（铁法煤业（集团）有限责任公司供电部辽宁铁岭112700）
摘要：小康25#线路主要担负小康矿、大平矿原煤外运铁路信号供电任务。自2013年起，因采区作业造成地表沉降，小康25#线路30#杆~57#杆逐渐没入水中，无法开展该段线路巡检及维护工作，杆塔基础长期浸水，杆塔倾覆的危险性逐步加大，对铁路信号的安全供电形成极大威胁，只有对该段线路进行改径才能确保供电安全。工程技术人员突破传统思维，将小康25#线路转移至机厂16#线路进行供电，沉区供电线路断引，通过重新计算线路短路电流，增设高压柱上真空断路器，合理设置保护定值等技术手段解决了线路保护难题，通过近几年的实际运行，证明此种方法既大幅节约工程计划资金，又消除了供电隐患，保障了高压线路的供电安全。
关键词：高压线路；转移供电；消除隐患
1.线路改造的背景及必要性
原小康变电所6KV配出25#铁路信号线路（以下简称小康25#），投运时间为1991年，线路长度约为18.5KM，全线300基杆塔，导线型号为LGJ-50mm导线。配出形式为小康变电所25#高压开关柜配出3*95mm2电缆转架空，线路带出10台6KV/0.4KV配电变压器，主要为小康矿、大平矿原煤外运西岗子火车站、孟家道班等铁路信号进行供电。自2013年起，因小康矿采区作业造成地表沉降，小康25#线路30#杆~57#杆逐渐没入水中，无法开展线路维护工作，因杆塔基础长期浸水，杆塔倾覆的危险性逐步加大，对铁路信号安全供电造成极大威胁，必须对该段线路进行改造以确保供电安全。（图1沉区供电线路简图）
2.线路改径方案的综合比较分析
2.1方案1：沿沉降区边缘将原线路改径
如果将小康25#线路沿沉降区边缘将线路改径，将沉降区内线路断引废弃。此方案需列入集团公司工程计划，组立12米杆塔约63基，LGJ-50*3导线3.8KM，线路通道具备，方案可行。但是此项方案投资较大，且征地不确定因素较多，施工周期较长。
2.2方案2：地表沉降区修建维护通道
如果将小康25#线路沿沉降区内8#~59#浸水杆塔基础以土石方进行回填，最终形成维护通道，在通道上重新组立杆塔51基，线路3.06KM整体抬高，同样需列入集团公司工程计划，方案比较可行。但是此项方案投资仍较大，施工周期偏长。
2.3方案3-1：将沉降区内线路断引废弃，线路接引至小康33#线路。
经过现场勘测，沉陷区小康25#线路附近供电部属产权线路一条：小康33#（水源），为矿供水专用线路，如果T接入铁路信号线路，从可靠性及维护等多方面考虑存在较大问题。并且同样需列入集团公司工程计划，并且需跨越铁路施工，组立18米杆塔2基，另组立12米杆塔约60余基，LGJ-50*3导线4KM，其他相关问题与方案1类似。此方案最终被放弃。
2.4方案3-2：将沉降区内线路断引废弃，线路接引至机厂16#线路。
为了节约企业资金，尽快消除供电隐患。生产技术人员突破传统线路改径思维，扩大勘测半径，（图2）所示机厂16#线路接引方案进入了考虑范围。机厂16#线路（铁路信号）主线路307基杆塔，主线型号LGJ-95及JKLGYJ-95，长度15.7KM,终端杆307#杆位于法库火车站附近，与小康25#线路终端杆300#杆直线距离约50M，具备连通可能性，虽然连通后主线距离达到了31.2KM，但并非没有此类长距离供电的成熟先例及运行经验。只要计算准确并辅以有效措施，正常用电及保护跳闸的各项要求能够较好解决。（方案3-2）图2。
3.小康25#线路转移供电继电保护计算
3.1参数的选定及统计计算：
3.1.1系统容量：设系统为无限大系统Sj=100MVA；系统电压Vj=6.3KV
3.1.2机厂变电所主变参数：Sn=6300KVA,短路阻抗8.6%。
3.1.3机厂变电所6KV母线标么值：Z*max=1.2364；Z*max=1.287。
3.1.46KV架空线路详细参数及阻抗标么值：
（1）机厂16#LGJ-95；JKLGYJ-95；15.7KM，Z*=19.0283；
（2）小康25#LGJ-50；18.5KM-3.6KM+0.8KM=15.5KM，Z*=28.8303。
3.2小康25线路转移至机厂16#线路供电后，沉陷区原小康25#线路至小康变电所出口59基杆塔3.6KM线路退出运行，彻底解决该段线路的安全隐患，铁路信号全部由机厂16#线路带出，主线路长度=15.7KM+18.5KM-3.6KM=30.6KM，因此主线路按照30.6KM进行计算。
3.3机厂变电所16#接引小康25#全线路短路电流表
3.4小康25#线路6KV高压用户表
小康25#线路6KV高压用户8户，总容量为735KVA，最大负荷电流为67A。
3.5保护装置动作电流：Iaoc=Krel*Kc*[I`lm/(Krel*Ki)]
式中：Krel-----可靠系数取1.2
Kc-----接线系数1
Kret-----返回系数取0.95
Lm----变压器额定电流
Ki----电流互感器变比100/5
I`lm---被保护线路最大计算负荷电流，安
Iaoc=1.2*1*[67/（0.95*100/5）]=4.23A,则保护整定值应＞Iaoc（4.23A*100/5=84.6A）
4.根据计算结果进行设备选型，增设6KV柱上真空断路器，合理设置保护动作值
4.1矿山供电系统的继电保护是安全供电的重要工具，装设应根据矿山电力系统的接线和运行特点，合理制定方案，选择设备力求技术先进经济合理。选择保护装置应快速并有选择地切除被保护区域内的故障。
4.2经过技术比较，高压熔断器保护虽能满足过流保护要求，但可靠性较低且操作不便。户外柱上真空断路器是三相交流50Hz，额定电压为12kV的户外配电装置，可供工矿企业，发电厂及变电站作电气设施的控制和保护之用，配用弹簧操动机构，具有开断关合负荷电流、过载电流计短路电流的功能，也比较适用于频繁操作，具有多次开断的能力。此次选用了带隔离刀闸的断路器，使断路器与隔离开关配合使用，组成具有明显断口的“组合断路器”，具有明显的断开点，保障无需全线停电时断路器下侧的作业安全。隔离开关选用了硅橡胶绝缘护套型，适应辽北地区较恶劣的气候条件和污秽环境，避免隔离开关的冰冻和氧化。
4.3选用A、C相配置电流互感器安装50/5、100/5、150/5规格的断路器。实际投入使用前应对主回路同级断口间，相间及对地部分进行42KV/1min工频耐压试验。试验合格后选择其中一个变比，在二次接线端子处施加动作电流，检定断路器的动作特性。投运后，当流经断路器主回路的电流超过互感器额定值时，通过互感器副边输出5A电流，驱动机构内部过流脱扣器，断路器分闸。根据Iaoc=84.6A的计算结果,CT接线选取100/5，注意接线板连线如下图3：
4.4机厂16#线路45#、85#、160#、228#杆各以安装真空开关；30#、45#、137#、204#、225#、264#均安装一组故障指示仪。机厂16#线路小康25#线路290#杆安装断路器接入之后，线路阻抗发生了变化，因此发生短路故障后的短路电流也与原小康25#不同，对线路不同点位短路电流如图4。
4.5灵敏系数校验
Km=Ik2mine/(Iaoc*Ki)=162A/(5A*100/5)=1.62>1.5
经校验灵敏度满足要求
5.线路转移供电实施后效果分析
5.1故障1：2015年6月18日17:05分，运输部调度反映孟家道班、西岗等地点没电，调度自动化系统显示机厂16#主线路正常，外线现场查看290#杆断路器确认其跳闸，经巡查发现故障为小康矿农场高压电缆短路引发，将故障点甩掉后，290#杆断路器送电正常。
5.2故障2：2016年5月3日22:10分，运输部调度反映孟家道班、西岗等地点没电，调度自动化系统显示机厂16#主线路正常，外线现场查看290#杆断路器后确认其跳闸，经巡查发现故障为286#~287#杆间树木倾倒在线路上引起断路器跳闸，树木移除、导线补强后，290#杆断路器送电正常。
5.3故障3：2018年9月21日8:10分，运输部调度反映孟家道班、西岗等地点没电，调度自动化系统显示机厂16#主线路正常，外线查看25#线路断路器后确认其跳闸，经巡查发现57#杆附近有村民放树引起断路器跳闸，检查线路未受损伤，290#杆断路器送电正常。
5.4结合附图4对上述三起故障进行分析，2015年~2018年这三起故障分别位于25#线路的首、末段，不同点位的短路故障验证了断路器保护的可靠性，未来如在该线路中段继续增设柱上断路器，可进一步增强保护的可靠性，减小停电影响面，降低故障查找难度。
6.结束语
近年来，随着国家节能减排政策的力度逐步加大，大明矿、大明立井矿井的关停，预示着矿区大范围6KV供电线路的优化、重配已经迫在眉睫，根据小康25#线路转移至机厂16#线路供电的成功经验，通过合理利用现有高压线路资源，对线路短路电流重新计算，合理配置高压柱上断路器，分段安装故障指示仪等措施，可以实现其它类似长距离线路的安全供电。认真总结运行以来的经验，归纳出更加行之有效的方法，在今后的实际工作中加以推广应用，就可以在较短时间内实现线路的顺利摘转，提高快速反应能力，降低工人作业强度，最大限度节约企业资金，不断增强矿区电网安全供电能力，为铁煤集团更快、更好发展贡献应有力量。
作者简介
贾宝田（1986）性别：男；职称：工程师，毕业于沈阳理工大学-光信息科学与技术专业，现任铁煤集团供电部生产办公室科员，研究方向：变电运行与检修工作；
李滨（1975.03.04）性别：男，职称：工程师，毕业于辽宁工程技术大学-矿山机电专业，现任铁法能源公司供电部生产办公室科员，研究方向：继电保护及设备管理工作；
黄奇（1985.05.10），性别：男；学历：在职研究生职称：工程师；现任铁煤集团供电部试验计量室技术员，研究方向：高压电气试验、继电保护及计量检定工作。