煤矿供电系统的大分列运行研究

刘锦君

（太原煤炭气化（集团）有限责任公司 山西省太原市 030024）

煤矿在实际的工作中，需要保证煤矿供电系统的稳定运行，如此，才能使得煤矿供电系统在工作中保持较好的运行状态，才能降低煤矿运行中供电系统的相应问题，进而更好地推动供电系统的服务能力，另外，煤矿供电系统处于大分列运行，能够满足煤矿供电系统的运行需求，从而使得煤矿供电系统的功能和作用都得到进一步的提升，进而全面推动供电系统的服务能力，使得煤矿在实际服务中，保持较好的运行状态，更好地推动煤矿供电系统的服务能力。基于此，本文结合煤矿的基本情况，对煤矿供电系统的大分列运行进行研究，确保在实际煤矿工作中，保证煤矿供电系统的功能性和可靠性发挥，继而推动煤矿企业的积极健康发展。

1 煤矿供电系统的大分列运行研究

结合煤矿的基本情况，对煤矿供电系统的基本情况，进行研究，确保实际的工作中，煤矿供电系统能够处于较好的运行状态，进而提高煤矿的功能和作用，使得煤矿能够更好地为人们提供服务，进而推动煤矿实现健康发展。

1.1 大分列运行的相应分析

供电系统是煤矿的重要组成部分，只有保证煤矿供电系统处于较好的工作状态，才能使得煤矿处于正常产出状态，从而实现煤矿的健康生产。结合煤矿安全规程中的相应内容，发现煤矿的供电系统在实际的服务中，如果保持分裂运行，需要使得1 用1 备运行，同样处于较好的工作状态，但是，实际的工作中，1 用1 备却存在相应问题，主要体现在，分裂到的哪一级，不清晰，同时，1 用1 备用电源地也需要合理地工作，只有这样，才能保证电力系统的服务能力，使得电力系统可以更好地为煤矿工作提供参考，继而推动煤矿的电力系统处于较好的工作状态。同时，随着煤矿的智能化水平、机械化水平的显著提升，使得煤矿在实际的生产中，电能的使用量越来越高，如果电能运输期间，出现相应的问题，不仅会给煤矿的正常生产带来影响，甚至还会给煤矿的安全生产带来影响，所以，需要结合煤矿的基本情况，合理的煤矿供电系统处于较好的工作状态，降低干扰因素给煤矿带来的影响，促使煤矿可以更好地为人们提供帮助，促进煤矿资源的快速开采。

结合煤矿供电系统的基本情况，发现，在实际的煤矿运行中，需要结合实际情况，实现对煤矿供电系统的稳定运行，其中大分列运行，就是一种较好的运行模式。同时，在煤矿工作中，煤矿中的供电系统主要现在双电源供电线路，如此一来，就能保证供电系统的可靠性，从而全面推动煤矿的功能和作用，使得煤矿可以更好地为煤矿资源开采奠定基础。但是，经过相关的研究后发现，煤矿的供电系统已经基本实现双电源供电系统的，但是，在实际的系统运行中，确实存在一部分系统，不是以大分列供电方式，这样一来，就会给供电系统带来一定的影响。实际的工作中，主要选择2 台主要变压器，而且这2 台变压器当中，实现1 备1 用的特点，认为1 台变压器在正常运行时，另一台变压器就处于备用状态控，这种情况，就能有效地减少变啊引起的电能损耗，同时，还能使得变压器处于较好的工作状态，同时，还能使得变压器电力消耗得到控制，进而实现供电系统的稳定运行。但是，在实际的工作中，却并不是这样工作，一是这种方法，所产生功耗水平相对较高，同时，又与相关安全规章制度的相违背，这样问题存在，就需要对煤矿供电系统的1 用1 备的方式进行控制，实现对方法的合理优化，进而使得技术上实现供电系统的稳定工作，进而进一步提升供电系统的服务能力，使得供电系统可以满足实际应用的基本需求。

1.2 电气主接线

结合煤矿供电系统的接班情况，发现供电系统中主要包括：配电室、变电站和电源等部分，为了保证电气主接线的功能和作用，需要结合实际情况，实现对电气主接线的合理控制，继而挺好电力系统的服务能力，使得电力系统可以更好地为系统提供服务，进而降低相应问题的发生，使得电力系统在实际服务中，保持较好的性能，继而提升电力系统的服务能力。

1.3 1用1备运行方式的研究

顾名思义，1 用1 备的方式，主要指供电系统中的变压器，需要准备2 个变压器，而这两个变压器在实际的工作中，并不实现同时运行，也就是说，2 个变压器中的一个，要在另一个处于应用的同时，保持待机状态，同时，所处于的待机状态，也是热备用状态，在另一个变压器出现故障时，这个就能及时实现顶替，从而保证供电系统处于较好的运行状态，推动电力系统的稳定发展。

结合实际情况，以矿井110kV 变压器为例，它在实际的工作中，1 回路处于的全站负荷状态，而另一个处于闭合状态，同时，处于开关热备用的状态，所以，按照这种运行方式，实现对矿井变压器的工作状态进行控制，确保变压器能够处于较好的工作状态，降低安全隐患，降低质量隐患，促使变压器能够更好地为供电系统提供服务。

1.4 煤矿供电系统的大分列运行

大分列运行，将矿井2 回路的电源线均处于带电运行的状态，并且，母线联络开关关热备用，站内2 台主变器处于分列运行的状态，同时，对应下级的单母线分段，变、配电室，也都处于的各自分列运行模式，同时，母联开关热备份，这种方式，就能实现煤矿供电系统大分列运行的，通过如此方式，煤矿供电系统在实际服务中，确实能够保持较好的运行状态，降低相应供电问题的发生概率，进而也就能使供电系统的稳定运行，全面推动供电系统的稳定运行，从而使得供电系统能够更好地为煤矿安全生产奠定基础。

2 矿井供电系统的分析与优化调整方法讨论

结合煤矿的基本情况，接上述2 种方法的比较分析，进一步对供电系统的分析和优化调整方法进行研究，确保实际的工作中，能够实现矿井供电系统的稳定运行，确保供电系统在实际的工作中，保持较好的运行状态，确保煤矿供电系统能够维持较好的运行状态。

2.1 双电源主结接方式

结合供电系统的基本情况，发现为了保证供电系统的功能和服务能力，需要结合实际情况，实现对供电系统的合理控制，所以，可以对双电源主结接方式，实际工作中，供电系统的线路地面变电所的主要结接方式包括母线分段和的双母线分段和桥接式结线等方式，另外，供电方式可以选用110kV 或是10～35kV 的供电线路，如此一来，就能使得主要变电所，处于较好的工作状态，从而满足变电所正常工作的相应需求。同时，在变电所中，加入2 台大功率的变压器，促使变压器正常工作，实现对电能的合理承担，进而使得矿井负荷得到合理的控制，进而提高电力系统的稳定运行，使得电力系统可以更好地为煤矿提供服务，满足双电源主结接方式的功能和作用。

结合实际情况，某矿区多数与双回路电源的矿井为主，包括大分列和2 台1 用1 备运行方式。现结合本工程的基本情况，对本工程实际施工中的分列运行进行研究，主要对分类运行的优势和注意事项进行研究，确保实际工作中，能够发挥分列运行的优势和作用，最终保障供电系统处于较好的运行状态，更好地推动电力系统保持较好的运行状态，促使电力系统能够更好地为煤矿提供服务。

某煤矿的供电系统研究。本文结合某煤矿的基本情况，对该煤矿的供电系统进行研究，确保实际工作中，能够发现主供电源等级为110kV，并设置了1 座110kV 的变电站，另外，还要结合实际情况，实现对2 回110kV 电源进行设置，并且来自2 个区域的110kV 变电站，如此一来，就能满足实际工作的需求。结合上述系统的中的基本情况，需要进一步地对1 用1 备和大分列运行进行研究，确保实际工作中，他们都能保持较好的运行状态，进而提高系统的服务能力，使得他们可以更好地为煤矿电力系统提供服务，确保电力系统的功能性和服务性，全面推动电力系统在实际的服务中，能够为煤矿提供帮助，使得煤矿可以实现健康快速的安全生产。如图1 所示，为大分列运行的基本情况。

图1：大分列运行的基本情况

2.2 优化矿井井下典型的供配电系统图

针对煤矿矿井的基本情况，对煤矿矿井的供电系统进行研究，确保实际工作中，供配电系统的功能和作用得到合理的体现，进而全面推动煤矿供电系统的功能性和服务性，结合上述工程的基本情况，对供配电系统的相应内容进行研究，实际施工中，中央变电所的供配电系统图，如图2 所示。

图2：中央变电所供配电系统图

结合上述系统的基本情况，对上述系统的基本内容节能性研究，当联络开关处于分开的状态时，两路并入电源同时有负荷的，同时，还会产生功率，所以，可以将这部分称之为单母线分段，或是分列运行段。当出线侧仿生保护失灵或是跳闸或另一路的10kV 出现电源停止工作的情况，这种情形下，矿井下部会出现部分停电的情况，同时，相对进井下的1 用1 备的情况，因为短路过厚，会出现相应影响因素，导致短路端丽容量相对减少，同时，越级跳闸的发生概率就相对较小。所以，为了保证井下中央变电站从用户与较好的运行状态，就需要供电系统具备较好的可靠性，同时，还要对煤矿的安全生产影响较小，如此才能使煤矿供电系统的稳定运行，进而更好地提升供电系统的功能性和可靠性。另外，在实际的工作中，矿井布局的通风机如果采用“双风机、双电源、自动切换”的方式，实际工作中，供电电源就可以采取单母线分段分列运行，这种情况，会因为一些原因，导致电源停电的问题，局部通风机虽然会保持自动切换，但是，却不能实现不间断地自动运行，这种情况下，就会给系统的正常运行带来干扰，所以，为了保证系统的正常运行，需要结合系统的基本情况，一相应规整和制度为基础，实现对供电系统的合理控制，确保供电系统在实际服务中，保持稳定的运行状态，促使“双风机、双电源、自动切换”的方式能够得到合理的满足，继而更好地提升电力系统的服务能力。

2.3 用1备与大分列运行对比研究

2.3.1 基本对比

为了保证供电系统的稳定运行，需要结合实际情况，对供电系统的1 用1 备运行方式和大分列运行方式进行对比分析，详细的内容分析如下。

（1）1 用1 备在实际的工作中，其运行电源线路故障时，容易引起全矿的大面积断电情况，进而影响电力系统的服务能力，所以，为了保证电力系统的功能和作用，需要结合实际情况，实现对1 用1 备运行方式的合理管理。当恢复送电时，结合相应规范，才可以进行相应工作，只有经过确认后，判断没有问题，才能进行送电。这样一来，虽然能够快速恢复供电，但是，还是存在送电的过程相对复杂，甚至所消耗的时间相对较差甚至为了满足风机的功能需求，还要对风机进行10min 的启动和运行，进而满足风机的运行需求，使得风机能够更好为煤矿供电系统的应用奠定基础，确保供电系统的服务能力。

（2）1 用1 备在实际的应用中，一回路线路带矿井所有的用电负荷，也就约等于大运行方式，另外，供电系统的短路容量大，发生故障时，对煤矿供电系统，具有较大的冲击作用，同时，电力系统中的设备会处于较好的工作状态，降低干扰因素给供电系统的稳定运行带来影响，从而全面推动电力系统的服务能力，使得电力系统可以更好为人们提供服务。另外，大分列运行方式，在实际的工作中，两回电源的线路各带矿井的一半负荷，同时，变电站也互不干扰，所以，供电线路之间短路容量最小。除此之外，也更容易完成上下级的保护工作，供电过程中，能够为煤矿提供更为可靠，故障概率更低的供电方式，从而能够更好地推动煤矿供电系统实现健康发展。

（3）大分列运行方式，在实际的工作中，2 回路电源线当中，会各带矿井一半的电荷，同时，各级配电站处于独自的运行状态，不仅能够使得变电站的运行能力得到保证，还能使得变电处于较好的运行状态，同时，在实际中，供电系统短路容量也相对较小，另外，实现继电保护计算和上下级的保护配合难度较小，所以，在实际的应用中，供电系统的可靠性较高，能够很好地为人们提供供电服务，最终推动电力系统的功能和作用，使得电力系统能够更好地为煤矿提供电力服务。同时，当电网冲击出现时，所产生的冲击相对较小，所以，对设备带来的损害也就相对较小，所以，能够更好地推动电力系统的服务能力，使得人们能够更好地实现对大分列运行模式的合理运用。

（4）实际工作中，2 种运行方式的线路，变压器损耗的情况为，分列运行时线路损耗是1 用1 备的0.5 倍，同时变压器的损耗和变压器的负载之间是有明显联系的。但是，总的来说，还是分列运行的能耗水平相较低。

经过上述的对比分析，发现，大分列运行模式要稍微优于的1 用1 备运行方式，但是，结合煤矿的基本情况，也能实现对煤矿供电系统的合理控制，促使供电系统能够更好地为煤矿安全生产奠定基础。

2.3.2 供电线路损耗对比

为了实现对2 种运行方式的合理对比，需要结合实际情况，实现对2 种供电方式的供电线路损耗的对比，经过对比后，确保供电线路能够处于较好的工作状态，降低隐患给供电线路带来的干扰。

实际供电线路的计算中，可以按照公式（1）实现对有功损耗的计算，按照公式（2）实现对无功损耗的计算。

按照上述公式，就能实现对无功损耗和有功损耗的合理计算，通过合理的控制，确保2 种方式，能够实现合理的对比分析，上述公式中R 为每相线路电阻，X 为每相线路电抗，l 则为线路计算的长度，km；Ic则为计算相电流，按照上述内容，就能实现对2 种方法的各自功率的合理计算。其中1用1 备的计算中，能够获取相应内容，经过计算后，实现2种方式的对比，结果得到分列运行的线路损耗是1 用1 备的0.5 倍。

2.3.3 变压器损耗

为了实现对变压器损耗的研究，需要对两种方式进行分别研究，确保实际工作中，能够合理地完成2 种方式的区分，确保工作效果。具体工作中，按照有功功率损耗和无功功率损耗，实现相应计算，具体公式参考（3）（4）的相应内容。

按照上述公式，就能实现对变压器的损耗计算，实际公式中，Sc 为变压器的计算负荷，Sr 为变压器额定容量，而ΔP0则为变压器空载有功损耗，同时，ΔQ0则为变压器空载无功损耗，另外，ΔPk为满载有功损耗，ΔQk则相差不大。按照上述内容，就能实现对两种方法的变压器损耗研究，经过飞计算后，发现当Sc/ST 大于44.44%，分析得到分列式运行比1 用1 备运行的功率相对较小，而当Sc/ST 小于44.44%时则分列运行比的1 用1 备的运行消耗要相对较大。

经过比较后，发现已实现双电源线路供电的煤矿企业，正常作业时，井上下中央变电所均应采用单母线分段、分列运行方式供电，在减少无功损耗、不必要管理成本的同时，能充分地利用双电源供电连续可靠的优点，最大限度地为井上下安全科技装备提供连续可靠的电力保障，最大程度支撑与彰显安全生产效能建设。同时，这几种运行方式，在实际的运行中，都具备各自的优势，需要结合实际情况，实现对各自应用方法的合理运用，如此才能使得分列运行方式，能够实现合理地运用，进而更好地推动分列运行方式，能够更好地为煤矿供电系统提供服务，确保煤矿供电系统的健康发展，最终实现煤矿企业的稳定发展。

3 大分列运行的注意事项研究

为了进一步对大分列运行进行研究，需要结合实际情况，对大分列运行进行分析，确保实际大分列运行中，相应问题能够得到合理的分析，进而使得大分列的合理运用期间，相应注意事项能够得到合理的控制，继而使得分列运行能够为电力系统的稳定运行奠定基础，促使煤矿供电系统能够处于较好的工作状态。

煤矿在实际的工作中，井下通风所使用的通风机，主要是依靠电能驱动，同时，实现工人和煤炭运送的电梯，也是靠电能运送，所以，为了保证煤矿实现安全生产，就需要结合实际情况，实现对煤矿电能的合理保证，确保供电系统在实际的服务中，能够保持较好的运行效果，进而更好地提升电力系统的服务能力。实际电力系统运行中，通过大分列运行的方式，能有效提高电力系统的功能和服务能力，降低干扰因素给电力系统带来的影响，从而使得电力系统，能够更好地煤矿生产奠定基础。如果，在供电系统服务中，出现供电系统故障或是其他问题，就会一心概念股供电系统的功能和作用，严重影响供电系统的服务能力。所以，在大分列运行的期间，需要注意对具体施工中的相应注意事项进行控制，确保大分列运行的合理运用，需要结合实际情况，注意对注意事项的合理控制，进而保证大分列运行的运行效果，提高煤矿供电系统的功能和安全，使之可以更好地为煤矿安全生产奠定基础。

（1）大分列运行时，需要结合实际情况，注意对合环的管理制度的进行制定，避免地出现合环的问题，进而保证大分列运行的运行效果。

（2）大分列运行的变电站，需要得到合理的控制，实际控制中，需要保证变配电站的2 个进线开关、母线开关之间都能合理地对闭锁装置节能增加，通过闭锁装置的合理运用，促使在实际的工作中，这三个开关不能同时实现同时运行，进而提高系统的功能和服务能力，促使系统可以更好地为人们提供服务，满足煤矿对大分列运行的相应需求。

（3）针对煤矿的基本情况，发现，如果煤矿为高瓦斯矿井或是低瓦斯矿井，且在供电系统的应用时，需要使用1级负荷的两路供电电源，如果在实际供电系统的设计中，有明确要求，一级负荷设备的2 路供电电源必须使用不同母线段或是同时带电、相互独立的2 个电源。例如，井下选择双风机、双电源、自动切换这种运行，方式，需要保证实现不间断的运行方式，就需要对大分列运行进行合理的运用，并且，按照相应规范和标准，确保相关内容，能够满足大分列运行的稳定运行，进而更好地提升供电系统的服务能力。

实际的工作中，供电线路在工作时，其故障率大约可以达到70%以上，严重影响了供电系统的稳定运行，所以，为了实现对问题的改造，需要结合实际情况，实现对大分列运行的合理运用，促使电源线路故障得到合理的控制，并且使得矿井在工作中，能够出现不全部失电的情况，从而使得矿井在实际的生产中，能够保持较好的工作能力，进而实现对煤矿生产能力和生产质量的合理提升。

4 结束语

本文结合煤矿的基本情况，对煤矿供电系统的基本情况进行研究，然后对大分列运行的详细情况展开研究，之后，结合煤矿的基本情况，对煤矿大分列运行和1 用1 备的相应内容进行研究，然后，再对大分列运行和1 用1 备的对比进行分析，最后对大分列运行的注意事项进行研究，确保实际工作中，大分列运行的功能和作用能够得到进一步的体现，进而实现对供电经济和管理成本相对较低的特点进行挥发，从而使得煤矿供电系统可以更好地为煤矿提供服务，推动煤矿企业的健康发展。