平煤股份八礦二水平供配電系統(tǒng)探析

郭凱歌 王永輝

（平頂山平煤設(shè)計(jì)院有限公司，河南 平頂山 467000）

1 項(xiàng)目概況

平煤股份八礦隸屬于中國(guó)平煤神馬集團(tuán)，位于平頂山礦區(qū)東部，距平頂山市區(qū)12km，行政區(qū)劃分屬平頂山市衛(wèi)東區(qū)管轄。礦井始建于1966年，1981年一期投產(chǎn)，1984年12月全面建成投產(chǎn)，2011年河南省工業(yè)和信息化廳復(fù)核礦井生產(chǎn)能力為3.6Mt/a。本次探析為礦井深部區(qū)域開(kāi)采的供電問(wèn)題提供解決方案，為礦井正常接替、穩(wěn)定產(chǎn)量提供保障。

2 供電電源

在礦區(qū)范圍內(nèi)有焦莊、八礦、程莊三座35kV變電站，共同擔(dān)負(fù)礦井全部用電負(fù)荷。

焦莊35kV變電站：兩回35kV電源均來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)賈莊變電站，供電線路導(dǎo)線型號(hào)均為L(zhǎng)GJ-185/30，每回供電距離5.97km；變電站內(nèi)設(shè)兩臺(tái)SF11-20000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺(tái)容量為20000kVA，正常時(shí)兩臺(tái)分列運(yùn)行。

八礦35kV變電站：兩回35kV電源一回路來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)申樓變電站，一回路來(lái)自焦莊35kV變電站，其中申八線導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185/30，供電距離3.294km；焦八線導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-300/40，供電距離2.606km。變電站內(nèi)設(shè)兩臺(tái)SFL-16000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺(tái)容量為16000kVA，正常時(shí)兩臺(tái)分列運(yùn)行。

程莊35kV變電站：兩回35kV電源一回路來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)申樓變電站，一回路來(lái)自焦莊35kV變電站，其中申程線導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-300/40，供電距離4.18km；焦程線導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-300/40，供電距離4.858km。變電站內(nèi)設(shè)兩臺(tái)SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺(tái)容量為25000kVA，正常時(shí)兩臺(tái)分列運(yùn)行。

程莊35kV變電站作為給二水平供電的主變電所，給新副井工業(yè)場(chǎng)地、二水平主排水泵、井下東翼戊一采區(qū)、己一采區(qū)、西翼己二下山采區(qū)負(fù)荷供電；焦莊35kV變電站主要給新西二回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地、井下西翼丁二采區(qū)負(fù)荷供電；八礦35kV變電站主要給井下西翼戊二采區(qū)、東翼戊一采區(qū)部分負(fù)荷供電。

經(jīng)核算，礦井現(xiàn)有三座35kV變電站滿足二水平生產(chǎn)要求。

3 電力負(fù)荷

3.1 程莊35kV變電站擔(dān)負(fù)二水平負(fù)荷

乘以0.8同時(shí)系數(shù)，并經(jīng)變電站6kV母線側(cè)補(bǔ)償8000kvar后，用電負(fù)荷如下：有功功率Pj=18568.6kW；無(wú)功功率Qj=5264.1kvar；視在功率Sj=19300.3kVA；功率因數(shù) cosφj=0.96。

3.2 焦莊35kV變電站擔(dān)負(fù)二水平負(fù)荷

有功功率Pj=6343.1kW；

無(wú)功功率Qj=3687.3kvar；

視在功率Sj=7337.0kVA；

功率因數(shù) cosφj=0.86。

3.3 八礦35kV變電站擔(dān)負(fù)二水平負(fù)荷

有功功率Pj=4845.0kW；

無(wú)功功率Qj=4623.4kvar；

視在功率Sj=6697.0kVA；

功率因數(shù) cosφj=0.72。

4 輸變電

4.1 二水平供電系統(tǒng)技術(shù)特征

在新副井工業(yè)場(chǎng)地新建1座6kV地面變電所，兩回6kV電源均引自程莊35kV變電站6kV側(cè)不同母線段，線路長(zhǎng)度每回各約150m，每回電源線路采用1根YJV22-8.7/10kV 3×240型電力電纜，正常兩回路同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)一回電源線路故障時(shí)，另一回能滿足該變變電所全部設(shè)備正常用電。其線路最大電壓損失約為0.14%。

在新西二回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地新建1座6kV地面變電所，兩回6kV電源均引自焦莊35kV變電站6kV側(cè)不同母線段。東回路電纜敷設(shè)部分型號(hào)為YJV22-8.7/10 3×185，長(zhǎng)度為0.5km；架空電纜部分型號(hào)為YJLV-8.7/10 1×240，長(zhǎng)度為0.06km；架空導(dǎo)線部分型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185/30，長(zhǎng)度為1.585km，線路全長(zhǎng)2.145km。西回路電纜、導(dǎo)線型號(hào)與東回路相同，電纜敷設(shè)部分長(zhǎng)度為0.38km；架空電纜部分長(zhǎng)度為0.06km；架空導(dǎo)線部分長(zhǎng)度約為1.66km，線路全長(zhǎng)2.1km。正常按兩回路同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)一回電源線路故障時(shí)，另一回能滿足該變變電所全部設(shè)備正常用電。其線路最大電壓損失約為5.28%。

4.2 地面變電所技術(shù)特征

4.2.1 電氣總平面布置

程莊35kV變電站位于新副井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，其中主變壓器為戶外布置，35kV和6kV配電裝置、電容器均為戶內(nèi)布置；新副井工廣地面6kV變電所6kV和0.4kV配電裝置、動(dòng)力變壓器均為戶內(nèi)布置；新西二回風(fēng)井地面6kV變電所位于新西二回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，6kV和0.4kV配電裝置、電容器、動(dòng)力變壓器均為戶內(nèi)布置。

4.2.2 電氣主接線及一次設(shè)備

程莊35kV變電站內(nèi)設(shè)兩臺(tái)SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺(tái)容量為25000kVA，正常時(shí)兩臺(tái)同時(shí)工作，當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能保證其供電范圍內(nèi)全部用電負(fù)荷，負(fù)荷保障率約為106%。變電站35kV系統(tǒng)為單母線分段接線，設(shè)備選用戶內(nèi)KYNS-35型戶內(nèi)鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，配VS-40.5型真空斷路器。變電站6kV系統(tǒng)為單母線分段接線，設(shè)備選用戶內(nèi)KYN28-12型金屬封閉鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，配VS1-7.2真空斷路器，正常情況下，6kV母線分列運(yùn)行。

新副井工廣地面6kV變電所高、低壓系統(tǒng)均為單母線分段接線，6kV設(shè)備選用戶內(nèi)KYN28-12型金屬封閉鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜；新西二回風(fēng)井地面6kV變電所高、低壓系統(tǒng)均為單母線分段接線，6kV設(shè)備選用戶內(nèi)GZSY型高壓開(kāi)關(guān)柜。

5 地面供配電

5.1 高壓配電系統(tǒng)

程莊35kV變電站以6kV電壓向二水平井上、下配電，具體為：至丁一風(fēng)井通風(fēng)機(jī)房2回、至新副井提升機(jī)房4回、至新副井地面瓦斯抽采站2回、至新副井工廣地面6kV變電所2回、至新副井壓風(fēng)機(jī)房2回、至井下二水平中央變電所6回。地面電纜采用YJV22-8.7/10kV型電力電纜；下井電纜采用MYJV22-8.7/10kV型電力電纜。

新西二回風(fēng)井地面變電所以6kV電壓向該工業(yè)場(chǎng)地的如下地點(diǎn)配電，具體為：至通風(fēng)機(jī)房2回、至地面瓦斯抽采站2回、至壓風(fēng)機(jī)房4回、至所內(nèi)動(dòng)力變壓器2回、至電容器柜2回。

新副井工廣地面變電所以6kV電壓向所內(nèi)動(dòng)力變壓器（4回）配電。

5.2 低壓配電系統(tǒng)

5.2.1 新副井工業(yè)場(chǎng)地

（1）丁一通風(fēng)機(jī)房

通風(fēng)機(jī)房配電室內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)站用變壓器柜，站用變選用干式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行；低壓配電柜選用GCS型抽出式開(kāi)關(guān)柜，以380V電壓向低壓負(fù)荷配電。低壓電纜采用YJV-0.6/1kV型電力電纜，在室內(nèi)以電纜橋架或電纜溝方式敷設(shè)。

（2）新副井工廣地面6kV變電所

變電所動(dòng)力變壓器選用兩臺(tái)SG10-1000/6.3 6.3/0.4kV 1000kVA干式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行；變電所0.4kV電氣主接線采用單母線分段接線方式，低壓配電柜選用GCS型抽出式開(kāi)關(guān)柜。該變電所以380V電壓向新副井井口房、提升機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房、濾波室、室外照明等新副井工業(yè)場(chǎng)地低壓負(fù)荷配電。低壓電纜采用YJV22-0.6/1kV型電力電纜，以室外電纜橋架或穿管直埋方式敷設(shè)。

變電所內(nèi)另設(shè)兩臺(tái)KBSG-800/6 6/0.69kV 800kVA防爆干式變壓器，以660V電壓向新副井東西組空氣幕配電。

（3）地面瓦斯抽采泵站

地面瓦斯抽采泵站配電室內(nèi)設(shè)兩臺(tái)KBSG-1000/6 6/1.2kV 1000kVA防爆干式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，低壓配電開(kāi)關(guān)選用KBZ型礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)，礦用隔爆型起動(dòng)裝置選用QJR、QBZ等型號(hào)。低壓電纜采用MYP-0.66/1.14kV型礦用橡套電纜，以室內(nèi)電纜溝或電纜橋架方式敷設(shè)。

5.2.2 新西二回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地

（1）通風(fēng)機(jī)房

通風(fēng)機(jī)房配電室內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)站用變壓器柜，站用變選用SC9-50/6.3 6.3/0.4kV干式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行；低壓配電柜選用GCS型抽出式開(kāi)關(guān)柜，電源引自配電室站用變壓器柜，以380V電壓向低壓負(fù)荷配電。低壓電纜采用YJV-0.6/1kV型電力電纜，在室內(nèi)以電纜橋架或電纜溝方式敷設(shè)。

（2）新西二回風(fēng)井工廣地面6kV變電所

變電所動(dòng)力變壓器選用兩臺(tái)S9-500/6.3 6.3/0.4kV 500kVA油浸式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行；變電所0.4kV電氣主接線采用單母線分段接線方式，低壓配電柜選用KYDZ型開(kāi)關(guān)柜。該變電所以380V電壓向壓風(fēng)機(jī)房、灌漿站、室外照明等新西二回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地低壓負(fù)荷配電。低壓電纜采用YJV22-0.6/1kV型電力電纜，以室外電纜橋架或穿管直埋方式敷設(shè)。

（3）地面瓦斯抽采泵站

地面瓦斯抽采泵站配電室內(nèi)設(shè)兩臺(tái)KBSG-100/6 6/0.4kV 100kVA防爆干式變壓器，正常時(shí)2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，低壓配電開(kāi)關(guān)選用BKD5型礦用隔爆型饋電開(kāi)關(guān)。低壓電纜采用MYP-0.38/0.66kV型礦用橡套電纜，以室內(nèi)電纜溝或電纜橋架方式敷設(shè)。

6 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)平煤股份八礦二水平采區(qū)接替中的井下設(shè)備以及與之配套的地面生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備所需的供配電系統(tǒng)進(jìn)行了分析。通過(guò)此次探析，對(duì)設(shè)計(jì)院進(jìn)行礦井供配電設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義，同時(shí)對(duì)煤礦業(yè)主自主選擇供配電設(shè)備以及對(duì)礦井負(fù)荷生產(chǎn)能力核定具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。