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.

СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИЙ. ТРАНСФОРМАТОРЫ И КОММУТАЦИОННАЯ АППАРАТУРА.

Трансформаторы

На ПШ, ПКТП и ТП карьеров в основном применяются трехфазные трансформаторы с масляным заполнением. Трансформаторное число в трансформаторах является изоляцией обмоток и охлаждающей средой. На участковых и цеховых ТП и ПКТП могут применяться сухие трансформаторы с воздушным охлаждением и заполнением негорючей жидкостью (совтолом). Типы трансформа­тор обозначаются буквами и цифрами и расшифровываются следующим образом. Первая буква обозначает число фаз: Т – трехфазный, О – однофазный; вторая буква – системы охлаждения: М – воздушная с естественной циркуляцией масла, С – естественная воздушная, сухие, Д – с форсированным охлаждением (дутьем), изоляция маслом, ДЦ – принудительная циркуляция масла через обдуваемый охладитель; третья буква: Н – трансформатор регулировкой напряжения под нагрузкой; прочие буквы: Т - трехобмоточный, Р – с расщепленной вторичной обмоткой, З – защищенные (азотная подушка под крышкой, отсутствует шпритель), Н – негорючее заполнение, К – заполнение кварцевым песком. Первая цифра (числитель) обозначает мощность, вторая (знаменатель) класс напряжения обмотки высокого напряжения кВ.

В зависимости от мощности и класса изоляции обмотки высокого напряжения трансформаторы подразделяются на шесть:

1) от 5 до 100 кВА напряжением до 35 кВ;

2) от 160 до 630 кВА напряжением до 35 кВ;

3) от 1000 до 6300 кВА напряжением до 35 кВ;

4) от 10000 кВА и выше напряжением до 35 кВ, а также до 80 000 кВА включительно напряжением 110 кВ;

5) более 80000 кВА напряжением 110 кВ и напряжением 150, 220 и 330 кВ независимо от мощности;

6) трансформаторы напряжением 400 кВ и выше независимо от мощности.

Первый знак в обозначении относится к обмотке высокого напряжения (ВН), второй – к обмотке низкого напряжения (НН). Цифры, определяющие группу соединения обмоток, получаются путем деления величины отставания вектора линейной э.д.с. стороны высшего напряжения на 30°. Группа 12 соответствует углу отставания вектора низшего напряжения (12 х 30° = 360°), что равносильно совпадению векторов; группа 11 – углу отставания вектора низкого напряжения на 330° (11 X 30° = 330°).

Электрические характеристики трансформаторов приводятся в справочниках и каталогах электрооборудования.

В нормальных условиях работы трансформаторы можно пере­гружать до определенных пределов, не сокращая срока службы (до 20 лет). Величина перегрузки определяется суточными и общими недогрузками. В течение нескольких часов за сутки трансформаторы работают с нагрузкой ниже номинальной, поэтому в часы максимума их можно перегружать. Величина перегрузки зависит от отношения средней нагрузки к максимальной, определяемого по суточному графику, и от числа часов работы с максимальной нагрузкой.

Если в летнее время трансформаторы недогружаются на Р%, то в зимнее время допускается их перегрузка на те же Р%, но не более чем на 15%. Суммарная перегрузка за счет суточной и летней недогрузок не должна превышать 30% для трансформаторов, установленных на открытом воздухе в районе со среднегодовой температурой воздуха +5° С и максимальной +35° С. Для транс­форматоров, установленных внутри помещений, суммарная перегрузка не должна превышать 20%.

В ремонтных и аварийных случаях перегрузка трансформаторов допускается до 40% на время не более 6 ч в течение 5 суток, если до этого коэффициент заполнения графика не превышает 78. В аварийных случаях допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинальной независимо от предшествующего режима и температуры охлаждения среды: