平朔矿区供电线路结构优化方案研究及应用

平朔矿区供电线路结构优化方案研究及应用

赵志伟

中煤平朔集团动力中心  山西朔州 036000

摘 要：平朔矿区作为我国晋北亿吨级动力煤生产基地，占地面积176平方公里，平朔矿区拥有3座露天矿和3座井工矿，总产能每年八千多万吨。然而，输电线路则是供电系统能源利用中的纽带，任务就是输送电能，联络各变电站及生产用户，其合理性、科学性、以及经济性能直接决定煤炭企业的发展。本文主要针对平朔矿区供电线路情况进行整体布局、结构优化，实现区域联通、资源互补，最终达到供电系统最大运行的经济效益。

关键词：矿区，供电线路，结构，优化方案

1.引言

平朔矿区各生产区域配套一级变电站及开关站共9座，二级变电站4座。这些变电站及开关站的上级电源都取自地方供电公司电网的变电站，同时矿区各变电站及开关站向生产用户输送电能的线路又错综复杂，供电可靠性较差，使得矿区生产用电成本变的日益加重。根据公司发展的自身需要和各区域供电能源点的实际条件，大量的投入生产用电成本，同时还要避免企业经济效益不受影响，有必要对平朔矿区供电线路结构进行不断优化以及对电能重新合理分配。

2.供电线路结构存在的问题及研究

平朔公司为露井合采模式，现有的矿区供电系统在供电负荷和可靠性方面已远远不能满足生产需要，安太堡、安家岭110kV变电站不仅承担井工矿和选煤厂负荷，还承担矿坑开采负荷，两站所承受的供电压力较大，主变负荷率超过80%，变电站后台监测系统频繁过负荷告警，配电网长期处于高负荷运行状态，这样长期以往将会造成电力设备的损伤和电能的大量损耗，进而影响变压器和输电线路的使用寿命，人工维护强度也随之加大。加之其它变电站电源点配置不合理，影响供电可靠性，造成企业用电成本较高。

2.1 安太堡、安家岭露天矿配电线路

安太堡、安家岭露天矿各配置一座110kV变电站，一方面随着安太堡、安家岭矿坑不断推移，以及生产负荷的变化，超远距离输电造成矿坑末端电铲电压波动较大，致使电铲不能正产工作，另一方面矿区新增项目不断增加，其他生产单位不断扩能导致前期规划严重滞后。安家岭110kV变电站在后期扩容新增同容量主变压器1台，安太堡110kV变电站后期主变压器运行方式改为两用一备，两站面临主变压器占地面积不足无法扩容、已有供电容量不足等一系列问题。考虑东露天矿在已有工业场110kV变电站的基础上，后期又投运的采掘场110kV变电站，因此研究将安太堡、安家岭矿的矿坑线路负荷转移至东露天采掘场110kV变电站，有力缓建安太堡、安家岭110kV变电站存在满载的共性问题，并提高变电站运行的可靠性和安全性。

2.2井工一矿输电线路

井工一矿配套两座35kV变电站，但是随着井工一矿生产面的延伸，生产负荷和安保负荷逐渐由上窑35kV变电站转移至太西35kV变电站，考虑井工矿生产用电的可靠性较低，因此研究将太西变电站的单电源双回路模式优化为双电源双回路的供电模式。

2.3北岭煤业输电线路

北岭煤业新建一座35kV变电站，按照地方电网批复要求，供电电源计划取自为地方电网千井110kV变电站和向阳堡220kV变电站，线路总长约为39km，考虑供电的可靠性较低，供电距离较长，征地费用较高，因此研究对其供电电源优化，通过分析矿区内部变电站的日常负荷数据，即东露天矿采掘场、工业场110kV变电站，完全能满足北岭煤业负荷的使用要求，既省掉了之前的基本电费，同时保障了北岭矿的双电源供电模式。

2.4木瓜界选煤厂输电线路

木瓜界选煤厂配套一座35kV开关站，其双电源均取自地方电网向阳堡220kV变电站35kV不同母线段，目前只投运一路，另一路因未缴纳高可靠性供电费用至今没有投运。现该选煤厂所带箱变总容量为62460kVA，实际生产负荷最大约15000kVA。考虑每年支出基本电费费用较高，同时附近建成投运平化110kV变电站，因此根据其负荷数据分析，研究将木瓜界选煤厂负荷倒入平化110kV变电站运行，可为木瓜界选煤厂提供可靠的永久电源，同时还可节约基本电费支出。

3.供电线路结构优化方案及应用

综上所述，解决上述实际中的问题，主要优化方案为实施跨区域输配电、变电站电源点优化以及电力负荷合理分配，从而促使公司节约用电成本和提高配电网安全运行。

①将安太堡南、北帮和安家岭南、北帮35kV架空线路改接自东露天矿采掘场110kV变电站提供电源，形成跨区域输电，利用采掘场变电站已有空余的35kV间隔，新建架空线路分别至安太堡、安家岭矿坑上述4条线路末端。

②井工一矿太西35kV变电站原进线电源均取自上窑35kV变电站35kV不同母线段，属于单电源双回路供电模式，没有独立的双电源。通过输电网架结构优化，分别从安家岭110kV变电站、安太堡110kV变电站各取一路电源引至太西变电站，从而真正地实现了双电源双回路供电模式。

③北岭煤业新建35kV变电站的进线电源最终分别引自东露天采掘场110kV变电站和工业场110kV变电站，线路总长约为15km，极大缩短了供电距离，既保证了双电源供电，同时实现了矿区内部供电资源共享。

④木瓜界选煤厂35kV开关站进线双电源改从平化110kV变电站接取，新建输电线路与原有线路中段进行接引，实现双回路供电模式，同时节约了用电成本。

4.总结

煤炭生产企业的经营离不开高可靠的供电线路，持续不断的对供电线路结构优化又能帮助企业减负，减少生产用电成本，解决好矿区用电对于煤炭企业来说至关重要。本文以平朔矿区为例，结合供电系统实际情况，总结出了供电资源变化特点及存在的问题，并从技术层面提出了相应的解决措施，具有很强的实践指导意义。

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作者简介：赵志伟（1986—）男，山西朔州人，工程师，大学本科，双学位，2010年毕业于沈阳建筑大学电气工程及其自动化专业，现就职于中煤平朔集团有限公司动力中心。