浅析煤矿供电安全可靠性的运行方式

摘 要:供电安全的可靠性具有非常重要的作用,关系着煤矿生产的安全顺利进行。本文主要阐述某矿35/6kV变电站供电运行方式,研究供电运行方式对供电系统的作用,在此基础上说明今后煤矿生产过程中需要选择的供电运行方式。

关键词:供电;煤矿;运行方式;安全可靠性

中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2017)07-0084-02

Abstract: The reliability of power supply safety plays a very important role, which is closely related to the safety and smooth progress of coal mine production. This paper described a mine 35/6kV substation operation mode, studied the operation mode of power supply to the power supply system, on the basis, the power supply operation mode must be chosen in the process of coal production in the future.

Keywords: power supply;coal mine;operation mode;safety reliability

供電安全可靠性在很大程度上决定着煤矿生产的顺利进行,而且还决定着煤矿煤炭产出。因此,研究煤矿供电安全可靠性的运行方式具有非常重要的理论意义和实践价值。

1 供电系统基本情况

某矿现阶段共计变电站3个,它们依次是老、新、风井变电站,接下来本文将对每一个站的基本情况进行阐述。

1.1 老井变电站基本情况

①具体来说,其35kV主要包括3条来线,三者分别为310、311、312,供电主要通过该市供电公司孙家湾变电站来进行。该站总计包括35kV真空开关八台,它们的型号是ZW30-40.5,开断与额定电流分别是31.5kA与2kA,从2007年10月煤矿进行改造活动之后,引入了真空开关,在实践之中取得非常不错的效果。

②主变装机与在用容量分别为2×10与4MVA×10MVA,另一方面,其具体负荷大约是9 000kW。

③对于6kV母线来说,其主要包括四段,需要注意的是,3、4和1、2段分列运行。

④6kV主要负责向以下区域供电:地面生活、生产负荷,老井主、副井提升机,-130、-330、-580、-860m主排水系统,-330、-580m所有的用电设备等。

1.2 新井变电站基本情况

①具体来说,其35kV主要包括2条来线,两者分别为307、308,后者运行,而前者则作为备用,供电主要通过某电厂孙家湾开关站进行。

②主变装机容量2MVA×16MVA+12.5MVA,两台主变分列运行,其一作为备用,具体负荷大小在13MkW左右。

③对于6kV母线来说,其主要包括3段。

④6kV主要负责向以下区域供电:新井主、副井提升机,-795m主排水系统,-795m高度所有用电设备等。

1.3 风井变电站基本情况

①具体来说,其35kV主要包括2条来线,309、310,其中前者运行,而后者则属于备用,供电主要通过某电厂孙家湾开关站进行。

②主变装机容量2MVA×6.3MVA,实际负荷5 000kW,在用容量12.6MVA。

③对于6kV母线来说,其主要包括2段,它们分列运行。

④6kV主要负责向以下区域供电:地上供水系统与周围广大人民群众日常生活用电,新主扇风机。

2 对运行方式的要求

《煤矿安全规程》中关于441和442条,一方面明确指出井上两回路电源运行方式,另一方面也把要求拓宽至井下采区变电所,明确指出它们通过分列运行方式供电给局部通风机。上述一系列要求改善了井下供电设备的安全水平与稳定水平[1]。

对于两回路电源来说,主要存在以下三种运行方式:并列、“一用一备”与分列。各种方式对于供电的安全与可靠程度起着不一样的作用,通过仔细考察现场我们能够看出部分单位对这个问题缺乏足够的认识,有时候实践中使用的方法不准确,对煤矿生产的安全造成一定的威胁,所以有必要探讨这方面的问题。

3 三种运行方式的安全性分析

当前,主要存在着并列运行、“一用一备”、分列三种运行方法,接下来笔者将分别阐述三种方式的优势与不足,分析三者对系统安全性的作用,具体如下。

3.1 并列运行

对于这种方式来说,即2台主变压器高、低压侧的母线利用联络开关相互连接或者配电所的两回路电源利用联络开关相互连接,然后供电给负载。

这种方式有非常突出的优势,便于那些规模较大的电气设备的启动,极大地改善了带负荷能力;同时,还具有相对偏高的短路电流,便于开关。然而,一定要指出的是,这种方式还具有一些不足之处:第一,其中有环路供电,因此不容易在短时间之内将故障点切除;第二,不容易准确可靠地确定馈出线接地故障所处的线路;第三,具有相对较大的短路电流,容易导致上级开关误动作;第四,或许会使停电范围扩大;第五,线路中具有一定的越级跳闸隐患;第六,其中的断路器必须具有相对偏高的分断能力。

考虑到并列运行的缺点,这种方式具有较大的风险,所以不建议选择,尤其是对于35kV线路来说。现阶段,该煤矿35kV线路没有应用这种方式,6kV线路之中有些区段具有这种问题,例如,-595m水平中央3号和4号线以及1号和2号属于该种模式,但是环网却没有这种问题。

3.2 一用一备

一用一备,顾名思义,即煤矿两回路电源中,其中的一个负责供电给整个矿井,而第二个则属于备用的设备。研究发现,当前,该矿中配置的3个变电站35kV线路都是这种模式,而至于其他的线路,基本上都处于分列运行的状态。

地面变电所35kV线路之中,其中的一个负责供电,而第二个则为带电备用,母联开关带负荷运行。

这种模式往往存在以下几方面的问题:那些处于工作状态的电源线路在某些情况下突然停电,此时必须进行相应的操作来对电源进行切换,这样必然存在一定的停电时间。归根结底,其实是在供电的过程中将煤矿一级负荷降了级别,使其变成了二级负荷,这样就在很大程度上降低了可靠性。尤其是在局部与主通风机停电的情况下,要是由于其他因素而无法在第一时间之内完成电源的切换,或许会由于通风机不再工作而使瓦斯积聚问题加剧,最终引发一定的事故。

3.3 分列运行

对于该煤矿来说,在具体的实践中适合使用分列运行这一种模式。具体来说,即煤矿两回路电源依次与每一级变(配)电所的两段母线相连,二者彼此分离,二者没有连接,构建起两个彼此独立存在的电源。地面变电所35kV、6kV侧联络开关与井下中央变电所、采区变电所等的6kV母线联络开关都处于断开状态,构建起两回路独立电源,一类负荷依次与各个回路电源连接。

煤矿经营运作实践中应用这种模式,变(配)电所的母线分别分离,且二者没有连接,这样就有效避免了上述第一种中的停电范围扩大的问题。采用这种模式,一级负荷之中具有两回路独立电源,對那些必须不间断持续运行的设备来说,能够通过这种方式来完成电源切换,且不会出现停电问题。鉴于此,煤矿经营运作过程中最好是选择这种方法。然而,值得强调的一个问题是,井下低压供电系统并网或形成环路的时候,避免发生系统环流而引发相应的事故,这是应当高度重视的一个方面。

4 结语

根据煤矿的现实情况,并按照《煤矿安全规程》中的相关规定,对于煤矿供电系统的安全性,两回路电源运行方式能够起到非常大的作用。采取并列运行方式的时候,或许会发生停电区域扩大的问题,有时候还将发生更加严重的越级跳闸事故,所以,煤矿中禁止选择这种方法。而对于“一用一备”方式来说,其使一级用电负荷降级,在选择这种方法的时候,一定要采取科学合理的防护方法措施,充分确保各种关键设备在10min之内实现启动和运行。而分列运行却能够有效满足煤矿一级用电负荷的要求,因此煤矿经营运作过程中最好是选择这种方法。然而,需要注意的是,该矿的供电系统中,35kV电源都没有引入这种方法,因其具有停电区域扩大的安全隐患;而6kV电源之中大都选择了这种方法,极大地符合安全需要。

参考文献:

[1]丁建文.对提高煤矿供电系统的可靠性分析研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(11):125.

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