礦山總降壓變電所是指從電力系統引入高壓電能，降壓後向礦山負荷配電的變配電設施。它是連線礦山供電系統和地區電力網的樞紐。也是考核礦山內部各車間用電技術經濟指標的部門。礦山總降壓變電所由電力變壓器、配電裝置、控制和信號裝置、繼電保護自動裝置和防雷設施等組成。其布置分為戶外和戶內兩部分。戶外部分主要包括35-110kV進線配電裝置、主變壓器、6-10kV配電線和防雷設施等，戶內部分包括6-10kV配電室、控制值班室、靜電電容器室、輔助設施和生活間等。場地狹窄或空氣污染嚴重地區。35-110kV配電裝置也可裝於戶內。有直流牽引網的露天礦，其整流設備常裝於總降壓變電所內。
基本介紹
- 中文名：礦山總降壓變電所
- 外文名：Mine total step-down substation
- 學科：開採工程
- 領域：能源
- 範圍：變配電設施
- 分類：戶外和戶內
簡介,組成和布置,位置,主接線,主變壓器,操作電源,防雷保護和接地,
簡介
礦山總降壓變電所是指從電力系統引入高壓電能，降壓後向礦山負荷配電的變配電設施。它是連線礦山供電系統和地區電力網的樞紐。也是考核礦山內部各車間用電技術經濟指標的部門。
組成和布置
礦山總降壓變電所由電力變壓器、配電裝置、控制和信號裝置、繼電保護自動裝置和防雷設施等組成。其布置分為戶外和戶內兩部分。戶外部分主要包括35-110kV進線配電裝置、主變壓器、6-10kV配電線和防雷設施等，戶內部分包括6-10kV配電室、控制值班室、靜電電容器室、輔助設施和生活間等。場地狹窄或空氣污染嚴重地區。35-110kV配電裝置也可裝於戶內。有直流牽引網的露天礦，其整流設備常裝於總降壓變電所內。
位置
確定礦山總降壓變電所位置應遵循的原則包括：
(1)儘可能靠近負荷中心；
(2)便於電源線路引入和引出；
(3)周圍環境空氣應清潔，如果周圍空氣污濁，則變電所應儘可能設在污染源的上風側。並採取防朽措施；
(4)便於主變壓器等大型設備運輸；
(5)儘量遠離空氣壓縮機站、鍛造車間等產生劇烈振動的振源；
(6)避開採礦場爆破危險區、炸藥庫危險區和開採塌陷區；
(7)地下水位偏高時，所址標高宜高於50年一遇的最高洪水位；
(8)有擴建和發展的餘地。
對於採選聯合企業、如果礦山與選礦廠相距較近，宜合建總降壓變電所，並儘可能靠近選礦廠，如果礦山與選礦廠相距較遠，可根據技術經濟分析結果確定是否分別建立總降壓變電所需要分別建立總降壓變電所時、對於井下開採的礦山，應建於井口或平硐口附近，對於露天開採的礦山，應建於上業場區內距採礦場較近的固定幫附近。
主接線
由各種電氣設備(土變壓器、斷路器、高壓隔離開關等)及其連線線組成的用以接受和分配電能的電路。根據供電電源情況，在保證對負荷可靠供電的前提下，主接線應力求簡單、運行靈活可靠、操作安全方便、並保證投資低、運行費用少和有發展餘地二主接線有一次側和二次側主接線兩種。
(1)一次側(指主變壓器高壓側)主接線。分三種接線方式：單電源單變壓器變電所，採用線路一變壓器組單元接線。雙電源雙變壓器變電所，採用橋形接線，有轉送出線的變電所，採用單母線(適用於單電源進線)或分段單母線接線。
(2)二次側(指主變壓器低壓側)主接線。通常採用單母線或分段單母線接線，當需要限制6-10kV側短路電流值時，除了實行主變壓器分列運行外，還可採取在主變壓器二次側或饋電線上串接電抗器等措施。
主變壓器
一般裝設兩台，無一級和二級負荷的小型礦山可只裝設一台，大型礦山，根據需要也可裝設兩台以上主變壓器。如果主變壓器為兩台或兩台以上，則其中一台停止運行時，其餘變壓器容量仍能滿足礦山所有一級和二級負荷用電需要，如果只裝設一台主變壓器。則宜留有全部負荷15%-25%的裕量。
為了在主變壓器出現故障或異常運行方式時防止事故擴大，應安裝繼電保護裝置。一般設六種保護裝置：
(1)6.3MVA以下並列運行的或10MVA以下單獨運行的變壓器，裝設電流速斷保護裝置。
(2)6.3MVA及以上並列運行的或10MVA及以上單獨運行的變壓器。以及容量雖為2MVA及以上，但用電流速斷保護裝置保護。其靈敏度不符合要求的變壓器，均裝設縱聯差動保護裝置。
(3)裝設過電流保護裝置。
(4)裝設過負荷保護裝置。
(5)裝設瓦斯和溫度保護裝置。
(6)中性點直接接地的10kV變壓器應裝設零序電流保護裝置。
操作電源
20世紀60年代，中國部分中、小型變電所曾採用整流合閘和電容儲能跳閘裝置，或複式整流裝置作為操作電源。前者需校核在事故情況下能否可靠跳閘，後者受系統參數影響且無定型產品，所以使用受到一定限制。70年代開始，陸續以110-220V封閉式防酸隔爆蓄電池或鎘鎳電池取代開啟式鉛酸蓄電池。斷路器較少的小型變電所，具備條件時，也可採用交流操作電源，以節約投資。
防雷保護和接地
為防止電氣設備和構築物受雷電過電壓損壞，以及為保護人身安全，一般裝設過電壓保護裝置和接地裝置。雷電過電壓保護包括防直擊雷和防雷電波侵入兩種保護。一般採用避雷針作為變電所戶外部分的防直擊雷保護裝置。雷電活動特彆強烈(年平均雷暴日數超過90)的地區、戶內配電裝置室和控制值班室等也應裝設防直擊雷保護裝置。防雷電波侵入的過電壓保護，所採取的措施是：
(1)在變電所35-110kV架空線路的進線段上裝設避雷線和管型避雷器。
(2)6-10kV線路採用電纜進、出線，並在每路進、出線上裝設管型避雷器或保護間隙。
(3)在變電所一、二次側的每組母線上裝設閥型避雷器。
(4)在主變壓器110kV側繞組中性點裝設閥型避雷器。變電所的接地、包括過電壓保護裝置的接地、中性點接地系統的硯作接地和電氣設備的保護接地。獨立的避雷針通常裝設單獨的接地裝置。其他接地裝置可連成一體，形成閉合的接地網。
