王臺(tái)區(qū)域供電系統(tǒng)優(yōu)化

宋廣勝

（山西長(zhǎng)平煤業(yè)有限責(zé)任公司 山西省晉城市 048000）

1 提出背景

近年來，隨著煤炭市場(chǎng)持續(xù)降溫，煤炭?jī)r(jià)格也是一路走低，煤炭企業(yè)面臨生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)壓力驟增。為了可持續(xù)發(fā)展，當(dāng)前企業(yè)正面臨二次轉(zhuǎn)型以及大力提倡增收節(jié)支的背景，在“一切成本兼可降”的思想指引下，我單位積極開源節(jié)流，從源頭抓起，不斷突破傳統(tǒng)思維極限，在各方面海納百川，只要是可落實(shí)、能執(zhí)行、有效果的成果和建議，都逐一實(shí)施，真真切切在實(shí)現(xiàn)降本增效方面下功夫。

2 原供電系統(tǒng)

2.1 供電系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

王臺(tái)鋪煤礦35kV 變電站雙回路電源引至?xí)x煤集團(tuán)金駒股份公司電廠內(nèi)老區(qū)110kV 中心站中王Ⅰ回353 開關(guān)、中王Ⅱ回354 開關(guān)，采用單母線分段方式。王臺(tái)35kV 變電站內(nèi)有2 臺(tái)16000kVA 主要變壓器。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第436 條有關(guān)要求，35kV、6kV 電壓等級(jí)供電系統(tǒng)分別采用大分列運(yùn)行方式，即一回礦井電源線路主供1#主變，再由1#主變主供Ⅰ段母線所有負(fù)荷；二回礦井電源線路主供2#主變，再由2#主變主供Ⅱ段母線所有負(fù)荷，一旦礦井一回路失電，可以保證礦井一半負(fù)荷正常供電，減少全礦井失電的風(fēng)險(xiǎn)，保證了礦井安全生產(chǎn)。如圖1 所示。

2.2 負(fù)荷情況

依據(jù)王臺(tái)35kV 變電站內(nèi)運(yùn)行日志顯示，目前，該站內(nèi)Ⅰ段母線負(fù)荷在2700kW，Ⅱ段母線負(fù)荷在3000kW，負(fù)荷率不足20%，雙回路運(yùn)行電氣設(shè)備、線路損耗也較大，我們?nèi)v史三年數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。如表1 所示。

表1：主變高低側(cè)（三年）歷史用電量數(shù)據(jù)對(duì)比

從歷史三年數(shù)據(jù)對(duì)比，我們得出：負(fù)荷率越高，用電量越大，主變本身損耗越小。

3 供電系統(tǒng)優(yōu)化思路

王臺(tái)鋪煤礦作為資源枯竭型礦井，根據(jù)國家政策，該礦井已于2017 年10 月完成關(guān)井手續(xù)。特別是隨著王臺(tái)鋪煤礦關(guān)井后，整個(gè)王臺(tái)礦區(qū)負(fù)荷將大為減少、負(fù)荷性質(zhì)也將發(fā)生根本變化。根據(jù)礦井負(fù)荷分類有關(guān)要求，不再具備煤礦一、二類負(fù)荷的性質(zhì)，主要是一般工業(yè)用戶、辦公照明、機(jī)修廠、藥廠、醫(yī)院等負(fù)荷。如該區(qū)域供電仍按照《煤礦安全規(guī)程》第436 條執(zhí)行供電系統(tǒng)分列運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)型、節(jié)能性將大為浪費(fèi)，急需對(duì)供電系統(tǒng)優(yōu)化，以緩解企業(yè)面臨的成本壓力。

圖1

圖2

4 供電系統(tǒng)優(yōu)化方案和措施

4.1 優(yōu)化方案

在保證礦區(qū)供電系統(tǒng)相對(duì)安全、可靠的情況下，為有效降低企業(yè)成本支出，提高王臺(tái)鋪煤礦35kV 變電站的運(yùn)行效率，現(xiàn)提出對(duì)王臺(tái)礦區(qū)供電系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整：

由于不再具備煤礦供電系統(tǒng)的特性，計(jì)劃從原有供電系統(tǒng)大分列運(yùn)行方式，將王臺(tái)35kV 變電站運(yùn)行方式調(diào)整為1 臺(tái)主變運(yùn)行，1 臺(tái)主變冷備，王臺(tái)35kV 變電站35kV 系統(tǒng)單母線運(yùn)行，6kV 系統(tǒng)合母聯(lián)運(yùn)行，下級(jí)各站運(yùn)行方式保持不變。即：一回礦井電源線路主供1#主變，再由1#主變主供Ⅰ、Ⅱ段母線所有負(fù)荷；二回礦井電源線路處于熱備運(yùn)行，2#主變處于冷備狀態(tài)。

如圖2 所示。

4.2 減少人員配置

一般變電站配置8 人，每班2 人，形成值班循環(huán)，執(zhí)行12 小時(shí)值班制度?，F(xiàn)充分利用現(xiàn)有變電站南瑞自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)人員進(jìn)行合理優(yōu)化，取消人員常態(tài)值班制度，執(zhí)行一人巡檢制度，實(shí)現(xiàn)科技減人。

4.3 配套措施

（1）制定了礦區(qū)停電應(yīng)急演練機(jī)制，整個(gè)王臺(tái)區(qū)域只有在主變發(fā)生故障下，才可能發(fā)生全礦區(qū)停電。一旦發(fā)生單臺(tái)主變故障停電，可在10-20 分鐘左右切換至另一臺(tái)主變運(yùn)行，并全部恢復(fù)礦區(qū)供電。

（2）由于王臺(tái)區(qū)域主要負(fù)荷是一般工業(yè)、生活照明負(fù)荷，制定單主變運(yùn)行措施，對(duì)各單位職責(zé)進(jìn)行了劃分，并將各單位主要負(fù)責(zé)人及聯(lián)系電話進(jìn)行下發(fā)。一旦發(fā)生全礦區(qū)停電，將影響減少到最低。

（3）整個(gè)王臺(tái)轄區(qū)內(nèi)管理的電梯共計(jì)10 部，分別位于醫(yī)院、廉租樓、老年工區(qū)、綜合樓等地點(diǎn)。目前，已委托奧訊電梯公司安裝電梯停電應(yīng)急平層裝置系統(tǒng)，可有效減少電梯突發(fā)停電困人事故。

（4）王臺(tái)醫(yī)院采用低壓供電方式為一用一備方式，并配有應(yīng)急發(fā)電裝置。為了減少全礦區(qū)停電后，切換至應(yīng)急發(fā)電裝置的時(shí)間，已對(duì)該醫(yī)院手術(shù)室電源進(jìn)行改造，增加蓄電池逆變電源，減少停電帶來的影響。

5 供電系統(tǒng)調(diào)整后優(yōu)點(diǎn)

5.1 主變運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)

采用單主變運(yùn)行方式，負(fù)荷率可提高至40%，可有效提高主變負(fù)載率，減少線路、設(shè)備損耗，經(jīng)計(jì)算每年可節(jié)約主變自身損耗電量24 萬度，折算金額為14.2 萬元。

5.2 減少主變轉(zhuǎn)供電服務(wù)費(fèi)

根據(jù)供電公司有關(guān)要求，主變運(yùn)行需要繳納轉(zhuǎn)供電服務(wù)費(fèi)。優(yōu)化前，轉(zhuǎn)供電服務(wù)費(fèi)每年需要成本394 萬元；供電系統(tǒng)優(yōu)化后，轉(zhuǎn)供電服務(wù)費(fèi)每年需要成本197 萬元。

6 推廣前景

作為晉煤集團(tuán)首家關(guān)閉礦井，王臺(tái)鋪煤礦不要計(jì)較眼前得失，勇于“先行先試”，走在集團(tuán)公司老三礦前列，為后續(xù)煤礦關(guān)閉礦井摸索出一條可以復(fù)制的供電系統(tǒng)優(yōu)化道路。