Файл: Дубинский, И. М. Электроснабжение передвижного оборудования при открытой добыче угля [практ. пособие].pdf

Т а б л и ц а 2

Характеристика электрооборудования роторных и цепных многоковшовых экскаваторов

Роторные и цепные многоковшовые экскаваторы оснащены большим количеством электродвигателей, предназначенных для выполнения различных функций: приведения в движение ков­ шовой цепи или ротора, подъема и опускания стрелы, переме­ щения и поворота самого экскаватора и др. Одна машина мо­ жет иметь до 150 электродвигателей и более, суммарная уста­ новленная мощность которых достигает нескольких тысяч кило­ ватт. Применяют системы переменного и постоянного тока по системе Г—Д. Режимы нагрузки основных электродвигателей неравномерны, но в меньшей степени, чем у электродвигателей экскаваторов цикличного действия. Электроэнергия на экска­ ваторы подается при напряжении 3 и 6 кв, а низковольтные электродвигатели питаются от трансформатора собственных нужд.

На отвалообразователях и отвальных мостах установлены механизмы хода, поворота платформы и стрелы, подъема стре­ лы, конвейеры и различное вспомогательное оборудование. Для их привода используют асинхронные электродвигатели перемен­ ного тока, а при необходимости регулирования скорости — по­ стоянного тока, управляемые по системе Г—Д. Нагрузка при­ водов относительно постоянная, без резких пиков.

Т а б л и ц а 3

Характеристика электрооборудования отвалообразователей

Для привода конвейеров используют асинхронные электро­ двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором, имеющие продолжительный режим работы с практически постоянной по величине нагрузкой. Регулирование скорости, как правило, здесь не применяют.

На разрезах используют буровые станки различных типов: вращательного (шнековые и шарошечные), ударно-вращатель­ ного и ударно-канатного бурения. Все они имеют многодвига­ тельный привод, большей частью переменного тока. Для некото­ рых модификаций буровых станков применяют электродвигате­ ли постоянного тока.

Общая установленная мощность буровых станков составляет десятки и сотни киловатт (табл. 4).

В зависимости от типа станка и назначения его отдельных механизмов электродвигатели имеют различные режимы ра­ боты: от кратковременного до длительного. Характер изменения суммарной потребляемой мощности определяется видом бу­ рения.

Т а б л и ц а 4

Характеристика электрооборудования буровых станков

7

Нагрузка электропривода станков ударно-канатного бурения относительно постоянная, и величина средней мощности не за­ висит от крепости породы. При шарошечном бурении потребляе­ мая мощность также стабильна. График нагрузки при враща­ тельном бурении со шнеком имеет более неравномерный харак­ тер, и потребляемая мощность при увеличении глубины сква­ жины растет.

§ 2. Общие требования к электроснабжению передвижного оборудования

Род тока обусловливается системами электроприводов гор­ нотранспортного оборудования. Так как на машинах в основном установлены асинхронные и синхронные электродвигатели, то наибольшее применение имеет переменный трехфазный ток с ча­ стотой 50 гц. Электродвигатели постоянного тока, используемые в электроприводах мощных экскаваторов и на некотором дру­ гом оборудовании, получают питание от различных преобразо­ вательных устройств (двигатель-генераторы, выпрямители и др.), установленных непосредственно на машинах.

Величина напряжения на угольных разрезах различна. Для питания ручных переносных ламп и стационарного местного освещения, а также в схемах управления, сигнализации и теле­ механизации используют напряжение 12, 24, 36 и 60 в. Ручной инструмент и осветительные приборы получают питание от се­ тей 127 и 220 в. Низковольтное электрооборудование, установ­ ленное на некоторых машинах, имеет номинальное напряжение 380 (660) в. На основные вскрышные и добычные экскаваторы требуется подавать напряжение 6000 и 10 000 в. Выполненные институтом Центрогипрошахт расчеты и зарубежный опыт пока­ зывают, что технически и экономически целесообразно повыше­ ние номинального напряжения электроприемников разрезов до

20и 35 кв.

Для питающих линий электропередач внешнего электроснаб­

жения разрезов используют напряжение 6, 10, 35^ 110 и 220 кв. Величина напряжения питающих линий часто зависит и дикту­ ется условиями энергоснабжения в районе расположения разре­ зов, например: входят ли горные работы в общий промышлен­ ный комплекс, получающий электроэнергию от мощной энерго­ системы, или разрез находится в отдаленной местности и снаб­ жается электроэнергией от энергопоезда. Если величину напря­ жения можно выбирать, то его оптимальную величину устанав­ ливают путем технико-экономических сравнений вариантов по приведенным затратам. Внутри разрезов для распределительных сетей применяют 6 и 10 кв, а при согласовании с Госгортехнад­ зором— 35 кв.

Требования к системам электроснабжения разрезов сводятся к следующему: обеспечение горных машин электроэнергией в

8

потребном количестве и необходимого качества (стабильность напряжения и частоты), надежность, экономичность и безопас­ ность всех ее элементов, возможность дальнейшего развития при расширении разреза.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) к I категории относятся электроприемники, нарушение электро­ снабжения которых может повлечь за собой опасность для жиз­ ни людей, значительный ущерб народному хозяйству, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса. Ко II категории относятся электроприемники, перерыв в электро­ снабжении которых приводит к массовому недоотпуску продук­ ции, простою рабочих и оборудования. Все остальные электро­ приемники, не подходящие под определение I и II категорий, относятся к III категории.

Электроустановки разрезов отнесены к различным катего­ риям. Электроприемники передвижного оборудования, исполь­ зуемого на вскрышных и добычных работах, относятся к III ка­ тегории. Перерывы в подаче электроэнергии к этим электропри­ емникам допустимы на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более одних суток.

§ 3. Схемы распределения электроэнергии

При электроснабжении от районных подстанций, находя­ щихся на близком расстоянии от небольших разрезов, на разре­ зах сооружают распределительные устройства напряжением 6 кв и предусматривают трансформаторные подстанции напря­ жением 6/0,4 кв. На крупных разрезах, когда напряжение пи­ тающей сети отличается от напряжения его распределительной сети, сооружают главную понизительную подстанцию (ГПП).

Высоковольтные источники следует максимально приближать к электроустановкам потребителей путем внедрения «глубоких вводов» и дробления подстанций с максимальным приближением их к центру нагрузок, поэтому на крупных разрезах рекоменду­ ется сооружение двух-трех ГПП с использованием их распредустройств вторичного напряжения (6—10 кв) в качестве распре­ делительных пунктов (РП).

После трансформации напряжения на б (10) кв электроэнер­ гия по ЛЭП подается к передвижным РП, приключательиым пунктам (ПП) и карьерным трансформаторным подстанциям (ПКТП), от которых получают питание электроприемники на уступах.

Многоковшовые экскаваторы, транспортно-отвальные мосты и другое оборудование, периодически перемещающееся по рель­ совым основаниям, могут получать питание от открытой кон­ тактной сети через скользящие токосъемники. Однако практиче­ ски этот вариант применяют редко.

9