劉小杰，賀一博，劉 鵬

（黑岱溝露天煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

基于安全評價的黑岱溝露天礦供電系統(tǒng)安全管控模式制定

劉小杰，賀一博，劉 鵬

（黑岱溝露天煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

對黑岱溝露天礦供電系統(tǒng)進(jìn)行安全現(xiàn)狀評價從而實現(xiàn)安全、高效的生產(chǎn)，提升企業(yè)效益。

供電系統(tǒng)；安全檢查表；露天礦；安全評價

0 引 言

黑岱溝露天煤礦的采掘設(shè)備都是靠電力驅(qū)動，因而供配電系統(tǒng)設(shè)計的合理與否直接關(guān)系到露天礦的生產(chǎn)、用電設(shè)備供電的可靠性以及礦山建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。因而安全評價對于供電系統(tǒng)來講是極其重要的一個環(huán)節(jié)。供配電系統(tǒng)評價內(nèi)容包括供電電源，供電線路，供配電設(shè)施，電氣設(shè)備狀態(tài)和保護(hù)裝置是否完善有效，是否滿足安全生產(chǎn)條件要求。

1 系統(tǒng)概況

1）供電電源。工業(yè)場地設(shè)有一座110/35/6 kV變電所，雙回路110 kV電源引自官地坑口電廠110 kV不同母線段（由準(zhǔn)格爾礦區(qū)110 kV開閉所轉(zhuǎn)接），架空線一部分為單塔雙回架空線路，一部分為單回水泥桿架空線路。線路型號為LGJQ-240，線路長度均為9.8 km。雙回供電線路上均未分接其它任何負(fù)荷，均未裝設(shè)負(fù)荷定量器。

2）主變電所。110/35/6 kV變電所設(shè)有SFSZ11-50 000/110 110±8×1.25%/38.5±5/6.3 kV 50 000 kVA三卷變壓器2臺，SFSZ9-63 000/110 110± 8×1.25%kV 63 000 kVA兩卷變壓器1臺。110 kV及35 kV均為雙母線接線方式，6 kV為單母線分段帶旁路母線接線方式。110 kV、35 kV及6 kV配電裝置均設(shè)在室內(nèi)。110 kV配電裝置采用GW5-110Ⅱ型隔離開關(guān)和SW2-110及LW36-126型斷路器，35 kV配電裝置采用GBC-35型手車式高壓配電柜，6 kV配電裝置采用GG-1A（F3）型固定式高壓配電柜。3臺變壓器2臺工作，其中2臺50 000 kVA變壓器并列運行。

3）采掘場環(huán)坑線路。110/35/6 kV變電所共饋出4回35 kV環(huán)坑線路，其中2回架空線路至采場西部，稱為西干線，架空線采用LGJ-240型，供電距離4.5 km，向采場內(nèi)單斗挖掘機(jī)、拉斗鏟及穿孔機(jī)供電。采場內(nèi)設(shè)35/6.3 kV 5 000 kVA移動變電站15臺、35/6.3 kV 3 150 kVA移動變電站2臺、35/6.3 kV 6 300 kVA移動變電站3臺，并設(shè)35/22 kV 25 000 kVA移動變電站1臺，專為拉斗鏟供電。

4）中性點接地方式。采場內(nèi)6 kV供電系統(tǒng)采用中性點經(jīng)電阻接地方式，接地保護(hù)裝置設(shè)在35/6.3 kV移動變電站，拉斗鏟22 kV配電系統(tǒng)采用中性點經(jīng)電阻接地方式，接地保護(hù)裝置設(shè)在35/22 kV移動變電站。

5）負(fù)荷情況。露天礦總裝機(jī)91 300 kW，最大負(fù)荷45 000 kW，其中采場32 000 kW。

2 供電系統(tǒng)危險性分析

該露天煤礦為大型礦山，機(jī)械化程度高，用電量大，電壓等級多，同時由于露天礦采掘場內(nèi)設(shè)備經(jīng)常移動、工作環(huán)境特殊，用電作業(yè)中容易發(fā)生人員觸電、雷電、過電壓、漏電等電氣事故，造成人員傷亡或財產(chǎn)損失。

1）電源線路缺陷危險性分析

煤礦進(jìn)線電源和電源及環(huán)坑線路均為架空敷設(shè)，架設(shè)線路如果未充分考慮當(dāng)?shù)貧庀髼l件，遇大風(fēng)、雪、覆冰、凍雨、山體滑坡等惡劣氣候，架空線或架空桿強(qiáng)度不足造成斷線、倒桿，引起煤礦供電故障，不能保證煤礦排水泵、電鏟等負(fù)荷正常運轉(zhuǎn)[1]。

2）高壓供配電設(shè)備危險性分析

電壓等級高，供配電設(shè)備絕緣性能不良或絕緣性下降，引起供電線路間發(fā)生短路；防雷電裝置接地性能不良，造成設(shè)備損壞，發(fā)生供配電事故。向電鏟供電的變壓器中性點采用直接接地方式，造成單相接地電流增大，造成供電系統(tǒng)可靠性降低[2]。

3）人員觸電事故的危險性分析

1）電工操作、維修電氣設(shè)備時操作不正確、不佩戴安全保護(hù)設(shè)施或安全保護(hù)設(shè)施狀態(tài)不良，不能起到安保作用。

2）閉鎖裝置不全、失效，警示標(biāo)志模糊不清，電氣設(shè)備安全維修間距不足，維修維護(hù)人員判斷失誤、誤操作，非專業(yè)人員誤入[3]。

3）未嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，有人在檢修設(shè)備時，發(fā)生誤操作或誤送電。

4）接地系統(tǒng)缺損、未可靠接地、保護(hù)接地失靈，無檢漏裝置或檢漏裝置運行狀態(tài)不良。

5）電纜遭到刮碰或絕緣等級不足，發(fā)生漏電、觸電事故。

6）向電鏟供電的變壓器采用中直接接地方式，運行過程中因故障造成單相接地電流超限，損壞設(shè)備和造成人員發(fā)生觸電傷害事故。

4）過負(fù)荷危險性分析

煤礦用電設(shè)備主要為電鏟、排水泵、拉斗鏟，在雨季遇大氣降水匯入坑內(nèi)，需要長時間排水，在變壓器容量不足時，不能保證煤礦安全排水。

3 系統(tǒng)安全檢查表

電氣、通信系統(tǒng)安全生產(chǎn)檢查表見表1。

LGJQ-240導(dǎo)線的允許載流量，25℃為610 A（查表），考慮環(huán)境溫度40℃時溫度校正系數(shù)0.81，

4 系統(tǒng)評價

1）煤礦具有雙回110 kV電源線路，并設(shè)有四回環(huán)坑線路，煤礦供電電源可靠。

2）主變、移動變電站變壓器設(shè)置有溫度和微機(jī)綜合保護(hù)；35 kV饋出線設(shè)有電流速斷、過電流、欠壓、單相接地等保護(hù)；6 kV線路采用短路、過電流保護(hù)、欠壓、單相接地保護(hù)；高壓電動機(jī)設(shè)短路、過電流保護(hù)、欠壓、單相接地保護(hù)。繼電保護(hù)設(shè)置符合現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范要求[4]。

3）主變電所戶外裝有防直擊雷的獨立避雷針，各段母線均裝設(shè)有防雷電波侵入的避雷器。環(huán)坑供電線路全線架設(shè)避雷線，終端桿安設(shè)有氧化鋅避雷器。變電所建筑物安設(shè)有避雷帶，對構(gòu)建物采取了防止雷擊和防雷電被侵入措施。防雷保護(hù)設(shè)施設(shè)置齊全，可以保障采場用電安全。

4）采掘場各高壓配電裝置后均采用6芯6 kV礦用橡套軟電纜向各平盤的電鏟配電。6芯電纜中三芯為相線，二芯為保護(hù)接地線，一芯為接地監(jiān)視線。移動變電站每個饋電回路均設(shè)有高壓配電裝置，可實現(xiàn)對采場高壓供電線路的連續(xù)接地監(jiān)測保護(hù)，出現(xiàn)接地故障，自動跳閘。符合要求。

5）移動變電站中性點采用經(jīng)電阻接地方式：采掘場內(nèi)6 kV電氣設(shè)備的接地采用集中接地方式，即接地保護(hù)裝置設(shè)在35/6 kV移動箱式變電站，接地電阻值小于4Ω，當(dāng)發(fā)生接地故障時，保護(hù)裝置動作斷開相應(yīng)的饋電開關(guān)，保證安全供電。

采場變壓器和配電箱等供配電設(shè)備就地進(jìn)行了可靠的接地，接地電阻值小于4Ω。

煤礦供配電系統(tǒng)接地方式、供電電壓等級，符合露天開采礦山供電電壓及接地要求[5]。

6）鄂爾多斯市雷電災(zāi)害防御中心安全檢測站于2017年5月8日對該礦各變配電站、辦公樓、發(fā)射天線等處防雷防靜電設(shè)施接地情況進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果均合格并提供了《防雷防靜電裝置安全檢測報告》（報告編號：EJC-619-2013）。

7）電源線路載流量及壓降校核。根據(jù)煤礦統(tǒng)計，露天礦總裝機(jī)913 00 kW，最大負(fù)荷45 000 kW，其中采場負(fù)荷32 000 kW。①煤礦110/35/6 kV變電所電源線路校驗：則Ix=610×0.81=494A＞Ij=262 A。

表1 電氣、通信系統(tǒng)安全生產(chǎn)檢查表

LGJQ-240 110 kV線路單位負(fù)荷電壓損失百分?jǐn)?shù)：當(dāng)cosφ=0.90時為0.00272%/MW·km（查表），供電距離為9.8 km；則電壓降為：

ΔU%=45×9.8×0.002 72%=1.2%＜5%

②環(huán)坑移動變電站裝機(jī)容量及環(huán)坑電源線路校驗：

根據(jù)資料查得，LGJ-240導(dǎo)線的允許載流量，25℃為710 A（查表），考慮環(huán)境溫度40℃時溫度校正系數(shù)0.81，則Ix=610×0.81=494 A。

4回環(huán)坑線路截面均為240 mm2，則計算電流為：4×494 A=1 976 A＞Ij=586 A。

LGJ-240 35 kV線路單位負(fù)荷電壓損失百分?jǐn)?shù)：當(dāng)cosφ=0.90時為0.026 6%/MW·km（查表），供電距離為7.6 km；

由于采場負(fù)荷分配不均，按一回最大負(fù)荷20 000 kW，供電距離最大為7.6 km計算；

ΔU%=20×7.6×0.026 6%=4.04%＜5%

經(jīng)校驗環(huán)坑移動變電站布置及裝機(jī)容量，滿足采場電鏟等最大負(fù)荷供電需求；環(huán)坑電源線路允許載流量、電壓降可滿足采掘設(shè)備用電要求。

8）煤礦移動箱式變電站采用全封閉式，并懸掛有危險警示標(biāo)志，移動箱式變電站配備防滅火器材[6]。

9）露天礦電氣設(shè)備運行由煤礦供電部統(tǒng)一負(fù)責(zé)，機(jī)電管理部制訂了安全用電規(guī)定、電氣管理制度和電工作業(yè)規(guī)程、電工操作規(guī)程，符合《煤炭工業(yè)露天設(shè)計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，可保證系統(tǒng)安全運行[7]。

10）供配電系統(tǒng)存在的主要危險、有害因素有：電氣傷害、雷擊等。對系統(tǒng)內(nèi)主要危險、有害因素，礦方已取了防范措施，并得到有效控制[8]。

5 結(jié) 語

該露天礦電氣設(shè)備主要有電鏟、輸煤設(shè)備、拉斗鏟等，用電負(fù)荷大，現(xiàn)形成的供電系統(tǒng)符合煤礦采場用電需求；供配電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置齊全，并定期由有資質(zhì)的單位進(jìn)行了檢測檢驗；煤礦供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備運行管理由供電部統(tǒng)一負(fù)責(zé)，各項制度齊全，執(zhí)行、落實到位，供配電系統(tǒng)能滿足露天礦安全生產(chǎn)要求。

［1］丁貴江.平煤十礦礦井供電系統(tǒng)安全評價［J］．中國煤炭，2011（2）：63-64.

［2］路燁，張伯.煤礦供電的安全評價［J］．科學(xué)之友，2011（19）：7，9.

［3］劉國智.對煤礦供電安全的分析［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（25）：62-63.

［4］邱呈祥.提高煤礦供電安全可靠性探討［J］．科技創(chuàng)業(yè)家，2013（13）：110.

［5］陳文.淺談煤礦供電安全問題及提高可靠性的措施［J］．山東煤炭科技，2016（5）：112-113，115.

［6］劉小杰．黑岱溝露天煤礦本質(zhì)安全管理體系的構(gòu)建與實施［J］.露天采礦技術(shù)，2012（6）：76-79．

［7］劉小杰，翟瑀．推進(jìn)風(fēng)險管理體系構(gòu)建黑岱溝露天煤礦安全生產(chǎn)管理長效機(jī)制［J］．露天采礦技術(shù)，2015（3）：85-87．

［8］劉小杰．構(gòu)建12450管理模式夯實安全基礎(chǔ)［J］.露天采礦技術(shù)，2016，31（10）：80-83．

【責(zé)任編輯：張 夙】

Power supply system safety controlmode based on safety evaluation in Heidaigou Open-pit Coal M ine

LIU Xiaojie,HE Yibo,LIU Peng
(Heidaigou Open-pit Coal Mine,Shenhua Group Zhunge'er Energy Co.,Ltd.,Ordos 010300,China)

The article carries out safety assessment on power supply system for safe and efficient production and enhancing the enterprise efficiency in Heidaigou Open-pit Mine.

power supply system;safety check list;open-pitmine;safety evaluation

F426.21

B

1671－9816（2017）09－0090－04

2017-06-10

劉小杰（1986—），男，甘肅天水人，高級工程師，碩士，2010年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全技術(shù)及工程專業(yè)，現(xiàn)在神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司黑岱溝露天煤礦從事安全管理工作。

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.09.024

劉小杰，賀一博，劉鵬.基于安全評價的黑岱溝露天礦供電系統(tǒng)安全管控模式制定［J］.露天采礦技術(shù)，2017，32（9）：90-93.