§ 3.6. Недостатки систем внутреннего электроснабжения карьеров (разрезов)

Основными недостатками систем внутреннего электроснабжения карьеров (разрезов) являются:

1. Распределительные сети на большинстве карьеров (разрезов) выполняются на напряжение 6 кВ, при котором для поддержания надлежащего уровня напряжения на клеммах электроприемников, особенно мощных и удаленных от источника, требуется сооружение тяжелых воздушных линий (с сечением провода более 120 мм²);

2. Значительная протяженность кабельных и воздушных (КЛ и ВЛ) линий 6 кВ и наличие большого количества других электрически связанных элементов 6 кВ сети 6 кВ одной или двух подстанций обуславливает значительную величину емкостного тока однофазного замыкания на землю (порядка 10-20 А). Замыкание на землю при таком токе вызывает значительные повреждения электрооборудования (выгорание активной стали статоров электродвигателей, трансформаторов);

3. Присоединение к шинам 6 кВ ГПП разреза электроустановок посторонних потребителей (города, поселка и т.д.), на которые не распространяются ПТЭ открытых горных разработок в части обязательного устройства электрической защиты от однофазных замыканий на землю в электрических сетях, питающих электрические установки в карьере (разрезе).

В то же время ПУЭ допускается работа электрической сети при наличии замыкания на землю одной фазы в течение продолжительного времени (до 2 часов).

Это несоответствие требований к электроустановкам карьеров (разрезов) и посторонних потребителей вызывает повышенную аварийность в сетях карьеров (разрезов). При наличии в сети 6 кВ замыкания на землю одной фазы, на двух фазах этой сети появляется повышенный потенциал по отношению к земле (до 14 кВ при дуговом перемежающемся замыкании). В случае длительного замыкания на землю (в сетях посторонних потребителей) в электрических установках карьеров (разрезов), имеющих более низкую изоляцию по сравнению с сетями стационарных установок, возникают пробои изоляции одновременно в нескольких установках. Особенно часто в таких случаях повреждается изоляция обмоток статоров асинхронных и синхронных машин напряжением 6 кВ и экскаваторных кабелей КШВГ-6 (КШВГЭ-6), прочность изоляции которых испытывается 2-х кратным рабочим напряжением (12 кВ), что ниже перенапряжения, возможного при дуговом замыкании.

Кроме того, при наличии резервной защиты от однофазных замыканий на землю, реагирующей на изменение напряжения нулевой последовательности и установленной в ячейках ГПП, к которым присоединены ВЛ, питающие установки в карьере (разрезе), последняя будет отключать электроустановки карьеров (разрезов) все время, пока не будет устранено повреждение (замыкание на землю) в сетях 6 кВ посторонних потребителей;

4. Распределительные сети на многих действующих карьерах (разрезах) построены без надлежащего технико-экономического обоснования, поэтому не обеспечивают оптимального уровня надежности и эксплуатационных затрат;

5. Конструктивное исполнение электрических аппаратов и установок в целом (ПП, ПТП и пр.) не отвечают специфическим условия работы на карьерах (разрезах), поэтому частота и объем их повреждений значительно выше, чем при эксплуатации их в стационарных условиях на поверхности карьеров (разрезов) и на других (не горных) предприятиях. Применяемые выключатели имеют большое собственное время отключения и недостаточную электродинамическую устойчивость к токам короткого замыкания;

6. Основное оборудование карьеров (разрезов) не имеет надежной блочной аппаратуры для быстрого и безопасного присоединения гибкого кабеля, проводов центрального заземления и спусков от ВЛ к ПТП и ПП. Все присоединения кабелей к аппаратам и проводам ВЛ осуществляются с помощью болтовых зажимов, что приводит к большим затратам времени. Например, при перецепке кабеля КШВГ с одного ПП на другое затрачивается около 20 минут (без учета времени на переноску кабеля на расстояние между смежными ПП). Время, затрачиваемое на отсоединение и присоединение кабеля к токоприемной коробке экскаватора, составляет около 30 минут. Основная электрическая аппаратура (выключатели, разъединители) имеет приводы ручного управления, поэтому технологические и оперативные переключения занимают много времени;

7. Гибкие кабели КШВГ имеют значительную массу, что увеличивает затраты времени на его переноску и приводит к низкой надежности в эксплуатации;

8. Защитные устройства от однофазных замыканий на землю имеют малую чувствительность, большую температурную погрешность, низкую надежность, допускаю частые ложные отключения электроустановок, но обеспечивают безопасность обслуживающего персонала при случайном прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

9. На карьерах (разрезах) с электрифицированным ж/д транспортом в тяговых сетях отсутствует стандартная защита, обеспечивающая безопасность обслуживающего персонала и сохранность кабелей при касании ковшом экскаватора провода во время погрузки горной массы в вагоны (думпкары).