解析井下供电方案和设备选型

解析井下供电方案和设备选型
郝书峰
【摘要】主要从井下供电方案以及设备的选型方面深入探讨和分析,总结出工作面在进行配电时产生的问题并提出相应的对策,确保能源与实际需要相契合,希望为从业者提供一点参考意见.
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2017(032)007
【总页数】2页(P88-89)
【关键词】井下矿井;供电方案;设备选型
【作者】郝书峰
【作者单位】西山煤电集团有限公司屯兰矿,山西太原030206
【正文语种】中文
【中图分类】TD611
大量井下矿井工程的不断扩大和延伸，主要是因为供电设备所起到的积极作用，而其安全性也成为了当前关注最多的一个话题。

供电系统设备的总体荷载随着井下开采量不断的增加而增大，整体设备中所使用的电容也在逐步的增加，此时我国原有的660 V供电系统就已经不能够满足现代化的需求，应该逐步的向1 140 V或3 300 V方面进行发展。

与传统的供电方式进行对比，该设备的最大优势在于传输距离长、电能亏损少以及供电质量高。

虽然这种新型的设备优势非常明显，但是在国内使用时还存在许多的限制条件，不可能进行全面整改。

1.1 井下的变电所需要根据井下具体的环境进行
基本上的选择是布置在井底车场的周边的位置上，并且与主排水的泵房为邻；分别在11盘区以及12盘区的中心位置上布置生产所需要的变电所；如果是变电所设
置在采煤的工作面上，则应该使该变电所设备具备防爆性能。

在井下的11区内使用单母线将其所在区域分成3个使用的部分，而将12区分成2个使用部分。

1.2 井下供电电压等级
井下变电所的供电电压通常就有：10 kV、3 300 V和1 140 V三种规格，但是在井下作业使用的手持照明设备的电压一般为127 V。

1.3 井下各变电所供电范围
井下中央的变电所通过10 kV以及11、12区的变电所、装载硐室变电所以及内
部的隔爆变压器为井下提供高压供应；使用排水泵工作时，通过具备隔爆性能的设备来完成。

装载硐室变电所使用的是11、12区内的输送机、变压器等进行高压供电。

矿井内部的结构设计应该遵循相应的设计规定进行，其布局内的通风机一般是根据“三专二闭锁”的方式来工作，一般来讲，为了避免整个供电线路中存在一些漏电的情况，此时应该根据具体工程的实际情况安装漏电保护装置，才能够保证整个供电系统的安全性。

综合挖掘面以及开采面一般使用的是智能防爆开关来进行合理控制。

根据工程量的大小，井下需要布置不同类型的机械设备工作，随着产量的不断增加，整个井下的设备功率以及数量都在增加，需要根据实际工程的需要在井下设置变电所，其一般主要布置一台具有25 kA闭合能力的断路器以及18台性能优良的PBG1-10Y防爆设备、KBZ400、自动馈电开关系统等等。

上述为常见的设备型号和数量，而大部分的设备都还在列出之外，经过量的计算和验算可以得出在地面上使用的是110 kV变电站的10 kV母线的最高的电流流量为10.37 kA，由此可以
计算出实际的电流流量，而其最终的结果已经显示在其局域内。

此时，为了切实的保证整个供电系统的安全性，该位置要整个罐体的质量都存在关系，所以需要根据施工的实际需要进行最终的确定。

该工程中的断开根据其施工情况确认为25 kA
的中央漏电保护器，此时需要根据系统的运行情况来保证其结构的完整性。

主变电所是井下从事生产必不可少的一项基础设施，在建设过程中选择好建设的位置，同时根据用电情况确定好漏电开关的闭合电流，在整个的范围内开始进行施工。

装载硐室变电所使用的是13台QJZ使用带有隔爆功能的启动装置和
KBZ400/1140 140/133V 4 kVA矿用照明设备2台、2台KBSG-800/10 10/1.2 kV 800 kVA具有隔爆性能的干式变压器、6台QBGZ-400/10具有隔爆性能的启动装置、16台PBGI-10Y具有隔爆性能的真空设备。

11盘区变电使用的是3台KBSG-315/10 l1.2 kV315 kVA具有隔爆性能的干式变压器、16台PBG1-10Y具备自动识别系统的配电装置设备、20台KBZ400可完成自动运算以及信息反馈的开关装置和1台ZBZ-4/1140M 1140/133 V4 kVA矿用隔爆照明变压器综合设备。

12盘区变电使用的是KBSG-315/10 10/1.2 kV315 kVA具有防爆性能的真空供
电设备2台、l2台KBZ400矿用隔爆智能型自动馈电开关、13台PBG1-10Y智
能型隔爆高压真空配电设备和1台ZBZ4/1140M 1140/133 V4 kVA矿用隔爆照
明变压器综合设备。

工作的范围内使用的是变电所送来的1 140 V （660 V或380 V）的开采机械，
这些机械设备除了能够完成生产任务，同时还能够提高配电的作用效果。

同时还应该使用KSGZ、KSG两种形式的变压器，能够将正常工作的电压降低到127 V，
这电压能够保障电钻动力以及开采区域的人工照明使用。

工作面的范围内，是大量的设备开关的布置区，此时根据工作的需要经常要进行移动，一般情况下部单独的设置硐室，通常需要将其布置在工作面附近区域内的运输平巷的内侧位置上。

如果必要时可以进行开凿壁峒，如果是在掘进不断进行的工程
中，通常将配电点设置在掘进巷道的一侧位置上，此时应该距离工作面的距离大概在80～100 m之间，这样才能够保证整个工程布置的合理性。

采煤、开矿、掘进工作中需要进行供电，是因为整个的工作区域内用电量非常大，且比较集中，所以这部分工作的结构内长度比较长，且距离变电所的位置较长，此时一般选择移动的方式进行供电，这样既能够保证供电的安全性，同时还能够给予系统以正常的电力供应。

采煤工作面一般选择的是低压配电的方式，根据用电设备的具体要求选择合适的移动变电站，也就是配电点。

通过可以移动的配电点满足所有机械设备的供电需求。

掘进工作面的负荷比较小，通常只需要配置一台移动的变电站即可达到电量的供应要求。

线路比较长通常采用的是干式线路进行供应。

在一些存在瓦斯或者煤尘的危险环境内，一般选择是在局部的通风机处配备专用的变压器、供电线路进行供电；此时也可以根据生产的实际需要设置具有漏电保护装置的线路来完成供电的需求。

如果工作面的配电点距离变电所的距离非常远，需要在每一个配电点中加入一台电源进线自动的馈电开关。

该开关能够及时地进行操作和管理，当供电运行系统中出现一些异常时会及时进行电源切断，从而保证了整个线路上其他设备的安全性。

同时，还应该根据实际需要在该开关的位置上安装过流保护系统和选择性捡漏系统保证其整个系统运行的稳定性以及可靠性指标。

在设计井下供电设备方案时，应该充分考虑整个煤矿的开采环境以及使用设备的情况，选择最佳的开采设备以保证电力充足供应，同时确保其整个系统安全运行。

【相关文献】
[1] 白丽华.煤矿井下供电技术浅析[J].山东煤炭科技，2014（3）：37.
[2] 李飞.浅析井下供电监控技术[J].机械管理开发，2014（1）：68-69.
[3] 王璟珵.关于提高矿区井下供电安全性的思考[J].科技创新导报，2011（6）：19.。