提高礦井供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性研究及應(yīng)用

趙俊陽 林賀輝 舍曉東

摘 要：供電可靠性和經(jīng)濟(jì)型對礦井有重要的意義，該礦對礦井負(fù)荷重新計算后更換主要容量，解決主變負(fù)荷率偏低問題，對-80井下變電所采用中央變電所直接供電方式甩掉斜井區(qū)地面變電所，解決斜井變電所管理和清障難題。改造后該礦每年節(jié)約基本電費(fèi)在135萬元左右，提高了供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性，在目前嚴(yán)峻的煤炭經(jīng)濟(jì)形勢下有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：礦山；改造；提高；供電；經(jīng)濟(jì)；分析

中圖分類號：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0124-02

1 棗園煤業(yè)有限公司供電系統(tǒng)改造前供電方式

（1）該礦地面工業(yè)廣場建設(shè)一座35kV變電站，變電站采用雙回路供電，一回路來自文殊變電站35kV文棗線，到礦后經(jīng)1#主變SFZ11-10000/35/6.3kV型變壓器降壓為6kV。另一回路來自云蓋山變電站35kV云棗線，到礦后經(jīng)2#主變SFZ11-6300/35/6.3kV型變壓器降壓為6kV，此變電站主要擔(dān)負(fù)礦斜井區(qū)、-150變電所、南風(fēng)井變電所和西風(fēng)井的供電。

（2）該礦在西風(fēng)井區(qū)建設(shè)一個6kV配電室，同樣采用雙回路供電，一回路6kV陳莊線來自礦井35kV變電站6kV配電室。另一回路陳云線來自云蓋山35kV變電站6kV配電室，此線路報裝容量為1930kVA。該6kV配電室主要供西風(fēng)井地面主通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)和井下-80m變電所供電。如圖1。

2 棗園煤業(yè)供電系統(tǒng)改造原因

（1）2010年該礦建設(shè)35kV變電站建設(shè)一期工程，該礦上級公司考慮此35kV變電站作為永錦區(qū)域小煤礦供電樞紐，在對1#主變選型時把附近小煤礦負(fù)荷和棗園礦井負(fù)荷進(jìn)行計算選型，經(jīng)計算1#主變?nèi)萘窟x型為10000kVA。礦井2012年建設(shè)二期工程，當(dāng)時整合煤礦相繼關(guān)閉，2#主變選型時只考慮棗園礦井負(fù)荷，經(jīng)計算2#主變選型容量為6300kVA。經(jīng)過運(yùn)行，該礦1#10000kVA變壓器運(yùn)行負(fù)荷率偏低，負(fù)荷率不足50%供電經(jīng)濟(jì)性差。

（2）兩臺主變?nèi)萘坎灰恢拢儔浩鞑⒘羞\(yùn)行條件為并列變壓器的容量比不宜超過3：1，無法實現(xiàn)并列運(yùn)行實現(xiàn)不停電切換回路該礦重新對變壓器進(jìn)行選型計算見表1，容量為6300kVA變壓器能夠滿足礦井現(xiàn)在和以后發(fā)展的需要。

（3）棗園煤業(yè)在2013年進(jìn)行礦井技改和產(chǎn)業(yè)升級結(jié)束，西風(fēng)井地面主提升機(jī)和主通風(fēng)機(jī)等設(shè)施報廢，新風(fēng)井6kV配電室供電主要負(fù)荷只有井下-80m變電所。

3 棗園煤業(yè)供電系統(tǒng)改造方案

（1）該礦經(jīng)過經(jīng)濟(jì)性分析論證，10000kVA主變更換為6300kVA后，每年節(jié)約的基本電費(fèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于購置一臺新6300kVA主變費(fèi)用，該礦購置了一臺同型號的SFZ11-6300/35/6.3kV。礦井經(jīng)過和電力安裝公司多次現(xiàn)場探查，提前做好各項準(zhǔn)備工作，在一天時間對主變進(jìn)行更換并進(jìn)行電氣試驗，更換后變壓器運(yùn)行穩(wěn)定可靠，為供電可靠性高的用戶在更換主變和地面變壓器安裝積累寶貴經(jīng)驗和方法。

（2）棗園煤業(yè)從井下-150m中央變電所兩段母線上分別鋪設(shè)一回路MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5煤礦用移動屏蔽監(jiān)視像套電纜電纜1500米至-80m采區(qū)變電所，甩掉立井6kV配電室，解決線路清障和變電所管理問題。對來自云蓋山35kV變電站6kV陳云線進(jìn)行銷戶，節(jié)約大量基本電費(fèi)。如圖2。

4 棗園煤業(yè)供電系統(tǒng)改造后安全和經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）棗園煤業(yè)1#主變?nèi)萘坑?0000kVA變?yōu)?300kVA，每年節(jié)約基本電費(fèi)（10000-6300）×20×12=88.8萬元。兩臺主變?nèi)萘恳恢潞螅颖阌谌粘＞S護(hù)管理，并能夠提高礦井供電穩(wěn)定性和安全性，變壓器采用有載調(diào)壓能夠保證礦井供電電壓質(zhì)量，西風(fēng)井陳云線銷戶后每年節(jié)約基本電費(fèi)1930×20×12=46.32萬元。每年共計節(jié)約基本電費(fèi)約88.8+46.32=135.12萬元。

（2）供電改造后：減少供電線路距離，便于供電線路維護(hù)管理。對斜井地面6kV配電室進(jìn)行報廢后，對陳莊線和陳云線架空線路進(jìn)行回收，減少線路清障難題，提供夏季礦井供電穩(wěn)定性。線路回收后不在支付架空線路占地費(fèi)用和清障維護(hù)費(fèi)用，每年都能為礦井節(jié)約一定資金。

（3）對原來西風(fēng)井供電線路和供電設(shè)備進(jìn)行回收，供電設(shè)備可以用于斜井地面供電系統(tǒng)改造，西風(fēng)井6kV配電室回收后可以減少4人崗位，并且節(jié)約每年做電氣試驗費(fèi)用，真正做到優(yōu)化簡化系統(tǒng)的目的。

5 礦井改造系統(tǒng)投資費(fèi)用及主變參數(shù)表

（1）購買一臺6300kVA主變費(fèi)用為42萬元。（2）購買MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5電纜3000米，費(fèi)用為66萬元。（3）共計投資約118萬元。（如表2）

6 結(jié)語

禹州棗園煤業(yè)供電系統(tǒng)優(yōu)化、簡化之后，投資費(fèi)用不到一年就可以回收，并且礦井供電系統(tǒng)環(huán)節(jié)減少，供電距離縮短，并且供電穩(wěn)定性和安全性有一定的提高，供電經(jīng)濟(jì)性效益非常明顯，有效降低了礦井煤炭生產(chǎn)成本，提高礦井核心競爭力。