煤矿中央变电所供电设计

中煤金海洋南阳坡煤业有限公司 中央变电所供电及永久泵房安装设计方案 一、设计要求： 1、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。 2、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 3、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 4、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。 二、供电要求 1、电压允许偏差 电压偏差计算公式如下：

电压偏差＝额定电压额定电压—实际电压×100% 《电能质量供电电压允许偏差》（GB 12325—90）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压允许偏差值为： （1）35KV及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的+5%—－5%； （2）10KV及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的+7%—－7%； （3）低压照明用户为+5%—－10%。 2、三相电压不平衡 根据《电能质量三相电压允许不平衡度》规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。在采区变电所供电情况下，交流额定频率为50HZ电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的连接点电压不平衡度能满足规定要求。 3、供电可靠性 供电可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的可靠性。 4、中央变电所的位置选定和环境要求 1）、中央变电所要便于对硐室的扩大和设备的增加，同时便于体积较大的变压器等设备直接运到采区变电所硐室，减少运输设备的工作量。在满足工作量要求的同时还要满足顶板坚固，无淋水且通风良好，保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道5℃。 2）、中央变电所布置在进风巷与回风巷之间处。根据采区巷道布置，要使采区变电所能对采区的采煤、掘进及回采等进行供电。 5、高压供电系统的拟定原则及高压配电装置选型 1）、中央变（配）电所两回路电源线进行供电； 2）、中央变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。 3）、中央变电所内高压配电箱的选择，一般以额定电流进行计算选型即可，其计算步骤如下：（高压配电装置均按此公式计算配置） ①额定电压均选定为10kV ②配电箱的额定电流应大于所控制设备的最大长时工作电流：

即：IN=SN/1.732VN

式中：NI——所控制的设备(除高压电机外，一般是变压器)的最大长时工作电流(额定电流)Ａ； NS——所控制变压器的额定容量，kVA；

NV—变压器的高压侧电压，kV。

6、低压供电系统的拟定原则 1）、在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的设备最省； 2）、原则上一台启动器只能控制一台设备； 3）、当中央变电所动力变压器超过一台时，应合理分配变压器负荷； 4）、变压器最好不要并联运行； 5）、工作点配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点进线； 6）、供电系统应尽量避免回头供电； 7）、中央变电所供电应实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电； 8）、局部通风机和采煤工作面、掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装和瓦斯电闭锁置。 三、中央变电所高压开关、低压馈电及变压器容量、台数确定 1、中央变电所设备明细 序号 名称/型号 数量/台 用途 备注 1 高压防爆开关PBG—630/5 2 两路进线 2 高压防爆开关PBG—630/5 1 母联 3 高压防爆开关PBG—630/5 2 4#采取变电所两路 4 高压防爆开关PBG—630/5 2 4103采煤面两路 5 高压防爆开关PBG—400/5 4 备用 6 高压防爆开关PBG—400/5 1 动力变压器及局扇专变 7 高压防爆开关PBG—200/5 3 泵房大泵软启动 8 高压防爆开关PBG—200/5 1 动力变压器及局扇专变 9 高压防爆开关PBG—400/5 2 3#采取变电所两路 10 KBSGZY—800KVA/1140V/660V 2 风机专用变压器两台 11 KBSGZY—800KVA/1140V/660V 2 动力专用变压器两台 12 低压馈电KBZ—630A 5 低压馈电 13 低压馈电KBZ—400A 10 低压馈电 14 信号照明综保4.0KVA 1 变电所照明 备注：从4103采煤面原配电点移出两台PBG—400/5，三台PBG—630/5，至井下中央变电所，具体附方案1

四、中央变电所供电设计方案及电缆选型 一）供电方案 1、供电电压及供电方式的选择 当中央变电所的位置选定以后，对工作面的供电方式一般应遵循下述原则： ａ．对综采工作面的用电设备应采用1140V及以上电压供电，且在工作面的回风巷或进风巷设置移动变电站。 ｂ．对普采工作面尽可能采用1140V电压供电，在技术条件允许的情况下，可由中央变电所直接供电。也可在工作面回风巷或进风巷设置移动变电站。 ｃ．对炮采工作面，除特殊情况外，一般不设置移动变电站，可采用1140V或660V电压供电。如果需要，也可同时采用两种电压供电。 2、供电方案选择 供电方案选择是采区供电设计中最重要的一个环节。本节主要解决两个问题： ①合理的供电路线及负荷分组； ②选择技术、经济上合理的变压器容量。 在确定供电方案时应遵循《煤矿安全规程》的有关规定。 供电方案应从采区生产技术条件、负荷分布条件、供电距离等因素进行综合考虑，进行合理的方案分析，可选两种方案做出技术分析比较(不用做经济比较)。 二）电缆选型 1、总电网的允许电压损失

电压等级为1140V的电压允许损失 ΔUP1＝U2NT－95%UN ＝1200－95%×1140 ＝117V 式中：U2NT——变压器二次侧电压 UN——电缆上的电压 电压等级为660V的电压允许损失 ΔUP1＝U2NT－95%UN ＝693－95%×660 ＝66V 式中：U2NT——变压器二次侧电压 UN——电缆上的电压 2、各在线电的电压损失(各施工队的电缆电压损失按此公式计算） 支线电缆的电压损失按公式ΔUZ ＝（Kf∑PeLZ103 ）/（UeγAxηe）来计算。 式中：Kf—负荷系数 ∑Pe——电缆所带负荷KW LZ——电缆实际长度m Ue——电网额定电压V γ——电缆导体芯线的电导率m/(Ω.mm2) Ax——电缆截面积mm2 ηe——加权平均效率 3、电缆型号确定 中央变电所采用双回路供电，电源来自于地面35kv变电所，电压等级为10KV。根据供 电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型电缆用于额定电压为1140V的设备，MYJV22型电缆用于高压开关至移变的电缆，MYCP用于采煤工作面的电缆，其余所需电缆用MY型。井下中央变电所两路高压进线选择：MYJV22 3x240mm2 /10KV 五、中央变电所接地保护措施

井下保护接地系统是由主接地极、局部接地极、接地母线、接地导线和接地引线等组成. 井下保护接地网按<>相关规定执行. 电气保护接地工作，应按煤炭工业部颁发的有关矿井保护接地装置的安装、检查与测定工作细则执行。接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过2Ω，每一个移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其他相当接地导线，一以下各条同）的电阻值不得大于1Ω。 所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铠皮、接地芯线）和局部接地装置都应同主接地接成一个总接地网。主接地极应用钢板或耐腐蚀的钢板制成其面积不大于0.7m2,厚度不小于5mm。连接主接地极的接地母线，应用截面不小于50mm2的铜线截面不小于100mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm，截面不小于100mm2的扁钢。 电气设备的外壳同接地母线地母线局部接地极的连接电缆接线盒两头的铠装、铠皮的连接，应用截面不小于25mm2的铜线，截面不小于50mm2的镀锌线或厚度不小于4mm，截面不小于50mm2的扁钢。 六、漏电保护措施

一、 变压器中性点不直接接地供电系统的漏电保护措施。 1、装设灵敏可靠的漏电保护装置（漏电继电器）并与屏蔽电缆配合使用，提高工作可靠性。 2、采用保护接地装置。、 3、对电网对地电容电流进行有效的补偿，减小漏电电流值。 4、提高漏电保护装置和自动馈电开关的动作速度，采用超前切断电流装置等。 二、对低压电网漏电保护的要求 1、正常情况监视电网的绝缘状态，当绝缘电阻降低到下列数值时，应切断供电电源； 1140v电网——相对地绝缘电阻为30kΩ。 660v电网——相对地绝缘电阻为11kΩ. 380v电网——相对地绝缘电阻为3.5kΩ 2、动作速度。 3、检漏继电器只监视电网对地的绝缘电阻值，不反应电容大小。 4、电网的绝缘电阻值无论是对称下降还是不对称下降，动作电阻值不变。 5、检漏继电器内部阻抗值应很大，正常时保证电网对地的绝缘，不增加人身触电的危险 6、动作灵敏可靠，既不拒绝动作也不误动作。 7、检漏继电器的动作电阻不受电网波动的影响。 8、对电网对地电容电流能够进行有效补偿。 9、送电前，发现漏电，应该将电源开关闭锁，以防向故障电网送电。 10、动作要有选择性，以便缩小故障范围。 七、井下中央变电所的防火措施

一、 井下中央变电所必须用耐火材料建筑，硐室出口附近5m之内的巷道支架应用耐火材料支护。 二、 硐室出口出必须设置两重门，既铁板门和铁栅门，铁栅门在平时关闭，铁板门平时向外敞开，当硐室内发生火灾时，铁板门能自动或手动关闭，对铁板门和铁栅门的要求符合《煤矿安全规程》第426条。 三、为了通风良好，《煤矿安全生产规程》规定硐室长度超6m时，必须在硐室两边各设一个出口，出口处必须符合规程中第426条规定，硐室内最高温度不得超过附近巷道中温度5℃。 四、硐室敷设的电缆，根据《煤矿安全规程》规定要将其黄麻外皮剥掉，同时应定期在铠装层上加涂防锈油漆，硐室内应设有砂袋、砂箱及干式灭火器材。

关于改造4103采煤面高压供电点的方案1

应矿方要求，将原4103采煤面高压配电点的5台高压配电装置，移至中央变电所内。

具体方案如下： 2台PBG-400 3台PBG-630 高压配电装置 1、在施工前，首先断掉4103采煤面高压配电点的电源。 2、从4103采煤面高压供电点至中央变电所距离约300米，运输需铺设轨道24KG，600米。将高爆装入平板车，人工推运至中央变电所。 3、待供电点的5台高爆运至中央变电所安装完毕后，将从中央变电所内出两根4103采煤面电源。（具体附井下中央变电所供电原理图） 4、4103采煤面至中央变电所中间电缆连接均用冷缩装置连接。