浅析煤矿区段变电所供电优化设计

浅析煤矿区段变电所供电优化设计

柴德千

六盘水恒鼎实业有限公司羊场煤矿贵州省盘州市553500

摘要：在煤矿各系统中，供电做为一个较重要的系统，不仅仅是提高作业效率和经济效益的基础和前提，同时也是保障煤矿安全生产的重要条件。文章主要讨论了煤矿采区变电站设计中存在的一些问题和关键点，包括变电站设计原则、设计依据、设备选型等。

关键词：变电所；供电设计；设备选型

1.羊场煤矿简介

羊场煤矿设计生产能力为60万吨/年，矿区走向长约2.0km，倾向宽约1.5km。矿区面积2.3433km2。开采深度为+1450m至+800m，矿井工业资源储量为5603.7万t，矿共划分为两个水平，两个采区进行开采，一水平标高为+1100m，二水平标高为+800m，+1100m水平以上为一采区，+800m～+1100m水平为二采区。

1、变电所基本情况

根据矿井的实际情况，设计在井下+1245.1m标高设置井下变电所，以完成12水平、13水平及14水平的供电。设计在变电所内安装三台变压器，一台KBSG-630/10/0.69kV为动力供电；两台KBSG-400/10/0.69kV变压器供局部通风机用电，两台变压器一台工作、一台备用。13区段变电所采用双回路10KV高压下井，在井下设置13区段变电所，用电设备安装为30台（件），设备总容量为1702.4kw，其中工作容量1402.4kw，计算有功负荷为764.6kw。（矿井电力负荷统计详见表1）。井下高压隔爆开关采用PBG型。下井电缆选用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆MYJV22-8.7/103×50，回风斜井和专用回风巷不敷设电缆。

2、变电所主要设备选型

根据矿井电力负荷计算结果，设计在二采区变电所内安装三台变压器，一台KBSG-630/10/0.69kV供12水平、13水平、14水平片区动力供电；两台KBSG-400/10/0.69kV供局部通风机用电，两台变压器一台工作一台备用。其中井下排水泵采用双电源供电，局部通风机实现“三专两闭琐”和“双风机、双电源”。

2.1变压器选择。

2.1.1井下局部通风机供电变压器选择。局部通风机总安装负荷600kW，工作负荷300kW，有功负荷300kW，视在容量为375kVA。

2.1.2供电变压器选择。设计局部通风机采用“双风机双电源”且要实现“三专两闭琐”的供电方式，正常情况下两台供电变压器同时运行，当一台变压器发生故障不能供电时，另一台变压器同时向井下四台局部通风机供电。因此每台变压器的容量为：

根据上述计算，同时考虑到以后生产需要增加负荷，故局部通风机供电变压器选取KBSG-400/10/0.69kv型变压器两台。

2.2供电电缆选择。高压选用MYJV22型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。低压动力电缆：①固定敷设的应采用应采用MVV型铠装铅包纸绝缘、铠装聚氯乙烯电缆或不燃性橡套软电缆。②移动式和手持式电气设备都应使用MZ型专用橡套软电缆。③采掘工作面的660V电气设备必须使用MY型不燃性橡套软电缆。

照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装电缆、不燃性橡套电缆或矿用塑料电缆。

高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井井下使用的电缆芯线全部采用铜芯。

3、井下低压馈电开关保护整定计算

3.1水泵馈电4-0-3#开关KBZ-400过载计算整定值

按一级的短路电流对整定值进行校验。

随着煤炭工业现代化的发展，煤矿采掘机械化程度不断提高，机电设备容量在不断增加。目前国外采煤机单机功率已超过1000kW；提高电压等级和采用移动变电站供电不仅保证了供电质量，而且还降低了电网输电损耗。机械化程度的提高无疑带动了采区用电的发展，因此合理的设计采区变电所也是当前的重要任务。

参考文献

［1］刘国军．成庄煤矿供电自动化系统的技术改造［J］．煤矿机电，2009（1）：79－81；

［2］邓先明，杨宇，方荣惠．基于现场总线的煤矿供电自动化系统［J］．电力自动化设备，2007（4）：95－98．

［3］孙秉亮．矿井供电系统节能与优化探讨［J］．企业技术开发，2012（34）：67－68。