магістралі 6 кВ, а до споживачів підводять ра­діальні лінії.

В залежності від розташування ЛЕП щодо фронту гірничих робіт (уздовж або поперек) вони можуть бути поздовжніми, прокладеними на уступах або на поверхні кар'єру (бортові ЛЕП), і поперечними. При використанні поздовжніх ліній примикаючи пункти (ПП) розташовують уздовж ЛЕП через 200... 300 м. По мірі віддалення від ПП на відстань, обумовлену довжиною гнучкого кабелю 100...250 м, пересувні електроприймачі підключаються до наступного ПП. По­перечні ЛЕП, що відходять від ГПП чи від КРП (або від бортових стаціонарних ліній), підводять до борта кар'єру, звідти опускають на уступи, де розміщують ПП або КРП, до яких приєднують найближчі електроприймачі.

Відповідно до цього розрізняють схеми розподілу: повздовжньо-фронтальні (рис.3.3 а, б), фронтально-поперечні (рис.3.3 в, г) і комбіновані бортокільцеві. В останньому випадку (рис.3.3, д) по борту кар'єру споруджуються стаціонарні повітряні ЛЕП, а живлення споживачів у кар'єрі здійснюється за до­помогою поперечних ЛЕП, що спускаються від бортових ліній у кар'єр. Одним з різновидів бортокільцевої системи є система (рис.3.3, е) у якій у проміжках між ГПП споруджуються стаціонарні КРП. Від ГПП і КРП по окремим ЛЕП жив­ляться великі екскаватори і КРП на уступах.

При проектуванні схеми розподілу електроенергії варто враховувати слідуючи рекомендації про живлення від однієї магістральної ЛЕП 6 кВ не більше: четирьох-пяти пересувних трансформаторних підстанцій 6/0,4 кВ ПТП;

трьох одноковшевих екскаваторів з об'ємом ковша до 5 м³ і трьох ПТП;

двох одноковшевих екскаваторів з об'ємом ковша до 12,5 м і двох ПТП;

одного одноковшевого екскаватора з об'ємом ковша понад 12,5 м³ і двох ПТП;

двох багатоковшевих екскаваторів продуктивністю 1300 м³ /г і двох ПТП.

В практиці проектування та експлуатації кар'єрів одержали поширення наступні схеми розподілу електроенергії. При транспортній системі розробки з використанням техніки циклічної дії на робочих уступах невеликих і середніх кар'єрах застосовують магістральну одиночну схему з двостороннім або з кіль­цевим живленням. При м'яких породах у цьому випадку використовують по­вздовжні ЛЕП на робочих уступах; при веденні буровибухових робіт більш до­цільні бортові лінії з поперечними спусками.

Рис. 3.3 Схеми розподілу електроенергії на кар'єрах.

На великих кар'єрах із великою глибиною розробки використовується радіально-ступенева система з використанням пересувних КРП, встановлених на уступах або біля бортів кар'єру в центрах навантаження.

При безтранспортній системі розробки для живлення потужних драглай-нів і розкривних екскаваторів широко використовуються радіальні одноступеневі і двоступеневі схеми з КРП або з глибоким вводом 35 кВ, а також магістра­льні ЛЕП глибокого вводу. Поряд із повздовжніми широко використовуються поперечні ЛЕП.

Для, живлення комплексів безперервної дії застосовують радіальні одно-ступеневі і двоступеневі схеми з повздовжніми живлячими лініями. Розподільчі мережі в кар'єрі виконуються кабелями, а на поверхні - повітряними ЛЕП. ПГВ 35 кВ або РП споруджуються на борту кар'єру. Для живлення машин, що пере­міщаються в процесі роботи, (екскаватори, відвалоутворювачі, відвальні мости) широко використовуються кабельні барабани.