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2019煤矿矿井供电设计说明

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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：）（A17.699.01032.1078I  14.60

15.117.69J

IAne2mm

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。

60.142mm＜702mm,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷1078.2kW。 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0.81，则Ix=275×0.81=222.75（A） Ix=222.75A＞I=69.17A 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∮=0.9时为0.644%/MW.km(查表) 则电源线路电压降为：△U1%=1.0523×2×0.644%=1.36%＜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 1653.25kW 设备工作容量 1421.65kW 有功负荷 1078.2kW 无功负荷 801.54kvar 视在功率 1346.33kVA 功率因数 0.82 按补偿后功率因数达到约0.95，则所需补偿电容容量为



1cos11cos1202PQ



195.095.01182.082.012.1078Q

=377.38kvar 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： 381.54kvar 视在功率： 1145.24kVA 功率因数： 0.95 矿井投产时年耗电量：2632802kW.h，吨煤电耗29.24kW.h/t。 表10-1 电力负荷统计表（投产时期、最大负荷时期） 序号 负 荷 名 称 电压 V 电机容量kW 总台数 工作台数 设备容量 需用系数 Cosф 计算容量 年耗电量（kW·h） 吨煤耗电量（kW·h/t） 变压器型号（台数） 总容量kW 工作容量kW 有功功率kW 无功功率kvar 视在功率

kVA

一 井下负荷 （一） +280m变电所

KBSG-315/10/0.69 （1台） 1 一级行人暗斜井人车 660 37 1 1 37 37 0.7 0.8 25.90 19.43 32.38 59829 0.66 2 二级行人暗斜井人车 660 37 1 1 37 37 0.7 0.8 25.90 19.43 32.38 59829 0.66 3 一级提升暗斜井绞车 660 185 1 1 185 185 0.82 0.85 151.70 94.02 178.47 73302 0.81 小计 660 3 3 259 259 203.5 132.88 243.23 192960 2.13 （二） ±0m变电所 1 煤电钻 127 1.2 6 3 7.2 3.6 0.8 0.8 2.88 2.16 3.60 7603 0.08

KBSG-500/10/0.69 （2台） KBSG-100/10/0.69 （1台）

2 探水钻机 660 7.5 2 2 15 15 0.4 0.82 6.00 4.19 7.32 5940 0.07 3 泥浆泵 660 2.2 2 2 4.4 4.4 0.4 0.8 1.76 1.32 2.20 1742 0.02 4 调度绞车 660 11.4 2 2 22.8 22.8 0.5 0.8 11.40 8.55 14.25 15048 0.17 5 挖掘式装岩机 660 18.5 2 2 37 37 0.7 0.8 25.90 19.43 32.38 59829 0.66 8 ±0m标高水泵房水泵 660 132 3 3 396 396 0.85 0.8 336.60 252.45 420.75 439085 4.88 10 机车充电 660 20 2 1 40 20 0.75 0.7 15.00 15.30 21.43 73920 0.82 11 采区照明、信号 127 5 1 1 5 5 1 0.95 5.00 1.64 5.26 7920 0.09 小计 660/127 20 16 527.4 503.8 404.54 305.04 507.18 611087 6.79 （三） 局部通风机 660 11 4 2 44 22 0.9 0.85 19.80 12.27 23.29 144540 1.61 小计 660 4 2 44 22 0.9 0.85 19.80 12.27 23.29 144540 1.61 （四） 采煤工作面移动变电站 1 采煤机 660 100 1 1 100 100 0.7 0.8 70.00 52.50 87.50 300300 3.34

KBSGZY-315/10/0.69（1台） 2 刮板输送机 660 40 2 2 80 80 0.7 0.8 56.00 42.00 70.00 184800 2.05 3 乳化液泵站 660 37 2 1 74 37 0.5 0.8 18.50 13.88 23.13 30525 0.34 4 工作面运输巷带式输送机 660 30 1 1 30 30 0.8 0.8 24.00 18.00 30.00 79200 0.88 小计 660 6 5 284 247 168.50 126.38 210.63 594825 6.61 井下合计 33 26 1114.4 1031.8 796.34 576.57 984.33 1543412 17.14 二 地面负荷 1 主要通风机 380 37 4 2 148 74 0.95 0.81 70.30 50.90 86.79 615828 6.84

S11-100/10/0.4（2台） S11-315/10/0.4（2台）

2 空压机 380 55 4 3 220 165 0.8 0.8 132.00 99.00 165.00 261360 2.90 3 机车充电机 220 20 3 2 60 40 0.7 0.7 28.00 28.57 40.00 73920 0.82 4 锅炉房 380 9.2 9.2 0.3 0.6 2.76 3.68 4.60 7286 0.08 5 坑木加工房 380 8.2 8.2 0.3 0.6 2.46 3.28 4.10 6494 0.07 6 变电所用电 220 12 12 0.75 0.7 9.00 9.18 12.86 19008 0.21 7 地面生产设施 380 10 10 0.6 0.8 6.00 4.50 7.50 15840 0.18 8 给水处理 9.2 9.2 0.3 0.6 2.76 3.68 4.60 7286 0.08 9 机修、电修 380 20 20 20 0.35 0.65 7.00 8.18 10.77 18480 0.21 10 矿灯房 220 0.75 3 3 2.25 2.25 0.7 0.7 1.58 1.61 2.25 11088 0.12 11 办公、照明及其它 220 40 40 0.5 0.85 20.00 12.39 23.53 52800 0.59 地面合计 14 10 538.85 389.85 281.86 224.97 362.00 1089390 12.10 全矿合计 / 47 36 1653.25 1421.65 1078.2 801.54 1346.33 线路变压器损耗 78.21 电容补偿 420.00 补偿后 0.95 381.54 1145.24 矿井年总电耗（度） (投产时期） 2632802 吨煤电耗（度）（投产时期） 29.24 （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Sd=100MVA,由Ud=Uc,得Uc1=10.5kV,Uc2=0.4kV,得

kVMVAUIcd5.1031003S1d1=5.50kA

2）计算各元件的电抗标幺值 （1）电力系统的电抗标幺值：kAkVMVASXocs255.103100Sd*=0.22 （2）10kV架空线路电抗标幺值： 22d0*5.10100235.0S）（kVMVAkmUlXXcWL

=0.63

（3）总电抗标幺值和短路电流及短路容量 ①总电抗标幺值：***1WLsXXX=0.22+0.63=0.85

②三相短路电流周期分量有效值85.050.5*111kAXIIdk=6.5kA ③各三相短路电流 10kV母线侧短路电流为:1"kIII=6.5kA 10kV母线侧短路稳态电流为："51.1IIsh=1.51×6.5kA=9.82kA 10kV母线侧短路冲击电流为："55.2Iish=2.55×6.5kA=16.58kA

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煤矿采区变电所设计说明

煤矿采区变电所设计说明

煤矿采区变电所设计说明1 采区变电所的位置（1）采区变电所应布置采区用电负荷的中心，使各翼的供电距离基本相等。

（2）变电所的位置应设在铺设轨道的巷道附近，以便于设备的运输。

（3）变电所应设置在采区上山或石门附近的稳定围岩中，所选地点应易于搬迁变压器等电气设备和无淋水、矿压小，易于维护的岩层中。

（4）如果实际条件允许，可利用原有变电所，尽量减少变电所的迁移次数。

（5）一个采区尽量由一个采区变电所向采区全部采掘工作面电器设备供电。

（6）实际生产中，采区变电所多位于运输上山与轨道上山之间或上（下）山与运输大巷交岔点附近。

（7）变电所的地面应高出邻近巷道200 ~ 300 mm ，且应有3‰的坡度。

2 采区变电所的布置形式采区变电所的布置形式与它所在位置的巷道布置有关，当其设在两条上山之间时，一般呈“一”字形布置，如图9－3（a ）所示；当其设置在巷道交岔处，一般呈“L ”形布置，如图9－3（b ）所示；当其设在巷道的一侧时，一般呈“П”形布置，如图9－3（c ）所示。

3 采区变电所的尺寸确定采区变电所的尺寸应根据变电所内设备布置、设备的外形尺寸、设备的维修和行人等安全间隙来确定。

3.1 变电所长度变电所内布置两排设备时，变电所长度L 可由下式求得。

b t n l L 2)1(+-+=∑（9－4） 式中L ——变电所长度，m ；图9－3 采区变电所布置形式(a) “一”字形(b) “L”字形(c) “П”字形Σl——高、低压设备分别布置在硐室两侧，高压或低压设备宽度的总和，m；n——变电所内高、低压设备的数目，台；t——设备之间间隙，需侧面检修时，留设0.8 m，不需要检修时，留0.1 ~ 0.3 m；b——硐室两端设备距墙壁之距离，需侧面检修时，留设0.5 m，不需检修时，留设0.1 ~ 0.3 m。

采区变电所的高度一般为2.5 ~ 3.5 m。

3.2 变电所宽度布置两排设备时，变电所宽度B为：+=2（9－5）B++cDdA式中B——变电所宽度，m；c——设备与墙壁之间间隙，需检修时，取0.5 m，不需检修时，取0.1 ~ 0.3 m；A——高压设备中最大设备的宽度，m；D——低压设备中最大设备的宽度，m；d——中部人行道宽度，1.2 m。

煤矿安全供电系统的设计与优化

煤矿安全供电系统的设计与优化

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。

煤矿井下供配电系统设计

煤矿井下供配电系统设计

煤矿井下供配电系统设计摘要：电力是煤矿生产的主要动力来源，供电系统对于煤矿安全生产有着重要作用。

煤矿井下供电系统的可靠性及稳定性直接影响煤矿机电设备的安全运行。

本文简要阐述了矿井井下供配电系统、照明系统、保护接地的原则及要求。

关键字：井下；供配电系统；照明；接地；保护煤矿井下作业是一项高危行业，煤矿井下生产环境复杂，条件恶劣，井下瓦斯、粉尘、水等危害因素时时刻刻都在威胁着井下人员和设备的安全。

随着采煤技术的不断发展，各种先进机电设备的不断运用，在提高了煤矿生产效率的同时，极大地改善了井下作业环境，井下安全生产条件得到了明显提高，矿井抗灾能力以及安全保障能力明显增强。

与此同时，煤矿的安全生产对于煤矿供配电系统的依赖程度越来越高，如何保证煤矿供配电系统的稳定运行，确保井下正常、安全供电，对于保障机电设备的稳定运行、提高煤矿生产效率、促进煤矿企业的安全生产工作都具有重要的作用。

1.煤矿生产对煤矿供配电系统的要求煤矿企业是特殊供电用户，供配电系统是煤矿一切生产活动的基础，确保煤矿井下安全生产主要的机电设备如人员提升机、通风机、井下主排水泵等都离不开稳定的电力供应，一旦供电系统突然发生故障，导致突然停电，不仅影响生产，更会直接威胁到井下人员和设备安全，甚至造成较大的人员伤亡事故和财产损失。

因此，对于煤矿供配电系统的要求主要是要保证供电的安全、可靠以及供电的质量和经济性。

1.1供配电的安全性。

我国煤矿开采主要是在井下作业，井下地质环境复杂，巷道空间狭小，并且环境潮湿。

在井下条件下，供电设备和电缆等容易受到顶板等外部因素压力的影响，造成机电设备和线路的损坏；并且潮湿的环境，容易使机电设备和电缆的绝缘性降低，尤其是在井下相对密闭的、危险的瓦斯和煤粉尘环境中，井下发生人身触电和电火灾、爆炸事故的可能性更大，造成的危害也更大。

因此，对于煤矿供配电系统的要求首先就是要保证供电的安全性。

1.2供配电的可靠性。

煤矿的电力负荷分为三类，一类负荷是指如果突然停电即会导致人员伤亡或重要设备损坏，给企业造成不可挽回的重大损失的负荷，例如提升人员的立井提升机、主通风机、井下排水泵等等；二类负荷是指突然停电可能会造成较大经济损失的负荷，例如地面生产系统、综合机械采煤及运输设备、主提升机、压风机、安全监测及生产监控设备等生产或生产辅助设备；除一类、二类负荷以外的负荷都属于三类负荷，如生产辅助区、办公生活区等等。

矿山供电设计

矿山供电设计

供电能力及高压 母线上的短路容量等情况。 (6)采区年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电
价、硐室开拓费用、职工人数及严均工资等资料。
2、矿井部分 (1)井筒深度，井下各巷道的分布、标高、断面等情况。 (2)井下采区数目、掘进区数目及在井下的分布情况。 (3)井下运输方式，通风方式。 (4)井下涌水量情况。主排水泵的安装台数、正常及最大涌水量
(5)采区变电所的位置一般设在上(下)山的运输斜巷和轨道斜巷的 横贯内，或在甩车场附近的巷道内。当采用矿用一般型变压器 时，不得设在回风巷或工作面进风顺槽内。
(6)在多煤层的采区中，各分层是否分别设置或集中设置变电所， 应经过技术经济比较后决定。
(7)当附近变电所不能满足大巷掘进供电要求时，可利用大巷横贯 巷道设置掘·进变电 所。如大巷为单巷而无横贯巷道利用时， 可采用移动变电站。
参考资料
《煤矿安全规程》 《煤炭工业设计规范》 《煤矿井下供电设计技术规定》 《矿井低压电网短路保护装置整定细则》 《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》 《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》 《煤矿电工手册》第二分册(下) 《工矿企业供电设计指导书》
各类有关的煤矿电气设备产品样本、各类供电教材。
一、井下中央变电所位置的确定
(1)尽量靠近负荷中心，一般井下主排水泵是用电大户，因此可 与主排水泵房建在一起，呈“一”字形或“L”形布置。
(2)变电所内要求通风良好，温度不得超过附近巷道温度5℃。 (3)便于设备运输，电缆进出线要方便。 (4)地质条件好，顶底板岩层稳定，少压煤，无淋水。
根据上述要求，井下中央变电所一般设在井底车场靠近副井井 底的地方，并与中央水泵 房相毗邻。有条件时，可与牵引变 流所联合建筑。中央变电所应有单独通往井底车场或大巷的通 道。