摘要：2015版礦井設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于礦井的供電電源有了新的要求，雙重電源這一名詞多次出現(xiàn)在新版規(guī)范中。本文希望尋找到該要求的源頭，并對(duì)該條文進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：礦井雙重電源相互獨(dú)立

　　2015版《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新版設(shè)計(jì)規(guī)范)第12.2.2條規(guī)定，“礦井應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源中斷供電時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。該條規(guī)定與原設(shè)計(jì)規(guī)范不同，所以條文解釋中專(zhuān)門(mén)敘述，有關(guān)雙重電源的定義及解釋詳見(jiàn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052。那么現(xiàn)行GB50052上是如何描述的呢?《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》2009版，第2.0.2條“雙重電源一個(gè)負(fù)荷的電源是由兩個(gè)電路提供的，這兩個(gè)電路就安全供電而言被認(rèn)為是互相獨(dú)立的。”一級(jí)負(fù)荷的供電應(yīng)由雙重電源供電，而且不能同時(shí)損壞，只有滿(mǎn)足這兩個(gè)基本條件，才可能維持其中一個(gè)電源繼續(xù)供電，這是必須滿(mǎn)足的條件。如果是一路引自電網(wǎng)，另一路獨(dú)立發(fā)電機(jī)組或EPS很好理解，應(yīng)該可以滿(mǎn)足。

　　關(guān)鍵在于從電網(wǎng)取雙路電源的情況。GB50052條文解釋也直言“地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的，用電部門(mén)無(wú)論從電網(wǎng)取幾回電源進(jìn)線(xiàn)，也無(wú)法得到嚴(yán)格意義上的兩個(gè)獨(dú)立電源”，可不可以認(rèn)為從電網(wǎng)取雙路電源滿(mǎn)足不了嚴(yán)格意義上的雙重電源呢?當(dāng)然凡事總有個(gè)變通，條文解釋同時(shí)指出“這里指的雙重電源可以是分別來(lái)自不同電網(wǎng)的電源，或來(lái)自同一電網(wǎng)但在運(yùn)行時(shí)電路互相之間聯(lián)系很弱，或者來(lái)自同一個(gè)電網(wǎng)但其間的電氣距離較遠(yuǎn)，一個(gè)電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運(yùn)行時(shí)或發(fā)生短路故障時(shí)，另一個(gè)電源仍能不中斷供電，這樣的電源都可視為雙重電源。

　　”顯然分三種情況：1、分別來(lái)自不同電網(wǎng)的電源;2、來(lái)自同一電網(wǎng)但在運(yùn)行時(shí)電路互相之間聯(lián)系很弱;3、來(lái)自同一個(gè)電網(wǎng)但其間的電氣距離較遠(yuǎn)。這里面第一個(gè)情況很好理解，但較難實(shí)現(xiàn)。其他兩種情況出現(xiàn)的“很弱”“電氣距離較遠(yuǎn)”，由誰(shuí)來(lái)界定，如何來(lái)執(zhí)行，并沒(méi)有明確。咱們直接追溯到IEC標(biāo)準(zhǔn)，雙重電源Duplicatesupply，英文解釋是asupplytoaloadbytwocircuitswhichareconsideredtobeindependentofeachotherintermsofsecuritysupply。也是相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)電源的意思，GB50052應(yīng)該是直接翻譯的IEC標(biāo)準(zhǔn)。

　　回到新版規(guī)范，該條雙重電源的規(guī)定大大提高了原有設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)礦井電源的要求，目前多數(shù)生產(chǎn)煤礦雙回電源引自同一個(gè)上級(jí)變電站，其是否能夠滿(mǎn)足雙重電源獨(dú)立性的要求有待判定。新建煤礦，如屬西北偏遠(yuǎn)地區(qū)，很難找到滿(mǎn)足要求的雙重電源;即便東部發(fā)達(dá)地區(qū)，找到電氣上相對(duì)獨(dú)立的雙重電源也要投入比以前多很多的資金。有些區(qū)縣，由一個(gè)220kV區(qū)域變電站獨(dú)立供電，而且僅運(yùn)行一臺(tái)主變壓器;在這樣的區(qū)縣的生產(chǎn)礦井，其雙回路電源即便引自?xún)蓚�(gè)110kV區(qū)域變電站，最后也是一個(gè)220kV電源點(diǎn)，本身也不能保證雙重電源;若要從其他區(qū)縣引來(lái)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立電源，不僅投資增加，在實(shí)際操作中也是很難實(shí)現(xiàn)的。

　　舉例來(lái)說(shuō)，筆者曾經(jīng)設(shè)計(jì)的山東濟(jì)寧花園煤礦，該礦附近有兩個(gè)110kV區(qū)域變電站、一個(gè)常店220kV區(qū)域變電站，按照原設(shè)計(jì)規(guī)范非常容易的選擇了兩個(gè)供電電源，但是其兩個(gè)110k區(qū)域變電站電源均引自常店220kV變電站，該站僅安裝一臺(tái)120MVA變壓器運(yùn)行，試問(wèn)花園煤礦的雙重電源從何而來(lái)呢?山東兗礦的三號(hào)礦井，其雙回路電源均引自二號(hào)礦井110kV變電站，若二號(hào)礦井110kV變電站母聯(lián)開(kāi)關(guān)、或者110kV母線(xiàn)故障，三號(hào)礦井的雙重電源又從何而來(lái)?東部地區(qū)的礦井情況都是這樣，那么西北部的礦井類(lèi)似情況更是可想而知。

　　我們來(lái)看一看《煤礦安全規(guī)程》上是如何規(guī)定的呢?《煤礦安全規(guī)程》2016版第四百三十六條：“礦井應(yīng)當(dāng)有兩回路電源線(xiàn)路(即來(lái)自?xún)蓚�(gè)不同變電站或者來(lái)自不同電源進(jìn)線(xiàn)的同一變電站的兩段母線(xiàn)).當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時(shí)，另一回路應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)礦井全部用電負(fù)荷。”這樣的規(guī)定，簡(jiǎn)單明了，可操作性強(qiáng)。可惜的是，原規(guī)程中“遇有與本規(guī)程相抵觸的，應(yīng)按本規(guī)程執(zhí)行”這句已經(jīng)從新版規(guī)程中刪除。這樣我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)就必須按照有更高要求的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)執(zhí)行。

　　礦井設(shè)計(jì)中可以采用雙重電源的定義來(lái)執(zhí)行，那么問(wèn)題來(lái)了，同樣的新版規(guī)范中，第12.4.2條規(guī)定，“一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，二級(jí)負(fù)荷宜由兩回線(xiàn)路供電。”那么礦井中的一級(jí)負(fù)荷有哪些呢?規(guī)范第12.4.1條，明文規(guī)定，“主要通風(fēng)機(jī)，井下主要排水泵、下山開(kāi)采的采區(qū)排水泵、升降人員的立井、暗立井提升機(jī)、瓦斯抽采泵、抗災(zāi)排水泵和防水閘門(mén)、向井下壓風(fēng)自救系統(tǒng)供風(fēng)的地面空氣壓縮機(jī)、有備用機(jī)組的井下局部通風(fēng)機(jī)”。

　　從雙重電源的定義看，礦井中哪些變電所能夠滿(mǎn)足相對(duì)的電氣獨(dú)立性呢?目前一般礦井均為10kV電壓下井，其主變電站10kV母線(xiàn)基本為單母線(xiàn)分段形式，單母線(xiàn)分段能否滿(mǎn)足電氣上的獨(dú)立性呢?顯然是不能的。所有的10kV饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)均布置在同一個(gè)10kV開(kāi)關(guān)室內(nèi)，其是否能夠滿(mǎn)足電氣上的獨(dú)立性呢?顯然是不能的。“一個(gè)電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運(yùn)行或發(fā)生短路故障時(shí)，另一個(gè)電源仍能不中斷供電，這樣的電源都可視為雙重電源。”試問(wèn)礦井主變電站的出線(xiàn)都不能滿(mǎn)足這樣的定義，場(chǎng)區(qū)變電所、井下中央變電所和采區(qū)變電所如何能饋出符合要求的雙重電源。

　　而《煤礦安全規(guī)程》又是如何規(guī)定的呢?第四百三十八條，“主要通風(fēng)機(jī)、提升人員的提升機(jī)、抽采瓦斯泵、地面安全監(jiān)控中心等主要設(shè)備房，應(yīng)當(dāng)各有兩回路直接由變(配)電所饋出的供電線(xiàn)路;受條件限制時(shí)，其中的一回路可引自上述設(shè)備房的配電裝置。”通過(guò)比較可以看出，一個(gè)要求“雙重電源”，一個(gè)要求“兩回路供電線(xiàn)路”，難易立判。

　　新版設(shè)計(jì)規(guī)范中大量采用了電力系統(tǒng)中慣用的名詞“雙重電源”;而其定義解釋又直接套用《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，勢(shì)必造成設(shè)計(jì)人員的困惑。在這方面，安全規(guī)程就顯出其編制的嚴(yán)謹(jǐn)性和可操作性。《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》本身就是針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范，其起點(diǎn)和高度是較高的;而新版《設(shè)計(jì)規(guī)范》是煤炭行業(yè)內(nèi)執(zhí)行的，對(duì)象都是礦井用電企業(yè)，所以編制時(shí)就應(yīng)該更貼近工程實(shí)際，更具操作性。

　　《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》在條文解釋中不止一次的提到，“無(wú)法得到嚴(yán)格意義上的兩個(gè)獨(dú)立電源”“實(shí)際中很難得到兩個(gè)真正獨(dú)立的電源”。在工程設(shè)計(jì)中，就更不能生搬定義來(lái)要求礦井及其內(nèi)部所有一級(jí)負(fù)荷必須由雙重電源供電，其滿(mǎn)足雙回電源即可。

　　筆者與業(yè)內(nèi)一位專(zhuān)家探討，他認(rèn)為，煤礦雙重電源可以簡(jiǎn)單定義為兩臺(tái)變壓器，只要兩回電源分別取自?xún)膳_(tái)變壓器即可認(rèn)為是雙重電源。這一定義應(yīng)與安全規(guī)程是大致對(duì)應(yīng)的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)[M].中國(guó)計(jì)劃出版社

　　2、《煤礦安全規(guī)程》國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局[M]，煤炭工業(yè)出版社

　　3、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)[M]，中國(guó)計(jì)劃出版社

　　作者簡(jiǎn)介：周海斌，高級(jí)工程師

　　礦產(chǎn)論文投稿刊物：《礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào)》主要刊載礦業(yè)科學(xué)領(lǐng)域的原創(chuàng)性成果，內(nèi)容包括礦業(yè)工程、煤礦開(kāi)采、安全科學(xué)與工程、測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程、礦山建設(shè)工程、巖石力學(xué)與地下工程、礦山機(jī)械工程、礦山電氣工程與自動(dòng)化、礦物加工與利用、煤礦環(huán)境保護(hù)、煤炭能源綠色開(kāi)采與潔凈利用、管理科學(xué)與工程、能源安全與發(fā)展戰(zhàn)略等。