自发自用 打造达竹矿区安全可靠电网

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热度0票  浏览106次 时间：2020年3月09日 16:29

苏 彤

（达竹煤电集团公司电力分公司 四川省 达州市 635000）摘 要：介绍了达竹矿区电网的建设过程，自发自用的一些有益经验总结及一些需要重视的工作。

关键词：达竹矿区电网；自发自用

0 引言

达竹煤电集团现有 ６ 对生产矿井，分为中山矿区金刚、斌郎、小河嘴 ３矿，铁山矿区柏林、铁山南、白腊坪 ３ 矿，年产原煤260万吨，洗精燃130万吨。公司另有渡市、石板两座煤矸石电厂，总装机容量4× 6000KW，渡市电厂两台机组1997年并网发电，石板电厂两台机组1999年底竣工投产。根据国家鼓励资源综合利用、支持煤炭企业建设煤矸石自备电厂的有利政策，集团公司制定了“自发自用、余电上网”的目标，矿区电网改造与石板电厂的建设同步进行，并组建了上级电力调度管理机构。

1 达竹矿区电网基本建成

达竹公司渡市电厂最早是与达州市电力公司并网（我们称之为地网），地网容量小，波动大、不稳定，周波变化大，作为煤矿负荷的达竹矿区电网如果与地网并网有很多问题，经过多方论证，最终决定矿区电网与国网达州供电公司并网。但上世纪90年代煤炭行业不景气，加之电网建设耗资巨大，所以达竹矿区电网建设只能是尽量利用原有老线路、另建部分新线路。

达竹公司最后建成的小河嘴矿原来由两回 ６ KV简易线路供电，矿区电网改造时新建小河嘴35KV变电站。斌郎矿由国网盘石站35KV盘斌线，国网金刚站35KV金斌线双电源、双回路供电。小河嘴矿、斌郎矿、石板电厂分别距盘石站5、17、23公里。盘斌线开断形成35KV盘河线（盘石 --- 小河嘴）、35KV小斌线（小河嘴 --- 斌郎），再新建35KV石斌线，这样石板电厂经过石斌线、小斌线、盘河线与国网盘石站并网，并同时向斌郎、小河嘴两矿供电。

以10KV电压等级双回路向金刚矿供电后中山矿区实现自发自用。35KV石金线（石板电厂 --- 地网金垭站）与原35KV渡金线对接形成35KV渡石线，渡市电厂通过渡石线与国网盘石站并网。在对原国网线路折开后，渡市电厂接入以10KV电压等级向铁山矿区三矿双回路供电，铁山矿区实现自发自用。石板洗煤厂、渡市洗煤厂、机制厂也由两电厂供电。至此，达竹矿区电网基本建成，形成了发、配、输、用为一体的全部自发自用的独立网络系统。

但电网还很不完善，而且对于这么一个新事物，我们无论从电网结构特点分析、功率方向变化、继电保护（现在基本上都是计算机保护）配合等方面都有大量的工作要做。

1.1 没有单独的并网线路

早期的达竹矿区电网没有单独的并网线路，所有35KV线路既是供电线路又是并网线路。这给电网连续、稳定运行带来很大影响。

1.1.1 当线路要计划性检修时电网不得不孤网运行，长时间孤网对安全供电是有影响的。

1.1.2 并网线路一旦有开关断开要重新并网不能做到不停电倒换电源，小河嘴矿或斌郎矿的生产要受到影响。

1.1.3 渡石线是两电厂的联络线，线路翻越铁山，是雷电活动高发区，渡石线如果因雷击停运，渡市电厂只能带着煤矿负荷孤网运行。

1.1.4 并网线路π 接太多开关，继电保护要做到选择性动作无法实现。

没有单独的并网线路这个不利因素在电网运行早期只能是通过强有力的电力调度来弥补。

1.2 高度重视继电保护工作

1.2.1 双侧电源线路，功率方向可由母线指向线路，也可由线路指向母线，即我们习惯称为的上网方向、下网方向。小河嘴矿323 #、321 # 开关功率方向继电器就分别感受上网、下网功率变化。达州供电公司承诺在达竹公司电厂机组停运时提供4000KW的保安负荷，实践证明这4千负荷将由321开关来承担。321开关电流互感器75A，电流继电器定值5A，根据P=UI× cos ψ ，321开关所能承受的下网负荷也就只有4千，如果下网负荷大大超过4千，321开关将过流跳闸，使故障扩大。但 ４ 千的保安负荷是不够的，将323开关电流互感器换为200A解决了这一问题。

1.2.2 按照继电保护体现选择性、迅速性、灵敏性、可靠性的要求，35KV开关过流保护动作时限不能大于国网并网开关动作时限，开关不能越级跳闸。用户自身的短路、接地故障不能影响电网、电厂的安全运行，电厂内部故障不能影响电网的安全运行。

2 电网结构日趋合理、供电可靠性增加

2001年达竹矿区电网建设了渡市电厂至国网木头站的35KV并网线路，线路全长 ５ 公里，同杆架设避雷线全线避雷。渡木线的投运结束了矿区电网没有单独并网线路的历史，之前困扰电网安全运行的难题不复存在。国网220KV、110KV系统能做到环网运行，矿区电网35KV线路可以不停电倒换电源，避免了线路检修倒换电源影响矿井生产。2003年又建设了35KV石堰线（石板电厂至国网堰坝站的并网线路），余电全额上国网销售，电网取得最佳经济效益。石堰线为主并网线路，渡木线为备用并网线路。两个并网点的独特结构使得矿区电网运行方式多样，处理各种电网故障尤其是雷击故障时更迅速，电网运行更稳定、供电的可靠性更高。建设石堰线的同时建设石板电厂至金刚站线路，与金斌线T接，实现了斌郞矿由矿区电网双回路供电。柏林矿处于电网供电远端，10KV供电线路电压降大，电能质量差，2006、2008年建成35KV渡柏一回、渡柏二回，柏林矿实现35KV电压等级双回路供电。2011、2013年建成35KV石金一回、石金二回，金刚矿实现35KV双回路供电。电网结构得到进一步完善（见图），电网安全、稳定、经济运行，电能质量优异。在矿区电网20年的运行中我们感觉到有几项工作需要常抓不懈：

2.1 做好矿区电网孤网运行工作

达竹矿区电网在有了单独的并网线路后已很少孤网，但在雷雨季节仍有可能因雷击孤网。雷电侵袭、孤网都影响到发电机组的稳定运行从而影响到安全、可靠的供电。

2.1.1 案例 １ ：打雷时渡木线两侧并网开关都未跳闸，但国网110KV木头站110KV电源中断，35KV系统失去电源支持，相当于达竹矿区电网带着矿区负荷和木头站的负荷孤网运行。当时表面上我们负荷在上网但是周波却在降低，我们判断国网的木头站出了问题，果断断开了渡木线并网开关，避免了国网的故障影响到矿区电网。

2.1.2 案例 ２ ：雷击造成并网线路国网侧开关跳闸，国网变电站值班人员（当时还是有人值守变电站）误以为达竹矿区电网只是一个用户迅速合闸送电造成非同期合闸。

所以当雷击造成矿区电网孤网时，哪条并网线路有电我们就选择该线路并网，这也是达竹矿区电网的独特优势。

2.2 电厂运行水平的高低是电网安全重要一环

2.2.1 两电厂在矿区电网中处于核心位置，既发电又配电，而且直接面对煤矿用户供电，安全压力巨大，当雷击造成国网故障或我们孤网时，两电厂的发电机组就成为电网的唯一保安电源。

2.2.2 电厂锅炉爆管停运造成负荷缺额，在雷雨前我们会依据安全供电应急预案将一部分煤矿负荷倒入国网备用电源供电，这也就改变了矿区电网自发自用的标准运行方式，电网最经济的运行方式是在标准方式下运行。

矿区电网运行二十年来，两电厂的锅炉都已升级改造为循环流化床锅炉，燃料除了主要为1100大卡发热量的煤矸石外，还把一部分洗煤副产品泥煤送入锅炉中烧掉，都已投运烟气脱硫、脱硝装置，两电厂获得国家资源综合利用电厂资质。两个电厂都有一个年产5000万匹标准砖的灰渣砖厂，真正做到了发展绿色循环经济。

截止2018年底，达竹矿区电网已累计发电34.4亿kwh，电网在自己内部统一调度指挥下运行安全、可靠、高效，创造了巨大的经济效益。