Принципиальные схемы электроснабжения шахт —
Так как передачу электроэнергии необходимо осуществлять с наименьшими затратами, обеспечивая надежность электроснабжения потребителей, высокое качество электрической энергии и безопасность обслуживающего персонала, надо иметь сложную, хорошо про дум энную систему линий передач, подстанций, тепловых сетей и т. д.
Совокупность электростанций, линий электро- и тепло- передач, подстанций, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии, согласно ПУЭ, называют энергетической системой. Электрической системой называется часть энергосистемы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, электрических сетей и электроприемников.
Чем крупнее энергосистема, гем более экономично, надежно работает она. В Советском Союзе созданы несколько энергосистем, в том числе крупнейшая в мире — Единая энергетическая система Советского Союза, куда вошли электростанции европейской части СССР общей мощностью свыше 150 млн. кВт. Большие работы ведутся по развитию объединенных энергосистем Средней Азии, Дальнего Востока и других энергосистем, еще ие включенных в единую систему страны.
О грандиозных размерах этих систем говорят следующие цифры: для передачи электрической энергии
используют напряжения 6, 10, 35, 110, 154, 220, 500, 750 кВ, ведутся работы по сооружению линий сверхвысокою напряжения в 1150 кВ для переменного тока и 1500 кВ для постоянного тока; протяженность линий электропередач напряжением 35 кВ и выше достигла к концу 9-й пятилетки 600 тыс. км и продолжает постоянно расти; в энергосистемах работают крупнейшие в мире Красноярская ГЭС мощностью в 6 млн. кВт, Братская ГЭС мощностью 4,1 млн. кВт, Углегорская тепловая электростанция мощностью 3.6 млн. кВт.
В системах электроснабжения шахт используются различные подстанции и линии электропередач.
Подстанцией называется электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии. Обычно подстанция состоит из трансформаторов, распределительных устройств, устройств защиты и управления. Подстанции бывают открытого типа, где основное оборудование располагается на открытых площадках, и закрытого типа, где оборудование располагается внутри специальных помещений. Как правило, подстанции напряжением 35 кВ и выше строятся открытого типа, подстанции с напряжением 6, 10 кВ — располагаются в помещениях.
Согласно ПУЭ и ведомственным рекомендациям на шахтах используются поверхностные и подземные подстанции.
Для передачи электрической энергии на расстояние используются линии электропередач (ЛЭП): воздушные (ВЛ) — устройство для передачи электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов к инженерным сооружениям или опорам; кабельные — устройства для передачи электроэнергии по изолированным проводам, имеющим общую защитную оболочку от повреждений — кабелям.
Примерная схема электроснабжения шахты представлена на рис. 10.1. Генераторным напряжением на электрических станциях является напряжение 10—20 кВ, поэтому па электростанциях устанавливаются повысительные трансформаторные подстанции ПСП. От ПСП по линиям электропередач электроэнергия поступает на понизительные подстанции промышленных районов ППС, которые снижают напряжение до 110, 35 кВ. От районных подстанций РПС напряжение 35 и 110 кВ подается на промплощадку шахты либо без трансформации (шахта № 2, ГПП-2), либо с трансформацией до 6 кВ (шахта № 1, ГПП). С шин ГПП электроэнергия распределяется между потребителями предприятия.
Система электроснабжения, при которой энергия высшего напряжения подается вплотную к потребителям с наименьшим количеством ступеней трансформации, называется глубоким вводом. Система глубокого ввода наиболее экономичная и перспективная.
В соответствии с положениями ПБ на угольных и сланцевых шахтах для питания потребителей электроэнергии разрешается использовать следующие величины напряжения: а) для питающих и распределительных сетей открытых разработок, на поверхности шахт и в подземных выработках — 6—10 кВ; б) для стационарных приемников электрической энергии, передвижных подстанций, а также при проходке стволов — не выше 6 кВ (в отдельных случаях, с разрешения Госгортехнадзора СССР или республики,— 10 кВ); в) для передвижных приемников электрической энергии — ис выше 1140 В; г) для стационарного освещения — не выше 220 В.