煤矿采区轨道下山供电系统优化设计

煤矿井下供电系统的规划与改造井下供电系统在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用。

合理的规划与改造能够确保供电系统的稳定性和安全性，提高矿井的生产效率。

本文将探讨煤矿井下供电系统的规划与改造，旨在为相关从业人员提供参考。

一、现状评估与规划在进行井下供电系统规划和改造之前，首先需要对现有的供电系统进行全面的评估。

评估主要包括以下几个方面：1.供电设备状态评估：检查井下供电设备的老化程度、运行状态和安全隐患，包括电缆、变压器、配电箱等。

2.供电线路评估：评估供电线路的可靠性和负荷情况，确定是否需要进行线路的拓展和改造。

3.电力负荷评估：分析矿井的用电负荷情况，确保供电系统能够满足矿井的正常生产需求。

在评估完成后，可以进行供电系统的规划。

规划应根据评估结果和矿井的实际情况进行，明确以下几个方面内容：1.设备更新换代计划：根据供电设备的老化情况，确定逐步更换的计划，并制定相应的预算。

2.电缆敷设和布线方案：考虑井下环境的复杂性，选择适合的电缆类型和敷设方式，并制定合理的布线方案。

3.可行性分析和决策：对规划方案进行可行性分析，包括经济性、可操作性等，最终确定最佳的规划方案。

二、改造与优化在规划完成后，需要进行井下供电系统的改造与优化。

改造与优化主要包括以下几个方面内容：1.设备改造与新设备引进：根据规划方案，逐步进行设备的改造和新设备的引进，确保设备的安全、可靠和高效。

2.电缆敷设和布线：根据规划方案进行电缆的敷设和布线，确保电缆的正常运行和使用寿命。

3.配电系统改进：对配电系统进行改进，提高供电系统的灵活性和可靠性，确保电力负荷的合理分配。

4.安全措施完善：改造过程中要充分考虑矿井的安全因素，采取相应的安全措施，确保改造过程的安全性。

三、运行与维护供电系统的运行与维护对于煤矿的安全生产至关重要。

在改造完成后，需要确保供电系统的正常运行，并进行日常的维护和检修。

主要包括以下几个方面：1.运行监测与管理：对供电系统进行实时监测，及时发现和排除运行故障，提高供电系统的可靠性。

煤矿安全供电系统的设计与优化煤矿是中国经济发展中不可或缺的重要资源，然而煤矿安全问题一直是困扰我国煤矿行业的一个难题。

为了确保煤矿作业安全，提高供电系统的可靠性和稳定性，设计和优化煤矿安全供电系统是至关重要的。

一、煤矿供电系统的重要性煤矿供电系统是煤矿生产运行的基础设施，其稳定性和可靠性直接影响到煤矿作业的安全性和效率。

煤矿供电系统主要包括变电所、高压配电、中压配电和低压配电等组成部分。

在煤矿作业中，供电系统需要满足大电流、大功率的要求，并同时保证系统的灵活性和安全性。

二、煤矿供电系统的设计原则1. 可靠性原则：供电系统应具备高可靠性，确保煤矿作业的持续供电，避免因供电故障造成生产中断和安全事故的发生。

2. 安全性原则：供电系统应具备良好的安全保护措施，确保供电设备和供电线路的正常运行，防止因短路、过载等问题引发火灾和人身伤害。

3. 灵活性原则：供电系统应具备良好的扩展性和适应性，能够满足煤矿作业的需求变化，随时扩容或优化配置。

三、煤矿供电系统的设计要点1. 变电所设计：变电所是供电系统的核心部分，应选用可靠的高压开关设备和变压器，确保电网的稳定电压和电流。

2. 配电线路设计：根据煤矿作业的需要，明确高压、中压和低压配电线路的布置和回路结构，确保各个回路的负荷均衡。

3. 供电设备选型：根据煤矿作业的需求，合理选择高压断路器、开关柜等设备，确保其负载能力和过载保护功能。

4. 地线系统设计：建立完善的地线系统，确保供电设备和线路的良好接地，提高系统的安全性。

5. 系统监控与保护：配置相应的监测设备和保护装置，实时监测供电系统的电压、电流、温度等参数，及时发现故障并采取相应措施。

四、煤矿供电系统的优化方法1. 负载管理：合理规划负载分布，避免负荷集中和电网负荷不平衡导致的供电故障。

2. 能效优化：使用高效节能的供电设备和节能措施，如采用变频调速技术等，减少能耗和能源浪费。

3. 故障预防：建立完善的故障预警机制，通过数据监测和分析，提前发现潜在的故障隐患，进行预防维护和设备更换。

保井下供电具有较高安全可靠性，保证井下作业安全。
３ ３完善 继 电保护 设备 系统
完善井 下供 电继 电保 护方 案 ， 改 善继 电保护 装置 系统 ， 提高 供 电系统 故
障或事故工况下动作选择性、可靠性和速动性。井下高压电动机、动力变压
器 等 高压 动力设 备 、控 制设备 等 ， 均需 按 照要求 设置 短路 、过负 荷 、接地 和 欠 压 释放 等保护 功能 。煤 矿应 根据 井下作 业 用电 负荷类 型 、保护 等级 、 分 布 位置、 使 用频 率等 实 际情况 ， 有针 对性 地进 行井下 供 电系统 继 电保护 方案 的 优 化设 计 ，同时 应采取 各 种先进 的 技术措 施 、设备 装景 等 ， 提 高井 下供 电 的
工业技术
●Ｉ
探讨煤矿井下供电系统的优化作用
王建文
（ 山西焦 煤西 山煤 电集 团杜 儿坪 矿机 电科 【 摘 ０ ３ ０ ０ ２ ２）
要】 煤 矿井 下供 电 系统 的优 劣直接 影 响到 电 网的安 全性 、可靠 性 、合理 性和 经济 性 。尤其 随着 煤矿 井 下采 掘机 械化 程度 的提 高 ，生产 工作 面不 断 向
前延 伸 、扩大 ，给 煤矿 井下 安 全供 电带来 了许 多不 利的 影响 。本 文从 煤矿井 下 供电 系统展 开分 析 ，对井 下供 电优 化布 设方案 与保 证供 电安 全 的技术措 施 进行
归纳 总结 ．
［ 关键 词］ 煤 矿井 下

供 电系统
优 化作 用
文章编 号 ：１ ０ ０ ９ －９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ）３ ４ －０ ３ ９ １ －０ １
中图分 类号 ：Ｘ ７ ５ ２
文献 标识码 ：Ｘ

煤矿井下供电系统的优化与节能随着煤矿生产规模的不断扩大和电力需求的增加，煤矿井下供电系统面临着诸多挑战。

如何优化供电系统，实现节能减排，成为当前煤矿行业亟需解决的问题。

本文将从供电系统结构、设备选择和管理优化等方面，探讨煤矿井下供电系统的优化与节能。

一、供电系统结构优化煤矿井下供电系统由输电线路、变电站和配电线路等组成。

在结构优化方面，可以考虑以下几点。

1. 优化输变电系统布局：合理规划输电线路和变电站的位置，减少输电线路的长度，降低线路损耗和电能消耗。

同时，合理配置变电站的容量和数量，保证井下各个工作区域供电的稳定性和可靠性。

2. 采用高效配电系统：应选择合适的配电设备，如高效变频器、可调节型中压电抗器等，降低电能损耗，提高供电效率。

另外，也要优化配电线路的布置，减小线路的损耗。

二、设备选择优化供电设备的选择对于煤矿井下供电系统的优化和节能具有重要意义。

以下是一些设备选择优化的建议。

1. 变频器在井下电机的应用：通过使用变频器控制电机的运行频率和速度，可以实现能耗的调节和降低。

变频器还具有起动电流小、调速范围广等优点。

2. 优化照明设备：煤矿井下照明设备通常需要长时间连续运行，因此选择低耗能、高亮度的LED照明设备是一个不错的选择。

LED照明具有寿命长、亮度高和能耗低等优势。

3. 提高电缆的导电性能：选择优质的电缆和导线材料，减少线路电阻和电压降低，提高供电效率。

同时，电缆的绝缘材料也应选择耐高温、耐磨损的材料，提高设备的使用寿命。

三、管理优化良好的管理对于井下供电系统的节能和优化非常关键。

以下是一些管理优化的建议。

1. 能源监控与管理系统：引入智能化的供电管理系统，对井下供电设备的能耗进行实时监测和分析。

通过对能耗数据的统计和分析，及时发现异常情况，并进行调整和优化。

2. 定期设备检修和维护：定期开展设备的检修和维护，确保设备正常运行和优化节能。

定期更换设备中的老化元件和损坏部件，保证供电系统的高效稳定运行。

煤矿电气自动化控制系统优化设计随着经济的发展和人民生活水平的提高，煤矿开采逐年加大，从而使得矿山电气自动化控制系统的重要性日益凸显。

本文旨在探讨煤矿电气自动化控制系统的优化设计，介绍其设计过程、需要注意的问题以及优化后的效果。

一、煤矿电气自动化控制系统的设计过程1. 系统架构设计煤矿电气自动化控制系统的架构设计是整个系统设计的基础，关系到整个系统的功能实现和性能表现。

其设计过程主要包括以下几个方面：（1）灵活性设计：为了能够适应煤矿不断变化的需求，系统需要具有灵活的设计方式。

在设计过程中，需要考虑到各种不同的工作环境和工作形式，为用户提供多种方案和灵活的使用方式。

（2）安全性设计：煤矿电气自动化控制系统的安全性设计是至关重要的。

需要将所有的安全要求考虑进去，确保系统的运行过程中不会导致人员伤亡或事故发生。

（3）可靠性设计：煤矿电气自动化控制系统需要长期、稳定地运行，因此系统的可靠性设计也是至关重要的。

需要考虑到系统可能发生的各种状况，并为之提供解决方案。

2. 控制逻辑设计控制逻辑设计是将煤矿电气自动化控制系统的功能和任务具体实现的过程。

其设计过程主要包括以下几个方面：（1）控制对象：控制对象是指煤矿电气自动化控制系统中需要进行控制的物理设备或过程。

在设计过程中，需要确定每个控制对象的具体功能和操作流程。

（2）控制算法：控制算法是指对控制对象进行逻辑处理和控制的算法。

在设计过程中，需要根据具体的控制对象和控制要求，选择合适的算法来进行控制。

（3）控制器选择：控制器是指实现控制算法的具体设备。

在设计过程中，需要考虑控制器的功能和性能，选择合适的控制器来实现控制算法。

3. 电气设计电气设计是指电气部分的设计工作，包括电力设备的选型、电气接线和布线等。

其设计过程主要包括以下几个方面：（1）电力设备选型：电力设备是煤矿电气自动化控制系统的基础设施。

在设计过程中，需要根据具体需求和工作环境，选择合适的电力设备。

煤矿井下采区供电系统设计一、供电线路设计1.煤矿井下采区供电线路应采用三相四线制，线路电压为380/660V，频率为50Hz。

2.采用0.4/0.69kV双皮带电缆供电，采用Y型接线方式，配电箱与电缆的连接采用专用接头，保证安全可靠。

3.供电线路应采用集中供电和分散供电相结合的方式，根据井下设备的不同需求进行合理配电。

二、配电装置设计1.采用箱式变电站作为供电系统主要配电装置，箱式变电站应具备防尘、防水、防爆等功能，能够在恶劣的井下环境中正常工作。

2.配电装置应根据井下采区的实际情况进行合理布置，确保供电系统的可靠性和安全性。

3.配电装置应具备过载、短路、漏电等保护功能，并及时报警或切断电源，确保井下设备和人员的安全。

三、电缆敷设设计1.电缆应采用阻燃、耐磨损的特殊材料，具备良好的绝缘性能和机械性能，能够在井下恶劣环境中长期稳定运行。

2.电缆敷设应避免与锚杆、滚筒等设备相接触，避免外力磨损和机械损坏。

3.电缆敷设应采用固定夹具或线槽等形式固定，确保电缆的安全可靠运行。

四、绝缘电缆保护设计1.在采区内应设置绝缘保护装置，控制电缆的绝缘电阻，确保电缆与井壁不发生电击事故。

2.绝缘保护装置应具有自动断电功能，在电缆故障发生时能够及时切断电源，避免事故扩大发生。

3.绝缘电缆保护装置应定期检查和维护，确保其正常工作。

以上是一份关于煤矿井下采区供电系统设计的基本内容，为确保井下电气设备的安全运行，设计应遵循相关的国家标准和规范，并定期进行检查和维护。

同时，设计人员还需要根据煤矿井下采区的具体情况，合理安排供电线路、配电装置和电缆敷设等。

只有确保供电系统的可靠性和安全性，才能保障煤矿井下电气设备的正常运行。

(３) 拟 定 采 区 变 电 所 至 综 采 顺 槽 机 头 移 变
(５００ｋＶＡ) 高压电缆( 以至最长工作面的 １ 联巷拟
收稿日期:２０１９ － ０５ － ０７
作者简介:赵志辉(１９８８ － ) ꎬ男ꎬ内蒙古凉城县人ꎬ函授本科学历ꎬ助理工程师ꎬ现在国家能源集团神东煤炭集团石圪台
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ４４８ｋＶＡ
经计算ꎬ掘进一队可选择 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ － ５００ /
１０ 移变供电ꎮ
按掘进二、三队共用 １ 台移变拟定:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ８２７ｋＶＡ
经计算ꎬ掘进二、三队可选择 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ －
８００ / １０ 移变供电ꎮ
２５００ｍ 处的北回风大巷内ꎮ
(２) 供电方案ꎮ 北区变电所采用双回路供电ꎬ
电源 均 取 自 中 央 变 电 所 两 高 压 配 电 柜ꎬ 采 用
ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交联聚乙烯阻燃电缆供
电ꎬ 共 需 电 缆 ６２００ｍꎬ 现 有 ４０００ｍꎬ 还 需 购 买
ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交 联 聚 乙 烯 阻 燃 电 缆
(３) 采区水泵用移变:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ２７０ｋＶＡ
考虑到采区水仓作为北部区的主水仓ꎬ则选
两台 ＫＢＳＧＺＹ － ３１５ / １０ 移变供电( 双回路电源) ꎮ
(４) 北区二部胶带机用移变:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ４４１. ６ｋＶＡ
北区二部可选移变可选 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ － ５００ /
２２００ｍꎮ ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交联聚乙烯阻

煤矿井下采区供电系统设计技术要点摘要：近年来，我国工业发展的核心力量，工业水平已逐步向煤炭开采业转移。

在煤矿开采过程中，相关人员需要更加重视安全问题，有效保障施工人员的人身安全。

其中，供电系统的设计与施工人员的人身安全息息相关。

相关人员需要结合施工条件，促进煤矿开采环境的安全。

本文对煤矿井下采区供电系统的相关内容进行了分析，以期为相关企业提供参考。

关键词：煤矿开采；井下采区；供电系统设计1、煤矿采区供电原则供电系统的供电原则在煤矿区如下:(1)的情况下确保完整和供电系统的安全运行，整个煤炭矿区，最低数量的电缆和开关都应确保整个系统的，所以供电系统的成本最小化。

(2)矿区电气设备要求的负荷按不同的变压器进行分摊。

最好是根据变压器来设计一个工作面上可以共享的负载。

同时，在运行过程中禁止变压器并联运行。

(3)供电系统对电气设备采用工作面配电点，适用于径向供电;山上的传动电机适用于干线供电;在设计供电系统的供电线路时，宜采用最短线路进行供电，以避免资源浪费。

在轨道下铺设电缆是不合适的。

严禁在堆放物料的滑道内放置电缆。

同时，在设计供电线路时，尽量避免回电。

(4)矿区对于高浓度气体区域供电系统需要调整供电线，和需要重置特殊变压器、特种开关和电缆高气体区域，以避免矿区的瓦斯爆炸原因的失败供电系统在最大的程度上。

2、煤矿井下采区供电系统设计技术要点2.1、煤矿井下采区供电设计采区综采工作面采煤机一般采用3.3kV供电。

矿区采煤工作面设备由移动变电站供电。

移动变电站安装在采煤工作面设备列车上。

随着工作单元的不断移动，在轨道上安装无槽无电极牵引绞车和设备列车，回柱绞车等机械设备直接由矿区变电站供电。

为了使整个煤矿供电系统正常运行和稳定，合理设计供电系统必须执行，和系统中各个组件必须合理选择，例如选择电力变压器、电缆、短路电流和灵敏度的验证。

一切都需要合理设计。

在选择变压器时，您需要计算系统所需的电压负载。

在选择变压器时，要在保证可靠供电的前提下，尽量节约系统中使用的开关、电缆等设备。

煤矿井下双回路供电系统运行方式的革新与优化煤矿井下双回路供电系统运行方式的革新与优化一、问题提出2009版《煤矿安全规程》第四百四十一条规定：正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。

若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性和可靠性。

第四百四十二条规定：对井下变（配）电所【含井下各水平中央变（配）电所和采区变（配）电所】、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。

当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。

向局部通风机供电的井下变（配）电所应采用分列运行方式。

2009版《煤矿安全规程》对矿井及井下双回路供电系统的运行方式有两处阐述，双回路供电系统的运行方式有两种：即分列运行和并列运行，分列运行方式是指一路运行，另一路带电备用，两段母线之间的联络开关处于连接状态，如附图一所示；并列运行方式是指两路同时运行，两段母线之间的联络开关处于断开状态，如附图二所示。

分列运行方式适用于负荷较小的变（配）电所，其优点是两回路的负荷相同，两回路总配电开关保护整定相同，便于两回路的切换；缺点是运行电缆线路工作电流较大，压降较大，运行线路距离较短。

并列运行方式适用于负荷较大的变（配）电所，其优点是运行电缆线路工作电流较小，压降较小，运行线路距离较长；缺点是两回路的负荷不同，两回路总配电开关保护整定不同，当一回路停电时，另一路总配电开关需重新整定，不便于两回路的切换。

由于我集团公司各矿机械化程度较高，负荷较大，所以目前井下供电系统大都采用并列运行方式。

那么如何克服并列运行方式的缺点？如何在井下供电系统并列运行方式下实现向局部通风机供电的井下变（配）电所采用分列运行方式？是我们急需解决和革新的，优化井下供电系统，确保井下供电系统的连续性和可靠性。

二、技术方案论证目前我集团公司各矿井下中央变（配）电所双回路供电采用的并列运行方式大致有两种：一种是两趟动力电缆入井做井下双回路电源；另一种是两趟动力电缆和一趟“高专”电缆入井三回路电源。

矿井供电系统问题
1.现有的供电系统存在安全隐患，一旦发生故障，将严重影响矿井安全生产。 2.供电系统中的自动化设备较少，智能化水平低，不利于提高生产效率。 3.矿井供电系统的能耗较高，不符合绿色矿山建设的要求，需要进行节能优化。 以上内容仅供参考，具体情况需要根据实际矿井供电系统的情况进行分析和总结。
实施计划与预期效果
提高系统可靠性
1.新的供电系统采用成熟的技术和设备，具有更高的可靠性。 2.通过冗余设计和备份系统，确保供电的连续性和稳定性。
改善工作环境
1.优化后的供电系统减少了对环境的影响，改善了矿工的工作 环境。 2.通过引入新的通风和除尘设备，降低矿井中的粉尘和有害气 体浓度，提高矿工的工作效率和健康水平。
矿井供电系统优化方案
优化方案的目标和原则
优化方案的目标和原则
▪ 优化方案目标
1.提高供电系统稳定性和可靠性：通过优化供电系统，减少故障停机时间，提高矿井生产效率 。 2.降低能耗和运营成本：优化供电系统，降低设备能耗和维修成本，提高企业的经济效益。 3.提高供电质量：保证矿井设备的正常运行，提高产品的质量和产量。
▪ 接地系统
1.矿井供电系统必须建立完善的接地系统，保证人身和设备安全。 2.接地电阻应符合规范要求，定期进行测试并记录，确保接地系统的有效性。 3.对所有电气设备进行接地线连接，确保设备在故障状态下能够及时将电流导入大地，防止触 电事故发生。
电气保护与接地系统
接地材料选择
1.选择导电性能好、耐腐蚀、寿命长的接地材料，确保接地系 统的稳定性和可靠性。 2.严禁使用劣质接地材料，避免因材料问题导致接地系统失效 。 3.对接地材料进行定期检查和更换，确保其性能和使用寿命。
系统结构和设备选型

煤矿采区供电设计供电系统拟定煤矿采区供电设计主要是为煤矿的生产和运营提供稳定可靠的电力供应。

一个合理的煤矿供电系统设计应考虑到安全、经济、可靠性和灵活性等因素。

本文将从供电系统概述、供电参数选择、供电设备配置、供电线路规划等方面进行详细阐述。

一、供电系统概述煤矿采区供电系统主要包括变电站、配电房、动力配电设备和照明配电设备等。

变电站将高压电网的电能转换为合适的电压和频率，供配电房进一步将电能进行分配，动力配电设备和照明配电设备则将电能送到对应的用电设备。

二、供电参数选择煤矿采区供电系统的电压、频率和功率等参数的选择需根据实际情况进行合理选择。

通常情况下，煤矿采区供电系统中的电压等级应为10kV 或6kV，频率为50Hz。

根据供电负荷的大小和用电设备的特点，功率参数的选择也需适当合理。

三、供电设备配置煤矿采区供电系统中的供电设备主要包括变压器、开关设备和保护设备等。

变压器主要用于将高压电能转换为合适的电压，以满足不同设备的用电需求。

开关设备用于控制电能的开与关，保护设备则用于实现对供电系统的保护和安全。

四、供电线路规划煤矿采区供电系统中的供电线路规划需根据煤矿的布局和用电设备的分布来进行设计。

通常情况下，采区的供电线路应考虑到供电距离和供电容量等因素，以保证供电的稳定和可靠。

在供电线路的设计中，还需考虑到供电线路的安全性和故障处理，采用合适的线路保护装置和故障自动定位系统等。

在煤矿采区供电系统的设计中，需充分考虑到煤矿的特点和实际情况，以确保供电系统的正常运行和安全稳定。

同时，还需根据煤矿的发展和生产计划进行灵活规划和扩展，以满足未来的用电需求。

最后，为了确保供电系统的可靠和安全，还需加强供电设备的维护和检修，定期进行安全检查，及时排除潜在的故障和隐患，以提高供电系统的运行效率和可靠性。

确保采区供电系统在任何情况下都能提供安全可 靠的电力，预防发生电气事故。
02 设备可靠性
选用高可靠性、高稳定性的电气设备，降低故障 率，提高供电系统的稳定性。
03 备用电源
为确保安全可靠，应设置备用电源，以便在主电 源出现故障时能够迅速切换。
节能环保原则
优化供电系统
通过优化供电系统设计， 降低能耗，提高能源利用 效率。
应急预案
制定供电系统应急预案， 定期进行演练，确保在突 发情况下能够迅速响应。
事后分析
对故障处理过程进行记录 和分析，总结经验教训， 优化供电系统设计和管理 。
煤矿采区供电系统发展趋势
06
与展望
智能化发展
智能监控
利用物联网、大数据等技术，实时监控供电系统的运行状态，实现 故障预警和远程控制。
智能调度
供电线路设计
01
02
03
线路选型
根据采区环境条件和用电 设备特性，选择合适的电 缆型号和截面，确保线路 安全可靠运行。
线路路径
合理规划线路路径，尽量 避开危险区域，减少交叉 跨越，降低安全风险。
线路保护
根据线路长度和负载情况 ，配置相应的保护装置， 提高线路的稳定性和可靠 性。
变压器设计
变压器型号
减少环境污染
合理处理采区产生的废弃 物，降低对环境的污染， 保护生态环境。
节能设备
选用节能型电气设备，减 少电能消耗和浪费。
经济合理性原则
控制成本
01
在满足安全、可靠、节能环保的前提下，合理控制供电系统设
计的成本。
经济效益
02
提高供电系统的经济效益，降低运营成本，增加企业盈利能力
。
技术经济比较

中央下山采区供电设计一、中央下山采区供电设计的原始（一）中央下山采区巷道及其设备布置1、本矿井属低沼气矿井，中央下山采区包括南北两翼工作面：北翼0542工作面斜长210米，采高2.2米，倾角12°；南翼0531工作面斜长203米，采高2.2米，倾角0~33°；容重R=1.29T/m3,煤质中硬。

2、中央下山采区巷道及设备布置见图1（0531工作面供电设计已经有设计，在中央下山供电设计中不做详细说明）。

（二）采煤方法：采用走向长壁倾斜分层，金属网假顶下行全部垮落法。

（三）中央下山采区主要运输设备1、0542工作面主要运输设备0542工作面为两部SGB-40型（55KW）刮板输送机运输，机巷为两部SGB-40型（55KW）刮板输送机运输，运输横川为一部SGB-40型（40KW）刮板输送机运输，1315集中运输巷为DP-340/800吊挂式胶带输送机1部。

2、0531工作面的主要运输设备：0531工作面为两部SGB-40型（55KW）刮板输送机运输，机巷为三部SGB-40型（55KW）刮板输送机运输，运输横川为一部SGB-40型（40KW）刮板输送机运输，1333集中运输为DP-340/800吊挂式胶带输送机1部。

3、中央下山采区运输下山为吊挂式胶带输送机。

（四）电压等级及主要技术特征：向采区变电所变压器供电电压为6000V，中央下山采区设备电压为660V,煤电钻电压为127V。

中央下山采区设备配备表1-1采区电气设备技术特征表1-2(五)中央下山采区通风系统：1、0542工作面采区通风系统：新鲜风流由主井进风——井底大巷——轨道下山——1315集中运输巷——0542横川——0542机巷——0542工作面——0542风巷——1340总回风巷——通风上山——风井新鲜风流由主井进风——井底大巷——轨道下山——1333集中巷——0531横川——0531机巷——0531工作面——0531风巷——1380南总回风巷——风井（六）中央下山采区煤运输系统：0542（0531）工作面煤经SGB-40型刮板输送机——0542（0531）机巷SGB-40型刮板输送机——0542（0531）运输横川——1315（1333）集中运输巷——运输下山——1380运输巷——井底煤仓——主井皮带运输到地面煤仓二、中央下山采区变电所位置的确定：根据现在我矿井下巷道的实际情况以及1333采区变电所现在的位置，由采区变电所向（1）、0542风巷、1315北集中巷、0542机巷回采以及掘进工作面设备供电；（2）1333南集中巷、0531机巷、0531工作面下口供电。

矿山供电与用电系统设计与优化矿山作为能源资源的重要开采地，其供电与用电系统设计与优化显得尤为重要。

随着矿山能源消耗的增加，传统的供电与用电系统已经难以满足矿山生产的需求，因此对矿山供电与用电系统的设计与优化需求也越来越迫切。

，旨在提高矿山生产过程中的能源利用效率，降低能源消耗成本，优化供电与用电系统的运行稳定性和可靠性，提升矿山的整体生产效率。

在开展矿山供电与用电系统设计与优化的过程中，需要考虑诸多因素，包括矿山的地理位置、资源储量、生产工艺、设备配置、用电负荷特点、气候环境等方面的要素。

首先，矿山供电与用电系统设计与优化的核心是根据矿山生产的实际情况和用电需求，综合考虑矿山矿石开采、运输、选矿、破碎、输送等各个环节的能源消耗特点，合理规划供电系统的设计方案。

对于不同类型的矿山，其供电与用电系统的设计方案也会有所不同。

例如，对于距离电网较远的矿山，需要考虑利用分布式发电设备解决供电问题；对于矿山生产用电需求较大的场景，需要考虑安装储能设备以平衡用电峰谷负荷。

其次，在矿山供电与用电系统设计与优化的过程中，还需要关注能源利用效率和环保要求。

随着社会对环境污染和碳排放的重视，矿山企业在进行用电系统设计与优化时，也要考虑能源的清洁利用和环境影响。

采用清洁能源替代传统煤炭发电，实施能源管理系统，提高供电系统的能效，都是矿山企业应该考虑的因素。

另外，矿山供电与用电系统设计与优化还需要考虑供电系统的安全性和可靠性。

矿山是一个高风险高危险的生产环境，供电系统的安全和可靠性直接关系到矿山生产的顺利进行。

因此，在设计和优化矿山供电与用电系统时，需要遵守相关安全法规和规范，采用可靠的设备和技术，建立健全的维护管理制度，确保供电系统的安全稳定运行。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，矿山供电与用电系统设计与优化是一个复杂而系统的工程，需要多方面因素综合考虑，细致设计，深入优化。

只有通过科学合理的设计与优化，矿山供电与用电系统才能更好地支撑矿山生产的需求，提高生产效率，降低能源消耗成本，实现可持续发展。

２ ５ ＋１ ×１ ６ ／ ３ ＋ Ｊ Ｓ ｍｍ２ 。 本设计中， 所有开拓及掘进工作面的局扇均采用专用开
关， 专用 电缆供 电 ， 并配有风 电瓦斯 闭锁装置 。 掘 进工作 面的局扇 均采用 双 回路
供电。
（ ３ ） 井 下 电气设 备 保护 。 （ １ ） １ ０ ｋ ｖ 配 电设 备设 有短 路 、 过流、 失压 及 单相 选择 性 接地保 护 。 （ ２ ） ０ ． ６ ６ ｋ ｖ 配 电设 备设 有 短 路 、 过载 、 失压 及漏 电保 护 。 （ ３ ） 煤 电钻设有 电钻 变压 器综 合装置 ， 对 煤 电钻能 起动 短路 、 过载、 漏 电等 保护 ， 对煤 电钻能进 行 远距 离控 制 。 （ ４ ） 掘进 面 局扇 设有 风 电瓦斯 闭锁 装置 ， 工 作面 设 有瓦斯 断 电保 护装置 。
一
引言
中央 变 电所供 电 。 自中央变 电所 １ ０ ｋ Ｖ的两段母 线 分别 引 出电缆 向采 区运 输皮
矿井供 电系统 是煤矿 生产 的重 要动力 源 ， 其 系统设计 的优劣直 接影 响煤 矿 生产 的安全 稳定运 行和煤 炭 生产成 本 。 随着 煤炭生 产 技术的 迅速 发展 ， 煤炭 的 产量大 大提 高 ， 煤矿 作业 中大功 率 电机等大 型 电气设备 的不 断应 用和增 加 ， 井 下供 电系统承担 的负荷 就越来 越多 ， 这就要 求整个 井下供 电系统必 须提高供 电 质量 。 一旦煤 矿井 下供 电系 统出现 问题 ， 整个 矿井的正 常运转 必然 会出现紊 乱 ， 极容易 发 生瓦斯 事 故和淹 井 等恶性 事故 ， 其后果 不 堪设想 。 ＝ 井 下供 电系 统技 术改 造设 计 原 则 （ １ ） 一 定认 真贯彻 国 家有 关安全 生产 的各 项方针 政策和 法规 ， 遵 照有 关现 行的设 计 技术 规程 、 规 范及 规定 。 （ ２ ） 要 从整体 出发 ， 对提 出的优化 改造设计 方案进 行必要 的计算 ， 并要 求施 工图纸齐 全 深入 论证 电源 、 负荷及线 路布局 的合理性 ， 并要从定 性和 定量两方 ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ

关于煤矿井下供电控制系统的改进设计□ 马建旭 山煤集团霍尔辛赫煤业有限责任公司 山西长治 046000本文在重点分析霍尔辛赫煤矿井下供电系统运行中存在问题基础上，开展了该煤矿井下供电控制系统的改进方向及改进方案设计，并最终进行了该系统的实际应用测试，验证了该系统的高效性及可行性，大大提升了该煤矿井下供电系统的运行效率及安全。

1 霍尔辛赫煤矿井下供电系统存在问题分析煤矿供电系统在运行过程中，经常会因使用设备短路、漏电等故障现象而发生不同种类的运行故障，导致了供电系统中电气设备发生了不同程度的损坏现象。

由此，本文以霍尔辛赫煤矿中现有井下供电系统为例，对其运行中存在问题进行了分析，具体如下。

（1）在发生故障时不能准确判断发生故障的间隔，往往需要试送的方式来判断故障间隔，造成停送电时间过长，影响煤矿生产效率。

（2）井下交流电源取自照明综保电源，存在不稳定的因素。

（3）供电系统运行过程中，会出现消弧现象的发生，导致了电压保护柜中的熔断器频繁发生熔断现象，并伴随着系统单相接地现象的发生。

（4）一般在用电设备前端，会配备相应的整流器、变频器等电气设备，而系统中用电设备的同时启停，均会产生较大程度的电量冲击，当冲击电量超过整流器及变频器的承载能力时，则会发生电气设备的损坏现象。

（5）目前井下变电所没有装设井下供电监控系统，不能实现井下各10 kV变电所高压设备的遥测、遥信和遥控以及站内低压系统的状态量监测，无法实现历史事件查询、历史故障查询、报表、棒图等维护管理功能，也不能进行远程定值调阅和修改，保护跳闸后不能实现清晰完整的故障数据上传等。

（6）该煤矿供电系统在使用中普遍存在越级跳闸、选择性漏电保护装置选线不可靠、供电自动化水平不高等问题，综上分析，煤矿供电系统运行过程中故障现象的发生，将会对企业的煤矿开采量产生重要影响，造成重大的经济损失。

为此，有以霍尔辛赫煤矿现有供电控制系统为设计基础，对该系统进行升级设计已成为当下保证该煤矿生产效率的重点改进方向。

煤矿供电设备供电稳定性优化设计摘要：为了降低企业的用电成本、提高电网系统中电能的利用率和使用效果，人们开始在供电设备中采用无功补偿装置，目前普遍使用的煤矿电网无功补偿装置是机械投切式无功补偿装置，但是因其本身的技术限制，也存在着过电压和过电流问题，已经逐渐不能满足煤矿井下机械设备对稳定电能的需求，因此提出了一种基于相控投切技术的全新供电设备供电方式。

关键词：煤矿；电网；相控投切；无功补偿引言在国内，每年因为煤矿供电安全问题造成的恶性事故有很多，通常发生事故都会造成很多人员伤亡和财产损失。

所以，国家和煤矿企业更加重视煤矿供电安全的可靠性，不仅逐渐投入高效性和稳定性的煤矿供电设备，同时也不断改进并完善煤矿供电安全制度。

虽说最近几年煤矿安全事故得到一定控制，但煤矿供电系统还是潜在不少的安全问题，需要我们重视并着重解决。

为此，在接下来的文章中，将围绕煤矿供电设备供电稳定性优化设计方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供参考。

一、煤矿供电设备无功补偿的原理在煤矿供电设备中同时存在着确保系统中用电设备正常工作所需功率的有功功率和用于在用电设备中建立并维持磁场的无功功率，这些无功功率在用电设备的电网、电容及电感中运行，增加了电压损失以及电流功率损耗，严重地影响了煤矿供电设备的供电稳定性和电能的质量。

在通常情况下用电的各种设备不仅需要从电网中获得维持其正常运行的有功功率，同时还需要从电源处取得无功功率，此时若系统中的无功功率无法满足井下用电设备的正常需求，这些设备便无法正常的建立工作电磁场，造成其无法维持在额定情况下的工作，这时用电设备的电压就会出现下降，从而影响设备的正常工作。

因此为保证煤矿井下所有用电设备的正常运行，需要设置无功补偿装置。

通过实践发现，在煤矿供电设备中增加无功补偿装置后，供电设备的工作时的功率损耗有所降低，设备在运行中从电网中获取的无功功率也有所减少，因此极大地提高了系统的供电效率。

二、相控投切技术的原理相控投切技术是一种控制设备开关在供电设备中的电压和电流信号处于最佳相角时自动打开或者关闭的技术，相控开关工作的基本原理如图1所示，其整个控制过程中当系统在A点处收到控制系统发出的闭合信号后经过1个周期或者几个周期，在B处完成闭合的动作。