采区供电设计计算

煤矿采区变电所设计指导书

第一节矿井变电所

《煤矿安全规程》对煤矿井下供电的主要要求是：

（1）《煤矿安全规程》（2010年版）第四百四十二条规定：井下各水平中央变（配）电所、采区变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能承担全部负荷的供电。向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式。

向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接

1140V，

地面变电所6（10）kV侧采用高压开关柜组成。

地面变电所的主要电气设备有隔离开关、断路器、变压器、互感器、避雷器等。

地面变电所的主要用户有井下负荷、矿井主通风机、矿井主井提升机、矿井副井提升机、矿井压风机、地面低压变压器、其他辅助生产设施等。

二、煤矿井下变电所的结线与硐室布置

1.井下中央变电所

井下中央变电所是井下供电系统的核心，其主结线如图1-1所示。

根据《煤矿安全规程》的规定，井下中央变电所的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。所以，为了保证井下供电的可靠性，由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少应有两条，并分别引自地面变电所的两段6（10）kV母线。

中央变电所的高压母线采用单母线分段结线方式，母线段数与下井电缆根数对应，各段母线通过高

压开关联络。正常时联络开关断开，母线采用分列运行方式，当某条下井电缆故障退出运行时，合上母线联络开关，恢复对该段母线负荷的供电。

图1-1 中央变电所主结线图

中央变电所向每个采区变电所馈送两条电缆线路。

主排水泵是一级负荷，但由于水泵总数中已包括备用水泵和检修水泵，因此每台水泵用一条专用电缆供电，可直接用中央变电所的高压开关启动和停止。所有水泵必须均匀分配在各段母线上，不得集中接于一段母线。当主水泵为低压电动机时，配电变压器最少应有两台，变压器低压侧亦采用单母线分段结线，每台变压器的容量均应满足最大涌水期时需开动的全部负荷的供电要求。

通常井下中央变电所设置在井底车场副井井底附近，与中央水泵房相邻。有条件时还应与电机车用的变流所联合建筑。

为了防水，变电所地面应比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高0.5m。

动。

为低压电动机时，为水泵供电的变压器低压侧也应采用单母线分段结线。上山绞车、上山皮带输送机、局扇等重要设备采用专用线路供电。

图1-3 下山、综采采区变电所主结线图

上山采区没有主排水泵。炮采工作面通常由采区变电所用660V低压供电。

采区变电所通常设置在两个上（下）山巷道之间的联络巷中或运输大巷采区装车站附近。若采区变电所设置在两个上（下）山巷道之间的联络巷中，可以使采区变电所到各区段工作面运输巷的距离基本相同，适合于大型采区。若采区变电所设置在运输大巷采区装车站附近，运输、安装更方便，但变电所距最上部区段的距离大，适合于用移动变电站供电的工作面。

采区变电所的防水、防火、通风等安全措施，除底板标高没有严格规定外，其它与中央变电所相同。变压器可与配电设备布置在同一硐室内。变电所的高、低压设备应分开布置。各设备之间、设备与墙壁

之间均应留有维护和检修通道。不从侧面和背后检修的设备不留通道。

采区变电所内的主要电气设备有矿用隔爆型高压配电箱、矿用变压器、矿用隔爆型低压馈电开关等。

采区变电所的主要负荷有采煤工作面、掘进工作面、采区集中运输设备（上山绞车、皮带输送机）、排水设备、掘进工作面局部通风机等。

3.工作面配电

1）综采工作面配电

综合机械化采煤工作面，单机功率和总功率大，输电距离长，回采速度快，必须采用移动变电站供电。综采工作面机电设备布置参见图1-4。

采区变电所用6（10）kV高压向移动变电站送电，经移动变电站降压后向工作面生产设备供电。综采工作面设备的额定电压通常为1140V，大型高产高效工作面使用3300V。

综采工作面配电结线如图1-5所示。工作面内的生产设备由1#移动变电站供电，1#移动变电站距离

1

1#

工作面配

300～

三、采区供电系统方案拟定原则

1.有一级负荷的采区变电所必须采用单母线分段结线。

2.变电所的每条出线电缆必须有高爆或馈电开关配出；每台生产机械都必须有电磁启动器或其他控制设备操作。

3.每条电缆尽量走最短线路，尽量不走回头路。

4.炮采和掘进工作面由采区变电所低压供电，采用干线式配电。

5.一级负荷和上山运输机械、综采工作面大型机械等重要二级负荷采用专用线路供电。

6.工作局扇和备用局扇的变压器不得在同一段母线。

7.综采工作面的工作乳化液泵和备用乳化液泵尽量不用同一条线路供电。

8.煤电钻和照明要采用综合保护装置供电。

四、井下电气设备的选择

正确选择电气设备对供电的可靠性，安全性，经济性都有着重要的意义。选择井下电气设备的一般原则如下：

（1）煤矿井下必须使用矿用防爆型和矿用一般型电气设备。必须按照《煤矿安全规程》选择井下电气设备的类型。

（2）井下变电所的高压配电开关使用矿用防爆型和矿用一般型高压配电箱，控制高压电动机也可以使用高压启动器。低压配电开关使用矿用防爆型馈电开关。

井下变电所必须选用矿用隔爆型干式变压器或移动变电站。综采工作面必须选用矿用隔爆型移动变电站。

（3）控制生产机械使用矿用防爆型电磁启动器。控制经常正反转的生产机械如调度绞车、回柱绞车、翻车机等应选用矿用防爆可逆式电磁启动器。大功率的生产机械可使用矿用防爆型软启动器或变频启动器。