2019煤矿矿井供电设计
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煤矿供电系统图规范为了提高全矿机电技术管理水平,规范供电系统图纸相关要求,提高供电可靠性,便于现场机电管理,特制订本规范。
第一条供电图绘制基本要求1、供电系统图纸的绘制、更新必须符合《煤矿安全规程》(2016版)、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法》相关规定。
2、各供电系统图纸的绘制必须与现场实际相符。
第二条供电图绘制分类及修订、审批要求1、供电系统图分类:1)矿井高压供电系统总图:由机电信息部负责绘制,图中设备包含井下移动变电站及以上高压配电设备。
2)矿井低压供电系统总图:由机电信息部负责汇总,图中设备包含各采掘工作面移动变电站及以下低压配电设备。
3)变电站、变电所、机房供电系统图:由变电站、变电所、机房分管单位负责绘制,图中设备包含变电站、变电所、机房内所有高低压配电设备。
4)配电点供电系统图:由分管单位负责绘制,图中设备包含配电点所有配电设备。
2、供电系统图的修订:1)矿井高压供电系统总图应在高压供电系统发生变化后3天内更新系统图,并打印审批。
2)矿井低压供电系统总图应在工作面搬家回撤或配电点搬迁等较大变化后,各采掘工作面分管单位上报供电系统图后3天内更新系统图,并打印审批。
3)正常生产秩序情况下,供电系统总图每季度更新、审批1次。
4)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图在供电系统发生设备增减、供电线路发生变更等变化后,应在3天内更新系统图。
5)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图发生增减小水泵、负荷线路缩短等局部变化时,可手动在图纸上进行修改,但修改次数不得超过3处,超过3次后应重新打印图纸并履行审批手续。
6)各单位供电系统图纸重新修订后必须在生产之前将电子版图纸发机电信息部OA进行备案。
3、供电系统图审批:1)矿井高压供电系统总图、低压供电系统总图需有设计人员、制图人员、审核人员、机电信息部部长、机电副总工程师、总工程师签字审核。
2)变电站、变电所、机房等供电系统图需有设计人员、制图人员、审核人员、单位负责人、机电副总工程师签字审核。
煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029—2019)中华人民共和国应急管理部发布1 范围本标准规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。
本标准适用于全国井工煤矿,包括生产、新建和改、扩建矿井。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
AQ6201 煤矿安全监控系统通用技术要求MT/T423 空气中甲烷校准气体技术条件3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1煤矿安全监控系统 coal mine safety monitoring system具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能,用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等,由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。
3.2传感器 transducer将被测物理量转换为电信号输出的装置。
3.3甲烷传感器 methane transducer连续监测矿井环境气体中及抽放管道内甲烷浓度的装置,一般具有显示及声光报警功能。
3.4风速传感器 air velocity transducer连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。
3.5风压传感器 wind pressure transducer连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地点通风压力的装置。
3.6一氧化碳传感器 carbon monoxide transducer连续监测矿井中煤层自然发火及胶带输送机胶带等着火时产生的一氧化碳浓度的装置。
3.7温度传感器 temperature transducer连续监测矿井环境温度高低的装置。
AQ 1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范•前言•1.范围•2.规范性引用文件•3.术语和定义•4.装备要求•5.设计和安装•6.甲烷传感器的设置•7.其它传感器的设置•8.使用与维护•9.煤矿安全监控系统及联网信息处理•10.管理制度与技术资料•附录A(资料性附件)矿用开关瓦斯电闭锁接线•附录B(规范性附件)低浓度载体催化式甲烷传感器调校方法•为贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全监察条例》等法律法规和《煤矿安全规程》,规范煤矿正确使用和管理安全监控系统和检测仪器,特制定本标准。
•1 范围•本标准规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。
•本标准适用于全国井工煤矿,包括新建和改、扩建矿井。
•2 规范性引用文件•《煤矿安全规程》•AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求•AQ6203-2006 煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器技术条件•MT423-1995 空气中甲烷校准气体技术条件•3 术语和定义•下列术语和定义适用于本标准。
•3.1 煤矿安全监控系统•具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能,用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制,由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。
•3.2 传感器•将被测物理量转换为电信号输出的装置。
•3.3 甲烷传感器•连续监测矿井环境气体中及抽放管道内甲烷浓度的装置,一般具有显示及声光报警功能。
•3.4 风速传感器•连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。
•3.5 风压传感器•连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的装置。
AQ 6201-2019煤矿安全监控系统通用技术要求General technical requirements of coal mine safety supervision代替AQ 6201-20062019年8月12日发布2020年2月1日实施中华人民共和国应急管理部发布前言本标准的全部技术内容为强制性条款。
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替AQ 6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》。
与AQ 6201-2006相比主要技术变化如下:——删除了甲烷断电仪、风电闭锁装置、甲烷风电闭锁装置的术语和定义(见2006年版的2.17、2.18、2.19);——增加了风向传感器、线缆、异地控制、工作方式的术语和定义(见3.45、3.46、3.47、3.48);——增加了按传输介质分类(4.2.5);——增加了多网、多系统融合的系统设计要求(见5.4.4);——增加了掘进工作面煤与瓦斯突出报警和断电闭锁功能(见5.5.2.3);——增加了采煤工作面煤与瓦斯突出报警和断电闭锁功能(见5.5.2.4);——增加了与应急广播、通信、人员定位等系统应急联动功能(见5.5.2.7);——增加了数据加密存储功能(见5.5.4.2);——增加了数据应用分析功能(见5.5.17);——增加了分级报警功能(见5.6.12.3);——增加了逻辑报警功能(见5.6.12.4);——增加了传输功能MT/T 1116、MT/T 1130、MT/T 1131等有关要求(见5.8);——增加了抗干扰性能评价等级(见5.11.1、5.11.2、5.11.3、5.11.4);——删除了可靠性(见2006年版的4.12);——删除了矿用一般型性能(见2006年版的4.14)。
请注意本文的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中华人民共和国应急管理部提出。
本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会(SAC/TC 288/SC 1)归口。
xx煤矿扩建工程项目施工方案编制时间:二〇〇九年三月四日第一章编制依据及工程概况第一节编制依据一、编制依据1、已审批的《广元市xx煤矿整合工程初步设计》方案。
2、已审批的《广元市xx煤矿整合工程安全专篇》。
3、四川省经济委员会关于《广元市xx煤矿初步开采设计方案》批复(川经煤炭函[2019]113号)。
4、四川煤矿安全监察局关于《广元市xx煤矿扩建(整合)工程初步设计安全专篇》批复(川煤监审批[2019]20号)。
5、广元市利州区煤管局关于广元市xx煤矿资源整合扩建工程开工报告(广利函[2019]24号)。
二、编制说明针对本矿的地形、地貌、交通状况及煤层赋存情况等特点,以尽量减少煤柱损失、回收煤炭资源为前提,对井下做到布局合理、系统完善、环节畅通、安全可靠、工程量少、工期短;对地面充分利用地形条件,优化矿井工业场地布置,体现有利生产、方便生活、紧凑合理、节约用地,并充分利用原有的设备、工程设施,以达到安全好、投入少、产出多、获取最佳效益之目的。
三、施工所选用的规范、规程1、《煤矿安全规程》及执行说明。
2、《井巷工程质量检验评定标准》。
3、广元市xx煤矿各工程操作规程及岗位责任制。
4、xx煤矿安全管理生产的规定和制度第二节工程概况一、现场交通条件xx煤矿矿权设置方案于2018年由四川省国土资源厅以川采矿区审字(2018)124号文批复,新矿区中心位于广元市利州区(以X=3591000,Y=35577000为中心点)318°方向、直距约6.3km的杨家岩办事处杨柳村六、八组。
从主井口至108国道有5km简易公路相通,离其最近的车站为广元汽车站,经公路、铁路可通往广元、成都等地,交通运输方便(见图1)。
矿山中心地理座标:东经:105°46′27.6″,北纬:32°28′55.9″。
(见交通位置图)。
二、工程概况1、开拓方式根据矿井开采范围、地形地质条件和煤层赋存情况,设计该矿采用平硐开拓,设计利用原有+626.4m平硐和原有+699.839m平硐。
煤矿井下供电系统防越级跳闸技术发表时间:2020-03-16T14:57:30.657Z 来源:《电力设备》2019年第21期作者:李东方张艳[导读] 摘要:煤矿行业是一个危险性相对较高的行业,并且工作人员的日常工作环境十分恶劣。
(鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限责任公司内蒙古自治区鄂尔多斯市 017300)摘要:煤矿行业是一个危险性相对较高的行业,并且工作人员的日常工作环境十分恶劣。
这就导致工作人员在回采电缆期间,如果发生摩擦,或者供电系统在运行期间应用了大量的变频器,以及应用一些软启动器等各种装置,系统在运行期间的谐振过电压过多,有可能会引起爆炸,造成严重的破坏。
鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对煤矿井下供电系统防越级跳闸技术提出了一些建议,仅供参考。
关键词:煤矿井下供电系统;原因;防越级跳闸技术引言随着我国煤矿产业的发展速度不断加快,在整个煤矿开采的规模上正在不断扩张,工作面正在朝着更深层次上不断延伸,为了最大限度上保证整个供电系统的安全性和可靠性,相关煤矿开采单位必须要针对供电系统防越级跳闸问题进行深入性的研究和解决,以此来有效保证整个煤矿井下开采工作的安全性和稳定性。
1.防越级跳闸原理在煤矿供电系统进行监控期间,采用的解决方案就是与供电系统的日常情况相结合,通过相应的分析与研究得到的相应的方案。
煤矿作业期间,在中央变电区域,或者其采煤变电区域,如果因为保护煤矿中采用供电系统的安全性,出现了一些紧急情况。
或者在长久应用后,进行保护时,形成具有较强冲击电能的负荷现象,导致煤矿供电系统中驱动继电器可以正常运行,而驱动继电器除了具有单项输出点外,还有其他辅助输出节点。
在应用辅助节点时,要对煤矿供电系统中输出电缆进行应用,将电力系统合理的进入到中央变电区域,再并入进线侧保护设施,在间隔应用煤矿供电系统时,应加强对内部保护设施的重视,其对于确保煤矿供电系统运行的安全性来说意义重大。
这主要因为,保护设施在具体运行过程中,能够将煤矿系统中出现间隔的起动继电器的各项动作作为一种类似遥信输出处理,因此,发现煤矿供电系统在运行期间发出保护起动信号后,可以快速起动电路隔断,实现防越级跳闸。
新临江煤矿(水井湾矿井)供电设计(一)矿井电源设计矿井采用两回电源线路供电,一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端,电压10kV ,供电距离2km ,采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。
(二)电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面全矿计算电流:)(A 17.699.01032.1078=⨯⨯=I14.6015.117.69===J I A n e2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。
2mm<702mm ,满足供电要求,并留有余地。
式中:矿井最大有功负荷。
2、按长时允许负荷电流校验电缆截面线路LGJ-3×70允许载流量:环境温度为25℃时为275A (查表),考虑环境温度40℃时温度校正系数,则Ix=275×=(A ) Ix=>I=3、电源线路压降校核供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数:当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为:△U 1%=×2×%=%<5% 式中:电源线路长取2km 。
来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。
(三)电力负荷1、矿井采用机械化采煤,投产时期即为最大负荷时期。
机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。
设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数按补偿后功率因数达到约,则所需补偿电容容量为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=1cos 11cos 1202ϕϕP Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--⨯=195.095.01182.082.012.1078Q =考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况,变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套,补偿无功功率420kvar 。
补偿后: 无功功率: 视在功率:功率因数:矿井投产时年耗电量:,吨煤电耗。
(四)送变电1、短路电流计算及主要设备校验矿井10kV 变电所两回电源分别取自大竹县木头变电站的不同母线段,由于缺乏变电站的相关短路资料,设计按变电站馈出柜中断路器额定开断电流(25kA )和线路阻抗较小的电源线路(LGJ-3×70/2km )进行短路电流计算: 1)地面变电所10kV 侧系统短路电流计算选取基准容量,一般取S d =100MVA,由U d =U c ,得U c1=,U c2=,得kVMVA U I c d 5.1031003S 1d 1⨯===2)计算各元件的电抗标幺值(1)电力系统的电抗标幺值:kAkV MVA S X oc s 255.103100S d *⨯⨯=== (2)10kV 架空线路电抗标幺值:22d 0*5.10100235.0S )(kV MVAkm U lX X cWL ⨯⨯=== (3)总电抗标幺值和短路电流及短路容量 ①总电抗标幺值:***1WLs X X X+=∑=+= ②三相短路电流周期分量有效值85.050.5*111kAX I I d k =∑==③各三相短路电流10kV 母线侧短路电流为:1"k I I I ==∞= 10kV 母线侧短路稳态电流为:"51.1I I sh ==×= 10kV 母线侧短路冲击电流为:"55.2I i sh ==×= 3)三相短路容量10kV 母线侧短路容量为:85.0100*)3(11MVA X S S d k=∑== 地面变电所采用HXGN-12型高压开关柜,主接线采用单母线分段。
高压开关柜额定电压12kV ,额定电流630A ,额定短路开断电流,额定动稳定电流50kA ,额定热稳定电流(4s )16kA 。
采用开关柜及真空断路器允许通过的最大电流峰值大于三相短路电流冲击值,符合要求。
表10-2 10kV 变电所主要设备选择及校验结果表注:表中分子为计算值,分母为设备参数。
2、电气主接线矿井10kV主变电所设于主平硐工业场地内,根据变电所负荷、电源及出线回路数变电所的10kV 主接线采用单母线分段接线。
3、主要电气设备选择矿井地面主变电所采用HXGN-12型交流金属闭封环网开关柜;采用GGD2型低压配电柜;高压开关柜成单列双通道布置。
4、所用电及操作电源地面变电所用电取自本变电所不同母线段上,所用电设所用电屏,可互为备用,自动切换。
操作电源选用GZDW01-100Ah/220型智能高频开关直流电源柜,直流系统电压为220V,以作为配电所、保护、自动装置、信号及事故照明之用。
5、控制、保护及测量系统地面变电所设成套微机综合自动化系统,变电所10kV进线断路器、母线分段及馈出线路断路器均可在主控制室集中操作,也可就地操作。
根据配电所主接线情况及继电保护规程规范要求,配电所主要电气设备继电保护及自动装置如下:1)10kV电源线路:横联差动保护、限时电流速断保护、过电流保护。
2)10kV母线分段:电流速断保护、过电流保护。
3)10kV线路:电流速断保护、过电流保护、过电压保护、单相接地选线装置。
4)10kV电力电容易:过流保护、过负荷保护、过电压保护、低电压保护、单相接地保护。
6、过电压保护及接地装置高压架空线路终端设50型避雷器,变电所设HY5WS-17/50型避雷器,低压馈出线上设置型避雷器,以防雷电波侵入,为防止直击雷及雷电波侵入,过电压等设置相应的防雷保护设施,在变电所两侧各设置1根防止直接雷击的独立避雷针,避雷针高20m,以防直击雷;变电所设避雷网进行防雷保护,配电所各段及10kV母线均设有过电压保护器;为防止真空断路器操作过电压,各断路器柜均设有组合式过电压保护器。
变电所设接地网,其工频接地电阻不大于1Ω。
电气设备金属外壳、设备构架、支架、开关柜及控制保护屏基础槽钢或角钢、电缆金属外壳等均就近与接地网连接。
7、变电所照明矿井10kV配电所采用交流220V电源为常用照明,户外采用低位投光作为操作检修照明。
配电装置室采用投光灯配合荧光灯、LED矿灯混合照明10kV配电室及其他配电室装设事故照明。
事故照明灯采用直流220V电源。
事故照明灯正常时由交流供电,事故时由自动切换至直流电源供电回路。
(五)地面供电根据矿井电力负荷分布地面设置:矿井10kV变电所。
1、地面变电所地面变电所设在主平硐地面工业广场内,地质条件良好,且不会受到洪水威胁。
变电所建筑面积200m2,采用室内布置,变电所内设事故照明,建筑物按二级防火等级考虑,采用防火材料修建,控制室、配电室等均使用外开防火门。
10kV架空进线端装设负荷开关、氧化锌避雷器和高压计量装置两组。
在变电所的两侧各设置20m高铁塔避雷针,保护变电所。
每支避雷针设一组接地装置,其接地电阻不大于10欧姆。
地面变电所10kV配电装置选用HXGN-12型高压开关柜共17台,其中进线柜2台,电源隔离柜1台,母联柜1台,PT保护柜2台,补偿电容柜2台,电容控制柜2台,供地面变压器柜2台,供风井辅助变电所2台,供井下变电所2台,供+280m变电所1台。
各开关柜成单列双通道布置,馈出电缆线沿电缆沟敷设。
地面变电所设2台S11-315/10/型变压器,变压器中性点接地,变配电后供空压机、监控系统主机、地面生产生活等设备用电。
设置GGD2型交流低压配电柜10台,其中进线柜2台,母联柜1台,补偿柜二台,馈出柜5台。
地面生产设备采用低压380V供电,主要通风机、空压机、监控系统主机、机车充电使用双回路电源线路供电,分别从地面主变电所配电房引入双回路电源,分接在配电室不同的母线段上,使用LGJ型低压架空线或矿用阻燃电力电缆。
其余用电设备均采用单回路供电线路。
照明为220V,采用三相四线制。
见:《地面变电所配电系统图》。
地面电气设备为保护接零,零线作重复接地。
地面变电所在变电所周围一圈地下处敷设闭式环形接地网,其接地电阻不大于4欧姆。
2)地面低压三相最大短路电流10kV母线侧短路容量为,取较大的短路容量折算到母线侧电抗为:400×400/1000/=供地面用电S11-315/10/型变压器电抗:4×400×400/100/315=20总电抗:+20=母线侧短路电流为:400/×=母线侧短路稳态电流为:×=母线侧短路冲击电流为:×=母线侧短路容量为:×315×400=选用GGD2型交流低压配电柜开关最大分断电流为30kA,额定动稳定电流63kA。
经验算,地面所选择开关设备分断能力、动热稳定性及保护装置可靠系统符合要求。
2、空气压缩机供配电分别从地面变电所电源不同母线段馈出两回电源至空气压缩机房,选用2回2×(×70+1×25)型交联聚乙烯电力电缆,单回电缆载流量为430A,供电距离60m。
按允许电压损失校验电缆截面:MYJV22-3×70+1×25型铜芯电缆单位负荷矩时电压损失百分数(380V):当cos∮=时为%/(查%=165×2××%=%<5%。
表)。
该线路电压降:△U1至空气压缩机房的电缆全线埋地敷设,电缆间的地中间距为100mm,并作好钢带接地,穿越管沟加装套管保护。
3、主要通风机供配电矿井通风容易和困难时期选用FBCDZ№2×37型矿用防爆轴流式主要通风机二台,主要通风机配套电机功率2×37kW。
设计对矿井回风平硐风井辅助变电所作改造利用,该变电所为主要通风机供电源。
设备总容量148kW设备工作容量74kW有功负荷无功负荷视在功率 功率因数风井辅助变电所设置在回风平硐主要通风机房附近,10kV 电源由地面变电所不同母线段馈出两回LGJ-3×25型架空线路输送供给,供电距离。
按计算有功电力负荷及功率因数计算: (1)按经济电流密度选择电源线路截面)(A 01.581.01033.70=⨯⨯=I36.415.101.5===J I A 2mm2mm<252mm,满足供电要求,并留有余地。
(2)长时允许负荷电流校验电缆截面查表得线路LGJ-3×25允许载流量:环境温度为25℃时为135A ,考虑环境温度40℃时温度校正系数,则Ix 2=135×=(A)Ix=>I=,电源线路安全载流量符合要求。
(3)按允许电压损失校验电缆截面查表得供电线路LGJ-3×25/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数:当cos ∮=时为%/,长度,计算有功电力负荷。
该线路电压降: △U 1%=××%=%<5%。
满足要求10kV 电源进线终端设置FW2-10G/100型高压负荷开关和50型避雷器。