Опыт создания и внедрения на карьерах одиночных приключательных пунктов с новыми техническими и схемно-режимными решениями

Голубев Василий Андреевич; Комаров Антон Анатольевич; Башмаков Сергей Николаевич; Кирьянов Александр Степанович

УДК 662.012.3:621.311

B.А. Голубев, А.А. Комаров, Н.И. Тархова,

C.Н. Башмаков, А.С. Кирьянов

ОПЫТ СОЗДАНИЯ И ВНЕДРЕНИЯ НА КАРЬЕРАХ ОДИНОЧНЫХ ПРИКЛЮЧАТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ С НОВЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ И СХЕМНОРЕЖИМНЫМИ РЕШЕНИЯМИ

Д

ля подключения электропотребителей к электрораспределительным сетям на карьерах применяются специальные комплектные распредустройства (КРУ), называемые приключательными пунктами (ПП). На большинстве горных предприятий применяются ПП устаревшей конструкции и с маломасляными выключателями.

Многие технические и схемнорежимные решения выпускаемых при-ключательных пунктов не отвечают современным требованиям. Так, например, в изготавливающихся в настоящее время ПП источником оперативного напряжения для цепей управления, освещения и защиты являются трансформаторы напряжения.

Схемы электрических соединений практически всех типов приключатель-ных пунктов обеспечивают наличие этого напряжения только при включении вводного, воздушного разъединителя, подающего высокое напряжение на трансформатор напряжения и на все токоведущие части приключательного пункта, расположенные до высоковольтного выключателя.

Только в таком случае имеется возможность включить освещение и проводить работы по присоединению высоковольтного кабеля к выводным контактам выключателя и работы по обслуживанию оборудования в высоковольтном отсеке выключателя.

Включение же разъединителя и подача напряжения на трансформатор напряжения при открытой задней двери противоречит требованиям безопасно-

сти и недопустима из-за наличия механической блокировки, исключающей возможность проводить операцию включения разъедини теля при открытой двери высоковольтного отсека выключателя. При этом возникает необходимость сознательного на рушения обслуживающим персоналом требований безопасности, заключающегося в том, что обслуживающий персонал при производстве работ в отсеке высоковольтного выключателя, вынужден выводить из работы блокировку двери высоковольтного отсека высоковольтного выключателя, включать разъединитель для подачи напряжения на трансформатор напряжения и тем самым обеспечивать наличие внутреннего освещения приключательного пункта.

Получая возможность работать при освещении, обслуживающий персонал вынужден работать при наличии высокого напряжения внутри корпуса, и что самое опасное, при наличии высокого напряжения на верхних контактах выключателя, расположенных в непосредственной близости от места подключения отходящего кабеля. Малейшая неосторожность при проведении работ в высоковольтном отсеке выключателя приводит к электротравматизму.

Подключение трансформаторов напряжения к сети питания до разъединителя на вводе в шкаф ПП осуществляемое в настоящее время некоторыми изготовителями приключательных пунктов, вроде бы исключает необходимость вынужденного нарушения правил техники безопасности.

Однако, для обнаружения токов утечки на "землю", появившихся в одном из повреждённых трансформаторов

напряжения, при отсутствии секционирования питающей линии, требуется снимать напряжение со всей линии, т.к. трансформатор напряжения установлен в непосредственной близости к нижней части проходных изоляторов в корпусе ПП и поочерёдно отключать все при-ключательные пункты и трансформаторы напряжения, присоединённые к этой линии.

Это связано с большими потерями из-за простоя электропотребителей, присоединенных к приключательным пунктам.

Из вышесказанного следует, что единственной мерой безопасной эксплуатации приключательных пунктов должно быть подведение к ним линии низкого напряжения от постороннего источника питания, обеспечивающего освещение внутри шкафа и вокруг него независимо от положения вводного разъединителя, расположенного в при-ключательных пунктах, особенно, при проведении работ по присоединению отходящего кабеля при наличии напряжения на вводе.

В настоящее время, базируясь на результатах многолетних исследований эксплуатационных характеристик различных типов приключательных пунктов в реальных условиях эксплуатации, предприятием "Электроаппарат" в сотрудничестве с ИГД УрО РАН, разработаны, освоены в производстве и поставляются на горные предпрития новые высоковольтные приключательные пункты - ячейки наружной установки типа ЯКНО-(6)10У1Р с новыми компа-новочными и схемно-режимными решениями.

Приключательный пункт ЯКНО-(6)10У1Р - это традиционная и привычная в эксплуатации конструкция шкафа двухстороннего обслуживания с воздушным вводом и кабельным выводом со стационарной установкой высоковольтного электрооборудования (без выкатных элементов). Корпус ячейки разделен перегородками на отсеки: -разъединителя; - высоковольтного выключателя; - трансформатора напряжения; - управления.

В отсеке разъединителя расположен разъединитель РВЗ и трансформаторы тока ТОЛ-10. В отсеке высоковольтного выключателя расположен вакуумный выключатель, трансформатор тока ну-

левой последовательности ТЗЛ-1и механизмы сцеплений и блокировок. В отсеке трансформатора напряжения расположены трансформаторы напряжения ЗНОЛ. В отсеке управления расположены приводы разъединителя, блок управления вакуумным выключателем, приборная панель, щиток управления и сигнализации.

Доступ в отсеки закрыт тремя дверями, запирающимися замками и защелками, и отпираемые одним ключом. Отсек трансформатора напряжения закрыт люком, закрывающимся болтами. Доступ в отсек разъединителя, в котором оборудование находится под напряжением при отключенном разъединителе, закрыт сетчатым ограждением с нанесенными на них предупредительными надписями и запрещающими знаками безопасности. Дверь отсека высоковольтного выключателя имеет механическую блокировку, исключающую возможность доступа в отсек при включенном разъединителе и отключенных заземляющих ножах разъединителя, а также включение разъединителя при открытой двери отсека высоковольтного выключателя и отключенных заземляющих ножах разъединителя. Управление разъединителем РВЗ осуществляется двумя приводами ПР-10, один из которых тягой соединен с валом основных ножей, другой - с валами заземляющих ножей, установленными до и после высоковольтного выключателя. Между валами основных и заземляющих ножей в конструкции разъединителя предусмотрена механическая блокировка, исключающая возможность включения заземляющих ножей разъединителя при включенных основных ножах и включение основных ножей разъединителя при включенных заземляющих ножах. Кроме того, привод ПР-10 основных ножей разъединителя расположен под приводом заземляющих ножей разъединителя, что образует логическую блокировку между приводом основных и заземляющих ножей разъединителя, т. к. включение основных ножей невозможно без отключения заземляющих ножей.

Приключательный пункт ЯКНО-(6)10У1Р предусмотрен для поставки в комплекте с транспортными салазками, а так же для установки стационарно на подготовленном основании.

Отличительной особенностью новой конструкции ЯКНО-(6)10У1Р является более совершенная схема главных со-

единений, которой преду смотрено наличие, кроме трансформатора напряжения НАМИ (ЗНОЛ), дополнительных трансформаторов собственных нужд мощностью от 1,25 до 4,5 кВА, установленных в обособленном отсеке и подсоединенных к вводу отдельным разъединителем.

Такое конструктивное решение исключает необходимость подведения линии низкого напряжения от постороннего источника питания для обеспечения освещения внутри шкафа и вокруг него, исключает необходимость преднамеренного нарушения правил безопасного обслуживания приключательных пунктов, заключающегося в выводе из работы блокировки двери высоковольтного отсека и во включении вводного разъединителя при открытой двери отсека высоковольтного выключателя при проведении работ по присоединению высоковольтного кабеля, наладки работы защит и электрических блокировок.

Кроме того, наличие дополнительного трансформатора собственных нужд решает вопрос автоматического обогрева шкафа.

На выводах высоковольтного выключателя предусмотрена установка ограничителей перенапряжений типа ОПН-КР/ТЕЬ, а так же установка высоковольтного приборного кабельного разъёма РВШ-6(10)УХЛ1 на отходящей кабельной линии. Установка в ПП кабельного разъёма исключает необходимость доступа в высоко вольтный отсек для отключения и присоединения отходящего кабеля, а для исполнений ПП с малообслуживаемыми вакуумными выключателями, доступ в высоковольтный отсек может производиться только во время плановых профилактических осмотров электрооборудования. Схемой вспомогательных соединений ЯКНО-(6)10У1Р предусмотрены следующие виды защит:

- токовая отсечка на токовых реле РТМ-1 или РТ-40 (в зависимости от типа применяемого выключателя и привода к нему);

- максимальная токовая защита на токовых реле РТВ-1 или РТ-40 с реле времени РВ-245 ( в зависимости от типа применяемого выключателя и его привода);

- защита от однофазных замыканий на "землю" с реле РТЗ-51 и РН-53/60Д, ЗЗН-1, ЗЗМ (ЗЕРО);

- защита от однофазных замыканий на "землю" в цепи наружного освещения;

- защита минимального напряжения на реле напряжения РН-54/160;

- защита от обрыва заземляющей жилы высоковольтного кабеля на токовых реле РТ-40/2;

- защита от неполнофазного режима и неправильного чередования фаз на реле ЕЛ-11.

Предусмотрены цепи:

- контроля тока и напряжения;

- учёта активной и реактивной энергии счётчиками САЗУ, СА4У или универсальным электронным счётчиком СЭТЗР-01-09А с вы ходами на систему централизованного учёта электроэнергии;

- наружного освещения площади, прилегающей к приключательному пункту;

- опробования защиты от однофазных замыканий на "землю" в цепи высоковольтного отходящего кабеля;

- опробования защиты от однофазных замыканий на "землю" в цепи, наружного освещения;

- дистанционного управлени освещением площади, прилегающей к при-ключательному пункту;

- автоматического регулирования обогревом датчиками температуры ДТКБ-49;

- наружной сигнализации срабатывания защиты от однофазных замыканий на "землю".

Конструкция воздушного ввода питающей линии в ячейку выполнена в виде съёмного короба из листового металла, на котором установлены проходные изоляторы и кронштейн с линейными разрядниками РВО-6 или ОПН-КР/ШЬ-6(10)УХЛ1, входящими в комплект поставки ПП.

Это конструктивное решение исключает необходимость установки проходных изоляторов на крыше ячейки и установки сетчатого ограждения.

При установке сетчатого ограждения, наличие сетки снижает скорость движения воздушного потока внутри ограждения и, как следствие, установленные на крыше ячейки проходные изоляторы и шины к ним покрыты слоем снега намного превышающим среднее значение толщины снежного покрова. Защита вводной питающей линии от атмосферных перенапряжений выполнена ограничителями перенапряжений ОПН-КР/ТЕЬ, установленными внутри шкафа

на вводных контактах вводного воздушного разъединителя. Сигнальная лампа с жёлтым светофильтром, видимая на большом рас стоянии от ПП и сигнализирующая об аварийном отключении его выключателя защитой от замыкания на "землю" установлена на верхней фасадной части корпуса ячейки.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Увеличена жёсткость конструкции ПП, путем увеличения толщины материала корпуса до 3 мм. Применена сварка в среде углекислого газа. Конструкция сетчатых ограждений высоковольтных отсеков выполнена в виде несъёмных сетчатых дверей.

Рассмотренные приключательные пункты с новыми техническими и схем-

ными решениями освоены в серийном производстве и поставляются горнодобывающим предприятиям Урала, Восточной Сибири и Дальнего Востока. Они успешно эксплуатируются на карьерах по добыче железной руды, цветных металлов и строительных материалов.

Голубев Василий Андреевич - зав. группой электрификации горных работ, Институт горного дела Уральского отделения Российской Академии Наук (ИГД УрО РАН).

Комаров Антон Анатольевич - научный сотрудник, ИГД УрО РАН.

Тархова Наталья Ивановна - научный сотрудник, ИГД УрО РАН.

Башмаков Сергей Николаевич - младший научный сотрудник, ИГД УрО РАН.

Кирьянов Александр Степанович - директор ООО "Электроаппарат", г. Рязань.

Текст научной работы на тему «Опыт создания и внедрения на карьерах одиночных приключательных пунктов с новыми техническими и схемно-режимными решениями»