13. Главные понизительные подстанции шахт, назначение, аппаратура их комплектования. Требования к местам размещения подстанций.
ВВТ – высоковольтные токоприемники поверхности,
ВЛ – воздушная линия,
В – выключатель высокого напряжения (маслянный вакуумный)
ОД – отделитель,
КЗ – короткозамыкатель
РВ – разрядник вентельный,
Т1, Т2 – силовые трансформаторы ГПП,
КБ – конденсаторные батареи,
6/6 – тр-р с разделительными обмотками (может быть поставлен реактор),
СВ – секционный выключатель.
ГПП предприятия называется трансформаторная подстанция, получающая питание непосредственно от энергосистемы и распределяющая энергию на более низком напряжении по всему поверхностному и подземному комплексу предприятия или его части.
Т.е. ГПП рудоуправления является главной приемной и одновременно главной распределительной подстанцией всего предприятия.
Правильный выбор местоположения ГПП является одним из основных элементов построения системы ЭС. Определение местоположения подстанций на генеральном плане производится построением картограммы нагрузок с нанесением электрического центра. Она должна учитывать перспективу роста нагрузок, так как реконструировать СЭС в условиях эксплуатации очень сложно.
При выборе местоположения ГПП на генеральном плане предприятия должна быть обеспечена возможность удобных заходов и выходов ЛЭП все напряжений. На самой площадке и в зоне заходов ЛЭП не должно быть строений и коммуникаций, подлежащих переносу или сносу. Площадка ГПП должна находиться в пределах общешахтного охранного целика. Обязательно должна быть предусмотрена возможность расширения подстанции и подвода к ней дополнительных ЛЭП. Площадка предприятия должна располагаться вблизи подъезных путей предприятия(автотранспорт, ж-д транспорт).
Зона и местоположение РУ ВН (110кВ) ГПП и трасса ВЛ должны выбираться с учетом розы ветров, характера и концентрации выделяемой пыли, зоны её оседания и др., поэтому здание ГПП должно размещаться на расстоянии не ближе 100метров от породного ствола, 50 метров от открытых складов полезных ископаемых и 30 метров от других производственных зданий.
В зависимости от общей схемы внешнего электроснабжения шахты, величины расчетной нагрузки и территориального размещения нагрузок на предприятии питание рудника возможно от одной или 2 ГПП. Схема ЭС с одной ГПП применяется обычно для грных предприятий с расположением стволов на одной промплощадке.
Схемы с 2 и более ГПП применяют:
-при наличии на рудоуправлении двух и более относительно мощных и обособленных групп потребителей (две промплощадки);
-при развитии рудоуправления этапами в тех случаях, когда для питания нагрузок второй очереди (по их территориальному размещению) целесообразно сооружение дополнительной ГПП;
-во всех других случаях, когда применение нескольких ГПП экономически целесообразно.
Обычно сооружение двух и более ГПП предусматривается для рудников, имеющих фланговые вентиляционные стволы (с мощными вентиляторными и подъемными установками), отнесенные на значительное расстояние от основной промплощадки рудника.
На каждой ГПП рудоуправлений устанавливается два силовых трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) с высшим напряжением 110кВ. Только на ранее строившихся предприятиях на ГПП были установлены двухобмоточные тр-ры.
Питание тр-ров осуществляется ВЛ1 и ВЛ2 обычно из Аl – стальных проводов (марок АС) с сечением 95 – 185мм2 , которые подключаются через высоковольтные выключатели (масляные или вакуумные) к районным понизительным подстанциям или через отпайки к ЛЭП энергосистемы проходящей через территорию предприятия или вблизи ее. В качестве коммутирующих аппаратов используют вакуумные выключатели, которые в отличие от масляных обеспечивают гашение мощных электрических дуг и обладают меньшими габаритами и простотой встраивания в комплектные распределительные устройства (КРУ) подстанций и повышенной механической и термической устойчивостью. Вторичные обмотки силовых трансформаторов бронированными кабелями (6кВ) через выключатели В3 и В4 подключаются к секциям приемно-распределительных шин подстанции. Обычно при передаче эл. энергии от РПС к ГПП внешняя система электроснабжения создается по схеме «блок – ЛЭП – тр-тор» с использованием системы «отделитель – короткозамыкатель». Система « отделитель – короткозамыкатель» обеспечивает их экстренное отключение с помощью реле защит т.к. В1 и В2 не чувствителен к повреждению трансформатора. При повреждении трансформатора защита создает срабатывание короткозамыкателя для создания к.з. и вводит устройство АПВ и отключает В1 или В2 от РПС, при этом замыкается цепи отделителя, который отключает трансформатор от ВЛ. Во время бестоковой паузы отключение токового выключателя, после выключения отделителя устройство АПВ с определенной выдержкой включает головной выключатель и ВЛ восстанавливает питание токоприемников. Для защиты от перенапряжений силовые трансформаторы (и секции подстанций) оборудуется вентильными разрядниками.
В ГПП для приема, распределения эл. энергии 6кВ (10кВ) и создание требуемого резерва с помощью комплектно-распределительных устройств (КРУ) создается 2 (иногда или 4) приемно – распеределительных секции; рабочей и резервной, КРУ выполнены в виде металлических шкафов внутри которых размещены выкатные выключатели (М и В) силовая коммутирующая сеть оборудованная трансформаторами тока и напряжения, измерительными приборами. С помощью КРУ создаются секции шин и подключаются высоковольтные кабели для передачи эл.энергии от секции к токоприемникам. Для обеспечения резерва рабочей и резервной секции соеденены СВ который в нормальном режиме разомкнут, КРУ оборудованы отделителями для защитных устройств, АВР и АП питание токоприемников низкого напряжения подстанций и расположенных вблизи токоприемников обеспечиваются от ТСН 6/0,4 подключенных к КРУ ГПП. Для снижения мощности к.з. и снижения емкости бронированные стволовые кабели (6кВ) подключаются через трансформатор 6/6 к соответствующим КРУ ГПП либо ч/з реакторы. Секции ГПП оборудуются установками конденсаторных батарей и разрядниками (РВ).
Для поверхностных токоприемников с низким напряжением возводятся собственные трансформаторные п/ст встроенного или пристроенного типа с трансформаторами 6/0,4 для удаленных трансформаторных пунктов и собственных п/ст, используются блочные комплектные трансформаторные п/ст на 35, 110, 6 кВ выпускаемые заводами. Поверхностные токоприемники до 1000В и токоприемники отнесенные на большие расстояния от ГПП получают питание от собственных трансформаторных подстанций. (6/0,4 (0,23)) или от распред. пунктов высокого напряжения, которые с помощью ЛЭП 6кВ подключается к соответствующим КРУ ГПП. По конструкции ТП могут быть открытыми; пристроенными или встроенными. Из-зи наличия зон пылеобразования на пром. площадках ТП обычно располагают в зданиях, при наличии на промплощадках ТП-ов для их комплектации используется КТП (комплектные трансформаторные п/ст) блочного типа с 1-им или 2-мя 2-х обмоточными трансформаторами и распредустройствами высокого и низкого напряжения (РУВН и РУНН).