Зовнішньє електропостачання

Під зовнішнім електропостачанням шахт розуміють комплекс споруд, що забезпечують передачу електроенергії від прийнятої точки приєднання до енергосистеми до приймальних підстанцій шахт включно. Схеми зовнішнього електропостачання залежать від багатьох чинників: продуктивності шахти, одиничних потужностей обладнання, що застосовується, розмірів шахтного поля, глибини залягання пластів, газового та пилового режиму, обводнення, категорії споживачів за надійністю електропостачання, відстані до підстанції або ЛЕП енергосистеми, ступеня механізації робіт, сумарної встановленої потужності електроприймачів та ін.

Вибір конкретної схеми вирішуються шляхом спільного опрацювання їх з енергосистемою. Однак незважаючи на їх різноманіття всі вони повинні задовольняти таким основним вимогам:

– безперебійне живлення електроенергією споживачів шляхом глибокого секціонування шин від підстанції енергосистеми до шин низької напруги підстанції шахти;

– підтримка необхідної якості напруги в межах допустимих відхилень та коливань напруги в нормальних, аварійних і післяаварійних режимах, допустимих коефіцієнтів несинусоідальності і несиметрії;

– економічність всіх елементів системи електропостачання. Передбачати економічну їх роботу як у часи максимальних, так і в часи мінімальних навантажень без великих витрат на додаткові мережеві пристрої. Бажано приймати глибокі вводи і розукрупнення підстанцій;

– гнучкість, що дозволяє без значного впливу на діючі споживачі, забезпечувати поетапне зростання електричних навантажень, пов'язаних як з розширенням виробництва, так і з його реконструкцією;

– безпека і зручність експлуатації.

Для живлення електроприймачів шахт рекомендується передбачати спрощені блочні і місткові схеми. Розглянемо деякі схеми зовнішнього електропостачання шахт.

На рис. 1.1. наведена схема електропоста-чання шахти від енергосистеми при напрузі 6…10 кВ. Живлення ГЗП (ЦРП 6-10 кВ) здійс-нюється по двох лініях від двох секцій шин підстанції енергосистеми (ПЕС). Для секціону-вання шин розподільного пристрою 6 кВ ГЗП застосований вимикач, що дозволяє автома-тично відновлювати живлення всіх споживачів при зникненні напруги на одній із ліній. Лінії напругою 6 кВ виконуються, як правило, алюмінієвими проводами. Такі схеми засто-совуються при передачі потужності не більше за 3000 кВт на відстань до 3 км. Живлення електроенергією більш могутніх шахт може здійснюватися по трьох, чотирьох лініях. Для більшості шахт країни протяжність ліній від ПЕС до ГЗП не перевищує 5 км, а для 90% шахт Донецького басейну вона не перевищує 2 км.

Широке поширення в електропостачанні шахт отримала система глибокого вводу і розукрупнення підстанцій. Під глибоким уводом розуміється система електропостачання з максимальним наближенням високої напруги до електроустановок з най-меншою кількістю рівнів проміжної трансформації та комутацiйних апаратів.

Глибокий ввод виконується за двома схемами:

– радіальними ЛЕП, що живлять підстанції 35…220 кВ за схемою блока лінія- трансформатор;

– магістральними ЛЕП, які проходять в зоні могутніх вузлів навантажень і живлять декілька розукрупнених підстанцій без вимикачів на боці первинної напруги.

Радіальні глибокі вводи застосовуються при забрудненому навколишньому середовищі або розташуванні підстанцій в обмежених умовах. Магістральні вводи рекомендуються при нормальному або мало забрудненому навколишньому середовищі, коли повітряні ЛЕП 35...110 кВ проходять по території проммайданчика шахти і при можливості будівництва підстанцій біля цехів.

Рис.1.2.Схеми глибокого вводу

На рис. 1.2, а наведена радіальна схема глибокого вводу, коли лінії передачі підводяться безпосередньо до трансформаторів без розподільного пристрою з шинами. Така схема отримала назву блока лінія-трансформатор. Вибір первинної напруги залежить від напруг підстанції енергосистеми, потужності, що передається і відстані до ГЗП При потужності трансформатора до 10000 кВ· А звичайно підводиться напруга 35 кВ, при більшій потужності доцільна напруга 110 кВ. Приймачі низької напруги 660, 380, 220 В отримують живлення від знижувальних трансформаторів, які підмикаються до шин 6 кВ ГЗП.

При сприятливих кліматичних умовах та відсутності збірних шин на боці вищої напруги (ВН) приймають спрощені радіальні схеми, що складаються з двох блоків лінія - трансформатор без вимикачів на боці ВН, як більш дешеві (рис. 1.2, б).Такі схеми надійні і економічні, прості в автоматизації.

Прогресивним напрямком у електропостачанні гірничих підприємств є місткові схеми глибокого вводу з установленням у головній знижувальній підстанції шахти трансформаторів ТРДН з розщепленою вторинною обмоткою або модифікованих триобмоткових трансформаторів ТДТНШ з напругою вторинних обмоток 6, 3 і 6, 6 кВ (рис.1.2, в). Вони призначені для електропостачання шахт з відокремленим живленням підземних розподільних мереж і електроприймачів при напрузі 6 кВ, що підвищує безпеку і надійність застосування електроенергії в шахті.

На рис. 1.3 зображена магістральна схема глибокого вводу. Така схема застосовується для електропостачання великих шахт і гірничозбагачувальних комбінатів, що мають декілька могутніх підстанцій.

Вибір схеми глибокого вводу здійснюється на основі технико-економіч-ного порівняння варінтів з урахуванням режимів роботи та вимог до надійності електропостачання споживачів.

Рис. 1.3. Магістральна схема глибокого вводу