2784.Электроснабжение предприятий Верхнекамского калийного месторождени

зывают кабельные сети, уменьшая величину токов однофазного замыкания на землю.

Основные технические характеристики силовых трансформаторов, установленных на ГПП калийных рудников Верхней Камы, приведены в табл. 2.2.

Трансформаторы с расщеплёнными вторичными обмотками снабже­ ны устройствами РПН для регулирования напряжения под нагрузкой. Пре­ делы регулирования для трансформаторов на 110 кВ составляют ±9x1,78%.

Шкала номинальных мощностей силовых трансформаторов для ГПП определена ГОСТ 9680-70 10000, (12500), 16000, (20000), 25000, (31500), 40000, (50000), 63000 кВА. Указанные в скобках значения применяются для специальных трансформаторов.

тельная циркуляция масла через водяной охладитель; Н - регулирование напряжения под нагрузкой; Р- расщеплённая вторичная обмотка; 1-оечисло- мощность в кВА; второе - на­ пряжение на стороне ВН; Третье - напряжение на стороне НН; У1 - климатическое исполнениеи категорияразмещения._________________________________________

Большая серия трансформаторов ТМ, ТМЗ, ТМФ общего назначения с широким диапазоном мощности, с обмотками ВН 6 и 10 кВ, с НН 0,4 и 0,23 кВ используются в различных установках на поверхности рудников [15,21].

Реакторы токоограничивающие

Реакторы бетонные одинарные серий РБ, РБУ, РБГ, РБД, РБДУ, РБДГ, а также сдвоенные серий РБС, РБСД, РБСУ, РБСДУ, РБСГ и РБСДГ применяются для ограничения токов короткого замыкания в электроуста­ новках 6 и 10 кВ.

Буквенные обозначения в маркировке реакторов: Р- реактор; Б - бе­ тонный; С - сдвоенный; У - ступенчатая установка; Г - горизонтальная ус­ тановка; Д - воздушное охлаждение с дутьем; при отсутствии Д - естест­ венное охлаждение.

В маркировке серии первое число обозначает напряжение (кВ), вто­ рое - номинальный ток (А), третье - номинальное индуктивное сопротивле­ ние (Ом). Например, РБ 10-400-0,35. На схемах часто используется другое обозначение, например, РБА-10-1000-10, в котором последнее число обо­ значает сопротивление реактора Хр в %, а буква А - алюминиевая обмотка.

Реакторы изготовляются для вертикальной, ступенчатой и горизон­ тальной установок. Обозначения фаз, по которым производится их марки­ ровка : В - верхняя, С - средняя, Н - нижняя, Г - горизонтальная, СГ - сред­ няя горизонтальная.

Реакторы, изготовляемые для вертикальной установки, могут быть установлены горизонтально или ступенчато. При этом для ступенчатой ус­ тановки вместо фазы СГ устанавливается фаза С, а вместо фазы Г - фаза Н.

Способы установки реакторов приведены на рис. 2.17. [15,21].

Масляные выключатели

Масляные выключатели являются основным коммутационным аппа­ ратом для включения, отключения и защиты силовых трансформаторов. Здесь рассматриваются выключатели серии МКП ( рис. 2.18)

В обозначениях МКП-110-630-20У1, МКП-110-1000-20У1 буквы и числа обозначают: М - масляный выключатель, К - камерный, П - подстан­ ционный; первое число - номинальное напряжение (кВ), второе - номи­ нальный ток (А), третье - номинальный ток отключения (кА), У1, У2 и т.д. - климатическое исполнение и категория размещения. Буквы после напря­ жения означают особенности конструкции, например, М выключатель имеет общую раму.

Все выключатели серии МКП оснащены электромагнитным прово­ дом типа 1ППЭ-33.

Технические данные масляных выключателей, используемые в КРУ - ВМП-10К, ВМП-10Э, ВМГ-133 и другие приведены в [15,21].

Разъединители, короткозамыкатели, отделители

Разъединители предназначены для включения и отключения под на­ пряжением обесточенных участков электрических цепей и заземления от­ ключенных участков с помощью заземляющих ножей (при их наличии). Условия эксплуатации разъединителей: высота над уровнем моря до 1000 м; категория размещения по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543-70 (номинальное значение климатических факторов).

Для разъединителей наружной установки: температура от -40 до +40 °С (исполнение У); от -60 до +40 °С (исполнение ХЛ); окружающая среда - невзрывоопасная, не содержащая пыли, паров, газов в концентрациях, при которых происходит разрушение изоляции и токоведущих частей.

/////// и п и п т пппшишП^

!

/77777777777774777777777777777

шГ—

в

Л//,»,,,,,,,,,,/,/Л Л,tj/l////Л/Л/

г

'/777777777*77^7^77777777777777777 тттттгттгггжгггттттпштттгтт,77777Т.

Рис. 2.17 Способы установки одинарных (сдвоенных)

реакторов:

а- вертикальный; б- ступенчатый; в- горизонтальный

Рис. 2.18. Общий вид выключателя МКП-110Б-1000/630- 20У1:

1- приводэлектромагнитный; 2 - коробкасуказателем положения; 3 - полюс; 4 - ввод маслонаполненный; 5 - клапан предохранительный; 6 - коробка механизма; 7 - газоотвод; 8 - маслоуказатель; 9 - угольникдля подъёма; 10 - лаздляпроизводстваработвнутрибака

В обозначении РНДЗ-35/2000У1 (рис.2.19), РЛНД -110/600У1,РЛНД 110/1000У1 буквы и числа обозначают: Р - разъединитель, Н - наружной установки (В- внутренней установки); Д - наличие двух опорных изоляци­ онных колонок; 3 - заземляющий нож; первое число - номинальное напря­ жение (кВ); второе - номинальный ток (А); У1 (У2, УЗ, ХЛ1) - климатиче­ ское исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.

Приводы разъединителей ручные: для РНДЗ - привод типа ПР-90; для РЛНД -типаПРН-110М.

Копоткозамыкатели (наружной установки) предназначены для созда­ ния искусственного короткого замыкания “на землю” с целью вызвать от­ ключение выключателя, установленного на питающем конце линии в сетях переменного тока.

На рис.2.20 показан общий вид короткозамыкателя КЗ-110 У1. Короткозамыкатели применяют на подстанциях без выключателей на

стороне ВН трансформатора. Короткозамыкатели типа КЗ-35 на 35 кВ вы­ полняют в виде двух отдельных полюсов, соединяемых при монтаже в один однополюсный аппарат. Короткозамыкатели типа КЗ-110 и КЗ-220 изготовляют в виде однополюсных аппаратов. При включении КЗ-35 про­ исходит двухфазное к.з. на землю, при включении КЗ-110 или КЗ-220 - од­ нофазное к.з. на землю.

Конструктивно КЗ-35 и КЗ-110 отличаются только размерами изоля­ ционных опор.

Управление КЗ осуществляется приводами типа ШПКМ (КЗ-35) и ПРК-1У1 (КЗ-110), имеющими два реле максимального тока и катушку от­ ключения. КЗ включается автоматически под действием пружинного меха­ низма при срабатывании привода от релейной защиты. Отключается КЗ вручную.

Одним из основных параметров КЗ является быстродействие (0,16 - 0,2 с для КЗ-35; 0,14 - 0,2 с для КЗ-110У1).

Отделители (наружной установки) предназначены для автоматиче­ ского отключения повреждённого участка линии (после искусственного замыкания короткозамыкателя) в период между отключением выключателя на питающем конце и его повторным включением. Условия эксплуатации отделителей: высота над уровнем моря до 1000 м; категория размещения по ГОСТ 15150-69; ГОСТ 15543-70; температура окружающего воздуха от - 45 до +40 °С (исполнение У); от -60 до +40 °С (исполнение ХЛ); окружаю­ щая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, паров и газов в концен­ трациях, при которых происходит разрушение изоляции и токоведущих частей.

На рис. 2.21, 2.22 показаны общие виды отделителей ОДЗ-35/630 У1 иОДЗ-ПОМ/бЗО У1.

В обозначениях буквы и числа означают: О - отделитель; Д - двухко­ лонковый разъединитель; 3 - с ножами заземления; первое число - номи-

теля КЭ-110У-1

Рис. 2.19. Общий вид разъединителя на 35 кВ, 1000 и 2000 А типа РНДЗ

нальное напряжение (кВ); второе - номинальный ток (А); У1 условия климата и размещение.

ОДЗ управляются приводами типа ПРО-1У1. ножи заземлителей ти­ па ЗОН - приводами наружной установки ПРНУ-10.

Отделители отключаются под действием пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита. Включаются они вручную. Отделители могут отключать токи намагничивания трансформа­ торов мощностью до 16 MBA (при напряжении 35 кВ) и до 63 MBA (при напряжении 110 кВ). Полное время отключения лежит в пределах 0,4 - 0,5 с. [15,21].

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы предназначены для уменьшения измеряемого параметра - тока или напряжения - до стандартных величин, допускающих их использование в работе схем релейной защиты, измере­ ний и управления в электроустановках переменного тока.

Трансформаторы тока.

Номинальные первичные токи этих трансформаторов установлены по ГОСТ 7746-78 в пределах от 1 до 40000 А. Технические характеристики трансформаторов тока различного назначения и исполнения приведены в

[23].

Ниже приведены примеры буквенно-цифровых обозначений некото­ рых трансформаторов, например: ТПОЛ-Ю УЗ 600/5; ТПШЛ-10 УЗ 2000/5; ТВТ-110 600/5. Здесь Т - трансформатор тока; П - проходной; О - одновитковый; Ш - шинный; В - втулочный; Л - с литой изоляцией; 10, 110 - уров­ ни напряжения (кВ); УЗ - климатическое исполнение и категория размеще­ ния; 600/5, 2000/5 - первичный и вторичный токи (А).

Трансформаторы тока изготовляются на номинальные вторичные то­ ки 1 и 5 А.

ГОСТ 7746-78 предусматривает шесть номинальных классов точно­ сти вторичных обмоток для измерений: 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10.

Трансформаторы тока изготовляются внутренней или наружной ус­ тановки. Отдельную группу представляют трансформаторы тока для защи­ ты от замыканий на землю в сетях 6 -10 кВ (шинные и кабельные ТТ).

Трансформаторы напряжения.

Предназначены для питания цепей напряжения приборов учета и контроля, а также цепей релейной защиты. Номинальные мощности транс­ форматоров лежат в пределах от 10 до 1200 ВА, при классах точности 0,2; 0,5; 1 и 3. На подстанциях шахт и рудников широкое применение получили измерительные трансформаторы типа НОМ-6 У4; НТМК-6 У4; НТМИ-6. В этих обозначениях Н - трансформатор напряжения; О - однофазный; М - масляный; Т - трехфазный; К - с компенсацией угловой погрешности; И - с

обмоткой для изоляции сети; 6 - уровень напряжения сети (кВ); У4 - кли­ матическое исполнение и категория размещения.

Вторичное напряжение трансформаторов составляет 100 В, в транс­ форматорах НТМИ - напряжение в дополнительной вторичной обмотке 100/3 В [15,21].

Комплектные распределительные устройства напряжением 6 (10) кВ

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приёма и распределения электрической энергии трехфазного тока про­ мышленной частоты. КРУ состоит из набора типовых шкафов в металличе­ ской оболочке. Оно поставляется заводом-изготовителем блоками из не­ скольких шкафов или отдельными шкафами в полностью смонтированном виде, со всей аппаратурой и всеми соединениями главных и вспомогатель­ ных цепей. Сборные шины главных цепей и магистральные шинки вспомо­ гательных цепей при транспортировании обычно демонтируют. Примене­ ние КРУ позволяет сократить время на проектирование, монтаж и наладку распределительных устройств.

Предприятия Министерства электротехнической промышленности и Министерства монтажных и специальных строительных работ изготовляют комплектные устройства двух видов - стационарные (КСО) и выдвижного типа (КРУ). В КРУ выключатели, измерительные трансформаторы напря­ жения и разрядники располагаются на выкатной тележке шкафа. Преиму­ щества такой конструкции взаимозаменяемость однотипных выкатных тележек и разделение отдельных отсеков шкафа металлическими перего­ родками.

Комплектные распределительные устройства изготовляются как для внутренней, так и для наружной установки.

Широкое распространение получили КРУ внутренней установки се­ рии КРУ 2-10Э, КРУ 2-10П, K-XII-80, КМ-1, КЭ-10 и КРУ наружной уста­ новки серии К-ХШ, КРУН-6 и другие.

Основные технические данные некоторых КРУ приведены в таблице

2.3.

На рис. 2.23 и 2.24 показаны основные конструктивные элементы КРУ и КРУН. КРУ предназначены для ввода и секционирования и имеют специальное исполнение.

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)

КТП предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии и могут быть конструктивно выполнены для наружной и внутренней установки.

Рис. 2.23. Шкаф КРУ2-10П:

1 - выкатная тележка, 2 - заземляющий разъединитель, 3 - трансформатор земляной защиты, 4- трансформатортока, 5 - отсектрансформаторатока и кабельной разделки, 6 - отсек шшшого разъединяющего контакта, 7 проходной изолятор, 8 сборные шины, 9 - отсек сборных шин, 10 - опорный изолятор, 11 - отсек вторичной аппаратуры. 12 - выключатель ВМП-10, 13 привод выключателя, 14 - отсек выкатной тележки

Рис. 2.24. Шкаф КРУН серии К-Х111с масляным

выключателем ВМП-10К:

1 - выкатная тележка (с масляным выключателем и приводом, трансформаторы, разрядники, подвижные контакты), 2 - корте шкафа (трансформаторы тока, кабельные разделки, заземляющий разъединитель, неподвижные конкисты), 3 - блок шин, 4 - шкаф аппаратуры защиты, измерения, учёта, управления и сигнализации

КТП-35/6П0) У1 наружной установки.

КТП этой серии выполняются мощностью 1000, 1600, 2500, 4000, 6300 кВА и имеют несколько вариантов схемных решений.

К этому типу КТП относятся и трансформаторы блочного (КТПБ) и передвижного блочного (ПКТПБ) исполнения. Эти КТП состоят из отдель­ ных, полностью собранных и оснащённых блоков - РУ-35, трансформатора и РУ-6(10).

Основные технические параметры КТП-35/6:

-номинальный ток сборных шин - 1000 А;

-номинальный ток отходящих линий - 630 А;

-электродинамическая стойкость к токам к.з. - 26 кА;

-термическая стойкость в течении 3 с -10 кА/с.

КТП 6/0,4 внутренней установки используются для комплектации пристроенных и встроенных подстанций. КТП этого типа выполняются од­ но и двухтрансформаторными с различными вариантами исполнения.

Основные технические параметры КТП 1000-6/0,4 УЗ:

-номинальный ток сборных шин - 1600 А;

-стойкость к токам к.з. на стороне ВН - 70 кА;

-стойкость к токам к.з. на стороне НН - 50 кА.

Основные технические характеристики всех КТП приведены в [15,21].

Глава третья. Электроснабжение подземных горных работ

3.1. Особенности электроснабжения подземных горных работ

Система электроснабжения любого предприятия, как отмечалось в главе 1, должна обеспечить высокое качество электроэнергии, надежность и бесперебойность электроснабжения, безопасность и экономичность всех элементов системы.

Особенности подземных горных работ шахт и рудников обусловли­ вают целый ряд дополнительных требований к электроснабжению подзем­ ных электроприёмников:

1.Гибкость и мобильность в связи с непрерывным перемещением или периодическим передвижением за подвиганием горных работ основ­ ных механизмов добычных и подготовительных работ (добычных и про­ ходческих комбайнов, погрузочных машин, конвейеров, лебедок и др.).

2.Применение электрооборудования во взрывоопасном исполнении с искробезопасной цепью управления (в исполнении РО с опережающим от­ ключением) из-за наличия производственной пыли и взрывоопасной атмо­ сферы.

3.Минимальные габариты электрооборудования по причинам огра­ ниченности пространства горных выработок и стеснённых условий его монтажа в камерах и выработках.

4.Высокая механическая прочность и стойкость к вибрациям элек­ трооборудования, а также особые уловия крепления кабелей в связи с гор­ ным давлением боковых пород и проведением в шахтах и рудниках буро­ взрывных работ.

5.Строгое соблюдение Правил безопасности и Правил технической эксплуатации системы электроснабжения, связанные со стеснёнными усло­ виями работы, большой влажностью окружающей среды и опасностью взрыва рудничной атмосферы [13,15,17].

Выбор схемы электроснабжения подземных электроприёмников рудников зависит от многих факторов:

мощности и расположения подземных и поверхностных электро­

приёмников; глубины рудника, размеров шахтного поля, системы разработки

пластов, удалённости добычных и подготовительных участков от околоствольного двора (источника питания); способа вскрытия месторождения и числа разрабатываемых пла­ стов; напряжения питания электоприёмников на участке;

числа и мощности электроприёмников в околоствольном дворе, вида подземного транспорта; напряжения на шинах ближайшей к руднику районной подстан­ ции энергосистемы.