淺析排土場環(huán)網(wǎng)供電方式及效果

尉洪山

（呼倫貝爾東明礦業(yè)有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

本文根據(jù)某礦實際配電系統(tǒng)對疏干降水供電電壓過低及線損的要求及改造后的現(xiàn)有成果進行分析，結合東明礦實際線損管理的需要開展研究，希望通過本文的研究和成果應用，加強本單位線損管理工作，降低供電線路損耗，減少供電成本，進一步促進公司發(fā)展的需要。

1 供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)就是由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統(tǒng)組成的電能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。電力供電系統(tǒng)大致可分為TN、IT、TT 三種，其中TN 系統(tǒng)又分為TN-C，TN-S，TN-C-S 三種表現(xiàn)形式。

中文名：供電系統(tǒng)；

組成：電源系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)；

外文名：powersupplysystem 表現(xiàn)形式：TN-C，TN-S，TN-C-S；

定義：供應和輸送給用電設備的系統(tǒng)種類：TN，IT，TT；

圖1 電力系統(tǒng)的組成

優(yōu)點：供電可靠，操作方便。

2 接線方式

（1）供電系統(tǒng)按系統(tǒng)接線布置方式可分為放射式、干線式（也稱樹式）、環(huán)式及兩端電源供電式等接線系統(tǒng)。

（2）按運行方式可分為開式和閉式接線系統(tǒng)。

（3）按對負荷供電可靠性的要求可分為無備用和有備用接線系統(tǒng)。在有備用接線系統(tǒng)中，其中一回線路發(fā)生故障時，其余線路能保證全部供電的成為完全備用系統(tǒng)；如果只能保證對重要用戶的供電，則成為不完全備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)的投入方式可分為手動投入、自動投入和經(jīng)常投入等幾種。

（4）東明礦供電系統(tǒng)采用干式（樹式）、放射式、環(huán)網(wǎng)幾種方式相結合進行供電。

3 東明礦疏干降水供電線路電壓過低問題分析

3.1 概況

東明礦疏干降水線路總長約25000（含分支線路），單線末端距離為6000 米，架空線路形式供電，導線采用LGJ-95mm2，主要供電為潛水泵與明排離心泵所配置的異步電動機，滿負荷約3000kW，按照供電技術規(guī)范10kV 高壓供電半徑為15000 米，最遠距離為供電半徑的40%，按照理論計算供電距離可以滿足供電要求。

3.2 線損

電能損失的有功部分被稱為有功損失，習慣上稱為“線損”，主要以發(fā)熱等形式通過空氣和介質散發(fā)掉，有功電能損失電量與輸入端輸送的電量之間的比例或有功功率損失與輸入的有功功率之比的百分比一般被稱為線損率，常用△W%表示，即△W%=△W/W×100%,△P%=△P/P×100%

無功部分一般被稱為無功損失，無功功率的大量傳遞和損失會使系統(tǒng)或用戶的功率因數(shù)降低、線路電流增大、有功損失加大、節(jié)點電壓降低，并可能導致發(fā)變電設備、輸電設備、配電設備等負載率降低。電壓損失一般被稱為電壓降或壓降，它使終端負荷的電壓降低，造成用電設備出力下降，用電效率降低甚至不能正常使用或造成損壞。

3.3 線損計算

（1）計算線路電流I：

公式：I=P/1.732×U×cosθ；

式中，P 為功率，單位“千瓦”；U 為電壓，單位kV；cosθ 為功率因數(shù)，用0.8 ～0.85。

表1

（2）計算線路電阻R：

公式：R=ρ×L/S；

式中，ρ 為導體電阻率，銅導體0.01740 代入，鋁導體0.0283 代入；L 為線路長度，用“米”代入；S 為導體的標稱截面。

（3）計算線路壓降ΔU：

公式：ΔU=I×R；

（4）求東明礦供電線路電壓降：

東明礦北線疏干降水供電線路長度8800 米，總負荷功率3000KW，工作電壓6000V/400V，采用LGJ-95mm2鋁導線架空線形式供電，計算線路電壓降。

線路電流I：

I=P/1.732×U×cosθ=3000÷（1.732×6×0.85）=339.6A

線路電阻R：

R=ρ×L/S=0.0283×8800÷95=2.62Ω

線路壓降ΔU：

ΔU=I×R=339.6×2.62=889.75V

889.75 ÷6000=14.8%

由于ΔU=889.75V，已經(jīng)超出電壓6000V 的14.8%，無法滿足電壓的要求。

3.4 根據(jù)實際線路計算該供電線路無法繼續(xù)供電，需要重新規(guī)劃改造供電線路

4 解決方案

（1）方案一：在末端增加多檔變壓器，將變壓器最高檔變比，將最低電壓通過變壓器無載調壓開關最高檔調至所需電壓以滿足設備正常啟動運行。

（2）方案二：東明礦1#變電所接入系統(tǒng)為干式（樹式），分南線、北線，南線負載只有800KW，供電距離800 米，北線負荷3000KW，供電距離8800 米，考慮是否能夠將北線部分負荷改為南線供電；將北線末端負荷1000KW 分至南線供電，北線6000 米位置為斷點，劃出2800 米為南線供電，經(jīng)過計算；

①北線剩余部分

I=P/1.732×U×cosθ=2000÷（1.732×6×0.85）=226.4A

線路電阻R：

R=ρ×L/S=0.0283×6000÷95=1.79Ω

線路壓降ΔU：

ΔU=I×R=226.4×1.79=405.3V

405,3÷6000=6.75%

經(jīng)過計算值電壓降為6.75%，按照供電標準：6 ～10KV電壓降為±7%，能夠正常運行。

②南線

I=P/1.732×U×cosθ=1800÷（1.732×6×0.85）=203.8A

線路電阻R：

R=ρ×L/S=0.0283×3600÷50=2.04(Ω)

線路壓降：ΔU

ΔU=I×R=203.8×2.04=415.8（V）

415.8 ÷6000=6.9%能夠滿足南線供電要求。

（3）經(jīng)濟性

方案一：根據(jù)現(xiàn)場實際符合需要更換五檔變壓器4 臺，每臺價格約6 萬元，計24 萬元。

方案二：根據(jù)現(xiàn)場情況需要架設線路1000 米，價格為

（4）經(jīng)過表二對比得出方案二要比方案一節(jié)省很多資金，利用庫內(nèi)廢舊物資就能解決供電問題，決定采用二套方案。

5 結語

經(jīng)過一年多運行狀態(tài)良好，供電也比較穩(wěn)定，為單位節(jié)省20 多萬元資金，為企業(yè)在壓成本去產(chǎn)能方面做出了貢獻。