综采工作面供电系统设计要点与优化

煤矿综采工作面供电系统煤矿综采工作面供电系统是煤炭采矿生产中重要的组成部分，其负责为矿工提供照明、运输及通讯等各种电力设施的供电。

针对煤矿综采工作面供电系统的安全、可靠和高效，已成为煤矿生产安全和生产效益提升的一个关键问题。

为确保供电系统的安全稳定运行和人员的生命财产安全，煤矿综采工作面供电系统的设计与实施应该充分考虑煤矿独特的条件和要求。

1.煤矿综采工作面供电系统的结构煤矿综采工作面供电系统一般包括变电站、进口柜、主柜、断路器、接地开关、故障指示器、计量装置、线路及接线等。

变电站：变电站是煤矿综采工作面供电系统的核心，将输入的高压电源变换成适合各种设备使用的电能，一般由高压分配室、变压器室、低压配电室、控制室等组成。

进口柜：进口柜作为一种重要的开关设备，在煤矿综采工作面供电系统中起到分接高、低压电源及分配不同用电设备的作用。

主柜：主柜是连接进口柜和线路的重要设备，可以进行控制和保护供电系统。

断路器：断路器是煤矿综采工作面供电系统的核心设备，用于保障电路的正常运行。

接地开关：接地开关是用于将煤矿综采工作面供电系统的金属机壳连接地。

故障指示器：故障指示器是用于状态监测的设备，可以快速检测煤矿综采工作面供电系统中的任何异常情况。

计量装置：计量装置是用于检测煤矿综采工作面供电系统的电能使用状况、电力负荷等情况，并作为下一步安排的参考数据。

线路及接线：线路及接线是将电力连接煤矿各地设备的纽带，负责供给照明、通讯、掘进、排水、通风等各种电气应用设备。

2.煤矿综采工作面供电系统的安装流程煤矿综采工作面供电系统的安装流程是一个非常复杂的过程，需要按照特定流程操作，以确保供电系统的安全性和稳定性。

该过程包括设计、验收、调试及安全运行等多个环节。

设计：设计过程必须根据矿井的特点、技术要求、用电负荷特点及矿区内各种设备等因素，提出合理的供电系统方案。

该方案必须经过专业技术人员的审查并组成评审委员会进行评审，确保在设计上符合生产要求，满足安全稳定运行的要求。

综采工作面供电系统设计第一节供电系统设计要求一、设计内容1、设计依据综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；综采工作面地质、通风、排水、运输情况；综采工作面的技术和经济参数；综采工作面的作业制度；综采工作面机械设备性能、数据及布置。

2．设计内容根据所设计综采工作面设备选型情况，选定移动变电站与各配电点位置；确定变压器容量、型号、台数；拟定综采工作面供电系统图；确定电缆型号、长度和截面；选择高低压开关；做继电保护的整定计算；绘制综采工作面供电系统图；造综采工作面供电设备表。

二、设计要求设计应符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计技术规定》；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、安全可靠。

三、供电设计有关规定1、《煤矿安全规程》中的规定严禁井下配电变压器中性点直接接地。

井下电气设备的选用，应符合表5—1要求。

表5—1 井下电气设备的选用井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：（1）高压，不应超过10000V；（2）低压，不应超过1140V；（3）照明、手持电气设备的额定电压和电话和信号装置的额定供电电压，都不应超过127V；（4）远距离控制线路的额定电压，不应超过36V。

采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。

(国外采煤工作面供电电压已达5000V)井下电力网的短路电流，不得超过其控制用的断路器的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。

40kw及以上的电动机，应使用真空电磁起动器控制。

井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放保护。

井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路和过负荷保护装置，或至少应装设短路保护装置。

低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护及远方控制装置。

移动变电站必须采用监视型屏蔽橡套电缆。

移动式和手持式电气设备都应使用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆．1140V 设备使用的电缆必须用带有分相屏蔽的不延燃橡套电缆；660V 的设备应使用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。

煤矿综采工作面供电设计说明一、供电系统的分类根据煤矿综采工作面的情况和电压等级，供电系统可以分为高压供电系统和低压供电系统两部分。

1.高压供电系统：2.低压供电系统：低压供电系统主要为井下照明、通风、监控等非主要设备供电。

具体包括配电箱、照明灯具、电缆桥架、插座等。

二、供电系统的设计原则供电系统的设计应遵循以下原则：1.安全可靠：供电系统设计应满足国家相关安全规定，确保供电设备在运行过程中不发生故障，且能够及时发现和排除隐患。

2.合理高效：供电系统设计应根据工作面的实际情况，满足设备运行所需的电能供应，降低能耗，提高供电的效率和质量。

3.经济合理：供电系统的设计应充分考虑成本问题，根据实际需要进行合理配置，避免不必要的浪费。

三、供电系统的具体设计要点1.高压供电系统设计要点：(1)变电站的选择：变电站应选择可靠性高、运行安全稳定的设备，具备过流、过压、短路等保护功能。

(2)高压开关柜的选型：高压开关柜应满足可靠性高、操作简便、经济合理的要求，具备过流、短路等继电保护功能。

(3)高压电缆敷设：应选择符合国家标准的高压电缆，并进行正确敷设，保证电缆的绝缘完好性和安全可靠性。

2.低压供电系统设计要点：(1)配电箱的选型：配电箱应选择品牌可靠、结构合理的产品，具备过载保护、漏电保护等功能。

(2)电缆的选择：应选择符合国家标准的低压电缆，并进行正确敷设和维护，保证电缆的安全可靠性。

(3)照明设计：应根据工作面的具体情况，合理选用照明灯具，并进行合理布局，保证工作面的照明质量，提高工作面的安全性。

四、供电系统的检验和维护程序1.定期检测：供电系统应定期进行综合性能和安全性能的检查，排除存在的故障和隐患。

2.配电设备的定期维护：配电设备应进行定期的保养和维修，并进行记录，以保证设备的安全可靠性。

3.灯具的定期更换：照明灯具应定期进行检查和更换，保证井下的照明质量。

总之，煤矿综采工作面供电设计是煤矿安全生产中的重要环节，其合理的设计能够保证设备的安全高效运行，并提高煤矿的开采效率和安全性。

综采工作面供电系统设计要点与优化
李国栋
【期刊名称】《矿业装备》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】为了促进煤矿企业的健康发展,需要强调在供电系统的优化设计,降低综采工作面各设备频繁启停对供电系统的影响,在确保供电稳定下,满足综采工作面的生产需要。

为此,阐述某工作面的开采情况,分析具体的综采工作面供电系统设计要点,提出供电系统的优化方向,以期可以为其他综采工作面的开采提供理论参考。

【总页数】2页(P238-239)
【作者】李国栋
【作者单位】山西华阳集团新能股份有限公司一矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD8
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◎王越煤矿综采工作面供配电系统设计研究（作者单位：铁法煤业（集团）有限责任公司大隆矿）随着技术的不断进步与发展，煤矿机械化程度也越来越高，要煤炭作业中，需要使用大量的机械设备，才能有效提高生产量，保证生产顺利开展。

机械设备的增加，也增加了综采工作面压力，随着装机总容量的增多，供电负荷也逐渐加大，给矿井安全提出了更高要求。

只有全面保证供电稳定，才能保证生产的稳定与安全。

一、煤矿井下配电网主要特点1.工作环境艰苦。

煤矿生产工作环境艰苦，其电气设备整体运行环境条件较差，受到环境的限制，综采工作面生产环境也恶劣，环境中的湿度大、温度高，整体通风条件不良好，影响到了设备的工作效果。

2.设备负荷大。

煤炭生产过程中，需要使用大量的机械设备，这些设备的运行需要通过主电缆进行供电，线路负荷大，压力大，往往会在运行过程中，出现用电负荷变化大的情况，如果功率不稳定，则会对井下设备产生影响，设备会在突然的电压不稳情况下出现损坏，设备的故障率较高。

3.危险因素多。

煤矿井下巷道及机房空间小，在使用过程中，往往存在很多的危险，影响到了供电的正常使用，常伴有顶板岩石、煤块下落危险，工作面安全程度不高，安全性难以保障。

4.线路系统复杂。

当前，我国煤矿井下供电系统不够稳定，线路往往会出现短路的情况，影响了正常的供电。

如果出现问题，则会导致触电事故发生，造成电气火灾和井下瓦斯爆炸等安全事故。

如果出现了短路故障，则会造成线路跳闸引起大面积停电，阻滞了开采进程，影响了工程进度与质量。

二、煤矿综采工作面供电系统存在问题1.功率因数较低，电能浪费严重。

煤炭生产过程中，机械设备的使用量不断增加，其功率越来越大，对线路的要求也就不断提高，整体看，煤炭开采线路压力非常大。

从线路统计分析看，线路平均功率因数在0.6-0.7间，长距离供电线路会导致大量无功电流的流失，电能浪费现象非常普遍，提高了生产的成本。

2.线路末端电压低，设备启动困难。

井下供电电缆线路较长，在长距离的供电中，往往会存在大量无功电流的不合理运行，而到了线路末端，则会出现电压降低的情况，特别是设备的同时启动与运行，更增加了电能的消耗，遇到用电高峰时，容易出现大功率综采设备无法启动的现象，影响了工作的整体效率与质量，煤矿综采工作面不能全部同时进行运行，生产效率上不去，影响了煤炭市场供应。

简述综采工作面供电系统设计摘要：综采工作面供电系统设计中，遵循煤矿企业对供电的基本要求及《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计技术规定》。

对于工作面供电设备要求及选择和一些保护措施。

关键词：综采工作面概述；设备选型原则；工作面保护系统目录前言一、综采工作面供电概述及原始资料1.1 综采工作面供电概述1.2 综采工作面供电设计所需原始资料二、综采工作面的设备选择及布置2.1 综采工作面设备选择2.2 综采工作面供电系统的拟定2.3 综采工作面供电系统设备布置三、供电负荷3.1 供电电压3.2 供电系统拟定原则四、工作面电缆的选择4.1 低压电缆型号、芯数的确定4.2 低压电缆截面的选则原则4.3 高压电缆的选择五、综采工作面电器的选择5.1 高压开关的选择5.2 综采工作面低压电器型号的选择5.3 综采工作面低压保护装置六、综采工作面过电流、漏电保护与接地系统6.1 过电流保护6.2 漏电保护6.3 综采工作面接地系统结束语参考文献前言综采工作面供电综采工作面供电系统设计中，遵循煤矿企业对供电的基本要求及《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计技术规定》。

根据工作面用电设备的技术参数，对综采工作面进行供电设计。

设计内容为：综采工作面设备的选型、布置及应用，综采工作面的保护措施及接地系统。

在相关的设计中达到了事半功倍的效果。

一、综采工作面供电概述及原始资料综采工作面供电设备的选型包括主变压器的选型、采区供电系统的拟定、低压电缆的选择和低压开关的选择。

1.1 综采工作面供电概述综采工作面供电是否安全、可靠、技术和经济合理，将直接关系到人身、矿井和设备的安全及采区生产的正常进行。

由于煤矿井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确地选择电气设备的类型及参数，并采用合理的供电、控制和保护系统，加强对电气设备的维护和检修，以确保电气设备的安全运行和防止瓦斯、煤尘爆炸。

随着煤炭工业的现代化，综采工作面机械化程度越来越高，机电设备的单机容量和工作面总容量都有了很大的增加。

15200综采工作面供电设计一、工作面供电系统概况15200综采工作面走向长2000m，采长196m,工作面支护采用ZZ5200/42/20液压支架。

综采工作面移动变电站的电源由2#采区变电所5#高压防爆开关供电，在轨道巷距工作面切眼80m处安装3台KBSGZY-1250/10移变对工作面采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、乳化泵和喷雾泵供电，二次电压为1140V，总负荷为2267KW；位于皮带巷口下方硐室安装一台KBSGZY-1000/10移变对皮带巷一、二部皮带供电，二次电压为1140V，总负荷为800KW；由原15200皮带巷KBSGZY-630/10移变供皮带巷、轨道巷两道低压负荷，二次电压为660V，总负荷为550KW；工作面通信闭锁控制保护装置KTC2型、照明系统由1140/127V综合保护装置供电，该面供电系统均设过流、漏电和接地三大保护。

二、移变容量计算1、设备负荷统计15200工作面的装机总功率为3817KW，其中综采工作面开关列车移动变电站1140V 系统总功率为2267KW，最大负荷为采煤机，功率为730KW；皮带巷1140V系统总功率为800KW最大负荷为皮带机，功率为2*200KW；660V系统总功率为550KW，最大负荷为绞车，功率为40KW。

具体负荷情况详见负荷统计表:15200工作面负荷统计表2、变压器容量选择(1)基本计算公式Sb=KxΣPe/cosψPj式中：Sb--变压器的计算容量，KVA；Kx--需用系数；ΣPe--所有设备的额定功率之和，KW；--加权平均功率因数。

cosψPj对于机械化采煤工作面，由于设备容量差别较大，其需用系数按下式计算：(2)综采工作面需用系数为：Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe取0.7。

(3)综采工作面加权平均功率因数COSψPj(4)综采工作面移动变电站变压器的容量计算：1)1#变压器：供采煤机、乳化液泵一台、喷雾泵ΣPe=980KW，Pmax=730KW；Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe＝0.4+0.6×730/980≈0.85=0.85×980/0.7=1190 (KVA)Sb=KxΣPe/cosψPj经计算1#变压器选用KBSGZY-1250/10型变压器满足要求。

综采工作面供电设计说明综采工作面供电设计煤矿供电, 因其工作场所特殊, 对供电要求特别严格。

在供电方面要求:①供电的可靠性；②供电的安全性；③供电的质量；④供电的经济合理。

因而，合理地选择供电方案和设备，是一个值得探讨的课题。

1 采区工作面供电设计一个工作面的供电系统一般由高压开关、变压器、低压馈电开关、动力电缆、用电设备等组成，见图1 （以普通综采工作面为例) .1.1 高压开关的选择及整定高压开关主要保护动力变压器低压侧发生的两相短路，因此选择高压开关的关键是电流互感器的容量，要求其灵敏度系数Km＆gt；1。

5。

高压开关的保护性能要齐全，具有良好的防爆性能, 要便于运输, 断流容量大。

矿井中多使用BGP- 6 型高压真空开关。

该开关保护性能齐全，具有过流、漏电、短路、断相、失电压等保护，应用广泛，以此开关为例进行整定计算.1.1。

1 短路电流整定短路电流整定倍数: 1, 2, 3，4，5, 6, 8, 10,12, 14, 16，共11 档。

1。

1。

2 过载保护整定过载保护整定倍数: 0。

4，0.5, 0。

6，0.7, 0.8,1。

0, 1。

2, 1.4，1。

6，1.8, 2。

0，共11 档。

1。

1.3 漏电保护整定漏电保护整定: 0.015 A～1.0 A。

1.1。

4 过载整定Iz= ( 1。

2～1。

4) ＆#215;＆＃931;Ie/(Ki＆＃215；Kb）。

式中: Iz———过载整定电流，A;Ki—-—电流互感器变流比；Kb——-变压器电压变比;＆＃931;Ie———所有负荷额定电流之和，A.例如：Iz=10 A, 二次电流为5 A, Iz/5=10/5=2,即整定在2.0 档。

1。

1。

5 短路整定Iz= ( 1.2~1。

4）＆＃215；（IQ+&＃931；Ie) /(Ki&#215；Kb) 。

式中：IQ-——最大电机的启动电流；ΣIe———其余电机的额定电流之和。

综采工作面供电系统设计第一节供电系统设计要求一、设计内容l、设计依据综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；综采工作面地质、通风、排水、运输状况；综采工作面的技术和经济参数；综采工作面的作业制度；综采工作而机械设备性能、数据及布置。

2、设计内容依据所设计综采工作面设备选型状况，选定移动变电站和各配电点位置；确定变压器容量、型号、台数；拟定综采工作面供电系统图；确定电缆型号、长度和截面；选择凹凸压开关；做继电爱惜的整定计算；绘制综采T作面供电系统图；造综采T作面供电设备表。

二、设计要求设计应符合《煤矿平安规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计技术规定》；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、平安牢靠。

三、供电设训有关规定1、《煤矿平安规程》中的规定严禁井下配电变压器中性点干脆接地。

井下电气设备的选用，应符合表5 1要求。

(3)照明、于持电气设备的额定电压利电话和信号装置的额定供电电压，都不应超过127V;(4)远距离限制线路的额定电压，不应超过36V。

采区电气设备运用3300V供电时，必需制定特地的平安措施。

(国外采煤工作而供电电压己达5000v)井下电力网的短路电流，不得超过其限制用的断路器的丌断实力，并应校验电缆的热稳定性。

40kw及以上的电动机，应运用真空电磁起动器限制。

井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放爱惜。

井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路和过负荷爱惜装置．或至少应装设短路爱惜装置。

低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的爱惜及远方限制装置。

移动变电站必需接受监视型屏蔽橡套电缆。

移动式和于持式电气设备都应运用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆．ll40V设备运用的电缆必需用带有分相并蔽的不延燃橡套电缆；660V的设备应运用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。

照明、通信、信号电缆应接受不延燃橡套电缆。

综采工作面供电设计一、综采工作面供电设计的重要性你有没有想过，咱们在地下的矿山工作，怎么才能保持灯火通明，设备运转如常？没错，关键就在于供电设计。

没有电，一切都得打水漂。

特别是在综采工作面，那些重型机械、照明设备，都离不开电的支持。

像我们走进矿井，没电照样不行，哪怕是一个小小的电灯泡没了光，整个人就会感觉整个世界都黑乎乎的，啥也看不见。

综采工作面供电的设计，简单说就是保证矿井下所有设备都能顺利运行，让矿工们能够放心工作，安全可靠。

电力供应如果出现问题，矿井里的生产就会陷入停滞，甚至可能造成不可挽回的损失。

可见，供电设计不仅仅是技术活，更是安全、效率、生产的保障。

再说了，矿山生产跟人命关天一样，万一哪天没电了，别说机器不动，就是工作人员的安全都成了问题。

所以，这个供电设计就得万无一失。

二、综采工作面供电设计的基本要求这供电设计可不是随便做做的事儿。

它得稳定，稳定才是王道。

矿井里的电，得保证24小时不断电，这也是综采工作面最基础的要求。

没有稳定的电力供应，设备一停工，停下来的是生产，甚至停下来的是整个矿山的命运。

稳定的电力供应，就像是矿山运行的脉搏，不能断，不能乱。

大家都知道，电力设施的设计要充分考虑到矿井的复杂性和特殊性。

毕竟，矿山不是普通的地方，地下的环境充满了湿气，气温变化大，一些电气设备如果不做好防护，随时都有可能短路或者发生故障。

所以，供电系统必须得选择那些符合矿井环境要求的电气设备，确保它们在潮湿、气温不稳的环境中也能照常工作。

要是你不小心，电线短路了，整个工作面没了电，那可就不好办了。

然后，再来看看电力的分配。

说白了，就是把电给谁用，怎么用的问题。

综采工作面涉及到的设备非常多，比如说采煤机、运输机、通风设备、照明设备等等，每一个设备都需要稳定的电源。

所以，电力的配备得合理，不能浪费，也不能短缺。

就好像你家里如果冰箱、空调、电热水器一起开，电表的数字蹭蹭蹭往上涨，那可不行。

每个设备都要有自己独立的电力供应线路，要有备用电源。