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煤矿6kV和10kV电网中的主变压器通常设置2台,在正常状况下采纳分列运行,一回路运行时另一回路带电备用,以保证供电的连续性。这种方案对于中、小型煤矿尚可适用(如装机总容量为2023kVA/台、1000kVA/台及以下者),而对于大型煤矿则会显露出闲置备用容量大,分列运行负荷系数太低、无功能量消耗大、负荷容量不便调整、增容改造本钱高等缺点。相比之下,采纳3台主变压器组合式供电则更适用,更能提高供电的安全牢靠性、经济性以及技术合理性,虽然与《煤矿安全规程》第441条有所抵触,但从当前国家电力供求不平衡等方面来考虑,在一些条件比拟成熟的煤矿企业,实有提倡和推广的意义。现予以简要论说。
一、根本构造系统
以主变压器(简称主变)一、二次额定电压35/。供电全矿的35kV总电源两回路各来自矿外或矿内变电站各自的变压器和母线段。矿内35kV变电站的母线段和配电装置均布置于室内,系全桥式结线,共设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ个单母线段,分别通过其配电装置馈给1#、2#、3#主变,其中特设的Ⅲ段为与Ⅰ、Ⅱ段可进展双向联络的母线段。正常状况下1#、2#主变分列运行,3#主变停电备用。主变通常安装于露天场所(建议在风雨多发地区和热带地域覆罩风雨凉棚)。6kV侧配电设置有独立的配电室,布置大体与35kV侧相类似,主要区分在于Ⅰ段、Ⅱ段上对称地分布着全矿各用电负荷设备系统供电回路的配电装置。有的需馈出两回路,有的尚需经双投转换开关馈出单回路。各台主变的一次侧之间、二次侧之间的相线连接前均必需进展“合相“,以保证连接在同名相位上。
二、运行方式及容量搭配
运行方式:可选择其中任意2台作分列运行,其余1台作停电备用;
正常状况下选择1#、2#主变运行,3#主变停电备用。一次侧的两供电电源回路可各负荷1台主变分列运行,电可由其中任意一个回路同时负荷2台主变运行,另一回路处于带电备用或临时处于停电检修特恢复状态;
正常状况下采纳1#电源回路负荷1#主变,2#电源回路负荷2#主变,3#主变可依据当时状况选择1#主变、2#电源回路供电。两电源回路制止并列(并联)运行。额定容量搭配主案及评价见表1-1。
3台主变额定容量(kVA)搭配效果及评价表1-1
三、优缺点
较之2台主变组合式方案有以下优点:
,效益可观。举例如所需总容量为16000kVA。若采纳2台主变组合方案,则每台额定容量为16000kVA,总装机容量为32023kVA。若采纳3台主变组合方案,则每台额定容量为8000kVA,总装机容量为24000kVA。故总装机容量降低了8000kVA。
,便于制造、运输、安装、检修。举如上例,由16000kVA/台,降低为8000kVA/台。在投入和切除时可削减对电网冲击的影响。
,以削减正常闲置容量的铺张,并能提高总有效运行容量的利用率。再举上例,备用容量由16000kVA降至8000kVA;
削减了8000kVA;
总有效运行容量利用率由16000/32023=50%提高至16000/24000=67%,提高了17个百分点。
,故不易发生事故,运行为安全牢靠,并能提高供电回路的使用率。仍举上例,2台主变组合式的两电源供电回路的运行方式为一回路满载,负荷率为100%,另一回路空载备用,负荷率为零;
而3台主变组合式两电源供电回路的运行方式为均带负荷运行,负荷率均为50%;
前者两电源供电回路的使用率为50%,而后者提高为100%。
,负荷率可相对提高1倍,并由此限制了正常状况下2台主变组合式方案不宜采纳分列运行,而3台主变式组合方案则适用其所。
,提高功率因数,以降低用电本钱。
,既可削减无功损耗和延长使用寿命,又可杜绝电气事故和免受雷击损害,以保证其完好待用状态。
。即使运行的2台主变及其配电装置同时发生故障或1台故障另1台正值检修中,仍能有1台主变可满意矿井保安用电(通风、排水等)的需求。还由于运行的2台主变分属不同的系统,故彼此互不干扰和影响,同时中断供电的机率极低。
,故可依据变化状况人为地进展调度,使之出力彼此根本均衡,以利发挥各台主变的潜力。
,极有可能留用原有主变,从而削减了设备购置,降低了改造本钱。
,极有利于矿井安全生产。因备用的主变和1台运行的主变可由1个电源供电回路负荷,故可经短时并联过渡实现不停电倒换。
较之2台主变组合式方案,其主要缺点是多使用了1台额定容量较小的主变、2副母线段、4台开关柜、2台PT柜,因而增加了初期投资并增大了占地面积。
总之,这种方案已在很多大、中型煤矿被采纳,实践证明效果是很好的,是值得大力提倡和推广的。
山西正诚矿山安全技术讨论所张光新