1490

Питание подземных электроприёмников рудника осуществляется по кабельным линиям, проложенным по стволам от ГПП до ЦПП.

Рациональный способ прокладки кабельных линий по электрическим скважинам, широко применяемый в угольной промышленности, неприме­ ним для калийных рудников ввиду опасности проникновения воды в под­ земные выработки.

Вподземном электроснабжении широко применяется принцип глу­ бокого ввода, когда высокое напряжение, в данном случае 6 кВ, подводит­ ся по возможности ближе к потребителю распределительными сетями. Ос­ новное оборудование - проходческие и очистные комбайновые комплексы, магистральные и участковые конвейерные установки, питаются напряже­ нием 660 В, электроинструмент и рудничное освещение - напряжением 127

В.Сети контактной электровозной откатки запитаны постоянным напря­ жением 250 В [15,23].

Все понизительные трансформаторы в подземных условиях работают в режиме изолированной нейтрали.

Вближайшей перспективе развития электроснабжения рудников уже встаёт вопрос о переходе на основное рабочее напряжение 1140 В.

Для подземных электроприёмников установлена следующая класси­ фикация по категориям бесперебойности электроснабжения:

кэлектроприёмникам I категории относятся ЦПП;

кэлектроприёмникам П категории относятся участковые распре­ делительные подстанции УРП;

кпотребителям Ш категории относятся все виды комбайновых комплексов, погрузочные и буровые машины, скоепеоные лебед­ ки, все виды подземного транспорта и т.д. и т.п [6,20].

3.2.Система электроснабжения подземных выработок

Электроснабжение подземных выработок калийных рудников осуще­ ствляется от главной понизительной подстанции (ГПП) напряжением 6 кВ через центральную подземную подстанцию (ЦПП). ЦПП может быть не­ сколько.

Рекомендуется при проектировании новых и реконструкции старых рудников предусматривать обособленное питание подземных электропри­ ёмников от поверхностных. В результате сети, питающие подземные элек­ троприёмники, не будет иметь электрической связи с сетями, питающими электроприёмники на поверхности. Обособленное питание - одна из мер повышения безопасности и надежности электроснабжения подземных электроприёмников и позволяет осуществить:

исключение активного искрооборазования в подземных выработ­ ках шахт от перенапряжений вследствие грозовых разрядов, ко­ ротких замыканий и переходных процессов, происходящих в сетях на поверхности;

снижение ёмкости и соответственное увеличение активного со­ противления изоляции подземных сетей напряжением 6 кВ, а сле­ довательно, уменьшение вероятности замыкания на землю, опас­ ности поражения током, возникновения пожаров и взрывов в шах­ те; уменьшение мощности к.з. и экономических затрат на мероприя­

тия по снижению мощности к.з. в подземных сетях.

На рис. 3.1. приведены варианты схем обособленного питания под­ земных электроприёмников. Для калийных рудников приемлем вариант “б”, хотя практически невозможно иметь на ГПП рудника систему сборных шин с чисто подземной нагрузкой. Для выравнивания нагрузок трансфор­ маторов с расщепленными обмотками к этим шинам приходится присое­ динять энергоёмкие приемники поверхностного комплекса рудника. Схемы с разделительными трансформаторами применения в калийной промыш­ ленности не нашли [13,15].

Для питания ЦПП, независимо от их местоположения, по одному или нескольким стволам прокладывают ряд силовых кабелей специальной кон­ струкции (обычно типа ЦСКН-6) присоединённых к различным секциям ГПП или промежуточных подстанций РП или ТП. Стволовые кабели снабжены реакторами, устанавливаемымми в начале линии для ограниче­ ния мощности к.з. на шинах ЦПП.

Стволовые кабели имеют сечение рабочих шин 3x95, 3x120 или 3x150, они сфазированы и по своей сути представляют мощные медные шины, соединяющие ГПП и ЦПП.

Выбор количества ЦПП зависит от производительности рудника, числа разрабатываемых пластов и принятой схемы отработки панелей, мест концентрации производства и концентрации электрических нагрузок.

ЦПП располагаются вблизи ствола в околоствольном дворе, прой­ денном, как и все Другие капитальные выработки рудника, в подстилаю­ щей каменной соли.

ЦПП размещена в специальной камере с надежной крепью, с не ме­ нее чем двумя выходами. ЦПП проветривается за счет общешахтной де­

прессии.

Схемы компоПоаки ЦПП, ее размеры типизированы. ЦПП, как пра­ вило, имеют не менее двух вводов и одинарную систему секционирован­ ных шин.

ЦПП комплектуются высоковольтными распредустройствами типа КРУ-10Э или КРУ-PH в не взрывобезопасном исполнении.

Секции шин снабжены измерительными трансформаторами типа НТМИ-6. На секциях ЦПП могут быть установлены комплектные конден­ саторные установки типа УК с конденсаторами, имеющими негорючее синтетическое заполнение. На ЦПП установлены трансформаторы собст­ венных нужд.

Рис. 3.1. Схемы обособленного питания с использованием разделительных (а) и трёхобмоточных (б) трансформаторов

От ГПП

Рис. 3.2. Принципиальная схема питания электроприёмников околоствольного двора на напряжение до 1000 В

Рис. 3.3. Схемы присоединения УРП-6 к ЦПП

Электроприёмники, расположенные в районе околоствольного двора, запитываются от нескольких передвижных трансформаторных подстанций на напряжение 660 В. Основными потребителями руддвора являются опро­ кидыватели, толкатели, конвейеры, насосы зумфовые и закладки, механи­ ческие мастерские, электровозное депо, разрядные камеры, гаражи для колесного и гусеничного транспорта, различные служебные помещения. На рис. 3.2 приведена простейшая схема питания руддвора.

Участковые распределительные подстанции (УРП-6 кВ)

Для электроснабжения очистных и подготовительных забоев, маги­ стрального и участкового конвейерного транспорта сооружают участковые распределительные пункты напряжением 6 кВ. Они получают питание не­ посредственно от секций шин ЦПП по радиальной и магистральной схеме. На рис. 3.3 приведена принципиальная схема присоединения УРП-6 кВ к ЦПП.

УРП-6 представляют собой РУ-6 кВ, скомплектованные из КРУ во взрывобезопасном или рудничном нормальном исполнении РВД-6, КРУВ-6 или КРУ-РН.

От КРУ запитываются комплектные передвижные понизительные подстанции различных типов - ТСШВП, ТСВП 6/0,66, от которых напря­ жение подаётся через низковольтные распределительные пункты РП-0,66 непосредственно потребителям.

УРП-6 устанавливают в центре расположения электроприёмников в специальной капитальной выработке - камере, которая должна быть обору­ дована решётчатыми дверями.

К одному УРП-6 может быть присоединено от 3 до 12 - 14 передвиж­ ных трансформаторных подстанций [13,15,23].

При числе КРУ на РП-6 до трех питание осуществляется по одной кабельной линии без установки вводного КРУ, а при числе от четырех до семи - то же, по одной кабельной линии, но с установкой вводного КРУ Если КРУ более семи, то питание УРП-6 осуществляется по двум кабель­ ным линиям, присоединённым к различным секциям шин ЦПП, с установ­ кой двух вводных КРУ й одного секционного КРУ В нормальных условиях каждая секция УРП-6 должна работать раздельно Каждая кабельная линия должна быть рассчитана на обеспечение 85%-ной нагрузки УРП-6 в аварийном режиме.

При наличии электроприёмников I категории по бесперебойности питания, электроснабжение которых производится от УРП-6, подключение самого УРП-6, независимо от числа КРУ, осуществляется по двум кабель­ ным линиям, присоединенным к разным шинам ЦПП с установкой двух вводных и одного секционного КРУ При этом каждый кабель должен быть рассчитан на обеспечение всей нагрузки УРП-6.

В проектах УРП-6 для устройства вводов, выводов и соединения сек­ ций шин 6 кВ следует предусматривать установку на каждой секции одно­ го резервного КРУ, а также резервное место в камере УРП-6 для возмож­ ной установки одного КРУ в дальнейшем.

Типовыми проектными решениями в УРП-6 допускается установка одного трансформатора (или передвижной подстанции). Такие проекты ре­ комендуется применять в тех случаях, когда вблизи УРП-6 расположена группа электроприёмников напряжением до 1000 В и для их питания неце­ лесообразна установка отдельной подстанции.

Конфигурация подземных высоковольтных кабельных сетей копиру­ ет схему капитальных горных выработок.

Все УРП-6 располагаются в выработках пройденных по каменной со­ ли. Передвижные КТП типа ТСВП и другие находятся в панельных выра­ ботках пластов АБ и КрП, расположенных выше пласта каменной соли. Питающие КТП кабели прокладываются по гезенкам или уклонам.

На рис. 3.4 приведена принципиальная схема электроснабжения двух панелей при блоковом способе выемки:

от УРП-1 по магистральной схеме получают питание КТП конвей­ ерных линий закладки и панельного транспорта; от УРП-2 - комбайновые проходческие комплексы;

от УРП-3 - очистные комбайновые комплексы блоков 1 соответст­ вующей панели (блок 2 на схеме не показан); от УРП-4 запитаны потребители закладки.

Для питания главных (магистральных) конвейеров в камерах управ­ ления конвейерными линиями установлены транспортные УРП с подклю­ ченными к ним КТП.

Эти УРП запитаны от Ц1III по магистральной схеме обособленными кабельными линиями.

Распределительные пункты низкого напряжения

Передача электроэнергии от УРП к отдельным электроприёмникам очистных и подготовительных работ, а также К стационарным машинам и механизмам осуществляется через подземные распределительные пункты напряжением 660 В (РП-0,66) передвижного и стационарного исполнения. Распределительные пункты комплектуются из отдельных пускозащитных аппаратов (пускателей) во взрывобезопасном исполнении. РП могут ком­ плектоваться также из станции управления, двух-трех пускателей и пуско­ вого агрегата для освещения и питания ручных электросвёрл.

Существуют два типа подземных распределительных пунктов низко­ го напряжения: стационарные и передвижные.

Стационарные РП-0,66 применяют для электроснабжения машин и механизмов, характер работы которых не связан с перемещением фронта очистных и подготовительных работ (участковое водоотливы, бремсберго-

Рис. 3.4. Принципиальная схема электроснабжения двух панелей при блоковом способе выемки (окончание)

вые и уклонные лебёдки и конвейеры, освещение капитальных выработок, магистральные конвейерные линии и др.). Стационарные РП-0,66 распола­ гаются в специальных камерах или выработках.

Передвижные РП-0,66 применяют для электроснабжения токоприем­ ников очистных и подготовительных работ, которые при эксплуатации не­ прерывно или периодически перемещаются за фронтом работ. Возмож­ ность систематического перемещения передвижных РП позволяет поддер­ живать нормальное напряжение на зажимах электродвигателей как в нор­ мальном, так и в пусковом режимах.

Передвижные РП следует размещать так, чтобы они не мешали про­ ходу людей и транспортированию грузов, были доступны для осмотра, ре­ визии и оперативного обслуживания.

РП-0,66 комплектуется из фидерных автоматических выключателей (АВ и АФВ), магнитных пускателей (ПВИ, ПВИР, ПВ, ПМВИР), пусковых агрегатов (АП-4 и др.) и аппаратуры автоматической газовой защиты (если это требуется ТБ) [13,15,19].

Комплектование РП-0,66 производится в следующем порядке.

1. На вводе РП-0,66 устанавливают общий автоматический выключа­ тель для включения, отключения и защиты системы электроснабжения данного участка от токов к.з. Выбор общего АВ производят по расчётному току участка (сумме номинальных токов всех электроприёмников участка, умноженной на коэффициент спроса). Выбор АВ по сумме номинальных токов не допускается;

2.После общего АВ устанавливают АВ, связывающие отдалённые РП-0,66. Первый из них присоединяют к выводу общего АВ, а последую­ щие - к шинной коробке предыдущего на проход;

3.Магнитные пускатели для питания отдельных электроприёмников размещают и присоединяют в порядке уменьшения значения тока (пуска­ тель комбайна, конвейера, перегружателя и т.д.).

Выбранный пускатель должен обеспечивать длительное прохожде­ ние максимально возможной токовой нагрузки электроприёмника, для пи­ тания которого он предназначен, и отключение отходящей кабельной сети при к.з. в любой точке сети.

Каждый магнитный пускатель, установленный на РП-0,66 управляет одним электроприёмником (двигателем), кроме тех случаев, когда от пус­ кателя получает питание многодвигательный механизм (например, добыч­ ные и проходческие комбайны). В случае многодвигательного механизма пускатель необходимо выбирать на суммарные токи (как при нормальном, так и при пусковом режимах) всех управляемых электродвигателей.

Для электроприёмников, работающих в реверсивном режиме (кон­ вейеры, скреперные лебёдки и т.д.) следует устанавливать реверсивные магнитные пускатели.

Для питания отдельно стоящих на штреке электроприёмников уста­ новка общего вводного автомата не обязательна.

4.В конце РП-0,66 к последнему пускателю на проход присоединяют аппаратуру для питания ручного электроинструмента и освещения горных выработок (пусковые агрегаты типа АП-4 и др.).

В последнее время вместо сборных РП-0,66 широкое применение на­ ходят магнитные станции управления во взрывобезопасной оболочке СУВ.

В таких станциях объединена вся аппаратура, необходимая для управления данного комплекса. СУВ имеют перед сборными РП-0,66 це­ лый ряд преимуществ: сокращается время на монтаж и переноску, повы­ шается безопасность и культура обслуживания.

На калийных рудниках нашли применение станции СУВ2Л1.ГД с жидкостными реостатами ВЖР-350Р для управления приводом магист­ ральных ленточных конвейеров, оснащённых электродвигателями с фаз­

ным ротором [13,15].

На рудниках, где применяется рудничная электровозная откатка, пи­ тание разделённой на секции троллейной сети постоянным напряжением

Рис. 3.7. Вариант комплектации оборудования РП-0,66 в камере управления ленточными конвейерами

производится от участковых автоматических тяговых подстанций АТП ус­ тановленных в УТП.

На рис. 3.5,3.6 и 3.7 приведены различные варианты комплектования РП-0,66.

3.3.Высоковольтное электрооборудование рудников

3.3.1.Рудничные передвижные комплектные трансформаторные под­

станции (КТП)

КТП применяют для электроснабжения электроприёмников очист­ ных и проходческих забоев калийных рудников.

Ранее выпускаемые серии КТП типа ТКШВП, ТСШВП в последнее время заменены КТП серии ТСВП [14,15].

Таблица 3.1

Технические данные рудничных КТП серии ТСВП

В серию ТСВП входят также трансформаторы ТСВП 1000/6, ТСВП 630/6-1,2 - для потребителей 1140 В и специальные трансформаторы для электроснабжения пластов, склонных к внезапным выбросам и горным ударам - ТСВП 160/6-КП и ТСВП 400/6-КП.

Общий вид КТП серии ТСВП представлен на рис.3.8.