1.4. Схемы внешнего электроснабжения карьеров

В системе электроснабжения карьеров важное место отводится схеме внешнего электроснабжения. Схемы внешнего электроснабжения весьма разнообразны, а их построение зависит от многих факторов: площади и глубины карьера, способов разработки ме­сторождения, мощности главных приводов горных машин, системы транспорта, технических параметров, схемы и расстояния до бли­жайшего источника питания и т.д.

В настоящее время в связи с развитием энергетических систем электроснабжение карьеров осуществляется от районных подстан­ций систем по воздушным и кабельным линиям. При наличии на карьерах потребителей категорий I и II от РПС до ГПП карьера прокладывается не менее двух линий. Воздушные линии (ВЛ) со­оружаются одно- или двухцепными с применением различных ти­пов деревянных, железобетонных и металлических опор. Напря­жение питающих линий от РПС до главных понизительных подстанций карьеров составляет от 6 до 220 кВ.

При электроснабжении малых карьеров, расположенных на близком (1-3 км) расстоянии от РПС, сооружаются центральные распределительные пункты или распределительные пункты напря­жением 6 кВ. Питание РП малых карьеров, на кото­рых имеются только потребители категории III, осуществляется на одной стационарной воздушной (ВЛ) или кабельной (КЛ) ли­нии 6 кВ. Для близко расположенных от РПС карьеров, имеющих потребителей категорий I и II по надежности электроснабжения, применяются схемы, при которых ЦРП или РП питается по двум ВЛ или КЛ от одной или двух РПС.

В большинстве случаев открытые распредустройства (ОРУ) главных понизительных подстанций оборудуют по упрощенному варианту без выключателей на первичном напряжении с установкой короткозамыкателей и отделителей.

Главные понизительные подстанции (ГПП) размещают на нерабочем борту карьера возможно ближе к центру электрических нагру­зок для сокращения длины ЛЭП и вне зоны действия взрывных работ. Совмещенные тягово-распределительные подстанции располагают на борту карьера в районе выездной траншеи. Схема коммутации ГПП должна обеспечивать раздельную работу питающих линий и трансформаторов при нормальном режиме эксплуатации. Их параллельная ра­бота допустима только на время переключе­ний при ликвидации аварии в системе элек­троснабжения.

Помимо основных систем внешнего элек­троснабжения – схем питания карьеров, су­ществуют схемы электроснабжения объектов промышленной площадки (промплощадки). Электроснабжение отдельных электроустано­вок и цехов на промплощадке осуществляется кабельными и воз­душными линиями 6-10 кВ непосредственно от шин ГПП или через ТП 6-10/0,4 кВ.

Карьерные передвижные подстанции, пункты питания и защиты

Для распределения электрической энергии внутри карьера ши­рокое распространение получили передвижные подстанции и пункты питания. Первые предназначены для снабжения электрической энер­гией напряжением до 1000 В буровых станков, передвижных компрес­сорных установок, небольших конвейеров и землесосов, осветитель­ных установок и т.п. При помощи приключательных пунктов производят подключение отдельных потребителей или группы их к питающим линиям.

Карьерные распределительные пункты высокого напряжения (КРП) питаются от карьерной подстанции и предназначены для распределения электрической энергии на рабочих уступах. По мере перемещения фронта горных работ КРП передвигают на новое место.

Присоединение перечисленных электроустановок к карьерным воздушным линиям предпочтительно с помощью спусков из неизолированных гибких проводников. Это вызвано несовершенством кабельных разделок, находящихся на открытом воздухе и подвержен­ных действию атмосферных осадков. Так как вокруг приключательного шкафа или передвижной трансформаторной подстанции не уста­навливают специальных ограждений, их высота до открытых токоведущих частей должна быть не менее 4,5 м от почвы. КРП собирают из комплектных распределительных устройств наружной установки в составе: шкафов ввода, трансформатора собственных нужд, транс­форматора напряжения и разрядников. Количество шкафов для от­ходящих линий определяется схемой электроснабжения. Для питания крупных участков горных работ, а также карьеров

с потребителями первой категории применяют КРП с двумя и более вводами.

Карьерные приключательные пункты изготовляют с разъединителем, с выключателем нагрузки и с масляным выключателем. Оди­ночные приключательные пункты с разъединителем (без защиты) применяют для присоединения отдельных электроприемников. При большом количестве электроприемников, присоединенных к линии через ОПП, повреждение на одном из них вызовет прекращение ра­боты остальных, что снижает надежность электроснабжения. Для со­единения кабелей к кабельной линии и отпаек от нее применяют кабельный шкаф с разъединителем.

Одиночный приключательный пункт (ОПП-6) наружной установки представляет собой сварную конструкцию бескар­касного типа, изготовленную из листовой стали. Для удобства монтажа и обслуживания корпус имеет дверные проемы и проем со съем­ной крышкой. На крыше приключачельного пункта установлены проходные изоляторы. Привод разъединителя ПР-2 установлен в отдельном отсеке, который снабжен дверью.

Карьерные приключательные пункты с масляным выключателем изготавливают двух типов: ПКРН-6 (Криворожский электрозавод), ЯКНО-6Э (Бакинский завод электромонтажных изделий). Приключательный пункт типа ПКРН-6 можно исполь­зовать в виде одиночного приключательного устройства для под­ключения электроприемника к переносной ЛЭП на рабочем гори­зонте и для передвижных многоячеечных распределительных устройств, комплектуемых из одиночных шкафов или устанавливаемых на автотраллерах, железнодорожных платформах, ме­таллических салазках или стационарно на борту карьера. Шкаф ПКРН-6 представляет собой металлическую камеру прочной конструкции пылезащищенного исполнения. Внутри камеры разме­щены коммутационные аппараты (выключатель типа ВМП-10, разъединители), трансформаторы тока, трансформатор напряжения. Упра­вление выключателем может осуществляться при помощи привода ПРБ-110 либо электромагнитным приводом ПЭ-11 с дистанционным управлением. Привод ПРВА можно применять только в том случае, если ток короткого замыкания в месте установки ячейки не превы­шает 5 кА. Коммутационные аппараты и двери шкафа снабжены бло­кирующими устройствами, не допускающими производство непра­вильных операций. Ячейка оборудована максимальной токовой, защи­той и защитой от однофазных замыканий на землю. Приключательный пункт одиночного исполнения может иметь воздушный или кабель­ный ввод и кабельный вывод.

Шкаф типа ЯКНО-6Э снабжен аналогичным с ячейкой ПКРН-6 оборудованием. Размер в плане обеих ячеек и их вес примерно одинаковы, однако шкаф ПКРН-6 имеет меньшую высоту камеры. В отсеке высоковольтной аппаратуры может быть установлен нагревательный элемент.

Кроме перечисленных приключательных пунктов па практике применяются ячейки PВHO-6, КРН-10У и др. Эти устройства не предназначены для эксплуатации на карьерах, поэтому на месте к ним изготовляют необходимые добавочные приспособления.

Надежные выключатели нагрузок (разъединители мощности) ВН, применяемые в комплекте с силовыми предохранителями ПК, упрощают конструкцию приключательных пунктов. Такой комплект, обозначаемый ВНП, может применяться при напряжении 6-10 кВ для защиты трансформаторов мощностью 1000-1800 кВА, батарей конденсаторов до 400 квар, электродвигателей до 600-1500 кВт. Защита от токов короткого замыкания осуществляется предохрани­телями; возможна установка защит от перегрузок, замыкания на землю и др.

На некоторых карьерах используют малогабаритные одиночные приключательные пункты, представляющие собой металлический корпус, в котором установлен разъединитель. Ввод и вывод выпол­нены гибким кабелем. Такой приключательный пункт часто устана­вливается на опоре.