8.4.7. Електропостачання водовідливних та компресорних установок
А) Водовідливні установки
Водовідливні установки застосовуються для видалення за межі кар'єру вод, що надходять у гірські виробки в результаті атмосферних опадів (зливи, аварійні припливи під час паводків), «проскоків» води з водоносних горизонтів, а також використовуються для осушення родовища – зневоднювання розроблюваної породи і зниження напірного тиску води в породах, що підстилають.
Для осушення кар'єрів застосовуються відкриті і свердловинні водовідливні установки і дренажний підземний комплекс.
Відкрита водовідливна установка складається з насосної станції, розташовуваної безпосередньо в кар'єрі, і відкритого водозбірника, куди дренуються з масиву гірських порід води по дренажних канавах, а потім по системі трубопроводів видаляються за межі кар'єру. При цьому можуть бути одно – і багатоступінчаста схеми водовідливу.
Свердловинні водовідливні установки для зниження рівня ґрунтових вод містять: водопонижуючу свердловину; глибинний заглибний насос зі спеціальним електродвигуном (типу ПЕДВ), що занурюється в свердловину нижче динамічного рівня води в ній; систему трубопроводів і апаратуру керування. Кабель для живлення електродвигуна опускають у свердловину одночасно з колоною нагнітального трубопроводу.
При дренажному підземному способі осушення (застосовується при багатошаровій товщі нестійких і слабопроникних порід) споруджуються підземні дренажні водовідливні комплекси; вода через пропускні труби відводиться в підземні горизонтальні дренажні виробки, що оперезують кар'єр по периметру, та мають ухил в напрямі центрального водозбірника, звідки за допомогою стаціонарного водовідливу вода відкачується за межі кар’єру.
До електроустаткування водовідливних (у загальному випадку насосних) установок відносяться: приводні електродвигуни, пускозахисна апаратура і прибори автоматизації.
Електродвигуни водовідливних установок повинні відповідати ряду вимог, у тому числі вимогам захисту від потрапляння в них води, вологостійкості ізоляції обмоток і струмоведучих частин. У залежності від умов застосування водовідливні установки обладнають електродвигунами в закритому, захищеному (А, АП, АТД, ДСП, ДАМ, ДАНТ, ДАМСО й ін.) і вибухобезпечному (ВАО, АЗП, ДАЗ, ДАП і ін.) виконаннях.
В електродвигунів, що знаходяться у вологій атмосфері, під час тривалої зупинки може зволожитися ізоляція обмоток. Тому на відповідальних водовідливних установках передбачаються спеціальні трансформатори для сушіння електродвигуна. Напруга на затисках вторинної обмотки таких трансформаторів складає 6—8% номінальної напруги електродвигунів.
Привод насосів водовідливних установок здійснюється, в основному асинхронними двигунами з короткозамкнутим і фазним роторами напругою 380 — 660 В и 6 кВ, рідше – синхронними двигунами. Пуск асинхронних двигунів з короткозамкнутим ротором виконується на повній напрузі мережі за допомогою релейно – контакторної апаратури. Передбачається аварійне відключення установок при тривалому зниженні напруги (U < 0,8Uном).
Для керування електродвигунами насосних установок напругою до 1000 В застосовують магнітні пускачі, контактори, реле захисту і керування і т.п. Релейно-контакторна апаратура встановлюється в шафах і пультах керування. Для керування і захисту двигунів напругою вище 1000 В широко використовують комплектні розподільчі пристрої із шаф ЯКНО-6 і ін.
Забезпечення безперебійної роботи електродвигунів водовідливних установок визначається системою електропостачання. У залежності від потужності двигунів живлення передбачається на напругу 0,4 чи 6 кВ. Електропостачання пересувних малопотужних водовідливних установок здійснюється від ПКТП 6/0,4 кВ гнучким кабелем КРПТ аналогічно електропостачанню бурових верстатів. Напруга до пересувної водовідливної установки від лінії 6 кВ подається гнучким кабелем через примикаючий пункт.
За безперебійністю електропостачання водовідливні установки відносяться до споживачів II категорії.
Захист двигунів водовідливу напругою 0,4 кВ від перевантаження і к. з. здійснюється тільки автоматичними вимикачами.
У складних гідрогеологічних умовах при великих припливах води передбачаються потужні водовідливні установки. Електроустаткування такої пересувної водовідливної установки кар'єру містить два основних насосних агрегати: один – робочий, іншої — резервний з асинхронними електродвигунами з короткозамкнутим ротором потужністю 250 кВт і аварійну установку з трьома робочими насосами меншої потужності (М1 – МЗ). Електродвигуни основних насосів напругою 6 кВ живляться від пересувного кар'єрного розподільчого пункту (ПКРП), а електродвигуни аварійних насосів і електроустаткування допоміжних механізмів напругою 0,4 кВ – від трансформатора 6/0,4 кВ, встановленого на цьому ПКРП. На стороні 6 кВ передбачається токовий захист (із трансформаторами 1ТТ і 2ТТ) і захист від однофазних замикань на землю (із трансформатором ЗТТ). Розподільчий пункт 0,4 кВ розташовується в електрощитовому приміщенні (пересувній будці). Установлена потужність такої водовідливної установки на напрузі 6 кВ - 1250 кВт, на напрузі 0,4/0,13 кВ - 7,5 кВт.
Рис. 8.60. Принципова схема живлення потужної пересувної водовідливної установки.
Для керування робочими насосами водовідливної установки застосовується уніфікована апаратура водовідливу УАВ. Шафи місцевого управління і апаратура УАВ встановлюються в електрощитовом приміщенні. Силова мережа водовідливної установки виконується кабелями. Напруга 127 В мережі робочого освітлення і 36 В ремонтного освітлення одержують від понижуючих трансформаторів 380/127 і 380/36 В, встановлених у приміщенні насосної і у РП.
Б) Компресорні установки
Енергія стиснутого повітря на кар'єрах застосовується при первинному і вторинному (розбурюванні негабаритних брил гірської маси) бурінні пневматичними молотками і перфораторами.
Для отримання стиснутого повітря на кар'єрах передбачаються стаціонарні чи пересувні компресорні установки. Звичайно застосовуються поршневі і гвинтові компресори. При великому числі споживачів стиснутого повітря обладнуються стаціонарні (центральні) компресорні станції, розташовувані на бортах кар'єрів поза межами гірничих робіт; від них стиснене повітря по трубопроводах подається до окремих споживачів. При малому числі споживачів застосовуються невеликі пересувні компресорні установки. На гірничотранспортних машинах у більшості випадків встановлюються власні індивідуальні компресори.
Режим компресора тривалий, з постійним навантаженням. Компресори звичайно пускають у хід вхолосту.
Для привода стаціонарних компресорів застосовують синхронні й асинхронні з фазним ротором двигуни, а для пересувних і індивідуальних компресорів невеликої продуктивності і тривалості роботи при потужності менш 100 кВт — асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором.
Керування двигунами компресорів здійснюється за допомогою магнітних пускачів, контакторів, автоматів, комплектної апаратури, КРУ і т.п.
Для керування стаціонарними компресорними установками з будь-яким числом компресорів продуктивністю від 10 до 100 м3/хв застосовуються типові комплектні пристрої автоматичного керування. Автоматичне керування здійснюється за допомогою станцій і пультів керування, на яких монтується апаратура керування електродвигунами і контролю необхідних параметрів в автоматичному, напівавтоматичному і ручному режимах керування.
Електропостачання компресорних установок здійснюється аналогічно електропостачанню водовідливних установок.