漳村煤矿二水平与480水平之间反送电系统的构建

刘伟桢

（潞安集团漳村煤矿，山西长治 046032）

0 引言

近年来，漳村煤矿采掘面逐渐向西延伸，主要集中在25采区与480采区。自邕子风井35 kV变电所的投运与井下副立井中央变电所的形成，全面负担了480采区的供电负荷，而25采区采掘工作的供电全部由25采区变电所承担，电源来自二水平中央变电所和地面新风井35 kV变电所[1]。

1 构建反送电系统必要性

漳村煤矿目前25采区变电所存在以下3个安全隐患。

（1）不符合通风要求，因25采变硐室在25皮带巷和25材料巷之间，只能由25皮带巷进风，25材料巷回风。

（2）25采区变电所进线回路是从23下部变电所进线，开关电源侧出线，每次检修工作必须把23下部变电所和25采区变电所同时停电检修，停电范围比2个变电所单独停电影响范围大[2]。

（3）二水平与480水平供电系统没有联系，如果发生越级跳闸或者进线开关跳闸，影响1个回路停电，只能联络单回路运行变电所承担所有负荷或者通过检修工作慢慢恢复送电，这样有可能影响生产工作的进行。

2 近期事故与事故原因分析

（1）2018年12月18日，25皮带巷1个移变高压侧触头未合到位，造成腔内高温拉弧，两相短路直接顶闸到二水平变电所出线开关，造成23下部变电所二回、25采区变电所二回停电。影响范围包括25采区2503综采工作面采煤机与排水、25皮带二回、23下部排水二回、25小水仓二回、2506掘进工作面副风井等。因查找事故原因、逐步恢复送电与处理事故，造成停产影响时长达2 h，影响范围较大[3]。

（2）2019年4月22日，西下山四部皮带电缆内有毛刺刺透电缆，造成二水平变电所西下山皮带出线高开漏电跳闸。同时，因电网内不平衡电流对23下部变电所与25采区变电所出线开关造成影响，导致漏电跳闸[4]。事故发生后0.5 h内，让23下部变电所与25采区变电所合联络运行不准启动大型设备，造成停产时间达2 h。

对近期几次事故进行分析发现，23下部变电所与25采区变电所进线开关停电影响范围较大，而新风井变电所与邕子风井变电所没有备用供电系统这一问题是需要提前考虑到的，因此进行系统优化，更大程度上地保障漳村矿供电安全。

3 现场调研

（1）将23下部变电所与25采区变电所电源进线分离。因二水平变电所现场条件限制，没有空余高压开关可以为2个采区变电所提供出线[5]。而且二水平变电所敷设的电缆到23下部变电所已经近3 km，就算有空余开关，再敷设2趟超过3 km的电缆到25采区变电所也是一笔不小的支出，需要费用太多。而副立井变电所到25采区也超过3 km，25采区变电所电源选自两个中央变电所中的任一个都不太合适[6]。

（2）地面新风井35 kV变电所与邕子风35 kV井变电所的上级北村变电所已没有空余开关可以引出架空线，所以漳村矿新风井35 kV变电所与邕子风井35 kV变电所都不能获得来自上级变电所多余的出线布置第三电源。因此，最关键是需要构建一个方案，将23下部变电所与25采区变电所电源进线分离，让新风井35 kV变电所与邕子风井35 kV变电所供电系统更可靠。

图1 联络变电所改线后的供电系统图

4 反送电系统构建

4.1 总体构建思路

（1）通过多次收集建议与实地考察，设想出一个方案来解决上述安全隐患，即建设一个联络变电所，逐步进行系统调整，将25采区变电所与23下部变电所电源进线分别接入到该联络变电所的2个回路，把25采区变电所与23下部变电所电源进线分开。

（2）该联络变电所选在25采区变电所与23下部变电所中间，将联络变电所的双回路进线用上二水平中央变电所到23下部变电所的出线。同时利用二水平中央变电所的一个空余开关作为联络变电所第三段风机专用回路的电源，用副立井变电所再引出一趟电源到联络变电所，形成第三段风机专用回路的电源。这样就构建出了一个二水平变电所与副立井变电所之间的联系，甚至是地面新风井35 kV变电所与邕子风井35 kV变电所之间的联系。如果任一个35 kV变电所双回路失电，可以通过井下联络变电所第三段与第四段开关中间合联络，让来自一段的电源应急反送电到地面另一个35 kV变电所的回路，保障地面变电所最低限度的主扇和井下主排水先运行，更大程度保障煤矿供电安全[7]。

4.2 系统构建

（1）先对联络变电所进行选址，选定地址为原25抽放硐室，将原480临时变电所开关设备转移到新址，并协调安装队、巷修二队等队组开始喷浆、拉底，安装设备用时2个月。

（2）安装队提前铺设七趟高压电缆，由西下山皮带巷、480材料巷和25皮带巷等地沿着南皮带巷进入联络变电所内。期间八趟电缆在各个皮带巷用逾10个冷缩头连接，用时1个月。

（3）做好前期准备工作后，于2019年4月5日先接联络变电所进线一回。作业当天提前安排在西下山皮带巷、25皮带巷、南皮带巷，协调多个队组同时作业。先将二水平出线至23下部联络变电所与25采区变电所进线一回停电后，23下部变电所与25采变合联络开关让单回路运行承担双回路所有负荷，保障生产用电与风机用电。

（4）在西下山皮带巷将二水平变电所出线至23下部变电所进线一回截断，与铺设好的联络变电所进线一回对接；在南皮带巷将联络变电所出线至23下部变电所进线一回的线路与23下部变电所进线一回线路对接；在25皮带巷将联络变电所出线至25采变进线一回与25采变进线一回原线路对接；双风机硐室一个高开至联络变电所风机段进线一回开关送电；4个工作地点都完成接线后，摇绝缘正常，再同时送电。

（5）2019年4月9日，将联络变电所进线二回，25采变进线二回，23下部变电所进线二回同时接好。至此，在没有影响生产的情况下，同时完成4个变电所的改线工程。

（6）2019年4月12日，将已敷设好的二水平变电所出线与480水平的副立井变电所出线接到联络变电所的进线三四回，至此构建成二水平至480水平间的反送电系统。在二水平变电所或副立井变电所任一配电点出现事故时，可反送电至另一配电点[8]。

联络变电所改线后的供电系统图如图1所示。

5 结束语

通过提前设计与规划，本次改线工作在满足漳村矿通风要求与日后逐步裁撤25采变的任务之余，与其他单位供电系统相比，有以下2处亮点。

（1）风机供电系统与动力供电系统的分离，联络变电所的4个进线回路充分满足了动力供电系统与风机供电系统地方互不干预。通过对风机供电系统的重视，达到并领先了许多同行对风机供电系统的标准。

（2）二水平至480水平间反送电系统的形成。通过从二水平中央变电所与副立井中央变电所各引出一趟电源至联络变电所风机段开关，以后副立井中央变电所或二水平中央变电所若出现单个回路停电现象，可以从联络变电所现有线路对其进线进行反送电，一直反送到地面变电所，保障最低限度的主扇与主排水要求。