第十章供电

第一节 供电电源

矿井有两回路电源线路，都来自郑煤集团岳村35kV变电站6kV母线不同母线段上，架空线路导线型号为LGJ—185，线路长度为3km；正常时两回线路分列运行,当任何一回发生故障停止供电时,另一回能担负矿井全部负荷。此两回路6kV高压电源线路接至该矿工业广场地面6kV变电所。矿井电源线路载流量，线路电压损失百分数验算：

全矿最大负荷：1542.47kW，功率因数：0.92

线路载流量：I=

p3Vcos

式中 I—线路载流量A，

P—全矿最大负荷kW， V—线路电压kV，

cosφ—矿井电容器补偿后的功率因素。

线路电压损失百分数V %=M·u% 式中 V%—线路电压损失百分数，

M—负荷矩兆瓦.千米，

u%—每兆瓦.千米电压损失百分数。 岳村35kV变电站至本矿6 kV线路: I=

1542.47360.92 =161.85A＜497A（LGJ—185允许载流量）

V%= 1.54×3×0.916% =4.24%＜5%（线路允许电压损失百分数） 经计算,两趟供电线路线路载流量和线路电压损失百分数均符合<<设计规范>>要求。

第二节 电力负荷

用电设备装机总台数73台，工作设备台数68台，全矿井设备总容量3846.7kW，其中工作容量3047.7kW。

电力负荷计算结果综合如下（最大涌水时）：

计算有功功率： P=1542.47kW 计算无功功率： Q=1265.76kvar 计算视在功率： S=1995.34kVA 自然功率因数： cosφ=0.77 为提高矿井用电功率因数，减少电能损耗，提高电气设备利用率，设计在地面变电所6kV母线上安装600kvar并联电容器，补偿后矿井计算负荷为（最大涌水时）：

计算有功功率： P=1542.47kW 计算无功功率： Q=665.76kvar 计算视在功率： S=1680.01kVA 功率因数： cosφ=0.92 全矿井年电耗量为8007609kWh，吨煤电耗27kWh/t。 矿井电力负荷统计见下表。

矿井电力负荷表 表10-2-1 序号 一 地面负荷 副井绞车 主井绞车 地面高压小计 2 地面低压负荷 通风机 主井绞车房 压风机 副井绞车房 给排水 地面生产系统 照明 修理车间 充电房 锅炉房 水处理 安全监控 其它动力 地面低压小计 3 地面负荷总计 负荷名称 电压 (kV) 6 6 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 1 1 2 2 2 2 4 4 2 8 3 4 2 3 36 38 设备数量 全部 工作 1 1 2 1 2 1 4 3 2 8 3 4 1 3 32 34 设备容量(kW) 需用系数 全部 220 250 470 300 32 264 40 46 30 30 70 51 15 14 24 916 1386 工作 220 250 470 150 32 132 40 36 30 30 70 51 15 7 24 617 1087 0.7 0.8 0.8 0.7 0.4 0.6 0.4 0.6 0.8 0.4 0.9 0.6 0.9 0.7 cosφ tgφ 0.8 0.8 0.9 0.8 0.7 0.6 0.6 0.7 0.85 0.7 0.8 0.8 0.85 0.6 0.75 0.75 0.48 0.75 1.02 1.33 1.33 1.02 0.62 1.02 0.75 0.75 0.62 1.33 最大负荷 154 200 354 120 22.4 52.8 24 14.4 18 24 28 45.9 9 6.3 16.8 381.6 735.6 115.50 150.00 265.5 58.12 16.80 53.87 32.00 19.20 18.36 14.87 28.57 34.43 6.75 3.90 22.40 309.27 574.77 192.50 250.00 442.50 133.33 28.00 75.43 40.00 24.00 25.71 28.24 40.00 57.38 11.25 7.41 28.00 491.19 933.52 最大负荷年年耗电量 4200 4200 8760 6000 4200 2100 3600 1600 3000 2100 3600 3600 8760 3600 646800 840000 1486800 1051200 134400 221760 50400 51840 28800 72000 58800 165240 32400 55188 60480 4161240 7630548 (kW·h) 有功(kW) 无功(kvar) 视在(kVA) 利用小时(h) 1 地面高压负荷 矿井电力负荷表 表10-2-1 续 序号 二 井下负荷 1 照明 2 采煤工作面 工作面刮板 顺槽刮板 顺槽皮带 乳化液泵 探水钻 小水泵 调度绞车 回柱绞车 煤电钻 小计 3 掘进工作面 局部通风机 调度绞车 探水钻 小水泵 煤电钻 小计 负荷名称 电压 (kV) 0.127 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.127 0.66 0.66 0.66 0.66 0.127 设备数量 全部 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 10 3 3 3 3 3 15 工作 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 10 3 3 3 3 3 15 设备容量(kW) 需用系数 全部 2 30 30 30 37 4 2.2 11.4 7.5 2.4 90 34.2 12 6.6 3.6 工作 2 30 30 30 37 4 2.2 11.4 7.5 2.4 90 34.2 12 6.6 3.6 1 0.5 0.4 cosφ 0.7 0.6 0.6 tgφ 1.02 1.33 1.33 最大负荷 2 77.25 58.56 2.04 103.00 77.88 2.86 128.75 97.44 最大负荷年年耗电量 8760 3300 3300 17520 254925 193248 (kW·h) 有功(kW) 无功(kvar) 视在(kVA) 利用小时(h) 154.5 154.5 146.4 146.4 矿井电力负荷表 表10-2-1 续 序号 7 轨道巷小绞车 8 中央泵房 正常涌水 最大涌水 清仓绞车 9 井下低压合计 正常涌水量 最大涌水量时 10 井下负荷合计 正常涌水量 最大涌水量时 三 井上下合计 正常涌水量 最大涌水量时 四 年耗电量总计 五 吨煤电耗(度) 负荷名称 电压(kV) 设备数量 全部 1 2 1 4 4 1 31 31 35 35 73 73 工作 1 2 1 2 3 1 31 31 33 34 67 68 设备容量(kW) 需用系数 全部 75 60 11.4 2000 2000 11.4 工作 75 60 11.4 1000 1500 11.4 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.3 cosφ 0.7 0.7 0.7 0.83 0.83 0.70 tgφ 1.02 1.02 1.02 0.67 0.67 1.02 最大负荷 45 36 6.84 700 1050 3.42 229.07 229.07 929.07 1279.07 1664.67 45.91 36.73 6.98 470.40 3.49 276.03 276.03 64.29 51.43 9.77 843.37 4.89 358.70 358.70 最大负荷年利年耗电量(kW·h) 148500 118800 22572 2520000 1260000 2736 4538301 8007609 27 3300 3300 3300 3600 1200 800 有功(kW) 无功(kvar) 视在(kVA) 用小时(h) 4 采区机巷胶带机 0.66 5 平巷胶带运输机 0.66 0.66 6 6 0.66 705.60 1265.06 460.7 460.7 460.7 460.7 2460.7 1460.7 2460.7 1960.7 3846.7 2547.7 3846.7 3047.7 746.43 1191.78 981.63 1612.33 1321.2 2125.25 2014.67 1556.40 2545.84 矿井电力负荷及变压器选择 表 10-2-3 最大负荷 负荷名称 有功 (kW) 无功(kvar) 视在(kVA) 地面低压负荷 井下最大涌水时低压负荷 地面高压负荷 井下高压负荷 矿井变电所高压母线负荷 高压电容器补偿容量 最大涌水量时高压总负荷 381.6 229.07 154 1050 309.27 276.03 115.5 705.6 最大负荷考虑重合后母线的最大负荷 cos变压器选择 重合系数 φ 有功 (kW) 无功(kvar) 视在(kVA) 台数 容量 负荷系数 保证系数 324.36 194.71 130.90 892.50 1542.47 1542.47 278.34 248.43 103.95 635.04 1265.76 600 665.76 427.41 315.64 167.15 0.76 2 0.62 2 0.78 1 400 500 0.53 0.32 0.94 1.58 491.19 0.85,0.9 358.70 0.85,0.9 192.5 0.85,0.9 315 风机专用 1265.06 0.85,0.9 1095.37 0.81 1995.34 0.77 1680.01 0.92 第三节 地面供配电

矿井6kV地面变电所担负矿井地面及井下用电。有两回路电源线路，都来自郑煤集团岳村35kV变电站6kV母线上。地面6kV变电所内装有2台S9-400/6，6/0.4kV，400kVA 的变压器，16台GG-1A（F）固定式高压开关柜，2套成套电容器无功功率补偿装置，7台PGL1固定低压开关柜，6kV母线为单母线分段，主副井绞车的两回电源线路接在6kV母线不同母线段上；0.4kV母线也采用单母线分段的接线方式。地面其它用电设备动力设备均为380V，照明为220V，通风机为双回路供电，分别接在不同母线段上。正常情况下，两台变压器分列运行，当一台停止运行时，另一台能满足一、二级低压负荷对供电要求。

工业场地内高低压配电系统均采用放射式供电方式。工业场地内低压采用VV22-1kV聚氯乙烯绝缘电力电缆，主要采用直埋和电缆沟两种敷设方式。室外照明线网采用直埋和电缆沟两种敷设方式，工业场地内室内外照明，场前区采用庭院灯，其余均采用高压钠灯路灯，室外照明采用手动和灯光控制器控制。

高度超过15m的建筑物、构筑物上均设避雷针或避雷带以防直击雷。其接地装置利用建筑物、构筑物基础或钢管，接地电阻不大于规范要求。变压器中性点直接接地，接地型式采用TN-C-S系统。工作接地、保护接地、防雷接地构成共同接地网，接地电阻为4Ω。

10kV变电所380V电气主接线图详见地面供电系统图。

第四节 井下供配电

一、井筒电缆选择

井下最大负荷为：计算有功功率：1279.07kW 计算无功功率：981.63kvar 计算视在功率：1612.33kVA

按安全载流量选择电缆，计算负荷电流为155.33A，选用两根MYJV42-6/6-3×95mm2型交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆（每一回路载流量为275A），引自地面变电所的不同母线段，沿主井井筒敷设送至井下中央变电所，电缆长度为620m，每一趟电源线均能承担井下供电设备的最大负荷。按电缆安全载流量和电压降校核均满足要求。

二、井下高低压配电系统

井下中央变电所与水泵房相连接。中央变电所为单母线分段结线，安装10台BGP12-6N型高压隔爆真空配电装置，2台KBSG-500/6 6/0.69 500kVA矿用隔爆变压器和1台KBSG-315/6 6/0.69 315kVA矿用隔爆变压器，4台BGP12-6N型高压隔爆真空配电装置向高压水泵供电，2台KBSG-500/6 6/0.69 500kVA矿用隔爆变压器向采煤工作面和掘进工作面及井下动力设备供电，1台KBSG-315/6 6/0.69 315kVA矿用隔爆变压器专为局扇供电，所有动力设备均为660V电压供电。

采煤工作面：由变电所引出二回MY-0.38/0.66矿用移动橡胶软电缆为工作面供电，供电电压为0.66kV。

掘进工作面：掘进工作面动力电源由变电所低压开关引来，局扇

电源由专用变压器供给，掘进工作面电源与局扇电源实行风电闭锁及瓦斯闭锁，局扇采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电。

三、井下高低压配电设备选型

井下中央变电所均采用矿上已有的矿用隔爆型设备，6kV配电装置采用BGP43-6N型矿用高压隔爆型真空配电装置10台；低压配电装置采用BKD型矿用隔爆型真空馈电开关；变压器采用矿上已有的2台KBSG-500/6 6/0.69 500kVA和1台KBSG-315/6 6/0.69 315kVA矿用隔爆型干式变压器。

四、井下固定照明及保护接地

井底车场及其附近照明电源引自井下中央变电所，照明电压为127V，照明灯具为DGS35/127型，照明电缆为YC-500型。

井下保护接地应遵守《煤矿安全规程》第482条～487条的有关规定设置。主接地极应在主副水仓中各埋设1块，用耐腐蚀的钢板制成其面积不小于0.75m2，厚度不小于5mm。并在各变电所及各配电点、连接高压动力电缆的金属连接装置等地点，均应安装局部接地极，用面积不小于0.6m2，厚度不小于3mm的钢板或镀锌管制成。所有电气设备的保护接地装置（包括电缆铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地极装置，应与主接地极连接成一个总接地极，接地网上任一保护接地点的总接地电阻值不得超过2欧姆。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1欧姆。

详见井下供配电系统图。

第五节 通信调度系统

一、行政通信、生产调度通信

本矿井设计选用一台64门行政调度交换总机，安装在工业广场地面办公楼调度室内。地面办公室、绞车房、通风机房﹑变电所、瓦斯抽放站、机修车间等处设电话分机。井下中央变电所、水泵房、绞车房、回采面顺槽、掘进头等处设电话分机。

地面通信与照明同杆架设，井下通信沿主副井两侧各敷设一条矿用阻燃型通信电缆，以保证井下电话用户的通信需要。

二、对外通信

矿井设计直拨电话5部，以满足对外联络的需要。

第六节 安全生产监测系统

本矿井为低瓦斯矿井，煤层有自燃发火倾向性，煤尘无爆炸危险。为了准确及时地了解井下环境状况，防止恶性事故的发生，并为生产调度及时提供各种设备的运行状况，有效地指挥生产，矿井设置KJ95煤矿综合瓦斯监控系统，用以满足矿井安全及生产监测的需要。

该系统由地面中心站、井下分站、电源箱及各种矿用传感器和矿用安全生产监测软件所组成。