А. Е. Гольберт. К проекту электроснабжения рудника

Гольберт Артур Ефимович

УДК 622.012.2

 
Гольберт А.Е., главный механик горно-капитального управления
ОАО «Трест «Шахтоспецстрой», горный инженер-электромеханик


К проекту электроснабжения рудника строящегося Петриковского ГОКа*
 
Аннотация

Предлагается концепция гибких проектных решений электроснабжения рудников, обладающих большим потенциалом развития, позволяющих в будущем осваивать новейшие технологии.


                Реферат
   
   Если сравнивать условия добычи  калийных солей с условиями в газовых угольных шахтах, то следует отметить, что первые являются  менее опасными  и с точки зрения применения передовых технологий  -  более благоприятными для  их внедрения. Система электроснабжения как пример обозначенного подхода рассматривается в настоящей работе.

      
      Перспектива ОАО «Беларуськалий» и сырьевой  базы РБ в целом во многом связана с Петриковским месторождением калийной    соли, строительством и последующей эксплуатацией Петриковского горно-обогатительного комбината (ГОКа).
Прогнозные запасы Петриковского месторождения до глубины залегания пластов 1200 метров составляют 2200 млн тонн. Расчетный (по существующим прогнозам) срок добычи полезного ископаемого этого месторождения с учетом времени, отведенного на строительство рудника и выхода его на проектную мощность, составляет примерно сто лет. Глубина скипового и клетевого стволов  -  соответственно 800 и 725 метров. Глубина третьего ствола, строительство которого намечено на перспективу более отдаленную (на период нормальной эксплуатации месторождения), пока неизвестна, но весьма вероятно,    что этот ствол и  выработки околоствольного двора будут заложены на глубине более 800 метров.

      Все вышесказанное дает представление о масштабности перспективного строительства по освоению залежей Петриковского месторождения. Между тем внешнее электроснабжение ГОКа предусматривает (проектируется) строительство главной понизительной подстанции (ГПП) с установкой  трансформаторов на напряжение 330/6(10) кВ. Кроме того, из существующих сегодня  анонсов на эту тему выясняется, что  другие технические решения нового проекта во многом будут близкими к уже реализованным на  рудниках ОАО «Беларуськалий». Начало строительства предприятий ОАО «Беларуськалий» относится к шестидесятым годам минувшего века. Нужно отметить, что при всей консервативности горно-добычной отрасли основные проектные технические решения здесь не могут (не должны) оставаться неизменными сто и более лет...  Сегодня  мы должны закладывать гибкие проектные решения, обладающие большим потенциалом развития, которые позволят нам в будущем осваивать новейшие технологии, более того - некоторые из них еще неизвестны.

       Таким образом, предметом нашего  внимания будет упомянутое выше электроснабжение Петриковского ГОКа и, в частности, его рудника. Целью предложенных ниже технических решений является потенциальное повышение эффективности электроснабжения подземных сетей рудника, т.е. увеличение энерговооруженности горных машин и комплексов за счет радикального снижения потерь и повышения показателей качества электроэнергии.

       Итак, считаем, что верным проектным решением есть применение  системы так называемого глубокого ввода* напряжением 35 кВ.  Речь идет об  использовании в подземных условиях  сетей напряжением 35 кВ с изолированной нейтралью трансформатора.  На центральную подземную подстанцию (ЦПП)  должны приходить  вводные кабели напряжением не 6, а 35 кВ. Распределение высоковольтной электроэнергии  в ЦПП по направлениям, участкам и т. д. также должно осуществляться напряжением 35 кВ. С этой целью уже сегодня должны  разрабатываться высоковольтные выключатели (ячейки) на 35 кВ, трансформаторные подстанции 35/6(10) кВ и 35/0,66(1,14) кВ и некоторое др. оборудование в рудничном исполнении. Мощность передвижных трансформаторных подстанций, разумеется, должна быть разной, но в среднем значительно выше мощности существующих, т. к. энерговооруженность перспективных добычных и проходческих комплексов потребует этого. Сегодня проектирование и конструирование такой техники не составляет больших проблем, поскольку в других промышленных сферах существуют весьма надежные аналоги.

      Известно, что передача электроэнергии высоковольтными кабельными линиями на относительно большие расстояния (в нашем случае, ее распределение в шахте) представляет некоторые трудности, связанные с  компенсацией емкостных утечек тока на землю, а мощность  дугогасящих реакторов, предназначенных для этой цели, зависит от величины напряжения и протяженности таких линий. Подобные «устройства защиты кабелей» существуют и эксплуатируются, они не лишены недостатков, однако известны модели, имеющие    удовлетворительный уровень надежности. Кроме того, особый интерес представляет создание аппарата непрерывного контроля изоляции для подземных сетей с изолированной нейтралью трансформаторов напряжением 35 кВ. Исследования в этом направлении ведутся. В  работе /1/, например,  наряду с прочим, представлено теоретическое обоснование селективного способа автоматического непрерывного контроля  параметров изоляции электрических сетей напряжением 35 кВ, основанного на наложении на сеть би-частотных оперативных синусоидальных сигналов непромышленной частоты и принципа защитного заземления поврежденной фазы при замыканиях на землю. Создание  такого  аппарата, имеющего достаточный уровень надежности, на практике необходимо всячески стимулировать. Разумеется, применение названного устройства в условиях рудников по добыче калийных солей должно быть отложено на время, необходимое для его создания и испытания.
       Если сравнивать условия добычи  калийных солей с условиями в газовых угольных шахтах, то следует отметить, что первые являются  менее опасными  и с точки зрения применения передовых технологий  -  более благоприятными для  их внедрения.
Между тем нередко наблюдаем «обратную тенденцию»: когда предназначенные  для газовых угольных шахт консервативные принципы построения схем электроснабжения и дорогостоящее взрывозащищенное электрооборудование  применяются в рудниках по добыче калийной соли. И далеко не всегда такие решения  являются достаточно обоснованными...

Литература.
1. Применение напряжения 35 кВ для систем электроснабжения подземных электроприемников глубоких энергоемких шахт / Ф. П. Шкрабец, А. В. Остапчук // Науковий вісник Національного гірничого університету . - 2013. - № 1. - С. 83-90.
_________
* См. статью автора. К ПРОЕКТУ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РУДНИКА ПЕТРИКОВСКОГО ГОК / Гольберт // Горный журнал Казахстана .— 2015 .— №10 .— С. 26 - 27.
** Глубокий ввод - система электроснабжения потребителя от электрической сети высшего класса напряжения, характеризуемая наименьшим числом ступеней трансформации, включающая питающие линии и понижающую подстанцию, обеспечивающую передачу значительной мощности в глубь территории крупного города или крупного промышленного предприятия (Источник: ГОСТ 24291-90 ("Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения"))