基于煤礦井下6kV采區(qū)變電所設(shè)計(jì)分析

1、 基于煤礦井下6kV采區(qū)變電所設(shè)計(jì)分析 楊立宏摘 要：在煤礦系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)的安全可靠是保障煤礦安全生產(chǎn)的前提條件。伴隨著我國(guó)煤礦企業(yè)機(jī)械化程度不斷提高，機(jī)械設(shè)備負(fù)荷不斷增加，井下供電線路越來(lái)越長(zhǎng)，在對(duì)井下供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要統(tǒng)籌考慮和科學(xué)設(shè)計(jì)，繼而設(shè)計(jì)出一套安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)。本文結(jié)合某礦采區(qū)變電所實(shí)例，對(duì)煤礦井下采區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，為相似條件下采區(qū)變電所的設(shè)計(jì)提供參考。Key：煤礦井下 采區(qū)變電所 供電設(shè)計(jì)1 工程概況本采區(qū)變電所設(shè)置在采區(qū)中部，采用6kV雙電源進(jìn)線，雙回路均引自上級(jí)中央變電所的6kV不同母線段，設(shè)置電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)，單母線分段并設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，分列

2、運(yùn)行。當(dāng)一回路中斷供電時(shí)，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)本采區(qū)變電所全部用電負(fù)荷。采區(qū)設(shè)置1個(gè)綜采工作面，1個(gè)綜掘工作面和1個(gè)采區(qū)排水泵房。2 采區(qū)變電所供電負(fù)荷計(jì)算綜采工作面的負(fù)荷：采煤機(jī)、前部刮板輸送機(jī)、后部刮板輸送機(jī)、乳化泵、轉(zhuǎn)載機(jī)采用3.3kV電壓供電;皮帶機(jī)、綜保、回絞、單軌吊、水泵采用1.14kV電壓供電。綜掘工作面的負(fù)荷：?jiǎn)诬壍?、皮帶機(jī)、漲緊絞車、綜掘機(jī)、局扇、耙矸機(jī)、噴漿機(jī)、水泵采用1.14kV電壓供電。采區(qū)泵房水泵采用6kV電壓供電，照明采用127V電壓供電。綜采、綜掘設(shè)備供電采用移動(dòng)變電站，在設(shè)備列車上安裝移動(dòng)變電站，隨著工作面機(jī)組的推進(jìn)移動(dòng)。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)詳見(jiàn)表1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。綜采面工作容量共

3、3835kW，需要系數(shù)Kx=0.49，功率因數(shù)cos=0.7，有功功率3835Kx=1879kW，無(wú)功功率1879tg=1917kvar，視在功率3835cos=2684kVA。綜掘面工作容量共2865kW，需要系數(shù)Kx=0.575，功率因數(shù)cos=0.7，有功功率1647kW，無(wú)功功率1680kvar，視在功率2553kVA。除去泵房后的負(fù)荷考慮同時(shí)系數(shù)Ks，有功Ks取0.85，得出有功功率（1879+1647）0.85=2997kW，無(wú)功Ks取0.9，得出無(wú)功功率（1917+1660）0.9=3237kvar，視在功率4411kVA。采區(qū)泵房有功功率558kW，無(wú)功功率285kvar，視在

4、功率627kVA。照明有功功率0.98kW，無(wú)功功率0.47kvar，視在功率1kVA。一至四項(xiàng)負(fù)荷合計(jì)：總有功功率2997+558+0.98=3556kW，總無(wú)功功率3237+285+0.47=3522kvar，總視在功率=5005kVA。經(jīng)計(jì)算，采區(qū)變電所電源進(jìn)線電纜選用MYJV22-6000 3X185mm2型煤礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。3 采區(qū)變電所主要電氣設(shè)備選型根據(jù)采區(qū)變電所的負(fù)荷，依據(jù)公式Ic=Sc/（UN），計(jì)算雙回路進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)高爆開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于總負(fù)荷計(jì)算電流。公式中，Ic為計(jì)算電流，Sc為計(jì)算視在功率，UN為用電設(shè)備額定電壓。經(jīng)計(jì)算，雙回路進(jìn)線及聯(lián)

5、絡(luò)高爆開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于進(jìn)線和饋出線的計(jì)算電流（481A），選擇電流互感器為630/5、型號(hào)為PBG-630/6的礦用隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)作為進(jìn)線開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。綜采、綜掘工作面高爆開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于最大計(jì)算負(fù)荷電流（150A），故選擇電流互感器為200/5、型號(hào)為PBG-200/6礦用隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)7臺(tái)。采區(qū)泵房水泵高爆開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于計(jì)算負(fù)荷電流（38A），故選擇電流互感器為75/5、型號(hào)為PBG-75/6礦用隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)5臺(tái)。局部通風(fēng)機(jī)變壓器高爆開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于變壓器額定電流，變壓器的額定電流為31A，故選擇電流互感器為50/5、型號(hào)為PBG-50/6礦用隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)4

6、臺(tái)。供電系統(tǒng)設(shè)置KBSG-315/6/1.2礦用隔爆干式變壓器5臺(tái)，KBSG-315/6/0.69礦用隔爆干式變壓器1臺(tái)，KBZ20-200/1140礦用隔爆真空饋電開(kāi)關(guān)18臺(tái)，KBZ20-400/1140礦用隔爆真空饋電開(kāi)關(guān)2臺(tái)，DKBG-1000/6礦用隔爆電抗器3臺(tái)。ZBZ2-10 1140/133V照明變壓器綜合保護(hù)裝置6臺(tái)，QJZ-480/1140礦用隔爆型組合開(kāi)關(guān)2臺(tái)。4 采區(qū)變電所電氣設(shè)備布置井下采區(qū)變電所硐室內(nèi)礦用隔爆高壓真空開(kāi)關(guān)、礦用隔爆干式變壓器和礦用隔爆電抗器都集中布置在北側(cè)，礦用隔爆真空低壓饋電、礦用隔爆型組合開(kāi)關(guān)和照明變壓器綜合保護(hù)裝置都集中布置在南側(cè)。高、低壓配電設(shè)備互為對(duì)面布置，高低壓之間操作走廊距離為2米，硐室內(nèi)各種設(shè)備與墻壁之間留出0.5米以上的通道，各種設(shè)備之間留出0.8米以上的通道，對(duì)不需從兩側(cè)或者后面進(jìn)行檢修的設(shè)備，可以不留通道。5 結(jié)語(yǔ)井下采區(qū)變電所的安全可靠運(yùn)行是保障煤礦安全生產(chǎn)的前提條件。本文結(jié)合某礦井下采區(qū)變電所做了設(shè)計(jì)分析，設(shè)計(jì)符合國(guó)家及煤炭行業(yè)相關(guān)規(guī)范規(guī)程，經(jīng)過(guò)正常運(yùn)行驗(yàn)證，滿足礦井生產(chǎn)要求，可靠保障了礦井的安全高效生產(chǎn)。Reference