УДК 621.316

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ВЕЛИЧИНУ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Шклярский Андрей Ярославович
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
канд. тех. наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики,электромеханики

Аннотация
В работе рассмотрены факторы, определяющие однофазные замыкания на землю в кабельных и воздушных линиях. Выявлен параметр, который определяет границы проникновения токов однофазных замыканий на землю.

Ключевые слова: блуждающие токи, воздушные линии, кабельные линии, однофазные замыкания, электроснабжение


INFLUENCE OF MINING INDUSTRY POWER SUPPLY SYSTEM PARAMETERS ON THE VALUE OF SINGLE-PHASE GROUND FAULT

Shklyarskiy Andrey Yaroslavovich
National mineral resources university (University of Mines)
Assistant of the Electrotechnical, electroenergtic, electromechanic department

Abstract
The paper gives the factors that determine the single-phase earth fault for cable and overhead electric lines. The parameter that defines the boundaries of single-phase current penetration to earth is revealed.

Keywords: cable lines, electric power supply, floating currents, overhead lines, single-phase faults


Библиографическая ссылка на статью:
Шклярский А.Я. Влияние параметров системы электроснабжения горного предприятия на величину однофазного замыкания на землю // Современная техника и технологии. 2014. № 5 [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2014/05/3835 (дата обращения: 13.04.2021).

Электроснабжение карьеров характеризуется наличием большого количества электроприемников подключенных к электрической сети с помощью воздушных и кабельных линий. Кабели и провода образуют обширную сеть, которая имеет большую площадь покрытия. Поэтому в результате возникновения однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) в сети карьера могут образовываться блуждающие токи, которые в свою очередь образуют определенную зону распространения, размеры которой определяются горно-геологическими условиями (сопротивлением вмещающих пород, наличием высокопроводящих включений и т.п.) и разветвленностью сети. Обобщенная схема электроснабжения карьера, полученная на основе анализа существующих схем таких, как карьеров ОАО «Апатит», ОАО «Фосфорит» и др. показана на рис. 1.

Электроснабжение карьеров производится несколькими видами схем распределительных сетей:

  • радиальные;
  • магистральные;
  • комбинированные.

Рис. 1. Обобщенная схема электроснабжения карьера, где АД – асинхронная нагрузка; СД – синхронная нагрузка; ВУ – вентильные преобразователи; ТР-Р трансформаторные подстанции; ЭВС – электровзрывная сеть; ДТП – двигатели постоянного тока (электровозы).

Характерной особенностью электроустановок карьера является расположение их на значительной площади (до 10 км2) и глубине (до 500 м). Основные электроприемники (экскаваторы, буровые станки) непрерывно или периодически перемещаются.

Для питания электроприемников переменного тока применяют напряжение 6000-10000 В и 380 В.

Для повышения безопасности эксплуатации распределительные сети карьеров напряжением до и свыше 1000 В выполняют с изолированной нейтралью трансформаторов.

Основными элементами системы электроснабжения карьера являются: одна или несколько главных понизительных подстанций (ГПП), центральные распределительные подстанции (ЦРП), карьерные линии электропередачи (ЛЭП), карьерные распределительные пункты (КРП), передвижные комплектные подстанции (ПКТП), приключательные пункты (ПП), передвижные пункты защиты (ППЗ).

Величина тока однофазного замыкания (ОЗЗ) прямопропорциональна разветвленности сети, в которой оно возникает, что вытекает из известного выражения для определения его величины, которая определяется суммарной емкостью сети.

Рис. 2. Емкость кабельной сети в зависимости от сечения кабеля

Более конкретно, величина ОЗЗ определяется суммарной емкостью всей сети, в которой оно возникает и емкостью электрооборудования, подключенного к данной ступени напряжения.

На рисунках  2 и 3 приведены зависимости удельных емкостей для воздушных и кабельных линий.

На основе анализа электрических сетей карьеров установлено, что суммарная длина кабельных и воздушных линий в карьере может составлять до 15-20 км, при соотношении длин воздушной и кабельной линий 1:1.

С учетом соотношений реальных емкостей электрических  линий и электрооборудования в работе был сделан вывод о том, что:

  • при наличии только воздушных линий и электрооборудования оценка величины токов ОЗЗ должна производиться с учетом емкости электрооборудования;
  • при наличии только кабельных линий и электрооборудования при оценке распределения токов ОЗЗ можно пренебречь емкостью электрооборудования, причем погрешность определения тока не будет превышать одного процента;

 

Рис. 3. Емкость воздушной сети в зависимости от высоты подвеса линии

  • при наличии кабельных и воздушных линий емкостью электрооборудования, подсоединенного к кабельным линиям, при оценке распределения тока ОЗЗ можно пренебречь.

Обратный ток однофазного замыкания в сети с изолированной нейтралью распределяется по всей сети того уровня напряжения, на котором произошло замыкание.

Следовательно, для определения зоны проникновения тока ОЗЗ в землю необходимо знать границы сети.


Библиографический список
  1. Костенко М.В. Анализ надёжности грозозащиты подстанций. Л.: Наука. Ленинградское отделение, 1981, 360 c.


Все статьи автора «Шклярский Андрей Ярославович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: