矿山设备高压供电研究与改进

2021-01-05高燕清张云明

世界有色金属 2021年7期

高燕清，张云明

（鹤庆北衙矿业有限公司，云南大理 671507）

笔者在对山西省太钢集团代县矿业有限公司进行研究后完成，并以此为例，针对其矿山设备改进举措的研究和应用进行分析。选择王家河段主变电站部分进行研究，其设计总负荷达到了7.15万千伏安，从其特点来看，主要是通过单电源110/6kV线路方式达到供电目的。借助于沂州供电分公司枣林变电站185＃回路供电在此过程中所产生的积极作用，将该变电站中110kV馈出母线直接引入到王家河主变电站位置[1]。整条110kV电源线路全部采用架空线路的供电方式，在线路选择方面，利用了LGJ-150钢芯铝绞线来达到供电目的。

在王家河主变电站位置为其配置了2台主要变压器，其容量分别为3.15万千伏安和4万千伏安。在6kv出线位置，为其配置了16条回路，将其作为备用电源。在整个采矿工程中可能会涉及到诸多影响因素，对采矿工作产生一定影响。因此，借助到备用电源方式的积极作用，保障整个采矿工作的顺利开展。需要注意的是，该部分电路日常负荷需要被控制在3万千瓦左右，不宜过低或过高。否则，将会导致其效果无法得到有效发挥，甚至还会对正常采矿作业的有效开展产生负面影响。

1 矿山设备供电相关概述

根据对代县矿业有限公司采场生产和作业用电状况研究来看：其中主要是110kv王家河变电站位置为其提供所需要的电力。整个供电范围包括了开闭所、井下高压室、平峒、破筛、磨矿选别等十多所高压室。在开闭所部分，借助于669#线路，井下高压室位置选择的是673#线路，平峒则主要包括了一峒、二峒和驱动站三个重要部分组成。在开闭所6kv馈出线位置一共供出了7趟回路，其主要目的是为了保障生产系统电铲、牙轮钻机等相关矿山设备能够保持在正常运行状态中。井下高压室673#线路则主要是为了保障井下开采压气和主排水泵站高压室、通风高压室等重要设备能够保持在相对安全、稳定运行状态中，促进整个采矿作业的顺利开展，进一步提升作业效率，从而创造出更高的经济价值。在开展井下作业时，需要将673#线路作为其中的主供线路、669#线路作为备用性线路所存在。在具体运行中，如果发现部分地区出现了电气故障问题，并且需要停电才能够进行检修时[2]。将会让主供线路停止运行，备用线路发挥其积极作用，完成对线路的有效控制。在井下开采作业时，其需要保障配电能够达到一级负荷要求。结合电气使用规范、国家部门相关要求以及井下地采安全用电需求方面内容进行综合性考虑，对井下生产用电负荷进行再次改造和升级。其中，借助到专线双电源或者双回路供电方式，便可以达到安全供电需求，从而在一定程度上有效避免了供电线路中所出现的各种隐患性问题，为后期开采工作的顺利开展提供了充足保障。

2 矿山设备供电所的研究与改进

在矿山开采作业时，其经常会受到井下压气、排水系统以及通风因素等多方面影响，从而会导致大量安全隐患存在。因此，便可以将现阶段电路中所实行的单电源或者单回路改进为双电源或者是双回路电源供电方式。从其积极作用来看，这能够保障开采作业在顺利完成基础之上，进一步提升整个供电系统的安全性。如果在开采作业时，某一回路因为一些故障性问题出现了电路故障或者停止供电问题。那么，另一条线路会迅速做出反应，保持在相对稳定、安全运行状态中，从而保障开采压气、排水工作和通风等方面内容能够得到既定要求，为其承担一定负荷。需要注意的是，在进行井下开采双回路电源线路接线时，不能够为其分接任何负荷。就目前研究状况来看，井下开采电源多是会采用分列运行方式。具体来看，便是让一条线路维持在稳定运行状态中，另一条回路需要做好准备，处于带电备用状态。一旦某条线路出现故障问题，另一条线路能够迅速调整，从而保障井下压气、排水系统、通风系统中相关设备能够保持在相对安全运行状态，有较为稳定、持续、可靠的电源为其提供电能。

2.1 高压供电所中井下开采双回路供电运行方式的研究

在目前工作中，双回路供电系统的运行方式主要可以分为分列运行和并列运行两种方式。其中，分列运行方式主要值的是：两条线路保持在不同运行中[3]。如果其中一条线路正处于正常运行状态中，另一条则需要带电备用。需要注意的是，必须要保障两段母线之间联络的开关处于连接状态。如果在矿山开采过程中，出现了各种意外状况，另一条线路能够迅速做出反应，保障开采作业顺利开展。并列运行则主要指的是两条供电线路同时处于运行装填中，同时，两条母线之间的开关还需要处于断开状态中。

2.2 高压供电所中分列、并列运行供电优缺点

在对任何一项事务进行调查和研究时，都需要看到其中的优势和其所存在的弊端。因此，对于并列运行、分列运行两种供电方式进行了多次调查和研究之后，可以发现其优点和弊端主要表现在以下几个方面。不同线路针对性不同。在进行运行方式选择时，需要结合其具体工作状态、实际工作需求角度进行充分考虑，选择合适运行方式。

首先，分列运行多是被使用在一些负荷相对较小的变配电所中。从其积极作用来看，两条回路的负荷保持一致，并且其总配电开关在整定值方面保持了较高的一致性。因此，可以达到双回路切换的目标。但这种运行方式也存在着较为明显的弊端。在运行时，其产生的电流、压降较大。在整条线路运行时，各段线路之间的距离相对较短。

其次，从并列运行角度来看，其多是被应用在一些负荷相对较大的变配电所中。在运行时，因其电流、压降相对较小，能够实现远距离运行目的。但是，在线路运行时，两条回路之间的负荷差异性较为明显。如果其中某条回路出现断电、停电问题时，另一条线路的总开关则需要进行重新整定。因此，这便在一定程度上增加了双回路切换的难度。

2.3 针对高压供电所中分列设备运行供电的改进

在进行具体改造时，需要从110kv王家河主变电站位置为其接入电源。从其目的来看，主要是为了保障整个井下采场相关作业能够顺利开展。在传统工作中，如果其中某条线路发生了故障问题之后，另一条线路将会无法正常运行。因此，使用分列设备方式，完成对线路改造，便可以保障整个系统和相关作业的有序开展。代县矿业有限公司在以往供电方式选择时，多是利用到并列运行方式，整体效率不高。将其改进为现阶段所用的分列运行方式，并且需要保障双回路总配电开关保护整定值数值保较高一致性。另外，在进行数据处理时，还有效借助到了大数据系统的优势。将整个供电工作中所产生的各项数据都及时上传到系统中，并进行更新，从而为后期工作的顺利开展提供了充足的数据保障。

其中，669#、673#架空线路终端杆经常会因为外界环境影响，导致其内部绝缘瓷瓶出现歪斜、碎裂等问题，从而导致整条线路的安全事故发生率大大增加。在之前变电站位置选择时。多是集中在一些人群较少、海拔较高地区。在一些工人经常通过地区，借助于架空穿越跨线方式，将杆塔上绝缘子所承受的拉力大大增加，导致短路、绝缘子破碎等现象经常性发生。