§ 3.4 Схемы распределительных сетей на открытых горных работах

Система внутреннего электроснабжения карьера (разреза) представляет собой совокупность главных понизительных подстанций (ГПП), распределительных пунктов (РП) и распределительных сетей. Распределительные сети системы внутреннего электроснабжения включают стационарные и передвижные воздушные и кабельные (ВЛ и КЛ) линии электропередач (ЛЭП), трансформаторные подстанции (ТП, ПКТП), стационарные закрытые распределительные пункты (РП), передвижные открытые и закрытые распределительные пункты (КРП), передвижные приключательные пункты (ППП), секционные линейные разъединители наружной установки (РЛН-6, РЛН-10), соединительные кабельные коробки и другие установки.

По характеру присоединения электроприемников к линиям электропередачи на карьерах (разрезах) схемы распределительных сетей (рис. 5) подразделяются на радиальные, магистральные, смешанные.

Радиальные схемы могут быть:

1. Одноступенчатыми – когда экскаваторы и ПКТП питаются непосредственно от ВЛ или КЛ через ГПП (ЦРП) (рис. 5а);

2. Двухступенчатыми на одно напряжение 6 кВ с установкой в карьере КРП-6 кВ (рис. 5б)

3. Двухступенчатыми на два напряжения – 35 и 6 кВ с установкой трансформаторных подстанций ПКТП 35/6 (рис. 5в)

Магистральные схемы на карьерах (разрезах) нашли наибольшее применение. Они выполняются одиночными магистралями с односторонним питанием от одной ГПП на напряжение 6 кВ (рис. 5г) или с двухсторонним питанием (рис. 5д), а также кольцевыми магистралями с односторонним питанием (рис. 5е). Как правило, магистральные ВЛ с двухсторонним питанием и кольцевые магистральные ВЛ с односторонним питанием разделяются на 2-3 участка с установкой секционных разъединителей (РЛН-6) или ячеек (ЯКНО, КРУН).

На карьерах (разрезах) для питания участков с мощными экскаваторами сооружают двойные магистральные ВЛ-6 кВ с односторонним питанием (рис. 5ж).

На действующих карьерах (разрезах) применяются также смешанные схемы распределительных сетей (рис. 5з). От ГПП (ЦРП) на отдельные участки прокладываются магистральные ВЛ-6 кВ, а к экскаваторам и другим установкам, близко расположенным от пункта питания, прокладываются радиальные ВЛ-6 кВ. Распределительные сети карьеров (разрезов) напряжением 35 кВ выполняются по магистральной схеме (рис. 5и) или по радиально-ступенчатой (рис. 5в). К магистральной ВЛ-35 кВ, проложенной на борту разреза или на нерабочих уступах в карьере (разрезе), присоединяются передвижные комплектные подстанции ПКТП-35 кВ, к шинам 6 кВ которых подключаются кабельные или воздушные (ВЛ или КЛ) линии, питающие экскаваторы, ПКТП и другие установки.

Рис 5 к § 3.4 Схемы распределительных сетей карьеров

§ 3.5 Построение распределительных сетей схемы внутреннего электроснабжения карьера (разреза)

Зависит от:

1. Размеров площади открытых разработок;

2. Конфигурации площади открытых разработок;

3. Мощности горных машин и механизмов;

4. Числа горных машин и механизмов;

5. Глубины ведения открытых разработок;

6. Числа одновременно отрабатываемых уступов;

7. Технологической схемы развития горных работ.

В зависимости от расположения распределительных воздушных и кабельных (ВЛ и КЛ) линий относительно фронта горных работ (вдоль или поперек) схемы электроснабжения карьеров (разрезов) разделяются на:

I. Фронтально-продольная схема (рис. 6). Воздушные ЛЭП сооружаются параллельно фронту работ и могут быть стационарными (при малой ширине карьера /разреза/) или переносными (при большой ширине). Отводы к потребителям выполняются, как правило, кабелями. Подобная система широко применяется в период строительства карьеров при проведении траншей. При этом она может быть фронтально-наращиваемой или фронтально-сокращаемой.

Рис 6 к § 3.5. Фронтально-продольная система распределения электрической энергии

а – с односторонним питанием; б – с двусторонним питанием

Фронтально-продольная схема может быть с односторонним и двухсторонним питанием. При двухстороннем питании ЛЭП включаются на параллельную работу и имеют секционные разъединители.

II. Поперечно-фронтальная схема (рис. 7). Воздушные ЛЭП с отводами к потребителям сооружаются перпендикулярно фонту работ. При этом ЛЭП с отводами имеют отдельные ячейки на ГСП или являются отводами от стационарной ЛЭП, проложенной по борту карьера (разреза). Поперечно-фронтальная схема также может быть как с односторонним, так и с двухсторонним питанием.

Рис 7 к § 3.5. Поперечно-фронтальная система распределения электрической энергии.

а – с односторонним питанием; б – с двусторонним питанием.

III. Комбинированная продольно-фронтальная борто-кольцевая схема (рис. 8). Воздушные стационарные ЛЭП, проложенные по борту вокруг карьера, имеют воздушные или кабельные отводы к потребителям. Данная схема может иметь одностороннее или двухстороннее питание с включением стационарных ЛЭП на параллельную работу.

Рис 8 к § 3.5. Комбинированная продольно-фронтальная бортокольцевая система распределения электрической энергии.

а – с односторонним питанием; б – с двусторонним питанием.

Одной из разновидностей борто-кольцевой схемы является такая, при которой в промежутках между ГСП сооружаются высоковольтные карьерные распределительные пункты (КРП), от которых по отдельным высоковольтным ЛЭП осуществляется питание крупных экскаваторов, участков добычи полезного ископаемого и т.д.

Для экскаваторов с емкостью ковша 10 м³ и более рекомендуется применять схему электроснабжения по принципу блоков «линия 35 кВ – трансформатор 35/6» или «линия 110 кВ – трансформатор 110/6».

Выбор той или иной схемы электроснабжения может быть произведен путем расчетов и технико-экономических сравнений различных вариантов.