白莊礦電壓低原因分析與整改措施

摘 要:白莊礦變電站擔負著整個礦區辦公、家屬生活用電的重責。2011年7月進入夏季用電高峰，礦區6kv電壓低、35kv電壓高，礦井分列運行;若35kV跳閘倒6kV供電，井下泵、風機多次因電壓低啟動不開，礦井安全受到嚴重影響。本文通過對白莊礦變電站輸入、輸出電壓低原因分析，得出了調整運行方式、更換變壓器等整改措施，應用表明提出的措施，簡單實用，避免類似事情再度發生。

關鍵詞:用電 電壓 運行方式

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)11(c)-0105-03

引言

白莊礦變電站是在原礦上報廢水泥廠配電房基礎上于2011年6月份改建而成，原變電站井下改為采煤區。6kV李白Ⅱ線運行帶白莊6kVⅡ段負荷;35kV李白線Ⅰ運行帶白莊1#變負荷。2011年7月7日6kV李白線檢修，110kV李固變110kv韓李南線供電局側跳閘，35kV李白線失壓，造成白莊礦全礦失壓。在恢復井下供電過程中，原有6kV李白線電壓低，35kV李白線電壓高，風機、泵因電壓低啟動不開，使礦井安全到嚴重影響瓦斯超限，。為解決以上問題，展開對白莊礦電壓低的研究與分析。

1 事故經過

白莊礦運行方式:

(1)6kV李白Ⅱ線運行帶白莊6kVⅡ段負荷。

(2)35kV李白線Ⅰ運行帶白莊1#變負荷。

(3)6kV聯絡開關熱備。

白莊礦主接線如圖1所示。

6kV李白線走經如圖。6kV李白線從李固站始經電纜鋁芯120m290M——→LGJ185m2/2.3KM——→白莊礦老站——→絕緣導線120m2/30M——→鋁芯架空線2×35m2/1KM。詳見圖2

6kV李白線線路走經圖(如圖2)。

李固變運行方式(見圖3):

(1)九李線不經110kV母線帶1#變負荷。

(2)馮李南線通過110kV北母帶2#變負荷。

(3)韓李南開關運行帶110kV南母。

(4)110kV聯絡128熱備，110kV母線分列運行。35kV123開關熱備，35kV母線分列運行，6kV母線分列運行。

(5)李位南124開關運行帶位村2#變、昊星負荷;李位北125開關運行帶位村1#變負荷。

(6)35kV李白Ⅰ線130開關運行帶白莊1#變負荷。

(7)6kV李白Ⅱ線運行帶白莊6kVⅡ段負荷。

(8)張屯南線131開關運行帶張屯礦1#變負荷，張屯北線132開關運行帶張屯礦2#變負荷，如圖3。

2011年7月7日6kV李白線檢修，110kV李固變110kV韓李南線供電局側跳閘，35kV李白線失壓，造成白莊礦全礦失壓。

在恢復井下供電過程中，原有6kV李白線電壓低，35kV李白線電壓高，風機、泵因電壓低啟動不開，使礦井安全到嚴重影響瓦斯超限。

2 故障分析

2.1 為了找出電壓低的原因

首先對6kV李白線線號、電壓、負荷情況統計分析，詳見表1。

2.2 數據分析

終端負荷電壓損失計算公式:

△u＝PR＋QX／∪e＝L／∪e(Pr。＋QX。)伏

式中P——負荷的有功功率(w);

Q——負荷的無功功率(var);

∪e——線路額定電壓(v);

L——線路長度(km);

r。——線路單位長度電阻(Ω／km);

X。——線路單位長度電抗(Ω／km)。

參數如下:(如表2)

r。1=0.01692Ω，χ01。0.0072Ω;

r。2=0.17×2.3＝0.391Ω，0.92Ω;

r。3=0.27×0.03＝0.391Ω，0.92Ω;

r。4=0.645×1÷2＝0.3225Ω，0.04Ω;

R= r。1+ r。2 +r。3+ r。4=0.73852歐;

X= X。1+ X。2+ X。3+ X。4=0.9792Ω。

△u=(PR+QX)÷U

=(402.8×1000×0.73852＋188.4×1000×0.9792)÷6.2×1000

≈77.735伏v

若李固電壓U=6.1kv

△u=481957.136÷6100≈79.01伏。

白莊電壓損失百分數為:

△u％＝1.296％

△u％＝1.364％

由表6-9(煤礦供電)查的高壓配電網路的允許電壓損失為3%～6%，故電壓損失符合要求。所架線路截面符合要求，不用更換導線。

另一種計算法:

△ ∪1=L(P r。+Q X。) ÷∪e

≈0.05514kV

△∪2=L(P r。+Q X。)÷∪e

≈0.00092kV

△ ∪3=L(P r。+Q X。) ÷∪e

≈0.0014kV

△ ∪4=L(P r。+Q X。) ÷∪e

≈.0229kV

△ ∪4=L(P r。+Q X。) ÷∪e

總電壓損失:△u總=△u1+△u2+△u3+△u4

≈79.532v(伏)

白莊電壓損失百分數為:

△u％=1.326％

△u％＝1.395％

同理:電壓損失符合要求。所架線路截面符合要求，不用更換導線。

由以上數據分析當天風機啟動不開是因為:6kV李白線檢修、35kV李白線失壓后，全礦失壓，再啟動風機一是啟動電流大;二是35kV線路供電電壓高380V達到470伏。風機裝有過電壓保護，在一定電壓范圍正常工作，過高或過低均會跳閘。6kV李白線恢復供電后，啟動風機均同樣遇到電壓低問題。在平常運行中6kV李白線電壓低，尤其是李固變110kV變壓器所帶的位昊線上昊星廠負荷波動較大，在3000kw——15000kw變化。昊星廠啟峰時白莊6kV電壓達到5.7kV，井下風機、泵設備啟動不開。由于白裝變電站自身地理位置的局限，供電模式既不是全橋也不是內、外僑模式，供電電壓不能達到一致，另外僅剩三年左右開采時間，只能局部做更改以便達到井下供電設備要求。

3 整改措施

礦井屬于一類負荷，供電安全尤為重要，他不僅關系著礦井瓦斯超限、水位突出，更關系著礦工的生命安全。供電部門要盡可能提供高質量的電壓、服務，保證礦井安全。通過分析采取以下整改措施:

白莊礦6kV李白線所帶的6kV一段母線上加裝電容器，對電壓進行就地補償。

提高輸送電壓，6kV李白線改為35kV線路，加裝變壓器可及時調節分接開關來調整電壓。

將6kV李白線其中第三段架空線鋁芯2×35m2/1KM更換為銅芯電纜120m2/1KM。

調整昊星廠啟峰時間在低谷時段，并且在昊星廠啟峰階段調節李固變電站110kV變壓器分接開關檔位來提高李固站6kV輸送電壓。

調整運行方式，將風機帶在35kV李白線上。

4 結論

高質量的供電設備性能和合理的電網結構是電力系統穩定運行的基礎，是礦井安全生產的重要保證。在白莊礦變電站設計中，繼電保護裝置是否安全可靠，電網結構及一次設備布置是否合理，必須把它們做為一個有機整體，統籌考慮。本文提出的技術改造措施，已得到了應用，效果良好。

參考文獻

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