煤矿矿井供电设计

新临江煤矿(水井湾矿井)之南宫帮珍创作

创作时间：二零二一年六月三十日 供电设计

(一）矿井电源

设计矿井采纳两回电源线路供电, 一回、二回电源来自年夜竹木头变电站分歧电源母线端, 电压10kV, 供电距离2km, 采纳一趟LGJ-3×70型架空线路输送至空中变电所.

（二）电源线路平安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

I1078.23100.969.17（A）全矿计算电流：

来自年夜竹县木头变电站的分歧母线段导线型号均采纳LGJ-3×70.

mm2＜70mm,满足供电要求, 并留有余地.

2式中：矿井最年夜有功负荷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）

3、电源线路压降校核

供电线路LGJ-3×70/10kV单元负荷矩时电压损失百分数：当

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

cos∮=0.9时为0.4%/MW.km(查表)

则电源线路电压降为：△U1×2×0.4%=1.36%＜5% 式中：电源线路长取2km.

来自年夜竹县木头变电站分歧母线段两回电源线路电压降均符合要求.

（三）电力负荷

1、矿井采纳机械化采煤, 投产时期即为最年夜负荷时期.机电设备安插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

设备工作容量 1421.65kW

按赔偿后功率因数到达约0.95, 则所需赔偿电容容量为

考虑到电容易的配置及矿井负荷的变动情况, 变电所电容易室装置BFMR11-420-3W型高压电容自动赔偿装置2套, 赔偿无功功率420kvar.赔偿后：

矿井投产时年耗电量：, 吨煤电耗.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

表10-1 电力负荷统计表（投产时期、最年夜负荷时期）

设备容量 计算容量 序号 负 荷 名 称 电压 机电容量总台工作需用年耗电量吨煤耗电量Cosф V kW 数 台数 总容量工作容量系数 有功功率无功功率视在功率 （kW·h） （kW·h/t） kW kW kW kvar kVA 660 660 660 660 127 660 660 660 660 660 660 127 660/127 660 660 660 660 660 660 660 380 380 220 380 380 220 37 37 185 132 20 5 11 100 40 37 30 37 55 20 1 1 1 3 6 2 2 2 2 3 2 1 20 4 4 1 2 2 1 6 33 4 4 3 1 1 1 3 3 2 2 2 2 3 1 1 16 2 2 1 2 1 1 5 26 2 3 2 37 37 185 259 15 37 396 40 5 44 44 100 80 74 30 284 148 220 60 12 37 37 185 259 15 37 396 20 5 22 22 100 80 37 30 247 74 165 40 12 1 25.90 25.90 151.70 2.88 6.00 1.76 11.40 25.90 15.00 5.00 19.80 19.80 70.00 56.00 18.50 24.00 70.30 132.00 28.00 2.76 2.46 9.00 19.43 19.43 94.02 2.16 4.19 1.32 8.55 19.43 15.30 1. 12.27 12.27 52.50 42.00 13.88 18.00 50.90 99.00 28.57 3.68 3.28 9.18 32.38 32.38 178.47 3.60 7.32 2.20 14.25 32.38 21.43 5.26 23.29 23.29 87.50 70.00 23.13 30.00 86.79 165.00 40.00 4.60 4.10 12.86 59829 59829 73302 192960 7603 5940 1742 15048 59829 439085 73920 7920 611087 144540 144540 300300 184800 30525 79200 594825 1543412 615828 261360 73920 7286 94 19008 0.66 0.66 0.81 0.08 0.07 0.02 0.17 0.66 4.88 0.82 0.09 6.79 1.61 3.34 2.05 0.34 0.88 6.84 2.90 0.82 0.08 0.07 0.21 变压器型号（台数） 一 （一） 1 2 3 小计 （二） 1 2 3 4 5 8 10 11 小计 （三） 小计 （四） 1 2 3 4 小计 井下合计 二 1 2 3 4 5 6 井下负荷 +280m变电所 一级行人暗斜井人车 二级行人暗斜井人车 一级提升暗斜井绞车 ±0m变电所 煤电钻 探水钻机 泥浆泵 调度绞车 挖掘式装岩机 ±0m标高水泵房水泵 机车充电 采区照明、信号 局部通风机 采煤工作面移动变电站 采煤机 刮板输送机 乳化液泵站 工作面运输巷带式输送机 空中负荷 主要通风机 空压机 机车充机电 锅炉房 坑木加工房 变电所用电 KBSG-315/10/0.69 （1台） 336.60 252.45 420.75 KBSG-500/10/0.69 （2台） KBSG-100/10/0.69 （1台） 404.54 305.04 507.18 KBSGZY-315/10/0.69（1台） 168.50 126.38 210.63 S11-100/10/0.4（2台） S11-315/10/0.4（2台） 创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

7 8 9 10 11 空中合计 全矿合计 线路变压器损耗 电容赔偿 赔偿后 空中生产设施 给水处置 机修、电修 矿灯房 办公、照明及其它 380 380 220 220 20 / 3 14 47 3 10 36 10 20 40 10 20 40 0.95 6.00 2.76 7.00 1.58 20.00 4.50 3.68 8.18 1.61 12.39 78.21 420.00 7.50 4.60 10.77 2.25 23.53 15840 7286 18480 11088 52800 2632802 0.18 0.08 0.21 0.12 0.59 12.10 281.86 224.97 362.00 10390 矿井年总电耗（度） (投产时期） 吨煤电耗（度）（投产时期） 创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

（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年夜竹县木头变电站的分歧母线段, 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）空中变电所10kV侧系统短路电流计算 选取基准容量, 一般取Uc1=10.5kV,Uc2=0.4kV,得

Id1Sd3Uc1100MVA310.5kVSd=100MVA,由Ud=Uc,得

2）计算各元件的电抗标幺值

Xs*Sd100MVASoc310.5kV25kA

（1）电力系统的电抗标幺值：（2）10kV架空线路电抗标幺值：

*XWLX0lSd100MVA0.352km22（10.5kV）Uc

（3）总电抗标幺值和短路电流及短路容量

*X*Xs*XWL①总电抗标幺值：1

Ik1Id1X*1②三相短路电流周期分量有效值③各三相短路电流

\"I10kV母线侧短路电流为:IIk1

5.50kA0.85

\"I1.51Ish10kV母线侧短路稳态电流为：×

\"i2.55Ish10kV母线侧短路冲击电流为：×

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

3）三相短路容量

(3)Sk110kV母线侧短路容量为：

SdX*1100MVA0.85

空中变电所采纳HXGN-12型高压开关柜, 主接线采纳单母线分段.高压开关柜额定电压12kV, 额定电流630A, 额定短路开断电流31.5kA, 额定动稳定电流50kA, 额定热稳定电流（4s）16kA.采纳开关柜及真空断路器允许通过的最年夜电流峰值年夜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

序号 1 2 3 4 设备名称 断路器 隔离开关 电压互感器 电流互感器 型号 ZN28-12K GN19-10 JDZJ-12 LZZBJ9-10 -3×35 电压 (kV) 10/12 10/10 10/12 10/10 电流 (A) 开断电流 关合电流 动稳定 热稳定 热稳定截2(kA) 峰值(kA) (kA) (kA) 面(mm) /25 /50 5 10kV下井电缆 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主接线采纳单母线分段接线.

3、主要电气设备选择

矿井空中主变电所采纳HXGN-12型交流金属闭封环网开关柜；采纳GGD2型高压配电柜；高压开关柜成单列双通道安插.

4、所用电及把持电源

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

空中变电所用电取自本变电所0.4kV分歧母线段上, 所用电设所用电屏, 可互为备用, 自动切换.

把持电源选用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、呵护、自动装置、信号及事故照明之用.

5、控制、呵护及丈量系统

空中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把持, 也可就地把持.根据配电所主接线情况及继电呵护规程规范要求, 配电所主要电气设备继电呵护及自动装置如下：

1）10kV电源线路：横联差动呵护、限时电流速断呵护、过电流呵护.

2）10kV母线分段：电流速断呵护、过电流呵护.

3）10kV线路：电流速断呵护、过电流呵护、过电压呵护、单相接地选线装置.

4）10kV电力电容易：过流呵护、过负荷呵护、过电压呵护、低电压呵护、单相接地呵护.

6、过电压呵护及接地装置

高压架空线路终端设型避雷器, 变电所设HY5WS-17/50型避雷器, 高压馈出线上设置HYWS12.5-0.5/2.6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呵护设施, 在变电所两侧各设置1根防止直接雷击的自力避雷针, 避雷针高20m,

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

以防直击雷；变电所设避雷网进行防雷呵护, 配电所各段及10kV母线均设有过电压呵护器；为防止真空断路器把持过电压, 各断路器柜均设有组合式过电压呵护器.

变电所设接地网, 其工频接地电阻不年夜于1Ω.电气设备金属外壳、设备构架、支架、开关柜及控制呵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配电所采纳交流220V电源为经常使用照明, 户外采纳低位投光作为把持检修照明.配电装置室采纳投光灯配合荧光灯、LED矿灯混合照明10kV配电室及其他配电室装设事故照明.事故照明灯采纳直流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）空中供电

根据矿井电力负荷分布空中设置：矿井10kV变电所. 1、空中变电所

空中变电所设在主平硐空中工业广场内, 地质条件良好, 且不会受到洪水威胁.变电所建筑面积200m2, 采纳室内安插, 变电所内设事故照明, 建筑物按二级防火品级考虑, 采纳防火资料修建, 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, 呵护变电所.每支避雷针设一组接地装置, 其接地电阻不年夜于10欧姆.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

空中变电所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呵护柜2台, 赔偿电容柜2台, 电容控制柜2台, 供空中变压器柜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安插, 馈出电缆线沿电缆沟敷设.

空中变电所设2台S11-315/10/0.4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、空中生发生活等设备用电.设置GGD2型交流高压配电柜10台, 其中进线柜2台, 母联柜1台,赔偿柜二台, 馈出柜5台.

空中生产设备采纳高压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, 分别从空中主变电所配电房引入双回路电源, 分接在配电室分歧的母线段上, 使用LGJ型高压架空线或矿用阻燃电力电缆.

其余用电设备均采纳单回路供电线路.照明为220V, 采纳三相四线制.见：《空中变电所配电系统图》.

空中电气设备为呵护接零, 零线作重复接地.空中变电所在变电所周围一圈地下0.8m处敷设闭式环形接地网, 其接地电阻不年夜于4欧姆.

2）空中高压三相最年夜短路电流

10kV母线侧短路容量为117.65MVA, 取较年夜的短路容量折算到0.4kV母线侧电抗为：400×

供空中用电S11-315/10/0.4型变压器电抗：4×400×400/100/315=20

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

kV母线× kV母线× kV母线× kV母线×315×

选用GGD2型交流高压配电柜开关最年夜分断电流为30kA, 额定动稳定电流63kA.经验算, 空中所选择开关设备分断能力、动热稳定性及呵护装置可靠系统符合要求.

2、空气压缩机供配电

分别从空中变电所0.4kV电源分歧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型铜芯电缆单元负荷矩时电压损失百分数（380V）：当cos∮=0.9时为0.143%/A.km（查表）.该线路电压降：△U1%=165×2××0.143%=2.83%＜5%.

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, 穿越管沟加装套管呵护.

3、主要通风机供配电

矿井通风容易和困难时期选用FBCDZ№×37型矿用防爆轴流式主要通风机二台, 主要通风机配套机电功率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0.4kV电源.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

设备总容量 148kW 设备工作容量 74kW

风井辅助变电所设置在回风平硐主要通风机房附近, 10kV电源由空中变电所分歧母线段馈出两回LGJ-3×25型架空线路输送供给, 供电距离0.3km.

按计算有功电力负荷70.3kW及功率因数0.81计算： （1）按经济电流密度选择电源线路截面

I70.33100.81AI5.014.36mmJ1.15＜25mm225.01（A）

mm2,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0.81, 则Ix2=135×0.81=109.4(A)

Ix=109.4A＞I=5.01A, 电源线路平安载流量符合要求. （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单元负荷矩时电压损失百分

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

数：当cos∮=0.9时为1.4%/MW.km, 长度0.3km, 计算有功电力负荷70.3kW.该线路电压降：

△U1××1.4%=0.03%＜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Y5W型避雷器.

风井辅助变电所室外设置2台S11-100/10/0.4型变压器, 变压器中性点接地.单台变压器运行负荷率为74%＜85%, 输出0.4kV电源采纳单母线分段接线方式.变电所内设GGD2型交流高压配电柜5台.其中进线柜2台, 母联柜1台, 馈出柜2台.主要通风机房0.4kV电源由高压配电室分歧母线段馈出两回电缆输送供给, 采纳主要通风机降压启动.通过把持电念头可逆开关实现主要通风机机电反转反风.

主要通风机房设监控系统分站一台, 设开停、负压传感器等. 主要通风机房内设KTH8本安型德律风, 与调度交换机相连.严禁主要通风机房兼作他用.主要通风机房内必需装置水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表, 还必需有直通矿调度室的德律风, 并有反风把持系统图、司机岗位责任制和把持规程.主要通风机的运转应由专职司机负责, 司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内；发现异常, 立即陈说.

主要通风系统必需设过流和无压释放呵护, 具有良好的接地系统, 高压机电应装设避雷装置, 电念头和风机的轴承要有超温报警装置, 转动及带电裸露部份有呵护栅栏和平安警示牌.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

矿井自然功率因数为0.82, 在矿井空中变电所高压侧上作集中自动赔偿, 选用BFMR11-420-3W型高压电容自动赔偿装置2套, 赔偿静电电容420kvar, 赔偿后的功率因数为0.95.

矿井变电所高压线路终端及高、高压馈出线上设置避雷器, 以防雷电袭击.

4、空中其他设备供配电

分别从空中变电所0.4kV电源分歧母线段各馈出两回电源至监控系统主机、矿灯房、程控交换机, 选用MYJV22-0.6/1.0kV型交联聚乙烯电力电缆.

5、控制、呵护及丈量系统

矿井空中变电所10kV进线断路器、10kV母线分段、各10kV馈出线路断路器均可在主控制室集中把持, 也可就地把持.变电所主要电气设备继电呵护及自动装置配置如下：

（1）10kV电源线路

限时电流速断呵护、过电流呵护. （2）10kV母线分段 电流速断呵护、过电流呵护. （3）10kV线路

带时限电流速断呵护、过电流呵护、单相接地呵护. （4）10kV变压器

电流速断呵护、带时限过流呵护、高压侧单相接地呵护等. （5）10kV电力电容

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

电流速断呵护、过电流呵护、过负荷呵护、过电压呵护、低电压呵护及单相接地呵护.

6、工业场地照明

矿井空中按动力和照明共用变压器设计.所有照明线路均独自设置, 室内照明采纳TN-S系统, 对移动设备的供电回路设有漏电呵护装置.

矿井通风机房、各变电所等需要事故照明的场所一般采纳双电源自动切换的照明装置来实现, 个别场所采纳应急灯作为应急照明.检修照明采纳36/24/12V电源.

室内照明与室外照明原则上分回路供电, 分回路控制.路途一般照明直接由就近的10/0.4kV变电所分片区供电, 光电自动控制.路灯照明采纳埋地敷设电缆线路.

矿井10kV系统采纳不接地系统, 高压系统采纳TN-C-S系统及TT系统, TT系统主要应用室外路灯照明.

矿井10kV配电所采纳交流220V电源为经常使用照明.户外采纳低位投光灯作为把持检修照明.配电装置室采纳投光灯配合荧光灯, LED矿灯混合照明.

事故照明采纳直流220V电源.事故照明灯正常时由交流供电, 事故时自动切换至直流电源供电回路.

10kV配电室及其他配电室等装设事故照明. 7、场地震照线网

工业场地内压风机房、机修车间、空气热源泵热水机等处采纳

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

电力电缆沿电缆沟或直埋敷设至各配电点, 进户处穿钢管呵护.穿越路途和轨道处应考虑电缆沟盖板强度.

路灯照明采纳埋地敷设电缆线路. （五）井下供电 1、井下供电系统

井下最年夜负荷时期用电设备33台, 其中工作设备26台.装机容量1114.4kW, 其中：工作设备容量1031.8kW.计算有功电力负荷796.34kW , 无功负荷576.57kvar, 视在负荷984.33kVA, 平均功率因数0.81.

根据井下开拓安插及电力负荷分布情况, 设置+280m变电所、±0m变电所和移动变电站.

井下供电电压：10kV、、.

±0m变电所设置在±0m水平运输巷与一级回风暗斜井之间, 与±0m标高水泵房联建.

+280m变电所设置在一级提升暗斜井上部车场附近.

井下10kV高压电源线路均选用MYJV22型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆.电缆在空中部份采纳架杆敷设, 在井筒部份沿井筒壁悬挂敷设.从空中变电所至±0m变电所的下井高压电缆长1750m, 从空中变电所至+280m变电所的下井高压电缆长700m.

2、下井电源线路

（1）至±0m变电所电源线路

井下最年夜负荷时期用电设备30台, 其中工作设备23台.装机

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

容量855.4kW, 其中：工作设备容量772.8kW.计算有功电力负荷592.84kW , 无功负荷443.69kvar, 视在负荷741.10kVA, 平均功率因数0.81.

1）按经济电流密度选择电缆截面

AeIn42.2618.78J2.25mm2

式中

Ae—经济截面, mm2；

In—井下计算负荷电流, A；

In592.8442.263100.81A

2J—经济电流密度, 查表J＝2.25 A/mm.

选用MYJV223×35煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆. 2）下井主电缆平安载流量校核

MYJV223×35型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆载流量：环境温度为25℃时为200A(查表).

Ix=200A＞In=42.26A, 下井电缆平安载流量符合要求. 3）下井主电缆压降校核

MYJV223×35型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆单元负荷矩时电压损失百分数：当cos∮=0.8时为0.66%/MW.km(查表)

则电缆线路电压降为：

△××0.66%=0.69%＜5%, 下井电缆电压降符合要求.

从变电所至移动变电站的高压电缆选用×25mm2型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆.

4）入井电缆按热稳定最小截面校验

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

按短路电流校验电缆热稳定性, 电缆热稳定的最小截面： 计算电源至矿井空中变电所次暂态三相短路容量过年夜（S″=MVA）, 不符合煤矿井下供电允许短路容量要求.设计在空中变电所下井高压电源线路上串接限流电抗器, 电抗器的电抗

60.91.732100.2X==Ω；限流后下井电源线路首端最年夜短路容量

Ss=50MVA.则下井高压电缆首端三相短路电流稳定值：

Id(3)Ss3Uar50310.52.749KA2749A

设断路器的分断时间为0.2s, 对无限年夜电源容量系统, 周期分量的假想作用时间tiap0.50.20.7s；非周期分量的假想作用时间

tiap0.05s, 所以短路电流的假想作用时间ti0.70.050.75s.

则至井下变电所高压电缆首端（即空中配出母线）所发生三相短路故障的短路电流Id(3)=2.749kA, 则

AminIdC(3)ti27490.7523.81100mm2

下井电缆选用MYJV22-3×35mm2煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆, 满足要求.

（2）至井下±280m变电所电源线路

井下最年夜负荷时期用电设备3台, 其中工作设备3台.装机容量259kW, 其中：工作设备容量259kW.计算有功电力负荷203.5kW , 无功负荷132.88kvar, 视在负荷243.23kVA, 平均功率因数0.81.

1）按经济电流密度选择电缆截面

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

AeIn14.516.45J2.25mm2

式中

Ae—经济截面, mm2；

In—井下计算负荷电流, A；

In203.53100.8114.51A

2J—经济电流密度, 查表J＝2.25 A/mm.

选用MYJV223×35煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆. 2）下井主电缆平安载流量校核

MYJV223×35型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆载流量：环境温度为25℃时为200A(查表).

Ix=200A＞In=14.51A, 下井电缆平安载流量符合要求. 3）下井主电缆压降校核

MYJV223×35型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆单元负荷矩时电压损失百分数：当cos∮=0.8时为0.66%/MW.km(查表)

则电缆线路电压降为：

△××0.66%=0.28%＜5%, 下井电缆电压降符合要求. 4）入井电缆按热稳定最小截面校验

按短路电流校验电缆热稳定性, 电缆热稳定的最小截面： 计算电源至矿井空中变电所次暂态三相短路容量过年夜（S″=MVA）, 不符合煤矿井下供电允许短路容量要求.设计在空中变电所下井高压电源线路上串接限流电抗器, 电抗器的电抗

60.9X=1.732100.2=Ω；限流后下井电源线路首端最年夜短路容量

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

Ss=50MVA.则下井高压电缆首端三相短路电流稳定值：

Id(3)Ss3Uar50310.52.749KA2749A

设断路器的分断时间为0.2s, 对无限年夜电源容量系统, 周期分量的假想作用时间tiap0.50.20.7s；非周期分量的假想作用时间

tiap0.05s, 所以短路电流的假想作用时间ti0.70.050.75s.

则至井下变电所高压电缆首端（即空中配出母线）所发生三相短路故障的短路电流Id(3)=2.749kA, 则

AminIdC(3)ti27490.7523.81100mm2

下井电缆选用MYJV22-3×35mm2煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆, 满足要求.

3、±0m变电所

投产时±0m变电所选用PJG型矿用隔爆兼实质平安型永磁机构高压真空配电装置7台（其中进线柜2台、母联柜1台、控制所内变压器电源柜3台、供移动变电站电源柜1台）.PJG型矿用隔爆兼实质平安型永磁机构高压真空配电装置额定电压10kV, 额定短路开断电流12.5kA, 额定峰值耐受电流31.5kA.配电装置装有过流、短路、欠压、漏电、过电压、绝缘监测和三相不服衡呵护装置, 真空配电装置额定值的选定除应考虑其实际可能的最年夜负载电流外, 还应从其遮断能力动身, 以其出口端处可能发生的三相短路电流来校验.必需选择既能承当长期的实际最年夜负载电流, 又能平安可靠地切断其出口处的三相直接短路的最年夜短路电流.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

变电所设变压器3台：其中2台为KBSG-500型矿用隔爆型干式变压器, 单台变压器运行负荷率为81%, 主接线采纳单母线分段接线, 输出电源采纳放射式供电, 分别经MY-0.38/0.66系列煤矿用阻燃电缆输送供以下设备用电：

1）±0m标高水泵房水泵

±×95+1×35/100m型煤矿用阻燃电缆输送供给. 该线路的电压损失为：

ΔU%=KPL=%×132×2×=%Ue＜5%Ue (合格)

水泵房设置3台KBZ-400/660隔爆型真空馈电开关、3台QJZ-400型软起动装置和1台型矿用隔爆型照明综合呵护装置, 输出电源供照明用电.

2）工作面运输巷带式输送机、乳化液泵站.

3）各掘进工作面掘进设备和备用局部通风机提供备用电源. 另1台为KBSG-100型矿用隔爆型变压器, 变压器运行负荷率为44%, 主接线为单母线接线, 输出电源采纳放射式供电, 分别经MY-0.38/0.66系列煤矿用阻燃电缆输送供以下设备用电：

a、1102工作面运输巷掘进工作面正常工作的局部通风机.

b、1103工作面运输巷掘进工作面正常工作的局部通风机.

变电所选用具有选择性漏电呵护和漏电闭锁功能的KBZ或KJZ系列煤矿用隔爆型真空馈电开关.

该所设置ZBZ-4.0型照明综合呵护装置1台, 输出电源供硐室及车场照明用电.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

4、+280m变电所

+280m变电所选用PJG型矿用隔爆兼实质平安型永磁机构高压真空配电装置2台（其中进线柜1台、控制所内变压器电源柜1台）.

+280m变电所内设变压器1台KBSG-315型矿用隔爆型干式变压器, 主接线采纳单母线分段接线, 输出电源采纳放射式供电, 分别经MY-0.38/0.66系列煤矿用阻燃电缆输送供以下设备用电：

1）一级提升暗斜井绞车房提升绞车

×95+1×35/80m型煤矿用阻燃电缆输送供给. 该线路的电压损失为：

ΔU%=KPL=%×185×=%Ue＜5%Ue (合格)

绞车房设置1台KBZ-400/660隔爆型真空馈电开关和1台型矿用隔爆型照明综合呵护装置, 输出电源供照明用电.

2）一级行人暗斜井架空乘人装置.

×95+1×35/80m型煤矿用阻燃电缆输送供给. 该线路的电压损失为：

ΔU%=KPL=%×185×=%Ue＜5%Ue (合格)

绞车房设置1台KBZ-400/660隔爆型真空馈电开关和1台型矿用隔爆型照明综合呵护装置, 输出电源供照明用电.

3）二级行人暗斜井架空乘人装置.

×95+1×35/700m型煤矿用阻燃电缆输送供给. 该线路的电压损失为：

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

ΔU%=KPL=%×185×=%Ue＜5%Ue (合格)

绞车房设置1台KBZ-400/660隔爆型真空馈电开关和1台型矿用隔爆型照明综合呵护装置, 输出电源供照明用电.

5、采煤工作面移动变电站

该变电站设置在距一采区采煤工作面出煤口约100m的工作面运输巷侧, 移动变电站及设备列车安插在临近采煤工作面的采煤工作面运输巷内, 设备最突出部份与巷道支护间的距离不小于0.25m, 同运输巷刮板输送机间距要满足设备检查、检修和行人的需要, 其实不得小于0.7m.变电站位置随工作面走向推进而移动.

10kV电源由变电所经沿一回沿±0m水平北运输巷至采煤工作面运输巷侧敷设的×25mm2煤矿用移动金属屏蔽监视型橡台软电缆输送供给, 长度400m.

设置KBSGZY-315/10/0.69kV型矿用隔爆型移动变电站1台, 设置KBZ系列隔爆型真空开关1台, QBZ系列煤矿用隔爆型真空磁力起动器4台, 输出0.69kV电源经电缆输送分别供以下设备用电：

采煤工作面采煤机、刮板输送机、调度绞车. 工作面运输巷刮板输送机、带式输送机、乳化液泵. 采面设备选用MCP系列煤矿用金属屏蔽监视型橡台软电缆. 该移动变电站设置ZBZ-4.0型照明综合呵护装置1台, 输出电源供硐室及车场照明用电.

6、矿井后期供电方案

后期开采1102、1103工作面时, 由±0m变电所经井下变压器和移动变电站变配电后供其采、掘设备用电.

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

6、变电所安插

变电所内设备安插的要求：

(1)2, 硐室长28.0m、高2.6m、宽3.3m.+280m2, 硐室长15.0m、高2.6m、宽3.3m.硐室内高、高压配电设备分开安插, 其间留有年夜于0.8m的过道.硐室内不设电缆沟, 电缆线路沿硐室墙壁挂设.电缆穿过硐室密封门处用焊接钢管呵护, 钢管内径不小于电缆外径的1.5倍.

(2)硐室内所有电气设备外壳设良好的呵护接地, 接地干线沿硐室内墙壁敷设, 距空中0.5m, 接地极埋设在附近水沟中, 接地干线与井下主接地系统相连接.

(3)硐室内照明设备采纳DGS36/127Y(T)隔爆型节能荧光灯, 灯间距离为4m, 照明电缆沿硐室拱顶敷设.

(4)在硐室入口和硐室内高压电气设备在明显处悬挂有“高压危险”的示牌.硐室应设置人员值班.

(5)硐室内最高温度不得超越340C, 硐室内配备砂箱、砂袋和干式灭火器材等器材.

7、井下电气呵护及相关平装置备 (1)井下电气“三年夜呵护”

井下变电所的高压馈电线上装设有选择性的单相接地呵护装置. 向井下供电的电网和井下变压器中性点为不接处所式, 井下电气设备采纳呵护接地.井下电气设备、金属风管、钢轨、水管等都应进行接地.在变电所和+280m变电所各设1块主接地极.其中变电所

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

主接地板设置在巷道水坑内, +280m变电所所主接地设置在巷道水沟内.各固定设备、各高压配电点及铠装电缆接线盒等设置局部接地极, 局部接地极设在其就近的年夜巷水沟内.所有电气设备的呵护接地装置和局部接地装置, 应与主接地极连接成一个总接地网, 接地网上任一呵护接地的接地电阻值不年夜于2Ω.每一移动式和手持式电气局部接地极之间的呵护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值, 不得超越1Ω.

井下高压配电装置设有漏电呵护和漏电闭锁功能, 变压器馈出线上装设有选择性漏电及短路试验和漏电试验功能的KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关.确保每天对高压检漏的运行情况进行一次跳闸试验而不影响正常供电.煤电钻采纳127V电压供电, 使用ZBZ-4.0/1140(660)Z型煤电钻综合呵护装置, 各类控制设备选用QBZ型矿用隔爆真空电磁起动器.照明、信号选择ZBZ-4.0/1140(660) M型照明信号综合呵护装置.高压电缆选用MY系列矿用阻燃电缆或矿用屏蔽橡套电缆.煤电钻电缆选用MZ型煤电钻电缆.

(2)局部通风机供电

本矿属低瓦斯矿井, 掘进工作面局部通风机采纳双风机、双电源供电, 其中主供电源采纳 “三专”.局部通风机选用选用QBZ-2×80 /1140 (660) SF型煤矿风机用隔爆型双电源真空电磁起动器.掘进工作面的电气设备设风电闭锁、甲烷电闭锁, 局部通风机失电停止运转后, 当电源恢复时, 局部通风机不得自动启动, 必需人工开启局部通风机.每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验, 试验期

创作时间：二零二一年六月三十日

创作时间：二零二一年六月三十日

间不得影响局部通风, 并做好试验记录.

使用局部通风机通风的掘进工作面, 不得停风；因检修、停电、故障等原因停风时, 必需将人员全部撤至全风压进风流处, 并切断电源.恢复通风前, 必需由专职瓦斯检查员检查瓦斯, 只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超越0.5%时, 方可由指定人员开启局部通风机.

（3）“两闭锁”

掘进工作面电气设备装设瓦斯、电闭锁和风、电闭锁装置.采煤工作面电气设备装设瓦斯、电闭锁装置.

（4）井下电缆

660V电压电缆选用MY-0.38/0.66系列煤矿用阻燃电缆, 127V电压电缆选用MZ-0.3/0.5系列煤矿用电钻电缆.电缆截面的选取合理放年夜, 电缆的敷设、悬挂及连接按规程要求.

（5）主要设备机电电控设备

各类控制设备选用QBZ或QJZ型矿用隔爆真空电磁起动器.

创作时间：二零二一年六月三十日 创作时间：二零二一年六月三十日