1490

На рис. 2.9 а приведена схема распределения электроэнергии от ГПП к подстанциям (/77 и 777) на территории предприятия и в руднике. Развёр­ нутые принципиальные электрические схемы подстанций различного на­ значения показаны на рис. 2.9 о.

Все подстанции имеют секционированную систему шин 6 кВ, в каче­ стве коммутационных аппаратов используются те же КРУ как и на ГПП. Все подстанции запитываются от двух независимых источников (секций шин 77777 или /77) по радиальной схеме.

Основные технические параметры упомянутой выше высоковольтной аппаратуры приведены в разделе 2.5 этой главы.

2.3. Электрические сети поверхностного комплекса

Для канализации электроэнергии по промплощадкам шахт и рудни­ ков рекомендуется использовать в основном кабельные линии. Воздушные линии напряжением до 1000 В применяются для силовых электроустановок (или их групп) небольшой мощности при значительном удалении от промплощадки, а также для осветительных сетей.

Кабельные силовые сели следует проектировать в соответствии с требованиями ПУЭ, имея в виду, что силовые и осветительные сети на­ пряжением до 1000 В должны быть разделены. Объединение допускается только для удаленных объектов небольшой мощности [1].

Независимо от катег ории олекфоустпновок силовые и осветительные сети на поверхности должны выполняться кабелями с алюминиевыми жи­ лами и оболочками. Во взрывоопасных помещениях следует прокладывать кабели с медными жилами, негорючие.

Прокладку кабелей следует проводить открытую, используя для это­ го специальные кабельные эсшкалы, технологические эстакады, а также стены зданий и сооружений. При этом необходимо учитывать условия ок­ ружающей среды, вибрацию стен и принимать меры к защите кабелей от прямого воздействия солнечных лучей.

Для районов Крайнею Севера следует предусматривать прокладку кабелей по стенам зданий, сооружений и специальным конструкциям.

В зависимости от числа кабелей, условий трассы, степени загрязнен­ ности грунта, требований эксплуатации и т.д. кабели прокладываются в траншеях, каналах и на эстакадах, (рис. 2.10 - 2.14).

Кабельные линии для потребителей I категории, идущие от различ­ ных источников питания, прокладываются по отдельным трассам.

При числе кабелей до шести (в районах вечной мерзлоты - до четы­ рех) кабели прокладываются в траншеях, от 6 до 30 - в полупроходных ка­ налах и каналах, более 30 - в проходных туннелях или проходных каналах.

Если кабельная трасса проходит в различных грунтах, при различных условиях окружающей среды, выбор сечений и типа кабелей ведется по

Рис. 2.13. Проходной туннель

Рис. 2.14. Кабельная эстакада:

1 - кабель, 2 - асбошиферная обшивка, 3 - железобетонные опоры

наиболее тяжелому участку, при этом длина участка с более легкими усло­ виями не должна превышать строительную длину кабеля.

Прокладку кабелей различного назначения в траншеях следует про­ водить согласно ПУЭ. При прокладке кабелей напряжением до 35 кВ па­ раллельно трубопроводам расстояние по горизонтали между ними должно быть не менее 0,5 м. Если условия не позволяют выдержать такое расстоя­ ние, кабели должны прокладываться в трубах. При прокладке кабелей па­ раллельно теплотрассам расстояние в свете между ними должно быть не менее 2 м.

Отдельные отрезки кабелей соединяются между собой кабельными муфтами. При этом расстояние от кабельной муфты до ближайшего кабеля должно быть не менее 250 мм. Прокладку кабелей в траншеях необходимо проектировать с запасом по длине.

Трассу для сооружения каналов и туннелей выбирают по направле­ нию основного потока энергии с учетом максимального охвата кабелей, питающих потребителей I категории. Следует предусматривать совмест­ ную прокладку силовых, контрольных и телефонных кабелей. При этом необходимо учитывать, что различные группы кабелей (рабочих и резерв­ ных напряжением выше 1000 В), питающих потребители I категории) сле­ дует прокладывать на разных горизонтальных перегородках. В двухсто­ ронних туннелях силовые кабели, контрольные и кабели связи проклады­ ваются по разным сторонам туннеля, а в односторонних туннелях - на раз­ ных уровнях, разделяя их горизонтальной перегородкой. Контрольные ка­ бели допускается прокладывать рядом с силовыми кабелями напряжением до 1000 В.

Соединительные муфты на силовых кабелях в каналах и туннелях помещаются в защитную стальную или асбоцементную трубу. Соедини­ тельные муфты контрольных кабелей не защищаются.

На крупных шахтах и рудниках, насыщенных подземными техноло­ гическими и другими коммуникациями, затрудняющими прокладку кабе­ лей в земле в районах вечной мерзлоты, при большой агрессивности почвы рекомендуют открытую прокладку кабелей в проходных технологических галереях, эстакадах и по стенам зданий.

При числе кабелей 10-12 могут применяться воздушные кабелепроводы в виде коробов сечением 0,5x1,0 м, обшитых листовой сталью или асбошифером [13,15].

При высоких удельных плотностях электрических нагрузок, наи­ большем числе часов использования максимума, концентрированном рас­ положении крупных мощностей и при магистральном направлении мощно­ го электропотока применяются токопроводы. Диапазон нагрузок при токопроводах лежит в пределах 1500 - 6000 А. Если нагрузка колеблется в пре­ делах 1000 - 1500 А, то целесообразно проводить технико-экономическое сравнение вариантов.

Токопроводы могут прокладываться на опорах, в туннелях и закры­ тых галереях.

Жесткие токопроводы рекомендуется для соединения выводов вто­ ричных обмоток трансформаторов ОРУ на 35 - 220 кВ подстанций глубо­ кого ввода с ЗРУ 6 (10) кВ, удаленных от ОРУ

Внутренние сети выполняются кабелями, голыми и изолированными проводами, а также шинами. Марки проводов, способ защиты от внешних воздействий и способ прокладки определяются принятой системой распре­ деления электроэнергии, а также условиями окружающей среды.

Для силовых и осветительных сетей подъемных, вентиляторных и компрессорных установок, а также в цепях управления и сигнализации гру­ зовых подъемных установок рекомендуется применять провода и кабели с алюминиевыми жилами.

Для цепей вторичной коммутации клетевых подъемных и главных вентиляторных установок шахт, опасных по газу или пыли, рекомендуется применять кабели с медными жилами.

Прокладка кабелей и шин в помещениях подъемных установок и компрессорных станций производится по стенам и под потолком подваль­ ных помещений или в кабельных каналах.

Осветительные сети выполняются скрытыми под штукатуркой или открытыми на изоляторах.

При прокладке кабелей из РП в технологические помещения необхо­ димо воспрепятствовать проникновению угольной пыли или газа в поме­ щение РП.

Кабели, прокладываемые в почве, должны быть защищены от поч­ венной коррозии и блуждающих токов. От почвенной коррозии кабели за­

щищаются изоляцией или катодной поляризацией, а от блуждающих токов - катодной поляризацией, прямым, поляризованным или усиленным элек­ трическим дренажём [13,15].

2.4. Схемы электроснабжения основных потребителей поверхностного комплекса

Основными электропотребителями на поверхности рудников, отно­ сящимися к горному цеху, являются подъемные и вентиляторные установ­ ки, комплексы устройств для транспортирования полезного ископаемого и породы, калориферные установки и др. Особо важными электропотребите­ лями, подключенными к ГПП, являются электроустановки, общая мощ­ ность которых составляет примерно половину присоединённой к шинам ГПП нагрузки [10,13,15].

Подъёмные установки. Электропотребление подъемных установок может достигать 25% от общего электропотребления рудника.

Для клетевых установок в качестве привода обычно используют асинхронный электродвигатель с фазным ротором, а для скиповых - при­ меняют привод постоянного тока по системе Г-Д. Система ТП-Д применя­ ется только на БКЗ-4 на многоканатной установке и на шахте № 1 СПКРУ- 1.

Электроснабжение подъемных установок (рис.2.15) с электродвига­ телями напряжением 6 кВ предусматривается по двум питающим кабелям от разных секций шин 6 кВ ГПП (Б1111) для одной клетевой людской или грузолюдской подъемной установки, а для скиповых и клетевых грузовых подъемных установок - по двум питающим кабелям.

Электродвигатели напряжением до 1000 В питаются аналогичным образом от распределительного пункта (РП) низкого напряжения или бли­ жайшего ТП.

Вентиляторные установки (главные и вспомогательные). Главные вентиляторные установки состоят из двух самостоятельных агрегатов, один из которых резервный. Электропотребление вентиляторных установок мо­ жет достигать 20% общего потребления шахты или рудника.

В качестве привода вентиляторных установок, как правило, приме­ няют каскадные схемы на базе асинхронного и синхронного двигателей.

Электроснабжение вентиляторных установок, расположенных на од­ ной промплощадке с ГПП, предусматривается двумя кабельными линиями непосредственно от взаимно резервируемых секций шин РУ 6 кВ ГПП без устройства РУ 6 кВ в здании вентиляторов, а потребителей собственных нужд от разных секций шин РУ - 0,4 кВ ГПП (рис.2.16).

При напряжении 0,4 кВ двигатели также получают питание по двум кабельным линиям от разных секций шин РУ 0,4 кВ ГПП или от любой другой ТП, питающейся от разных секций шин РУ 6 кВ ГПП.

Электроснабжение вентиляторных установок, расположенных на от­ несенных от промплощадки ГПП стволах, осуществляется двумя кабель­ ными линиями при напряжении 6 кВ от взаимно резервируемых секций шин РУ 6 кВ двухтрансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, предназначен­ ной для питания вентиляторной установки и других технологических элек­ троприёмников этого же ствола. Указанная подстанция должна получать питание от взаимно резервируемых секций шин ГПП. При наличии ТЭО допускается сооружение фланговой подстанции 35-110/6; 10/0,4 кВ по схе­ ме 100%-ного резервирования.

При напряжении привода 0,4 кВ питание осуществляется также дву­ мя кабельными линиями от взаимно резервируемых секций шин РУ 0,4 кВ двухтрансформаторной подстанции, предназначенной для питания только вентиляторной установки.

Прочие потребители. Электропотребители напряжением до 1000 В обычно питаются от трансформаторов 6/0,4 кВ, установленных на ГПП, либо от трансформаторов, находящихся вблизи этих потребителей и при­ соединенных к шинам 6 кВ ГПП кабельными линиями.

Для распределения электроэнергии на вспомогательных шахтах (стволах), расположенных вне основной промплощадки шахты или рудни­ ка, сооружают подстанции, питаемые от ГПП воздушными ЛЭП. В зависи­ мости от мощности и выбранного для них напряжения электропотребители вспомогательной шахты (ствола) питаются от шин 6 или 0,4 кВ.

2.5. Высоковольтное электрооборудование подстанций поверхностного комплекса

Силовые трансформаторы

Трансформаторы силовые масляные трехфазные серии ТМ, ТДН и ТРДН предназначены для преобразования напряжения по уровню при час­ тоте 50 Гц и рассчитаны на длительную работу в стационарных наружных или внутренних электроустановках. Условия эксплуатации: высота над уровнем моря до 1000 м; температура окружающего воздуха от -45 до +40 °С; относительная влажность до 80% при температуре +20 °С.

Трансформаторы не рассчитаны на установку в помещениях с хими­ чески активной средой, содержащей пары и газы, которые разрушают изо­ ляцию и токоведущие части.

По числу обмоток силовые трансформаторы могут быть двухобмо­ точные, трёхобмоточные и с расщеплённой вторичной обмоткой. Трёхоб­ моточные трансформаторы имеют две вторичные обмотки с разным уров­ нем напряжения (например, 35 кВ и 6 кВ). Трансформаторы с расщеплён­ ной вторичной обмоткой имеют две вторичные обмотки с одним уровнем напряжения (например, 6 кВ и 6 кВ). Эти трансформаторы находят широ­ кое применение в горнорудной промышленности, т.к. электрически развя-