寺河选煤厂电气系统设计的特点
中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司 张保华
摘 要：本文简要介绍了寺河选煤厂电气系统设计的特点，主要对供配电系统设计应注意的问题作了介绍。
关键词：供配电 负荷计算 零序电流 选择性漏电保护
１、 概述：
寺河选煤厂位于山西省晋东南，属于晋城无烟煤集团的新建骨干企业。于2001年8月完成施工图设计，当年10月建成并开始试生产，2002年10月正式投产。2004年达到设计能力，年处理8.0MT原煤。寺河选煤厂是一座特大型现代化矿井型选煤厂，其工艺灵活，产品品种多样，自动化水平高，市场适应能力强。
２、 工艺系统划分
根据工艺流程，选煤厂划分为原煤处理及贮存系统，主洗系统，产品贮存，产品输送及装载外运，浓缩系统，压滤系统等六大系统。原煤分级及贮存系统包括两座4.5万吨圆形均质混煤场、分级车间及六条原煤输送栈桥等。主洗系统包括80-13mm级块煤重介浅槽分选、13-1.5mm级末煤重介旋流器分选、1.5-0.1mm级螺旋分选等洗选工艺。产品贮存包括1.2万吨块煤产品仓、1.5万吨末煤产品仓、0.66万吨矸石仓及三条产品输送栈桥。产品输送及装载外运包括三个转载站、五条产品输送栈桥及一座现代化的自动快速装车(火车)站。浓缩系统包括四座浓缩池及浓缩车间。压滤系统包括煤泥凉干场及压滤车间(四台进口压滤机)。 ３、 供配电系统简介
3.1电源及供电方式：选煤厂电源引自寺河矿井工业场地35/6KV变电所6KV
母线。选煤厂设两个6KV高压配电室,每个配电室设两回6KV电源,正常时两回电源同时供电，当一回故障时，另一回能承担全部一级负荷和二级负荷用电。 3.2负荷计算及变压器选择：全厂安装设备总容量15795kW，工作设备总容量为14873kW，计算有功负荷10182kW，全年电耗4277x104 kW.h，吨煤电耗5.35kW.h。主洗系统设1600kVA、6/0.4kV变压器5台，原煤分级系统设1000kVA、6/0.69kV变压器3台，块煤产品仓设800kVA、6/0.69kV变压器1台，末煤产品仓设1000kVA、6/0.69kV变压器1台，压滤车间设400kVA、6/0.69kV变压器1台，产品输送系统设2000kVA、6/0.69kV变压器1台，1250kVA、6/0.69kV变压器1台，装车站设630kVA、6/0.4kV变压器1台，共9个配电点。 3.3供配电电压等级选择：寺河选煤厂是特大型选煤厂，其中原煤分级系统，产品贮存运输系统大部分单台设备电功率在90kW至315kW左右，配电半径较大，所以选择660V电压等级比较合理。但在主冼系统，浓缩系统及装车站由于大部分设备单台电功率小于90kW，供电半径比较小，而且设备都是国外进口，国外生产厂家不提供660V电动机，因此在这几个系统改用常规电压等级380V。除两台圆型均质堆取料机直接接入6kV电源外，全厂无6kV电压等级电动机。寺河选煤厂低压配电系统采用交流380V及660V两种电压等级，采用这两种电压等级充分利用了380V及660V配电系统各自优点，减少了电缆投资，减少了电能损耗，节约了有色金属，提高了低压配电系统的输送能力。380V的优点在于动力和照明合一，保护只有过流，很少装设漏电保护。两种电压等级同在一个厂内运行也有它的弱点，使系统维护不便，要求分系统严格管理。寺河选煤厂的运行管理能力强，维护人员技术水平较高措施得力，从选煤厂投产到现在没有出现过任何差错。
4、660V配电系统设计的主要应注意的问题
4.1 660V接地型式为IT系统。采用中性点经电阻接地系统，适当选择中性接地电阻，可以增加故障点零序电流，实现有选择性地选出故障支路，同时还可以抑制单相电弧接地时的过电压值。
4.2 采用电流型的选择性漏电保护，以提高660V系统运行的安全性。漏电保护一般选用漏电继电器，它由漏电检测器(零序电流互感器)和漏电执行继电器组成。在实际应用时一般末端选用快速型50mA，中间级可选用0.2s或0.4s、100mA或300mA，最上级则选用0.8s或1.0s、500mA或1A。
4.3 660V电压等级的变频器及软起动器在当时做设计时只有ABB公司有产品，现在已有很多公司产品说明书中标称有660V电压等级的变频器及软起动器，但在设计选型时最好落实清楚。 5. 电气接口应注意的问题
寺河选煤厂的主洗系统及装车站分别由朗艾道公司及KSS公司总承包建设，作为全厂总体系统设计者应该考虑与这两个子系统的接口配合一致。首选是供配电系统的接口应明确电源电缆应接入子系统的设备及端子。第二是应明确控制系统互相在软件，硬件方面的配合，比如；有的设备虽不属于主洗系统但功能与主洗系统有密切关系，属主洗系统控制，这样的控制设备要给对方提供控制原理、接线端子及I/0点表和逻辑关系。第三是应注意防雷接地的具体位置及要求、采用的材料应明确。 6. 控制系统及自动化水平
根据工艺系统流程特点，选煤厂共设9个控制系统，共有近2000个I/0点。全厂设主控制室和装车系统控制室。主控制室设在综合楼内，控制室内设集中控制工作台，生产监控用工业计算机及人机操作界面，大屏幕投影，工电视，LED显示屏等。全厂生产指令由这里发出，生产过程及产品品质在这里一目了
然。装车系统控制室设在装车站内，负责装车系统的生产控制，调度指挥，具有相对独立性。装车系统是目前国内煤炭行业自动化水平最高，速度最快的现代化装车系统。装一节车皮平均45秒钟。
选煤厂设置有圆型混匀堆取料机自动控制(采用无线通讯技术)，重介质液密度自动控制，排污泵及循环水泵自动控制，浓缩系统聚凝剂自动添加控制，压滤系统自动控制，装车系统自动控制。通过这些自动化控制环节,使选煤厂生产实现了高效率、高品质、高可靠性和安全性。 7. 信息系统及工业电视
寺河选煤厂设有信息系统网络,控制网络及设备网络。设备网络主要完成现场设备状态的传输通讯，控制网络主要完成全厂的控制、监测及信号传输功能，控制网络建立在设备网络基础上。信息系统网络主要传输控制网络中的重要数据、报表及生产状态，传输多媒体信息，传输工业电视数据，完成企业日常管理等功能。
8. 结束语
寺河选煤厂电气设计的特点是：供配电系统综合考虑，根据工艺系统设备
负荷大小选用有优势的电压等级；采用先进可靠的自动化控制系统，充分利用网络技术实现对生产全过程的监控，提高生产效率，降低成本，生产出用户满意的产品。
