礦山供配電系統優化設計分析

孫海波

摘要：電能在現代工業中起著舉足輕重的作用，電能既能夠由其他形式的能量轉換而來，有能夠轉換為其他形式的能量，這樣的特點有利于實現生產過程中的自動化。因此，做好礦山供電工作對發展工業生產，實現工業現代化，具有十分重要的意義。在礦山企業中，電能雖然應用比較的廣泛，但是在供配電的設計上還需要有一定的優化，做好礦山企業的供電工作，對于節約資源，支援國家的經濟建設有著重大的作用。本文對礦山的供配電系統優化設計進行了分析研究。

關鍵詞：礦山；供配電系統；優化

礦山企業在我國經濟建設中的作用不言而喻，礦山企業對供電的主要要求是供電的不間斷和可靠，及時在電力系統發生故障的情況下，也必須保證不間斷的使用，在此基礎上還需要保證人身安全和設備不受損害。

1 我國礦山供配電系統現況

1.1地面供電系統

我國礦上目前的供電系統一般包括地面變電所和高、低壓配電網兩種。地面變電所是有兩路電源進線，任何一路因為故障停止供電時，則另一回路仍然能夠肩負起全部的供電任務。進線的電壓為35KV和6KV，較大型的礦山也有110KV的情況。變電所里面設置變壓器為兩臺以上，以確保在一臺停止運行的時候，另一臺也能保證安全生產的要求。在高壓的情況下則采用橋式接線的方式，用來保證提升機等設備的供電。

1.2井下供電系統

井下供電系統包括采區變電所、中央變電所、工作配電和高低壓電纜網。井下中央變電所是由兩回路或者高壓電纜的供電。與地面供電系統一樣，任意的一路停止供電時，其他的回路都能擔負起全部的供電任務。中央變電所一般的設置位置是井底附近屋子內，經過高壓配電箱，經由降壓變壓器供應車場古今的動力。

隨著礦山生產集中化和機械化的發展，采區設備容量大幅度增大，工作供電的電壓不斷的提高。在60年代和70年代的初期，各主要礦山企業也致力于發展配電系統的優化。

2 礦山配電系統設計原則

在礦山配電系統的設計上必須從全局出發，統籌兼顧，按負荷性質，用電容量，工程特點和地區供電條件等，合理確定設計方案。礦山供電設計是整個設計中最為重要的組成部分。礦山企業供電設計的質量直接影響到生產及發展。作為從事供電工作的人員，必須要了解和掌握礦山供電的有點知識，以便適應設計工作的需要。

2.1遵守規程，執行政策

必須準守國家有關規定及標準，執行國家的有關方針政策，包括節約能源，節約有色金屬等技術經濟政策。

2.2安全可靠，先進合理

應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的系統。

2.3近期為主，考慮發展

應根據工作特點、規模和發展規劃，正確處理近期建設和遠期發展的關系，做到遠近結合，適當考慮到以后擴建的可能性。

3.目前礦山供配電存在的問題

3.1用電的設計安裝不符合規范

（1）老舊的設計類型。目前在部分礦山的供電系統中，采用的是中性點直接接地的系統進行供電，這主要存在在一些比較老舊的礦山中。在原供電系統拆除情況下所采用的供電系統，還有一些礦山是在建礦山的初期對地理環境不了解而直接設計的系統。

（2）井下接地網不規范。目前很多的礦山都存在著地網不規范的情況，而這個情況經常跟電阻較大，設計不符合要求等多種因素結合在一起，這樣會造成對井下設備直接造成影響，威脅到工作人員的生命安全。

（3）井下配電中心地點不合理。井下配電中心的選址應考慮多種因素，而目前的礦山經常顧此失彼，最大的隱患便是對水汽的特點考慮不周，所以在使用的過程中會發生配電中心存在著大量的水汽的凝結，使開關設備絕緣情況下降，絕緣開關容易發生燒毀、漏電等危險情況。

3.2礦山供配電系統的人力資源問題有待妥善解決

很多礦山的工作人員在長期的工作中已經形成了固定的思維模式，對安全用電沒有明顯的意識，這樣在工作期間就會對電氣線路、設施的安裝等多種情況不會進行多方面的考慮，更不會制定完善的安全用電措施來保證礦山中工作人員的安全。與此同時，由于礦山工作環境等多方面原因，人員的流動性也較大，尤其是在專業技術人員和管理人員上存在著較大缺口。工作人員數量上的缺失，綜合素質的底下會導致礦山的用電技術和管理都處于停滯不前的局面，從供配電的角度來考慮都留下了較大的隱患。

4 供配電解決措施

4.1科學的進行用電設計

（1）合理選擇電氣設備。電氣設備的額定電壓都是固定的，而大多數礦區總降壓變電站采用的是110KV與35KV供電，井下高壓供電則采用10KV。由于井下供電距離較長，低壓易采用690V供電。因此選擇合適的電氣設備對于礦山的安全運行非常重要。一般情況下，井下電氣設備需要選擇礦用安全型，具備防潮功能。

（2）對老舊設計改造。礦山的配電系統多是多年前建成的，在最初的設計中，井下接地網、配電中心地點的設置可能存在一些，不僅不能滿足當前的工作需求，還容易出現安全隱患。因此，對于老舊的設計，有必要進行科學改造。

（3）做好安全設計。為了保證工作人員的人身安全，延長設備的使用壽命，在配電系統的設計中，應做好安全設計。變電器二次的總開關要有電流和漏電保護；各分路的配電開關和配電點的進線開關都要有過電流保護；電氣設備需要短路保護、過負荷保護；架空線路還需要配置避雷器。

4.2強化礦山供配電系統的人力資源管理

（1）礦山企業應該從“以人為本、人性化管理”的角度出發，正確認識礦山供配電安全的重要性，從制度上保證安全用電用作的穩定型展開。在硬件技術上提高的同時在人員操作的軟件上也應該配合著一起提高。礦山供配電的設計者和執行者應該堅決克服碰運氣，違章指揮，違章設計和安裝，或者是漠視不安全的思想，必要的投資和監督到具體落實的環節。

（2）從管理的角度出發應該建立較為嚴密的監督制度，這種監督制度應于供配電系統相互對應，在保證工作人員人生安全的基礎上，還應該保護供電設備的安全運行。

4.3優化電網系統

電網優化首先要進行的就是對供電系統的優化，對變壓器進行合理的配置，并相應的減少安裝臺數，從而幫助變電器能夠達到負荷中心。對負荷進行合理的配置，并根據負荷的集中點對電容自動跟蹤補償裝置進行安裝，從而保證局網功率因數的提升。安裝一個距離生活區較遠的電容補充裝置，并對供電線路進行優化，增大導線的截面，進一步對電力設施裝置進行優化。

結語

隨著礦山行業的快速發展，礦山企業應在安全生產活動中堅持以人為本的原則，以高度的責任心認識到礦山安全的重要性，從實際中加強對礦山內部供配電人員的職業技能的提升。當然在工作人員能力的提升基礎上，采取合理的供配電系統措施對礦山系統進行優化，可以取得有效節能降低消耗的效果，不僅能夠給礦山供配電系統帶來巨大的經濟效益，同時還可以實現有效資源的高效利用，最大限度地減少系統運行過程中對環境的影響，從而實現礦產可持續的發展。

參考文獻

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（作者單位：山東黃金礦業股份有限公司新城金礦）