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浅谈采矿工程供配电设计思路构建

2019/08/12 阅读:

摘要:在国家实施“十三五”规划相关政策引导下,金属矿山企业的管理模式创新,生产能力提升,技术改进发展,均面临很大的压力。如何将金属矿山企业改造的预期目标,达到国家相关政策要求,需要金属矿山企业针对自身的生产及管理特点,“量身定做”适合企业本身发展的方案思路及实施办法。针对此情况,以某金属矿山采矿工程的实际改造,进行供配电设计思路的阐述。

关键词:供配电;负荷中心;节能金属

矿山作为国民经济支柱产业之一,随政策深化改革,加强矿山整顿,将分散资源整合,关闭小规模矿山,十分必要[1]。

1工程概况

以某采矿工程改造为例,此工程地处丘陵,始建于2003年,地下开采方式,斜、竖井联合开拓,矿体有六条,分成五个独立开拓系统[2]。长期无序开采,采掘失调,缺少统一规划,造成大矿小开,秩序混乱,安全隐患大,效率低的现象。鉴于此,矿山企业根据资源分布和现有设施情况,进行技术改造,采用一套开拓系统,将原3号采区内竖井改造为主、副提升井,兼做入风井,各采区风井为回风井,坑内排水采用倒段排水。整改后处理原矿石达到100万t/a,极大提高了生产效率[3]。通过资源优化,结束无序开采,减少对环境破坏,充分体现现行矿山环保政策前瞻性。

2电源及电力负荷

根据改造后资料,重新进行供配电系统规划设计。由于坑内采矿,井下排水和竖井提升人员用提升机等为一级负荷,经与矿方技术沟通后,矿区周边有两所区域变电站,分别距离矿区1.2km和3.5km,电压10kV,满足双重电源要求。在地表坑口负荷中心处,设置坑口变电所,双重电源进线,电源分别引自矿区周围两处区域变电站,电压为10kV,供配电范围:井下排水、主副提升机、空压机以及附属设施。经负荷计算,坑口变电所10kV母线侧(经高低压补偿后)矿区正常涌水时,计算结果为:

3系统设计与布置

以地表坑口变电所为电力中心,采用放射式配电,向主副井提升机房、井下中央变电所、主通风机房变电所及附属设施变电所供电,电压10kV;采用铠装电力电缆埋地敷设方式,其中向井下供电采用阻燃粗钢丝铠装电力电缆[4]。依照节能要求,优化供配电系统,在各工序负荷中心处设变电所,减少线路电能损耗,在工序变电所设补偿装置,减小变压器容量;主要变电所有坑口变电所、400m中段井下中央变电所、0m中段井下变电所、采区变电所、主通风井变电所。(1)坑口变电所在地表负荷中心处设变电所一座,双重电源进线,10kV单母线分段;设变压器一台,容量630kVA,电压10/0.4kV,采用节能型干式变压器。(2)400m中段井下中央变电所在400m中段主排水泵站旁设变电所一座,10kV单母线分段,双重电源进线,电源分别引自坑口变电所不同10kV母线段。水泵房内排水泵三台,正常涌水1用1备1检修,最大涌水2用1备,排水泵电机功率315kW,电压10kV。设两台变压器,容量125kVA,电压10/0.4kV,采用矿用一般型干式变压器,中性点不接地。(3)0m中段井下变配电所在0m中段水泵房旁设变电所一座,10kV单母线分段,双重电源进线,电源分别引自400m中段井下中央变配电所不同10kV母线段。水泵房内排水泵三台,正常涌水1用1备1检修,最大涌水2用1备,排水泵电机功率280kW,电压10kV。设两台变压器,容量125kVA,电压10/0.4kV,采用矿用一般型干式变压器,中性点不接地。(4)采区变电所设两座采区变电所,位置随采矿生产进度设置,每座设一台变压器,容量315kVA,电压10/0.4kV,采用矿用一般型干式变压器,中性点不接地。在每采区变电所内布置一套电机车牵引装置,为井下运输供电。(5)主通风井变电所在各处主通风井分别设变电所一座,内设一台变压器,容量500kVA,电压10/0.4kV,采用节能型干式变压器。电源进线分别引自坑口变配电所10kV母线段。主通风机采用变频调节及计算机控制系统。

4电能质量及继电保护

电能质量要求电压允许偏差控制在额定电压±5%以内;采用高、低压无功补偿装置,将功率因数控制在0.95以上。在10kV配电进出线回路设微机综合保护装置,对10kV变压器采用温度保护、过负荷、过电流及电流速断保护并辅以小电流接地保护。以上配电保护措施,可使10kV配电系统安全、可靠的运行。

5总结

由于采矿工程自身特点,结合实际需求,分析其工艺,按节能要求,设计供配电系统,对矿山企业安全可靠生产至关重要,是矿山企业持续发展的基本保障。

参考文献

[1]原冶金工业部长沙有色冶金设计院《有色也近企业电气设计手册》.

[2]中国航空工业规划设计研究院《工业与民用配电设计手册》(第三版).中国电力出版社.

[3]国家标准《矿山电力设计规范》(GB50070-2009).中国计划出版社.

[4]国家标准《有色金属矿山节能设计规范》(GB50595-2010).中国计划出版社.

作者:左双杰 单位:沈阳有色冶金设计研究院有限公司

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