平煤股份八礦二水平供配電系統(tǒng)探析

郭凱歌 王永輝

（平頂山平煤設計院有限公司，河南 平頂山 467000）

1 項目概況

平煤股份八礦隸屬于中國平煤神馬集團，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)域開采的供電問題提供解決方案，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，共同擔負礦井全部用電負荷。

焦莊35kV變電站：兩回35kV電源均來自國家電網(wǎng)賈莊變電站，供電線路導線型號均為LGJ-185/30，每回供電距離5.97km；變電站內(nèi)設兩臺SF11-20000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺容量為20000kVA，正常時兩臺分列運行。

八礦35kV變電站：兩回35kV電源一回路來自國家電網(wǎng)申樓變電站，一回路來自焦莊35kV變電站，其中申八線導線型號為LGJ-185/30，供電距離3.294km；焦八線導線型號為LGJ-300/40，供電距離2.606km。變電站內(nèi)設兩臺SFL-16000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺容量為16000kVA，正常時兩臺分列運行。

程莊35kV變電站：兩回35kV電源一回路來自國家電網(wǎng)申樓變電站，一回路來自焦莊35kV變電站，其中申程線導線型號為LGJ-300/40，供電距離4.18km；焦程線導線型號為LGJ-300/40，供電距離4.858km。變電站內(nèi)設兩臺SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺容量為25000kVA，正常時兩臺分列運行。

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)負荷供電；焦莊35kV變電站主要給新西二回風井工業(yè)場地、井下西翼丁二采區(qū)負荷供電；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 電力負荷

3.1 程莊35kV變電站擔負二水平負荷

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

3.2 焦莊35kV變電站擔負二水平負荷

有功功率Pj=6343.1kW；

無功功率Qj=3687.3kvar；

視在功率Sj=7337.0kVA；

功率因數(shù) cosφj=0.86。

3.3 八礦35kV變電站擔負二水平負荷

有功功率Pj=4845.0kW；

無功功率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，正常兩回路同時運行，當一回電源線路故障時，另一回能滿足該變變電所全部設備正常用電。其線路最大電壓損失約為0.14%。

在新西二回風井工業(yè)場地新建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。東回路電纜敷設部分型號為YJV22-8.7/10 3×185，長度為0.5km；架空電纜部分型號為YJLV-8.7/10 1×240，長度為0.06km；架空導線部分型號為LGJ-185/30，長度為1.585km，線路全長2.145km。西回路電纜、導線型號與東回路相同，電纜敷設部分長度為0.38km；架空電纜部分長度為0.06km；架空導線部分長度約為1.66km，線路全長2.1km。正常按兩回路同時運行，當一回電源線路故障時，另一回能滿足該變變電所全部設備正常用電。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、動力變壓器均為戶內(nèi)布置；新西二回風井地面6kV變電所位于新西二回風井工業(yè)場地內(nèi)，6kV和0.4kV配電裝置、電容器、動力變壓器均為戶內(nèi)布置。

4.2.2 電氣主接線及一次設備

程莊35kV變電站內(nèi)設兩臺SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主變壓器，單臺容量為25000kVA，正常時兩臺同時工作，當一臺主變壓器故障或檢修時，另一臺能保證其供電范圍內(nèi)全部用電負荷，負荷保障率約為106%。變電站35kV系統(tǒng)為單母線分段接線，設備選用戶內(nèi)KYNS-35型戶內(nèi)鎧裝移開式開關(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，設備選用戶內(nèi)KYN28-12型金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)柜，配VS1-7.2真空斷路器，正常情況下，6kV母線分列運行。

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設備選用戶內(nèi)KYN28-12型金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)柜；新西二回風井地面6kV變電所高、低壓系統(tǒng)均為單母線分段接線，6kV設備選用戶內(nèi)GZSY型高壓開關(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：至丁一風井通風機房2回、至新副井提升機房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、至新副井壓風機房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。

新西二回風井地面變電所以6kV電壓向該工業(yè)場地的如下地點配電，具體為：至通風機房2回、至地面瓦斯抽采站2回、至壓風機房4回、至所內(nèi)動力變壓器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)場地

（1）丁一通風機房

通風機房配電室內(nèi)設有兩臺站用變壓器柜，站用變選用干式變壓器，正常時2臺同時運行；低壓配電柜選用GCS型抽出式開關(guān)柜，以380V電壓向低壓負荷配電。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。

（2）新副井工廣地面6kV變電所

變電所動力變壓器選用兩臺SG10-1000/6.3 6.3/0.4kV 1000kVA干式變壓器，正常時2臺同時運行；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型抽出式開關(guān)柜。該變電所以380V電壓向新副井井口房、提升機房、壓風機房、濾波室、室外照明等新副井工業(yè)場地低壓負荷配電。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。

變電所內(nèi)另設兩臺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)設兩臺KBSG-1000/6 6/1.2kV 1000kVA防爆干式變壓器，正常時2臺同時運行，低壓配電開關(guān)選用KBZ型礦用隔爆型真空饋電開關(guān)，礦用隔爆型起動裝置選用QJR、QBZ等型號。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。

5.2.2 新西二回風井工業(yè)場地

（1）通風機房

通風機房配電室內(nèi)設有兩臺站用變壓器柜，站用變選用SC9-50/6.3 6.3/0.4kV干式變壓器，正常時2臺同時運行；低壓配電柜選用GCS型抽出式開關(guān)柜，電源引自配電室站用變壓器柜，以380V電壓向低壓負荷配電。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。

（2）新西二回風井工廣地面6kV變電所

變電所動力變壓器選用兩臺S9-500/6.3 6.3/0.4kV 500kVA油浸式變壓器，正常時2臺同時運行；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型開關(guān)柜。該變電所以380V電壓向壓風機房、灌漿站、室外照明等新西二回風井工業(yè)場地低壓負荷配電。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。

（3）地面瓦斯抽采泵站

地面瓦斯抽采泵站配電室內(nèi)設兩臺KBSG-100/6 6/0.4kV 100kVA防爆干式變壓器，正常時2臺同時運行，低壓配電開關(guān)選用BKD5型礦用隔爆型饋電開關(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。

6 結(jié)語

本文對平煤股份八礦二水平采區(qū)接替中的井下設備以及與之配套的地面生產(chǎn)系統(tǒng)機械設備所需的供配電系統(tǒng)進行了分析。通過此次探析，對設計院進行礦井供配電設計具有一定的借鑒意義，同時對煤礦業(yè)主自主選擇供配電設備以及對礦井負荷生產(chǎn)能力核定具有一定的現(xiàn)實意義。