平煤股份八矿二水平供配电系统探析

郭凯歌 王永辉

（平顶山平煤设计院有限公司，河南 平顶山 467000）

1 项目概况

平煤股份八矿隶属于中国平煤神马集团，位于平顶山矿区东部，距平顶山市区12km，行政区划分属平顶山市卫东区管辖。矿井始建于1966年，1981年一期投产，1984年12月全面建成投产，2011年河南省工业和信息化厅复核矿井生产能力为3.6Mt/a。本次探析为矿井深部区域开采的供电问题提供解决方案，为矿井正常接替、稳定产量提供保障。

2 供电电源

在矿区范围内有焦庄、八矿、程庄三座35kV变电站，共同担负矿井全部用电负荷。

焦庄35kV变电站：两回35kV电源均来自国家电网贾庄变电站，供电线路导线型号均为LGJ-185/30，每回供电距离5.97km；变电站内设两台SF11-20000/35 35/6.3kV主变压器，单台容量为20000kVA，正常时两台分列运行。

八矿35kV变电站：两回35kV电源一回路来自国家电网申楼变电站，一回路来自焦庄35kV变电站，其中申八线导线型号为LGJ-185/30，供电距离3.294km；焦八线导线型号为LGJ-300/40，供电距离2.606km。变电站内设两台SFL-16000/35 35/6.3kV主变压器，单台容量为16000kVA，正常时两台分列运行。

程庄35kV变电站：两回35kV电源一回路来自国家电网申楼变电站，一回路来自焦庄35kV变电站，其中申程线导线型号为LGJ-300/40，供电距离4.18km；焦程线导线型号为LGJ-300/40，供电距离4.858km。变电站内设两台SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主变压器，单台容量为25000kVA，正常时两台分列运行。

程庄35kV变电站作为给二水平供电的主变电所，给新副井工业场地、二水平主排水泵、井下东翼戊一采区、己一采区、西翼己二下山采区负荷供电；焦庄35kV变电站主要给新西二回风井工业场地、井下西翼丁二采区负荷供电；八矿35kV变电站主要给井下西翼戊二采区、东翼戊一采区部分负荷供电。

经核算，矿井现有三座35kV变电站满足二水平生产要求。

3 电力负荷

3.1 程庄35kV变电站担负二水平负荷

乘以0.8同时系数，并经变电站6kV母线侧补偿8000kvar后，用电负荷如下：有功功率Pj=18568.6kW；无功功率Qj=5264.1kvar；视在功率Sj=19300.3kVA；功率因数 cosφj=0.96。

3.2 焦庄35kV变电站担负二水平负荷

有功功率Pj=6343.1kW；

无功功率Qj=3687.3kvar；

视在功率Sj=7337.0kVA；

功率因数 cosφj=0.86。

3.3 八矿35kV变电站担负二水平负荷

有功功率Pj=4845.0kW；

无功功率Qj=4623.4kvar；

视在功率Sj=6697.0kVA；

功率因数 cosφj=0.72。

4 输变电

4.1 二水平供电系统技术特征

在新副井工业场地新建1座6kV地面变电所，两回6kV电源均引自程庄35kV变电站6kV侧不同母线段，线路长度每回各约150m，每回电源线路采用1根YJV22-8.7/10kV 3×240型电力电缆，正常两回路同时运行，当一回电源线路故障时，另一回能满足该变变电所全部设备正常用电。其线路最大电压损失约为0.14%。

在新西二回风井工业场地新建1座6kV地面变电所，两回6kV电源均引自焦庄35kV变电站6kV侧不同母线段。东回路电缆敷设部分型号为YJV22-8.7/10 3×185，长度为0.5km；架空电缆部分型号为YJLV-8.7/10 1×240，长度为0.06km；架空导线部分型号为LGJ-185/30，长度为1.585km，线路全长2.145km。西回路电缆、导线型号与东回路相同，电缆敷设部分长度为0.38km；架空电缆部分长度为0.06km；架空导线部分长度约为1.66km，线路全长2.1km。正常按两回路同时运行，当一回电源线路故障时，另一回能满足该变变电所全部设备正常用电。其线路最大电压损失约为5.28%。

4.2 地面变电所技术特征

4.2.1 电气总平面布置

程庄35kV变电站位于新副井工业场地内，其中主变压器为户外布置，35kV和6kV配电装置、电容器均为户内布置；新副井工广地面6kV变电所6kV和0.4kV配电装置、动力变压器均为户内布置；新西二回风井地面6kV变电所位于新西二回风井工业场地内，6kV和0.4kV配电装置、电容器、动力变压器均为户内布置。

4.2.2 电气主接线及一次设备

程庄35kV变电站内设两台SRNZ11-M-25000/35 35/6.3kV主变压器，单台容量为25000kVA，正常时两台同时工作，当一台主变压器故障或检修时，另一台能保证其供电范围内全部用电负荷，负荷保障率约为106%。变电站35kV系统为单母线分段接线，设备选用户内KYNS-35型户内铠装移开式开关柜，配VS-40.5型真空断路器。变电站6kV系统为单母线分段接线，设备选用户内KYN28-12型金属封闭铠装移开式开关柜，配VS1-7.2真空断路器，正常情况下，6kV母线分列运行。

新副井工广地面6kV变电所高、低压系统均为单母线分段接线，6kV设备选用户内KYN28-12型金属封闭铠装移开式开关柜；新西二回风井地面6kV变电所高、低压系统均为单母线分段接线，6kV设备选用户内GZSY型高压开关柜。

5 地面供配电

5.1 高压配电系统

程庄35kV变电站以6kV电压向二水平井上、下配电，具体为：至丁一风井通风机房2回、至新副井提升机房4回、至新副井地面瓦斯抽采站2回、至新副井工广地面6kV变电所2回、至新副井压风机房2回、至井下二水平中央变电所6回。地面电缆采用YJV22-8.7/10kV型电力电缆；下井电缆采用MYJV22-8.7/10kV型电力电缆。

新西二回风井地面变电所以6kV电压向该工业场地的如下地点配电，具体为：至通风机房2回、至地面瓦斯抽采站2回、至压风机房4回、至所内动力变压器2回、至电容器柜2回。

新副井工广地面变电所以6kV电压向所内动力变压器（4回）配电。

5.2 低压配电系统

5.2.1 新副井工业场地

（1）丁一通风机房

通风机房配电室内设有两台站用变压器柜，站用变选用干式变压器，正常时2台同时运行；低压配电柜选用GCS型抽出式开关柜，以380V电压向低压负荷配电。低压电缆采用YJV-0.6/1kV型电力电缆，在室内以电缆桥架或电缆沟方式敷设。

（2）新副井工广地面6kV变电所

变电所动力变压器选用两台SG10-1000/6.3 6.3/0.4kV 1000kVA干式变压器，正常时2台同时运行；变电所0.4kV电气主接线采用单母线分段接线方式，低压配电柜选用GCS型抽出式开关柜。该变电所以380V电压向新副井井口房、提升机房、压风机房、滤波室、室外照明等新副井工业场地低压负荷配电。低压电缆采用YJV22-0.6/1kV型电力电缆，以室外电缆桥架或穿管直埋方式敷设。

变电所内另设两台KBSG-800/6 6/0.69kV 800kVA防爆干式变压器，以660V电压向新副井东西组空气幕配电。

（3）地面瓦斯抽采泵站

地面瓦斯抽采泵站配电室内设两台KBSG-1000/6 6/1.2kV 1000kVA防爆干式变压器，正常时2台同时运行，低压配电开关选用KBZ型矿用隔爆型真空馈电开关，矿用隔爆型起动装置选用QJR、QBZ等型号。低压电缆采用MYP-0.66/1.14kV型矿用橡套电缆，以室内电缆沟或电缆桥架方式敷设。

5.2.2 新西二回风井工业场地

（1）通风机房

通风机房配电室内设有两台站用变压器柜，站用变选用SC9-50/6.3 6.3/0.4kV干式变压器，正常时2台同时运行；低压配电柜选用GCS型抽出式开关柜，电源引自配电室站用变压器柜，以380V电压向低压负荷配电。低压电缆采用YJV-0.6/1kV型电力电缆，在室内以电缆桥架或电缆沟方式敷设。

（2）新西二回风井工广地面6kV变电所

变电所动力变压器选用两台S9-500/6.3 6.3/0.4kV 500kVA油浸式变压器，正常时2台同时运行；变电所0.4kV电气主接线采用单母线分段接线方式，低压配电柜选用KYDZ型开关柜。该变电所以380V电压向压风机房、灌浆站、室外照明等新西二回风井工业场地低压负荷配电。低压电缆采用YJV22-0.6/1kV型电力电缆，以室外电缆桥架或穿管直埋方式敷设。

（3）地面瓦斯抽采泵站

地面瓦斯抽采泵站配电室内设两台KBSG-100/6 6/0.4kV 100kVA防爆干式变压器，正常时2台同时运行，低压配电开关选用BKD5型矿用隔爆型馈电开关。低压电缆采用MYP-0.38/0.66kV型矿用橡套电缆，以室内电缆沟或电缆桥架方式敷设。

6 结语

本文对平煤股份八矿二水平采区接替中的井下设备以及与之配套的地面生产系统机械设备所需的供配电系统进行了分析。通过此次探析，对设计院进行矿井供配电设计具有一定的借鉴意义，同时对煤矿业主自主选择供配电设备以及对矿井负荷生产能力核定具有一定的现实意义。