（神华北电胜利能源有限公司 内蒙古锡林浩特市 026000）
摘要：随着我国露天矿开采工艺的发展，特大型采矿设备的投入使用，对露天矿供电系统的供电质量和可靠性的要求也越来越高。本文分析了电力系统在露天矿的分配情况,并提出露天矿供电系统的安全保护。
关键词：露天；变电站；供电
安全供电是矿山管理的重要目标，接地是最古老的电气安全措施。根据露天矿采掘场特殊的作业环境，对其供配电系统的安全装置以及安全防范也提出特殊的要求，如何做好露天矿供配电系统的安全防范，保证安全可靠的运行是供电工作的追寻目标。
一、露天矿电力负荷分配
1、露天矿中心变电站的设置。中心变电站是负责露天矿采掘场及地面配套设施的供电任务，其位置应以缩短采掘场供电距离为主，结合煤田的开采范围进行考虑。变电站的容量、主变的台数、结线形式、运行方式以及发展扩建，应根据露天矿的规模、所选采矿设备、及其附属配套设施确定。在较大型露天矿变电站应采用双电源供电，结线采用全桥双母线结构，主变容量台数按照二级负荷性质要求设置。
2、变电站配出回路的分布及供电电压等级。采掘场电源线路一般采用35 kV 架空线路，并采用环形或半环形方式为宜，供电线路不少于2 回。负荷较大的可以考虑在两侧端帮同时架设双回线路，或一侧为双回，另一侧为单回，双回线路之间每条线路容量应达到全部负荷的70%。同时尽量将连续工艺和非连续工艺负荷分开供电，以减少对连续工艺的影响。地面附属设施采用6 kV 架空或电缆线路供电。
3、采掘场设备供电。煤炭系统采掘场供电电压一般采用6.3 kV电压等级，特殊采矿设备按照经济运行情况可选择较高的电压等级。该矿山的供电情况，采掘场供电推荐采用移动变电站、电缆供电方式较好见图。
4、采掘场35/6.3 kV 移动变电站。作为露天矿采掘场供电的移动变电站、开关柜、分线箱，选用移动式的设备为宜。如何确定移动变电站的台数、容量，对于采掘场供电至关重要。移动变电站的选择，应根据露天矿的规模、采矿工艺、采矿设备及其启动方式确定，同时也应考虑投资、检修等因素。移动变电站的容量过大，台数虽然减少，但干线电缆的截面将增大，敷设困难，对于露天矿移动的供电设备，变压器将会长时间处于不经济运行状态，停电对用电设备的影响范围较大，为此，从各个方面综合考虑，一台移动变电站在满足用电设备启动的前提下，带2～3 台设备为宜，用电设备的同时系数可按照0.5～0.65 考虑。另外，根据多年的运行经验，电网电压的波动，不时影响采矿设备的启动，采用有载调压变压器。
5、露天矿电力系统运行负荷分配。做好供电系统运行中的负荷分配管理，合理调整供、用电设备之间的关系，能够减少对用电设备的影响，保证经济可靠的运行。在露天矿供电负荷分配管理中，提出以下几点。建立供电系统分配原则，严格按照线路允许工作电流分布用电设备，避免超负荷运行。及时调整各移动变电站的分布，缩短供电距离，保证供电质量。根据生产进度，及时掌握用电设备的移动方向，提前准备供电线路，避免临时接火，造成负荷分配不均或超负荷现象。在考虑对用电设备的供电影响上，2 台移动变电站可就近设置，并接于不同的供电电源上，使其具有一定的备用，可以减少停电影响时间，提高设备的效率。
二、露天矿供电系统的安全保护
露天矿供电系统的安全保护，应以电力安全规定为基准，并根据露天开采的实际情况，规范符合露天矿实际的安全措施。根据矿供电系统多年的运行经验，露天矿供电系统安全工作应做到以下几点。
1、采掘场供电系统的接地保护。对于露天矿移动的供电设备，接地保护装置很难做到在采掘场内采用4 芯电缆，接地线也不能时刻保证接地线的连续完好性。从移动变电站→分线箱→开关柜→用电设备，接地系统要达到安全可靠，需在技术上加以解决。该矿选用了生产的接地保护系统，并采用6 芯供电电缆供电，能够安全可靠地时刻保证接地线的连续完好，达到接地保护的作用，确保设备和人员的安全。其工作原理为：当地线断线或接触不良达到一定值时，监测回路断电，控制回路中的地线监测继电器动作，并作用于跳闸断开供电回路。
2、移动变电站的安全防护。移动变电站分布于矿坑四周，粉尘较大，无人值守，移动变电站应选择封闭式或半封闭式结构，处于室外的绝缘体采用防污型较好。从多年的运行情况分析，变电站主变应考虑坑下线路故障、大型挖掘设备对主变的冲击，所以主变需具备短路容量大、抗冲击的变压器。另外随着监控技术的发展，监控技术已达到技术成熟阶段，对露天矿分布于野外的各个移动变电站实现集中监控，时时掌握各移动变电站的运行情况及状态，更能够提高移动变电站的安全保护。
3、继电保护装置。数字技术的应用，微机型继电保护装置已普遍使用，且具有良好的稳定、灵敏、可靠性，同时调整整定方便，采用微机型继电保护装置是比较可靠的。
4、采掘场停送电联络与挂牌制度。在露天矿停送电如果履行工作票制度，势必对用电设备的影响很大，在既要保证安全，又要缩短停送电时间的前提下，采用无线调度系统进行联络复述，辅以录音系统，并给予停送电人员的优先权。同时供电设备管理实行挂牌制度，停送电人员要熟知供电系统，进行停送电前，要认真核对标示牌，确保停送电正确。
5、采掘场内供电线路。采掘场内供电线路错综复杂，加之运输设备采矿设备的交叉等因素，做好采掘场供电线路的安全防范是非常重要的环节。定期或不定期的巡查，重点对分线箱、耦合器的密封、线路的损坏情况、用电设备的尾线、交叉道口、边坡的巡查。线路走向、用电设备标志要清晰，防止停送电检修失误。电缆线路跨越采掘场道路的桥架，应图以醒目的安全标识。
总之，做好露天矿供电系统的电力分布，应以中心变电所的设置、采掘场和地面设施的电源、移动变电站的选择、采掘场内线路的分布等方面考虑，力求做到电力分布合理，达到最佳的经济效果。露天矿的供电安全防范工作，应在运行管理中，不断总结完善，不断加强安全管理意识，真正使露天矿供电系统达到安全可靠运行的目的。
参考文献：
［1］李海华，张瑞新.应用Surpac 软件进行露天矿采矿工程的可视化［J］. 中国矿业，2014，9（1）.
［2］陈家斌．接地技术与接地装置［M］.北京：中国电力出版社，2013，（10）.
［3］李润先．中压电网系统接地实用技术［M］.北京：中国电力出版社，2014，（09）.
［4］舒廉甫．发电厂变电站过电压保护及接地设计［M］.北京：中国电力出版社，2015，（04）.
论文作者:喜江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/8
标签：露天矿论文; 变电站论文; 设备论文; 供电系统论文; 线路论文; 负荷论文; 分配论文; 《电力设备》2017年第35期论文;