基于煤礦井下6kV采區(qū)變電所設(shè)計分析

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。伴隨著我國煤礦企業(yè)機械化程度不斷提高，機械設(shè)備負荷不斷增加，井下供電線路越來越長，在對井下供配電系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，一定要統(tǒng)籌考慮和科學設(shè)計，繼而設(shè)計出一套安全可靠、經(jīng)濟合理的供配電系統(tǒng)。本文結(jié)合某礦采區(qū)變電所實例，對煤礦井下采區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計進行分析，為相似條件下采區(qū)變電所的設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦井下? 采區(qū)變電所? 供電設(shè)計

1? 工程概況

本采區(qū)變電所設(shè)置在采區(qū)中部，采用6kV雙電源進線，雙回路均引自上級中央變電所的6kV不同母線段，設(shè)置電源進線開關(guān)，單母線分段并設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，分列運行。當一回路中斷供電時，另一回路應(yīng)能擔負本采區(qū)變電所全部用電負荷。采區(qū)設(shè)置1個綜采工作面，1個綜掘工作面和1個采區(qū)排水泵房。

2? 采區(qū)變電所供電負荷計算

綜采工作面的負荷：采煤機、前部刮板輸送機、后部刮板輸送機、乳化泵、轉(zhuǎn)載機采用3.3kV電壓供電;皮帶機、綜保、回絞、單軌吊、水泵采用1.14kV電壓供電。綜掘工作面的負荷：單軌吊、皮帶機、漲緊絞車、綜掘機、局扇、耙矸機、噴漿機、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)備供電采用移動變電站，在設(shè)備列車上安裝移動變電站，隨著工作面機組的推進移動。負荷統(tǒng)計詳見表1負荷統(tǒng)計表。

綜采面工作容量共3835kW，需要系數(shù)Kx=0.49，功率因數(shù)cosφ=0.7，有功功率3835×Kx=1879kW，無功功率1879×tgφ=1917kvar，視在功率3835÷cosφ=2684kVA。綜掘面工作容量共2865kW，需要系數(shù)Kx=0.575，功率因數(shù)cosφ=0.7，有功功率1647kW，無功功率1680kvar，視在功率2553kVA。除去泵房后的負荷考慮同時系數(shù)Ks，有功Ks取0.85，得出有功功率（1879+1647）×0.85=2997kW，無功Ks取0.9，得出無功功率（1917+1660）×0.9=3237kvar，視在功率4411kVA。采區(qū)泵房有功功率558kW，無功功率285kvar，視在功率627kVA。照明有功功率0.98kW，無功功率0.47kvar，視在功率1kVA。一至四項負荷合計：總有功功率2997+558+0.98=3556kW，總無功功率3237+285+0.47=3522kvar，總視在功率=5005kVA。經(jīng)計算，采區(qū)變電所電源進線電纜選用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)變電所的負荷，依據(jù)公式Ic=Sc/（UN），計算雙回路進線和聯(lián)絡(luò)高爆開關(guān)的額定電流應(yīng)大于總負荷計算電流。公式中，Ic為計算電流，Sc為計算視在功率，UN為用電設(shè)備額定電壓。經(jīng)計算，雙回路進線及聯(lián)絡(luò)高爆開關(guān)的額定電流應(yīng)大于進線和饋出線的計算電流（481A），選擇電流互感器為630/5、型號為PBG-630/6的礦用隔爆高壓真空開關(guān)作為進線開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

綜采、綜掘工作面高爆開關(guān)的額定電流應(yīng)大于最大計算負荷電流（150A），故選擇電流互感器為200/5、型號為PBG-200/6礦用隔爆高壓真空開關(guān)7臺。采區(qū)泵房水泵高爆開關(guān)的額定電流應(yīng)大于計算負荷電流（38A），故選擇電流互感器為75/5、型號為PBG-75/6礦用隔爆高壓真空開關(guān)5臺。

局部通風機變壓器高爆開關(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、型號為PBG-50/6礦用隔爆高壓真空開關(guān)4臺。

供電系統(tǒng)設(shè)置KBSG-315/6/1.2礦用隔爆干式變壓器5臺，KBSG-315/6/0.69礦用隔爆干式變壓器1臺，KBZ20-200/1140礦用隔爆真空饋電開關(guān)18臺，KBZ20-400/1140礦用隔爆真空饋電開關(guān)2臺，DKBG-1000/6礦用隔爆電抗器3臺。ZBZ2-10 1140/133V照明變壓器綜合保護裝置6臺，QJZ-4×80/1140礦用隔爆型組合開關(guān)2臺。

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、礦用隔爆型組合開關(guān)和照明變壓器綜合保護裝置都集中布置在南側(cè)。高、低壓配電設(shè)備互為對面布置，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，對不需從兩側(cè)或者后面進行檢修的設(shè)備，可以不留通道。

5? 結(jié)語

井下采區(qū)變電所的安全可靠運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)計分析，設(shè)計符合國家及煤炭行業(yè)相關(guān)規(guī)范規(guī)程，經(jīng)過正常運行驗證，滿足礦井生產(chǎn)要求，可靠保障了礦井的安全高效生產(chǎn)。

參考文獻

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