地面配电系统方案设计

地面配电系统方案设计

摘要：我国社会经济在快速发展中，改革工作在各领域内真正深入性开展，各

领域开展改革工作主要目的就是提高自身在市场中的竞争力，保证自身经济效益。煤矿作为我国重要产业结构之一，承担着为我国提供煤炭能源的重要责任，煤矿

企业现在真正积极开展改革工作。本文就以煤矿企业所开展的地面配电系统方案

设计作为研究对象，按照煤矿企业实际发展情况，对于煤矿内的配电系统进行设计，满足煤矿企业在生产过程中对于电能的需求。

关键词：高压配电系统；低压配电系统；实施方案设计

前言：在对于地面配电系统方案设计研究中，以某煤矿作为研究对象。某煤矿矿井内的

设备较多，例如输送机、生产系统设备、井下水处理站、污水处理站、消防水泵站等等，这

些设备在实际运行过程中所需要的电能数量较大，正是由于某煤矿正在进行资源整合工作，

现在就根据某煤矿实际用电情况，对于煤矿地面配电系统进行设计。

1、高压配电系统实施方案设计

矿井内所设计到的设备种类及数量较多，例如井下水处理站、空气压缩站、空气加热室、机修车间、浴室灯房、锅炉房等等，属于综合建筑，这些设备在实际运行过程中所需要使用

的电能就是矿井所需要负荷的电能。按照矿井负荷实际分布情况，煤矿企业在矿井内设计了

多种配电室，其中10kv总配电室一个，25kv配电室3个、箱式变电站一个，其中3个配电

室分布在筛分车间、锅炉房及通风机房内应用，箱式变电站主要承担的是矿井内生活区域的

电能分配任务。

为了能够保证电网运行的科学合理，变电室需要对于低电压的电能进行无功补偿，其中

各级用电设备都需要应用的是双回路电源提供电能，通风机房所拥有的配电室并不需要承担

其以外的电能输送作用，仅仅需要满足通风机房所需要的一级负荷供电即可。

矿井中的总配电室一共引出了10根回路，其中筛分车间配电室拥有两个回路，锅炉房配

电室拥有两个回路，通风机房配电室拥有两个回路，生活区的箱式变电站内拥有一个回路，

试验电源拥有一个回路，剩下的两个回路在下井电缆内。

高压输电系统在室外传输过程中，使用的是电缆放射是供电方式，电缆在实际安装中也

以电缆沟为常见安装形式，部分电缆由于各种因素的限制还会选择使用直埋的方式[1]。

2、低压配电系统实施方案设计

2.1 筛分车间变配电室及主井带式传输机、地面生产系统配电控制

2.1.1设备概况

筛分车间拥有专门的配电室，主要就是承担着矿井内设备在实际运输过程中对于电能应

用的需求，其中包括带式输送机、地面生产系统、机修车间等等，筛分车间所需要提供的电

能数量较大，并且所涉及到的范围十分广泛。

2.1.2电源及负荷等级

筛分车间内设备基本上都属于二级设备，所以变配电室所提出承担的负荷主要以二级负

荷为主，所以变配电室就需要使用双电源供电形式。两个电源通过交联的形式与电力电缆相

连接，进而引入到总配电室中的回路上面，为了能够保证电缆持续运输电力，降低电压损失，保证煤矿企业的经济效益，并且与有关规定向吻合，所以电缆的安装方式为电缆沟敷设。

2.1.3配电

筛分车间与变配电室之间是分开独立存在分，分别在建筑物的两层内。变配电室所拥有

的高压开关柜数量大约是10台，变压器设备数量大约是14台，其中包含两台低压变容器设备，变配电室内的系统接线方式都是单母线分段接线方式。变压器同时运行过程中，所需要

承担的负荷比例分别是79与68，这样就能够保证变压器充分承担起负荷要求[2]。

2.1.4地面生产系统设备控制

地面生产系统是车间控制室主要控制的系统，主要是利用PLC进行控制。地面生产系统

内所控制装置只有1台，该台装置承担着对于地面生产系统整体性控制的责任，并且还能够

以太网的通信方式进行与调度中心进行沟通。矿井中的主井内具有一套带式输送机保护系统，

能够承担控制、保护及通信的责任，并且带式输送机还能够对于设备实际运行进行检测及保护，保证带式输送机能够安全稳定运行。

2.2锅炉房变配电室及锅炉房配电

在煤矿施工场地上面一共拥有三台锅炉设备，其中两台锅炉设备属于高温水锅炉，另外

一台是在夏季应用的热水锅炉。锅炉房变配电室主要承担的是二级负荷，所以选择的供电方

式为双回路供电。锅炉房配电室不仅仅需要横担着锅炉房内设备对于电能应用的需求，还需

要承担着部分建筑物对于电能应用的需求，例如空压站、井下水处理站等等。

根据对于锅炉房变配电室负荷统计之后发现，锅炉房配电室内所拥有的变压器一共有两台，其中一台是正常应用的变压器，另一台变压器属于备用变压器，所能够承担的负荷率大

约为58%。与此同时，变配电室内还具有2台变压器柜，及12台低压开关柜，这些设备与

系统所使用的连接方式都是单母线分段接线形式，进而满足对于煤矿生产对于电能应用的需

求[3]。

2.3主要的输送带设备的机房配电

输送带也被叫做运输带，其主要是利用橡胶和其它塑料物质结合而成，因其具有良好的

运作性能，因此在当今社会中被广泛应用。包括在工业活动中的应用、电力运输活动中的应用。农业活动中的应用。交通运输活动中的应用等等。输送带的运用具有灵活性和便利性的

特点，利于增加运作活动的整体效率，具有极大的安全性保证，而且运输带在不同的生产生

活中的运用，不必为维护问题而担忧，运输带具有良好的维修功能，进而可以极大的降低额

外的资金投入，保证运输活动有效的进行。在煤矿内的配电系统的活动中，对于输送带的良

好运用极大的促进了整个配电活动的运作效率。当今形式下，我国的电力输送带具有多样化

的形式，包括PVC形式的输送带形式、斗提机的运电输送形式、阻燃型的输送港式、钢丝绳

的输送方式、耐高温形式的输送方式等等。主要依据于PVC形式的输我国的主要的输送带的

设备的有效配电活动，主要是依据不同类型的矿井设备选择不同功能的输送带装置，利用输

送带对不同的锅炉房变配电室及锅炉房配电进行良好的输电活动，保证整个锅炉房变配电室

及锅炉房配电的运输效率，利用促进整个电电力输送活动有效的进行。其次为了能够保证电

网运行的科学合理，变电运输活动的有效进行，需要在不同的电压的电能活动下进行输送带

的输电运作活动。输送带的输电运作活动，首先要保证各个级别应用的用电设备都需要是双

回路电源提供电能，通风机房所拥有的配电室并不需要承担其以外的电能输送作用，仅仅需

要满足通风机房所需要的一级负荷供电，输送带便可顺利运作。输送带的有效运作，利用促

进整个电力输送活动安全有效进行。

结论：伴随着我国经济快速发展建设，能源需求量在不断上升的同时，能源可利用数量

在不断减少，煤矿企业为了能够可持续性发展建设，保护自身的经济效益，都相继开展了改

革工作，主要目的就是对于企业资源进行整合。本文就根据煤矿企业实际情况，对于地面配

电系统方案进行了设计，主要将地面配电系统方案分为两种部分，分别是高压配电系统实施

方案及低压配电系统实施方案，这两个配电实施方案几乎能够代表整个地面配电系统，对于

地面配电系统方案设计研究还存在一定缺陷，仅供参考。

参考文献：

[1]张翔，徐海运，陈春燕，赵岩，潘江江.飞行器供配电系统通用测试方案设计[J].计算机测

量与控制，2014，10：3126-3128.

[2]谢拴勤，李钢，林文.飞机配电系统负载仿真器的研究与设计[J].计算机测量与控制，2005，11：1279-1281+1298.

[3]王双娥，张群政，谭志红.基于插电式方案的纯电动系统配电设计[J/OL].客车技术与研究，2016（04）.http：///kcms/detail/10.15917/ki.1006-3331.2016.04.012.html