（金钼股份矿冶分公司三十亩地选矿厂陕西华县714102）
摘要：随着社会主义市场经济的快速发展，工业的快速发展，使得我国对矿产资源的需求越来越大。由于矿产资源较为偏僻，开采条件较为恶劣，如何合理的给矿产供电配电成了开采矿产遇到的关键性的问题。随着对矿产资源需求量的增大，这个问题越来越引起人们的关注。本文就露天矿供配电方式及供电系统设计进行了一系列的探索，希望能为露天矿的开采中的供电和配电提供一些借鉴。
关键词：露天矿；供配电方式；供电系统；设计
1引言
电力是露天矿产开采是最主要的动力系统，因此能否提供稳定有效的电力是露天矿产开采的核心，露天矿产的供配电系统关系到了矿产的生产。露天矿的自然环境恶劣，在设计供配电系统时应该充分考虑自然环境。[1]
2露天矿供配电的简介
随着露天矿开采越来越机械化，大型的机械设备也越来越多，使得人们对采场的供配电系统要求越来越高。因此能否提供稳定有效的电力是露天矿产开采的核心，大型开采设备也要求要有平稳的电力才能保证机器的正常运行，突然的断电容易对设备产生损害，因此选用什么设备开采矿产在供配电方式及供电系统设计也要加入影响因素中。[2]目前，露天矿的开采主要是利用一些大型的电力驱动设备，这类设备需要在自然环境恶劣的条件下运行，并且负荷波动很大、很频繁。由于采场十分的宽阔，在开采时地点变化较大，因此设备还要频繁的更换架设的地点。另外，采场经常性的使用爆破，会造成地表的震动，可能会对供电设备有一些影响。由此可以看出影响露天矿的供电问题的因素还是有很多，但是供电系统无论哪一环节出现问题都会带来采场的停产，因此露天矿的供配电方式及供电系统要尽量使采矿工作受到最小的影响。在设计供电系统时，应该以方便向采场的各种电力驱动设备供电，保障供电的连续稳定，并且能够灵活适应采场的变化为目标，合理配置供电系统各个部分的额定能力和参数。随着露天矿数量的增多、规模的扩大，供电系统必须进一步的改革、完善，可以利用新技术、大容量的大型化设备进行供电，合理的规划供配电方式及供电系统设计，能够提高供电的稳定性，满足开采设备的电力需求，保障矿产的生产工作。
3供配电的方式
露天矿的供配电方式一般有以下4种：
（1）环形线—横式供电系统
环形线—横式供电系统是将两根电源线围着采场环行布置，然后通过环形的线路联系在一起，形成一个完整的环形供电系统。然后在采场的周边架设可移动的变电站，通过移动式的变电站将电力引入采场内的电缆线路，利用电缆垂直引入用电设备中，形成横式的供电系统，具体的路线图如图1所示。[3]
使用这一种配电系统其优势在于：线路与采矿平台是垂直铺设的，因此受到的爆破影响较小；随着采矿区域的扩大，供电设备的移动量较小，只需要增加电线就能满足需求，这种配电系统的可靠性很好。它的缺点就是：线路的维护和铺设不方便，因为线路是与采矿平台垂直分布的，考虑到各种移动的设备比如车辆，要从线下通过所以电线需要架设较高的电杆，或者是深埋在地下，移动会比较困难。
（2）环形线—纵式供电系统
环形线—纵式供电系统是将两根电源线围着采场环行布置，然后通过环形的线路联系在一起，形成一个完整的环形供电系统。然后在采场的周边架设可移动的变电站，通过移动式的变电站将电力引入采场内的电缆线路，利用电缆平行引入用电设备中，形成纵式的供电系统。这种配电方式的优点在于：所有的移动设备都不会从线下通过，也不会从线上经过，不会发生碰到线路或者是压坏线路等事件。它的缺点就是：受到开矿时爆破的影响比较大；随着开矿作业的向内的延伸，其电线移动的工作量比较大，总的来说这种配电方式由于爆破和移动线路引发的停电时间比较的长，事故也发生的比较频繁。
（3）放射—横式供电系统
放射—横式供电系统是将从外面引来的电线垂直于采矿平台的台阶穿过采场铺设的，然后就近将电引入用电的机器，形成了放射—横式供电系统。[4]这种配电和环形线—横式供电系统一样都是横式的，因此具有其所有的缺点。另外大型的露天矿对电力的要求更高，因此需要较大的变压站，而这种供电系统下，在采场布置这种移动式的变电站比较不方便。由此可以看出放射—横式供电系统比较适合在采场内需电设备比较少的中小型的露天矿。
（4）放射—纵式供电系统
放射—纵式供电系统是将从外面引来的电线平行于采矿平台的台阶穿过采场铺设的，然后就近将电引入用电的机器，形成了放射—纵式供电系统。这种配电和环形线—纵式供电系统一样都是纵式的，因此具有其所有的缺点。另外大型的露天矿对电力的要求更高，因此需要较大的变压站，而这种供电系统下，在采场布置这种移动式的变电站比较不方便，移动起来也不方便。
4供电系统的设计
供电系统的设计主要分为以下6个步骤：
（1）确定电源数量
首先要根据露天矿的规模确定电源的数量，对于没有一级负荷的露天矿一般一个电源就能满足生产，而有一级负荷的露天矿最少需要2个相互独立的电源供电。对于电源的选择应先考虑是否有现成的电力供电系统，如果没有则需要考虑购进发电设备，自建发电厂。
（2）估算电力负荷
对于方案设计的初始阶段，只能运用单位产品耗电量法来估算露天矿的电力负荷，并且设计时应该尽量的留有变化的空间，可以先估算较大的电力负荷，防止后续实际操作时，负荷过大，无法满足需求。
（3）确定电源电压
露天矿的电源的确定要考虑到露天矿的范围、最大的电力负荷、供电距离对电压的影响等等因素。一般来说，露天矿的电压一般是35KV或者是6KV，主要是根据采场内用电设备的电压等级来确定的，要与其相匹配。
（4）确定主要变压器的数量及容量
主变压器的数量一般要由矿场的级别来定，比如：小型的矿场可以设置1台主变压器；大中型的矿场在没有一级负荷的情况下，一般都选用两台主变压器。对于主变压器的容量要在满足生产的同时留有15%——25%的富余。
（5）确定导线和电缆的截面
导线和电缆的截面将直接影响采场内电网是否能安全的运行，其选择至关重要，截面的选择主要是根据经济电流的密度来选择的。
（6）确定变电所的位置
变电所的位置要考虑到铺设费用和二次输出电压下降的两个因素。变电所要远离爆破的区域，应该设置在靠近负荷中心，布置在上风向，避免尘土的污染。变电所容易遭受雷击，因此应该在变电所建立避雷器，防止被雷电击穿变压器导致供电系统发生故障，导致停电、停产。
5总结
露天矿的供配电系统是否科学合理将会直接影响到露天矿的开采，采场内的供配电方式选择是否合理将直接影响到整个矿场供电的稳定性和可靠性。随着我国科学技术的进步，大型化、大容量、新技术的供电设备投入使用，运用合理的设计步骤，选择合适的供配电方式，露天矿供配电方式及供电系统一定会越来越完善，为露天矿的开采提供稳定、安全、高效的电力，在露天矿的开采中发挥越来越大的作用。
参考文献：
[1]任强.露天矿供配电方式及供电系统设计[J].建筑工程技术与设计，2013，（9）：179-180.
[2]董昕鹏，李云鹏.露天矿采选冶工程供配电系统的中性点接地设计[J].采矿技术，2016，（6）：29-32.
[3]张平宽.露天采掘场的供配电系统设计[J].露天采矿技术，2005（06）：27-29.
[4]张铁毅.露天矿供配电方式及供电系统设计[J].露天采矿技术，2011（05）：92-93+95.