杜先斌，瞿詩(shī)奇

（馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司，安徽馬鞍山243000）

礦山供配電系統(tǒng)的優(yōu)化改造

杜先斌，瞿詩(shī)奇

（馬鋼羅河礦業(yè)有限責(zé)任公司，安徽馬鞍山243000）

分析了馬鋼羅河礦選礦廠供配電現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，根據(jù)選礦廠生產(chǎn)作業(yè)各工序之間的關(guān)聯(lián)特性，通過(guò)對(duì)供配電系統(tǒng)優(yōu)化改造應(yīng)用，提高了選礦廠供電的安全可靠性和生產(chǎn)連續(xù)性，保證了生產(chǎn)過(guò)程中不受停電故障的影響，降低了生產(chǎn)性事故損失。

礦山；選礦廠；供配電；優(yōu)化；改造；應(yīng)用

1 概述

馬鋼羅河礦業(yè)公司是一家新建礦山企業(yè)，選礦廠于2011年11月建成進(jìn)入試生產(chǎn)階段。該選礦廠一期設(shè)計(jì)規(guī)模為年處理原礦能力300萬(wàn)t，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備有246臺(tái)，設(shè)備總裝機(jī)容量為19155 kW（其中包括輔助生產(chǎn)供電系統(tǒng)）。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，選礦廠總用電計(jì)算負(fù)荷為11281 kW，年耗電量約7.9×107kW·h。供配電系統(tǒng)是選礦廠生產(chǎn)的重要組成部分，也是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的中樞及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)的重要保證，因此優(yōu)化和改造生產(chǎn)供配電系統(tǒng)，可以保障生產(chǎn)各流程作業(yè)的安全連續(xù)及穩(wěn)定，不因跳電導(dǎo)致生產(chǎn)性事故的發(fā)生。

2 選礦廠供配電設(shè)計(jì)配置特點(diǎn)

羅河礦業(yè)公司從采礦、選礦到尾礦壩的整個(gè)工藝流程布局位置看，是比較集中的，方圓不到8 km的范圍內(nèi)。供電工程設(shè)計(jì)時(shí)，在選礦廠負(fù)荷中心處設(shè)置10 kV配電站2座,一座位置在主廠房東側(cè)，為二層附設(shè)式綜合變電所。集10 kV高配、10/0.4 kV配電變電所、選礦廠中央控制室于一體，10 kV高壓主接線采用兩路電源單母線分段接線方式，單獨(dú)向主廠房球磨機(jī)設(shè)備供電；另一座位置在破碎和篩分設(shè)備廠房之間，單層結(jié)構(gòu)10 k V配電變電所。

2座高配變電所受電均采用雙回路電源引自礦區(qū)新建的110/10 kV總降變電站。各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備廠房均設(shè)置變壓器室及10/0.4 kV低壓配電站，供選礦廠所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的配電。

3 選礦廠供配電現(xiàn)狀及問(wèn)題

3.1 供配電結(jié)構(gòu)

選礦廠生產(chǎn)用電源來(lái)自110 kV礦區(qū)總變電站，內(nèi)有：一臺(tái)16000 kVA變壓器供主廠房高配室，一臺(tái)5000 kVA變壓器供破碎篩分高配室。該選礦廠現(xiàn)有高配室2座，低配室7個(gè)；其中篩分高配室分別供破碎、篩分、過(guò)濾、尾礦泵房等廠房?jī)?nèi)設(shè)備用電，主廠房高配室分別供主廠房低配、中礦濃縮、環(huán)水泵房等廠房?jī)?nèi)設(shè)備用電詳見(jiàn)圖1所示。

3.2 存在問(wèn)題

從圖1可以看出，當(dāng)篩分高配室及受電部分出現(xiàn)高壓故障停電時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)作業(yè)線上過(guò)濾、尾礦系統(tǒng)設(shè)備斷電。

選礦廠生產(chǎn)作業(yè)流程是：破碎、篩分系統(tǒng)和主廠房、中礦濃縮、環(huán)水泵房、過(guò)濾、尾礦等廠房之間的設(shè)備是通過(guò)緩沖圓筒料倉(cāng)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)選礦廠生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性，也就是說(shuō)，破碎篩分系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備斷電不應(yīng)該造成選礦廠全線生產(chǎn)的停產(chǎn)，只有當(dāng)緩沖圓筒料倉(cāng)斷料時(shí)才會(huì)導(dǎo)致球磨機(jī)斷料而全線停產(chǎn)。

根據(jù)選礦廠生產(chǎn)作業(yè)流程結(jié)構(gòu)，當(dāng)過(guò)濾和尾礦系統(tǒng)這部分生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備出現(xiàn)故障跳電時(shí)，由于磨礦、磁選、浮選、重選等生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備不受電的影響會(huì)延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2 h按順序方可停機(jī)，這期間會(huì)出現(xiàn)大量尾礦輸送出不去、精礦產(chǎn)品出不來(lái)等現(xiàn)象，造成過(guò)濾機(jī)壓死、濃縮機(jī)壓爬和尾礦管道堵管等生產(chǎn)性事故和設(shè)備損壞，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是很大的，在這種情況下往往需要10 h才能使選礦廠生產(chǎn)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

圖1 原選礦廠高配室配電系統(tǒng)

圖2 優(yōu)化方案

4 供配電改造方案的優(yōu)化

針對(duì)現(xiàn)有供配電存在的問(wèn)題，考慮在不影響選礦廠生產(chǎn)的情況下進(jìn)行配電改造，供配電改造的依據(jù)按照電氣安全規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4.1 采用兩路電源供電

利用尾礦泵房低壓配電室備用的進(jìn)線柜，從中礦濃縮低配室引一路0.4 kV電源至此配電柜，原有的尾礦泵房受電方式不變，這樣，尾礦泵房受電變?yōu)閮陕冯娫?，?dāng)篩分供電出現(xiàn)斷電故障時(shí)，可及時(shí)通過(guò)人工切換到另一路供電，來(lái)確保尾礦輸送的生產(chǎn)。而過(guò)濾廠房低配室由于只有一個(gè)進(jìn)線柜，沒(méi)有備用進(jìn)線柜，要保證兩路電源供電使生產(chǎn)不受影響，只能從主廠房低配再引一路0.4 kV電源到過(guò)濾廠房進(jìn)線柜，并加裝一套雙電源自動(dòng)投切裝置。這種方案優(yōu)點(diǎn)：改造后不因篩分故障供電影響，可保證生產(chǎn)連續(xù)；缺點(diǎn)：工程投資費(fèi)用較大。

4.2 采用一路電源供電（如圖2所示）

利用選礦廠計(jì)劃停產(chǎn)時(shí)間，一是將原篩分高配室供尾礦泵房10 kV電源改由主廠房高配室的同等配置高壓柜供電；二是將原來(lái)篩分廠房高壓配電供給過(guò)濾廠房的10 kV電源改由主廠房高配室高壓柜供電。這種方案優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間最短，所需工程費(fèi)用最低，材料最省，完全能滿足生產(chǎn)工藝要求，也符合礦山安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；缺點(diǎn)：需要選礦廠利用停產(chǎn)改造。

4.3 兩種方案的優(yōu)化選擇

根據(jù)選礦廠生產(chǎn)作業(yè)各工序的分工特點(diǎn)，第一方案雖然是兩路供電，但是當(dāng)采用篩分高配供電發(fā)生故障時(shí)，需要人工切換操作到另一路供電，其間的時(shí)間差存在著對(duì)生產(chǎn)作業(yè)工序連續(xù)的一定影響，不但增加了設(shè)備投資，同時(shí)也增加了電氣故障點(diǎn)，造成設(shè)備維護(hù)維修工作量增加，生產(chǎn)成本費(fèi)用高。第二方案簡(jiǎn)單可靠，能滿足選礦廠安全生產(chǎn)和工藝流程作業(yè)要求。

通過(guò)以上分析比較，采用第二種方案經(jīng)濟(jì)合理，穩(wěn)定可靠，能實(shí)現(xiàn)選礦廠安全生產(chǎn)的連續(xù)性。

5 應(yīng)用效果

采用第二種改造方案實(shí)施半年來(lái)，該選礦廠篩分高配室受雷雨天影響跳電2次，基本沒(méi)有對(duì)整個(gè)生產(chǎn)造成影響。按照每次跳電影響后需要10 h恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)間計(jì)算，選礦廠現(xiàn)每天生產(chǎn)2500 t鐵精礦產(chǎn)品，10 h少生產(chǎn)精礦量為1042 t，按現(xiàn)精礦市場(chǎng)價(jià)1000元/t，兩次可為公司創(chuàng)造208.4萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]孫麗華.電力工程基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]雍靜.供配電系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]段旭琴.選礦概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[4]余建明，同向前.供電技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[5]李虎偉.礦山供電技術(shù)[M].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

Optimization and Transformation of Power Supply System at Mines

DU Xianbin，QU Shiqi
(Luohe Mining Co.,Ltd.of Masteel,Maanshan,Anhui 243000,China)

The current state and existing problems in the power supply and distribution system of the ore dressing plant of Masteel Luohe Mine were analyzed.Based on the correlating nature between the processes of ore dressing operation the power system was optimized and revamped,improving the safety,reliability and production continuity of power supply,ensuring production process unaffected by power cutoff and reducing production failure losses.

mine;ore dressing plant;power supply and distribution;optimization; transformation;application

TM7

B

1006-6764(2014)01-0011-02

2013－09－10

杜先斌（1963－），男，1987年畢業(yè)于馬鋼職工大學(xué)機(jī)械專(zhuān)業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事生產(chǎn)、檢修管理工作。