白云鐵礦東采場(chǎng)高低壓線路改造及優(yōu)化

張鳳玲

摘 要：白云鐵礦東采場(chǎng)供電線路使用已有二十多年，尤其是 14#饋出柜西面環(huán)采場(chǎng)的輸出線路，電柱桿根部都已腐蝕，風(fēng)季時(shí)故障頻繁；同時(shí)隨著開采進(jìn)度的不斷推進(jìn)，采場(chǎng)越來越深，北半環(huán)的靠界掌子面已達(dá)兩百多米，15#柜、16#柜無法架設(shè)向采區(qū)深部的輸電線路，造成14#柜超負(fù)荷長期運(yùn)行，存在很大的安全隱患。本文就這一問題的解決方式進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：高低壓線路；戶外高壓柜；改造

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）09-0133-02

1 項(xiàng)目背景

東采場(chǎng)配電室1993年使用到現(xiàn)在已24年，現(xiàn)有的配電柜屬于老化設(shè)備，各種操作機(jī)構(gòu)不靈活，保護(hù)不夠靈敏可靠，安全系數(shù)比較低，安全及運(yùn)行狀態(tài)達(dá)不到現(xiàn)有的供電要求，配電柜饋入線路一條由X613送給，饋出線路四條14#、15#、16#、17#，分別進(jìn)入東采場(chǎng)區(qū)域，進(jìn)行供電。近幾年來，伴隨著設(shè)備、桿線路老化，采場(chǎng)區(qū)域條件的改變，采場(chǎng)的供電的安全性和穩(wěn)定性越來越難以保證。

1.1 線路跨度大

15#供電線路在二次電源直接由配電室方向翻掌子面向下送出；但是由于這個(gè)方向位于東礦采場(chǎng)正北向，是東礦采場(chǎng)的中間部位，合并掌子面達(dá)到14層之多，所以架空線路已經(jīng)無法立桿架線，線路出現(xiàn)問題，維護(hù)艱難。17#饋出線路連續(xù)跨越6個(gè)掌子面，垂直高度將近達(dá)到84米，而且上部電柱桿上的高壓線離掌子面距離只有1米左右，為了防止接地保護(hù)線與其他線路碰在一起只能采取臨時(shí)處理措施。而且此處線路在大風(fēng)時(shí)極易絞在一起造成設(shè)備停產(chǎn)，當(dāng)發(fā)生線路故障時(shí)也無法進(jìn)行處理。

1.2 線路、桿路老化

14#饋出柜西面環(huán)采場(chǎng)的輸出線路，環(huán)線路線太長，將近2公里的供電線路，電柱桿數(shù)量多，且經(jīng)過多年后電柱桿根部都已腐蝕，供電線接頭也多，如果徹底處理需要投入的資金太大，繼續(xù)使用的結(jié)果就是風(fēng)季、雨季時(shí)故障頻繁，外線工人巡視、檢查、處理故障不方便，尤其是夜間故障處理，耗時(shí)長，對(duì)生產(chǎn)的影響很大。另外，配出始端桿的電纜接頭也因負(fù)荷太大，故障頻繁，這種現(xiàn)況急需解決。

1.3 維護(hù)場(chǎng)地問題

隨著開采的不斷推進(jìn)，C區(qū)的1544水平到1432水平因土質(zhì)松軟引起滑坡，造成預(yù)留平臺(tái)斷面，使機(jī)動(dòng)設(shè)備無法進(jìn)入，無法進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)。造成16#柜供電線路從滑坡處下線，因平臺(tái)斷面維護(hù)人員無法進(jìn)入維護(hù)線路。

2 東采場(chǎng)供電線路改造方案

為了降低人工成本，減少供電線路長度，節(jié)能降耗，提高供電線路的安全系數(shù)。將負(fù)責(zé)東采場(chǎng)供電的配電室取締，X613北環(huán)線路直接與配電室出線桿14#、16#、17#連接，15#桿暫做備用。利用采場(chǎng)高壓配電柜停送電和用電操作，在配電室旁再安裝一臺(tái)箱變與17#柜線路連接，供東采場(chǎng)31#鏟、1#、2#轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備使用。0#轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備使用14#線路與X613南環(huán)線路已改造好的箱變供電。

3 改造過程及施工重點(diǎn)

3.1 線路的鋪設(shè)

東采場(chǎng)14#饋電柜供電線路改造，將原來14#柜送出的線路是由14#饋電柜的始端桿二次電源沿著北環(huán)線繞道西環(huán)線（即逆著X613北環(huán)來線方向送回采場(chǎng)西端），送至東礦采場(chǎng)西端1582水平的截水溝處改為在1582水平的截水溝處安裝一臺(tái)戶外高壓柜，直接將X613線路不經(jīng)過配電室直接引入4#饋電柜線路，這樣就省去了14#饋電柜沿著北環(huán)線繞道西環(huán)線的線路。

16#、17#饋電柜線路改造，因配電室至B區(qū)滑體上部不便架設(shè)新的架空線路，需要走地埋電纜，加設(shè)電纜溝400米。從1648水平到1432水平和1404水平分別敷設(shè)3條電纜，其中一條備用，在1432水平安裝戶外高壓柜一臺(tái)，在1404水平安裝戶外高壓柜一臺(tái)。這樣就省去了去采場(chǎng)底部跨越及沿掌子架空高壓線路，能夠很好的保證安全用電。

3.2 電纜敷設(shè)方法及要求

電纜的鋪設(shè)中，采用6KV高壓電纜分3路敷設(shè)，其中在配電室以西水平位置時(shí)采用直埋方式敷設(shè)，長度是400米；在向下敷設(shè)時(shí)，敷設(shè)電纜前將φ200的無縫鋼管插入孔內(nèi)使電纜下放時(shí)降低每層電纜的自重，同時(shí)控制電纜因自重帶來的下放速度，保證施工安全，期間“蛛蛛人”下板作業(yè)，沿清理后的的邊坡路由牽引電纜敷設(shè)至指定箱變位置，同時(shí)避免電纜下放過程中出現(xiàn)巖石劃傷電纜，將過路管套入電纜，最后以“蛇”形方式在各層邊坡上固定，敷設(shè)長度500米。電纜敷設(shè)時(shí)，電纜應(yīng)從盤的上端引出，避免電纜在支架上及地面摩擦拖拉。防止電纜上有鎧裝壓扁、電纜絞擰、護(hù)層折裂等未消除的機(jī)械損傷。垂直敷設(shè)的電纜避開有中間接頭，應(yīng)用卡子、卡箍或其它夾持裝置固定電纜，夾持裝置應(yīng)承受電纜的重量，電纜夾持裝置固定電纜水平間距不應(yīng)超過3米，垂直固定間距不超過6米。

3.3 高壓柜保護(hù)功能的啟用

3.3.1 過流保護(hù)

高壓柜設(shè)定時(shí)限過流保護(hù)，通過控制字選擇經(jīng)方向或經(jīng)低電壓閉鎖，電流及時(shí)間定值可獨(dú)立整定，分別設(shè)置整定控制字控制保護(hù)的投退。設(shè)置過電流保護(hù)，時(shí)間為3秒，并取消自動(dòng)重合閘操作。

定時(shí)限過電流保護(hù)定值的設(shè)定，戶外高壓柜中饋出線路所帶750KW電鏟2臺(tái)，500KW鉆機(jī)一臺(tái)，Kd=0.8，Cos∮為0.78，S為視在功率，P為有功功率。經(jīng)計(jì)算：

P=0.8*（750+750+500）=1600KW

S=P/Cos∮=1600/0.78

=2051KVA

I=S/U

=197A

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)備啟動(dòng)電流較大，每條電流設(shè)定值設(shè)置為實(shí)際電流的1.5倍，為295A。

采場(chǎng)每個(gè)高壓柜有三條饋出線路，母線總流為饋出線路電流之和：

IZ=I1+I2+I3=885A。

3.3.2 PT斷線檢查

裝置具有PT斷線檢查功能，可通過控制字投退。裝置檢測(cè)母線電壓異常時(shí)報(bào)PT斷線，待電壓恢復(fù)正常后保護(hù)也自動(dòng)恢復(fù)正常。

3.3.3 接地保護(hù)

本改造項(xiàng)目中，采用網(wǎng)絡(luò)小電流接地選線的方法來獲得接地間隔，并通下達(dá)接地試跳命令來進(jìn)一步確定接地間隔。

作用于跳閘的零序電流可選用自產(chǎn)零序電流，也可從零序CT引入，必須在裝置參數(shù)里整定（“0”為外加，“1”為自產(chǎn)），而小電流接地選線所采用的電流只能使用從零序CT引入的電流。

由于金屬礦山的工作環(huán)境和工作性質(zhì)，連接設(shè)備的供電電纜為軟電纜，隨設(shè)備移動(dòng)頻繁，發(fā)生單相絕緣破壞的比例高。在發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，如此時(shí)有人員上下設(shè)備，極易發(fā)生跨步電壓觸電，因此采場(chǎng)小電流接地裝置設(shè)定時(shí)間延時(shí)為4S自動(dòng)跳閘。

3.4 電纜頭的制作

由于該升級(jí)改造項(xiàng)目中的電纜頭比較多，為了保證線路的可用性及穩(wěn)定性，我們?cè)陔娎|終端與接頭的制作過程中嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行操作。

3.4.1 施工工序

絕緣搖測(cè)→剝除電纜保護(hù)層→焊接地線→包繞填充膠→固定三叉手套→剝銅蔽層→半導(dǎo)電層→壓接銅端子→固定絕緣套管→測(cè)試絕緣→耐壓試驗(yàn)→送電運(yùn)行驗(yàn)收。

3.4.2 絕緣搖測(cè)

用2500V搖表對(duì)電纜絕緣進(jìn)行搖測(cè)，絕緣電阻應(yīng)在500MΩ以上，搖測(cè)完畢后應(yīng)將線芯對(duì)地放電。

3.4.3 焊接地線

用編織銅線作電纜鋼帶及屏蔽引出接地線，現(xiàn)將編織銅線拆開分成三份，重新編織并分別繞各相，用電烙鐵、焊錫焊接在屏蔽銅帶上，在密封處的地線填滿填充物包扎好，形成防潮段。

3.4.4 壓接銅端子

先確定引線長度，按端子孔深加5mm。剝除線芯絕緣，端部銷成鉛筆頭狀。壓接端清潔表面，使填充端子與絕緣之間的間隙擠接線端子的壓抗，并搭接絕緣層和端子各10mm使其平滑。

3.4.5 固定絕緣管

清潔絕緣管，套入絕緣管至三叉根部，由根部加熱，然后加上相色密封管。

4 效益分析

首先，解決了饋電柜輸出線路過長，故障率高等問題，保證了饋電柜正常供電，同時(shí)減少了外線電工的工作量，降低線路維護(hù)不安全因素；

其次，解決了輸出線路無法送到設(shè)備的難題，即采場(chǎng)西側(cè)設(shè)備供電電源靠東側(cè)線路提供，需頻繁立桿架線，導(dǎo)致東側(cè)線路超負(fù)荷供電，造成線路故障高，同時(shí)也減少了外線電工在采場(chǎng)內(nèi)立桿架線的次數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉介才.供配電技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007，（2）.