35kV變電站供電安全問題探討

馬少華

【摘 要】電能主要是供給煤炭安全生產(chǎn)的主要動力來源，而安全、高效、可靠的供用電系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的心臟，通過對供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，實行系統(tǒng)優(yōu)化，提高供電系統(tǒng)的抗事故能力。

【關(guān)鍵詞】煤礦供電；安全

晉城煤業(yè)集團(tuán)供電分公司自成立以來，堅定不移地走專業(yè)化發(fā)展、集約化經(jīng)營的道路，緊緊依托集團(tuán)公司的快速發(fā)展，取得了跨越式的進(jìn)步。公司安全供電能力得到了很大的提升，安全生產(chǎn)事故率呈現(xiàn)出逐年下降的良好趨勢，員工素質(zhì)得到了明顯地提升，形成了具有煤礦供電特色的企業(yè)文化，煤礦供電專業(yè)化管理模式正在日趨完善。截止目前管轄變電站21座，其中110kV變電站3座，35kV變電站18座，管轄輸電線路總長度約350余公里。變電站分布范圍依托集團(tuán)公司煤炭生產(chǎn)，主要分布為寺河、成莊、趙莊、老區(qū)礦四個區(qū)域。近年來，年供電總量均保持8000-10000Kwh速度增長，2011年年供電總量達(dá)到12.86億Kwh。2010年被中煤政研會授予全煤系統(tǒng)文明單位榮譽(yù)稱號。

眾所周知，電能是煤炭生產(chǎn)的主要動力來源，而安全、高效、可靠的供用電系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的心臟，為煤礦安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)大的動力保障。隨著近年來科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，一些技術(shù)先進(jìn)、自動化程度高的供用電設(shè)備不斷引進(jìn)和投入使用，加之國家對煤礦安全生產(chǎn)制定了更為嚴(yán)格的管理規(guī)定，供電分公司也將繼續(xù)秉承“用忠誠和奉獻(xiàn)播撒光明”的公司精神，不斷提升專業(yè)化供電管理水平，朝著建設(shè)全國一流的煤礦供電企業(yè)而努力前行！要有可靠的供電系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)提供保障，這就對變電站的供電管理工作以及職工隊伍素質(zhì)提出了更高的要求。本文就35kV變電站的安全供電問題，并結(jié)合變電站現(xiàn)場實際情況進(jìn)行一些探討。

一、單線路及主變單列運(yùn)行，供電可靠性差。

部分35kV變電站雙回路電源均來自同一供電區(qū)域且變電站為線路及主變單列運(yùn)行。這樣，無論是上級變電所還是供電線路或主變，任何一處出現(xiàn)故障都將造成全站供電中斷，尤其向?qū)τ诟哓?fù)荷、高瓦斯突出礦井來說，全站停電引起礦上風(fēng)機(jī)主扇停電所帶來的后果非常嚴(yán)重，因為這樣極易造成部分工作面瓦斯超限事故，進(jìn)而危及礦工及礦井的安全。

針對這種情況，公司在近幾年陸續(xù)對各35kV變電站供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，實行系統(tǒng)優(yōu)化，各變電站改為兩回進(jìn)線電源、兩臺主變分列運(yùn)行，部分供電區(qū)域如寺河區(qū)域和成莊區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了35kV系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)，35kV系統(tǒng)及6kV（10kV）系統(tǒng)母聯(lián)開關(guān)斷開的運(yùn)行方式，提高了供電系統(tǒng)的抗事故能力，進(jìn)一步提高各供電區(qū)域的供電可靠性，為井下安全生產(chǎn)提供有力保障。

二、不同保護(hù)裝置之間配合不協(xié)調(diào)、定值更新不及時以及設(shè)置不合理或保護(hù)投入不合理等情況，易造成停電事故。

針對這種情況，公司陸續(xù)將35kV變電站（雙回電源兩臺主變分裂運(yùn)行）進(jìn)行綜合自動化改造，統(tǒng)一采用南京南瑞綜自繼電保護(hù)。結(jié)合各站現(xiàn)場實際，主變精度不足的，更換主變及兩側(cè)CT，優(yōu)化繼電保護(hù)上下級配合，在線路上配合光差保護(hù)，主變微機(jī)保護(hù)設(shè)有三段定時限電流保護(hù)，通過合理調(diào)整定值，可有效地實現(xiàn)35kV變電站上下保護(hù)配合，避免越級跳閘；對部分35kV變電站（雙回電源一回運(yùn)行，一回帶電備用）設(shè)置保護(hù)，比如2012年對川底35kV變電站投運(yùn)PCS-9655S電源快速切換保護(hù)裝置，此裝置動作準(zhǔn)確，可有效縮短處理事故時間；高壓開關(guān)的電流保護(hù)可設(shè)有適當(dāng)延時，能夠躲過系統(tǒng)電壓波動時，開關(guān)誤動作，縮小停電范圍。

電力調(diào)度中心通過對各變電站配電點(diǎn)內(nèi)設(shè)備及保護(hù)裝置進(jìn)行改造和更新后，采用工業(yè)以太網(wǎng)方式傳至電力調(diào)度中心，組成電網(wǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)，在計算機(jī)上顯示和記錄各個變電站測控裝置的所有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信和遙調(diào)功能。相關(guān)變電站的實時信息傳至了電力調(diào)度，使電力調(diào)度能夠掌握供電系統(tǒng)內(nèi)的全部運(yùn)行信息，并可通過視頻來了解各變電所現(xiàn)場情況，能為綜合判斷和處理供電事故提供了技術(shù)依據(jù)，提高了處理系統(tǒng)事故的效率。

三、部分變電站諧波治理及電容補(bǔ)償裝置未有效投入運(yùn)行，供電質(zhì)量難以保障。

隨著近年來集團(tuán)公司煤炭效益的日益增漲，各變電站供電負(fù)荷在日益增大，其中包括礦井生產(chǎn)過程中的大量的非線性負(fù)荷（變頻器、照明設(shè)備），這些設(shè)備在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的諧波注入電網(wǎng)，不但影響了本系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行，而且還影響各變電站供電網(wǎng)，造成系統(tǒng)內(nèi)無功補(bǔ)償設(shè)備無法正常投運(yùn)，增加損耗、浪費(fèi)了能源。

針對這種情況，各變電站相繼投入了電容補(bǔ)償裝置——VQC裝置，有效果但是也存在一定弊端：電容器利用率低，投切管理復(fù)雜，目前所使用的是手動方式對變壓器有載調(diào)壓開關(guān)和電容器組以及電抗器投切開關(guān)進(jìn)行控制，這樣很容易導(dǎo)致電容器組投切動作頻繁，有載調(diào)壓開關(guān)動作頻繁等問題，降低了設(shè)備壽命，增加了安全隱患。為了提高設(shè)備利用率、降低損耗、節(jié)省能源，2012年公司首先對川底35kV變電站選用了山東米諾電力科技有限公司的10kV供電系統(tǒng)MNG動態(tài)無功補(bǔ)償及諧波治理成套裝置進(jìn)行自動無功補(bǔ)償及諧波抑制，效果顯著?？梢钥闯龃ǖ?5kV變電站現(xiàn)在功率因數(shù)平穩(wěn)達(dá)到0.95以上。電容器與濾波電抗器串聯(lián)組成濾波支路，用以濾除諧波電流，磁控電抗器用以無極調(diào)節(jié)感性無功，實現(xiàn)無功的連續(xù)補(bǔ)償，既能有效濾除諧波，又能取得良好的補(bǔ)償效果，站內(nèi)安全運(yùn)行周期與日俱增。

四、建立用電管理制度。

根據(jù)國家和集團(tuán)公司節(jié)能降耗的有關(guān)要求，為了搞好成本全面預(yù)算管理和節(jié)約用電工作，降低電力消耗，加大電力成本控制力度、提高全員節(jié)電意識，特制訂《電力成本管理辦法》。

該管理辦法以節(jié)約用電為出發(fā)點(diǎn)，規(guī)范用電管理。主要對礦井生產(chǎn)、辦公用電進(jìn)行定額考核，對外轉(zhuǎn)供電、居民生活用電進(jìn)行收費(fèi)管理，并且明確了各單位的職責(zé)。

五、加大業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)力度，提高職工素質(zhì)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，供用電設(shè)備現(xiàn)代化和自動化程度比較高，為了搞好供用電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)，必須對職工的業(yè)務(wù)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，提高職工檢修、維護(hù)、處理事故的能力。首先，邀請廠方派工程技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)；其次，在單位內(nèi)部經(jīng)常組織技術(shù)人員對職工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和崗位練兵。第三，加強(qiáng)職工的安全思想意識學(xué)習(xí)，提高職工責(zé)任心，使每位職工真正適合本崗位的工作，做好本職工作。

六、不斷完善供用電事故的應(yīng)急預(yù)案。

為了預(yù)防可能出現(xiàn)的停電事故，并結(jié)合各站的實際情況，制定一系列的事故應(yīng)急預(yù)案，從35kV到6kV（10kV）供電系統(tǒng)都有詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案，力求在最短時間內(nèi)恢復(fù)供電，確保正常生產(chǎn)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宏勛等.煤礦電工手冊第二分冊（修訂本）（上）.北京：煤炭工業(yè)出版社.1994

[2]顧永輝等.煤礦電工手冊第二分冊（修訂本）（下）.北京：煤炭工業(yè)出版社.1994