礦井地麵35kv變電所技術改造探討
工業技術
作者：劉誌正
[摘 要]針對許疃煤礦改建過程中供電負荷增加後所出現的問題，綜合考慮許疃礦井原35kV變電所所處的地理位置及礦井估算用電負荷等因素，提出了礦井地麵主變電所采用110kV電源供電方案。通過升級改造，滿足了礦井供電係統的安全與經濟運行，且為後期礦井供電能力的發展留有餘地。
[關鍵詞]供電負荷；35kv變電所；升級改造；安全與經濟
中圖分類號：TD612+.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0106-01
0、前言
近年來，隨著煤炭工業現代化的發展，采掘工作麵機械化程度越來越高，機電設備的總裝機容量和單機容量在不斷增加，對礦井供電帶來了新的問題，提出了新的要求。
變電所是礦井供電係統的重要組成部分，它直接影響礦井整個供電係統的安全與經濟運行。因此變電所的設計質量好壞直接影響礦井供電係統的安全、穩定、可靠和經濟運行。
淮北礦業股份有限公司許疃煤礦原設計生產能力1.5Mt /a，2009年礦井核定生產能力為3.5Mt/a。礦井工業場地內設有1座35kV變電所，自礦井投產以來，沒有更新過主要供電設備。目前，主要設備技術性能已不能滿足現行國家標準和行業技術規範要求。為了滿足礦井安全生產供電要求和礦井改建後負荷增加的需要，急需對礦井35kv變電所進行升級改造。
1、礦井供電現狀
許疃煤礦位於安徽省亳州市蒙城縣北部板橋鎮許疃鄉境內，距東北方向的220kV南坪變電所（淮北供電公司）21.3km，距西北方向的220kV楊柳變電所（淮北供電公司）約23km。
礦井現有35/6kV變電所一座，主變壓器及35kV高壓配電裝置采用戶內布置方式，所內裝有SZ9-20000/35型主變壓器兩台，兩台同時工作，分列運行。35kV兩回電源分別引自220kV南坪變電所的35kV不同母線段上，導線型號為：LGJ-2×120。
據礦井提供資料顯示：2012年礦井負荷峰值有功功率為17000kW、無功功率為5916kVar、視在功率為18000kVA。
隨著礦井開拓延伸及瓦斯升級，為滿足礦井的安全高效生產，許疃煤礦正在對礦井進行安全改造，包括新建一主井、改原主井為矸石提升井，新建一北風井，以及相應的地麵及井下配套工程。
隨著許疃礦井改建工程的建設，礦井供電負荷的增加，礦井原35kV變電所已無法滿足礦井的正常生產建設，且35kV輸電線路壓降也無法滿足要求。
2、變電所改造方案
經統計，礦井安全改建，主井增加有功功率3530kW，無功功率1811kvar；地麵生產係統增加有功功率1200kW，無功功率1600kvar；北風井新增有功功率1600kW，無功功率1116kvar；井下采區及皮帶增加有功功率7200kW，無功6940kvar。
許疃礦井改建後電力負荷經總計補償9300 kVar之後變電所6kV母線上的計算負荷如下：有功功率： 28501kW；無功功率： 8724 kVar；視在功率：29806kVA；功率因數：0.96。
（1）供電係統電壓等級
許疃煤礦改造後用電負荷增大，若采用35kv電壓供電，經計算35kV電壓供電采用LGJ-2×240分裂導線時電壓損失高達6.5%，壓降已超過國標有關電能質量及煤炭電工手冊的相關規定，並且線路投資高，運行和維護費用高，供電能力沒有發展餘地；如采用110kv電壓供電，擬采用2回獨立且來自不同方向的供電專線，電源分別引自南坪變電所及楊柳變電所。1回線路運行、另1回線路作熱備用。經計算110kV電壓供電采用LGJ-240分裂導線時，引自南坪變電所線路壓降為1.40% ，引自楊柳變電所線路壓降為1.52% ，壓降滿足相關規範要求。因此為了滿足許疃礦井改建後礦井的供電需求以及今後礦井發展的需要，許疃礦井地麵主變電所采用110kV電源供電。
（2）變電所改造方案