初设供电方案Word文件下载.docx

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8541kW

全矿井计算无功功率：

7233kvar

全矿井年耗电量:

21663000kW·

h

全矿井吨煤耗电量:

24.07kW·

h/t

矿井电力负荷统计详见表10-2-1

第三节送变电

一、供电系统技术特征

按经济电流密度计算，架空导线选用LGJ—185钢芯铝绞线，避雷线选用GJ-35钢绞线（全线架设），采用铁塔架设。

电源线能保证一回故障，另一回满足矿井全部负荷用电。

矿井电源满足矿井供电要求。

一路运行，另一路备用。

双回电源互为闭锁，以防合环。

本线路地处山西省清徐县境内，气象条件为国家典型Ⅳ级气象区。

电压等级：

矿井地面为35/10/0.38/0.22kV；

井下高压10kV,综采工作面为1140V，其它低压动力为660V,照明及电钻为127V

二、地面变电所

矿井工业场地新建一座35/10kV变电所。

矿井35/10kV变电所初步设计另见太原供电设计研究院的南岭35/10kV变电所专项设计。

在桑树洼工业场地新建一个10kV变电所，内设KGS1-12型高压真空配电柜20台，设二台SG（B）10-630/1010/0.38kV干式变压器，担负工业场地辅助负荷用电。

以双回路向压风机、锅炉房、副斜井绞车、井下供电，以单回向机修车间、井下局扇专供供电。

在南岭工业场地新建一个10kV变电所，内设KGS1-12型高压真空配电柜20台，设二台SG（B）10-200/1010/0.38kV干式变压器，担负工业场地辅助负荷用电。

以双回路向主通风机、瓦斯抽放、主斜井绞车、筛选厂、热风炉供电。

第四节地面供配电

一、地面配电系统

（1）主斜井提升配电及控制

主斜井提升采用DTII型强力带式输送机，电机功率2×

90kW,电压380V。

电机驱动采用380V低压电控成套装置。

主斜井提升10kV双回电源引自南岭工业场地10kV变电所10kV不同母线段，主斜井提升机房设有10kV配电室，内设KGS1-12型高压真空配电柜5台，设二台SG（B）10-400/1010/0.38kV干式变压器，担负主提升胶带机的全部负荷用电。

设皮带综合保护控制、信号系统1套，保证提升系统安全运行。

（2）副斜井提升机配电及控制

副斜井提升机，电机功率315kW,电压660V。

电控设备采用660V低压全数字变频电控装置。

副斜井提升房10kV双回电源引自桑树洼工业场地10kV变电所10kV不同母线段。

副斜井绞车房设有10kV配电室，内设KGS1-12型高压真空配电柜7台，设二台SG（B）10-630/1010/0.69kV干式变压器，担负副提升绞车负荷用电。

另设二台SG（B）10-200/1010/0.4kV干式变压器，担负副井绞车房低压负荷用电。

设绞车提升信号系统1套，保证提升系统安全运行。

（3）空压机房10kV配电室

该配电室与空压机房联合布置。

空压机配套电机功率250kW3台，电压10kV，两用一备。

空压机房10kV双电源引自桑树洼工业场地10kV变电所10kV不同母线段。

空压风采用直接启动控制方式。

内设KGS1型高压真空配电柜8台，单母线接线方式，继电保护采用微机综合保护装置。

设SG（B）10-200/1010/0.4kV干式变压器二台，担负空压机低压负荷用电。

（4）通风机房10kV配电室

该配电室为单独布置。

对旋通风机2台，一用一备，每台通风机配套电机功率2×

630kW，电压10kV。

风机房10kV双电源引自南岭工业场地10kV变电所10kV不同母线段，采用直接启动控制方式，内设KGS1型高压真空配电柜16台，单母线分段接线方式，继电保护采用微机综合保护装置。

设通风机在线监控装置，控制监测通风机及辅助设备工况。

设两台SC9-50/6，6/0.4kV所用变压器，担负回风立井通风机房低压负荷用电。

（5）瓦斯抽放站10kV配电室

瓦斯抽放泵属矿井一级负荷供电，采用双回路电源供电。

瓦斯抽放泵站两回10kV电源分别引自南岭工业场地10kV变电所10kV侧不同母线段，一回电源停止供电时，另一回路能够保证瓦斯抽放泵站全部负荷的运行。

瓦斯抽放泵站配电室内10kV主接线型式为单母线分段。

所内高压配电设备采用矿用隔爆高压真空配电装置,800kW电机起动设备采用矿用隔爆型高压真空电磁起动器,90kW电机起动设备采用矿用隔爆低压真空电磁起动器。

内设2台（KBSG-400/10、10/0.4kV、400kVA）矿用隔爆型变压器作为、两台90kW瓦斯泵、两台循环冷却水泵、抽放泵站内照明设备及其它用电设备的供配电任务。

在值班室内设有一部直通矿调度室的矿用防爆电话。

抽放泵站实施微机监控，与矿井通讯和监测系统并网。

二、工业场地建筑物照明系统

工业场地建筑物照明系统采用动照合一方式。

场地道路设高压钠路灯照明，由地面工业场地10kV变电所，电压~380/220V，用路灯控制开关控制。

各建筑物照明引自各自的配电箱。

其照明灯具根据各建筑物内的环境条件，分别选用高效节能型、防水防尘型及防爆型灯具。

三、防雷与接地

双回35kV及10kV架空线路在进线段设氧化锌避雷器保护。

矿井变电所10kV母线装设氧化锌避雷器。

高度超过15m的建（构）筑物设避雷带保护。

为防止雷电波侵入，对电缆进出线，在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。

当电缆转换为架空线时，在转换处设避雷器，并和电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等连在一起接地，其冲击电阻不大于30Ω。

为防止雷电波侵入井下，由地面直接入井的轨道、设备机架及各种露天引入（出）的管路等，在井口附近将金属体做不少于2处的可靠接地。

低压配电系统接地型式为TN-C-S系统。

在主工业场地35/10kV变电所、桑树洼及南岭工业场地10/0.4kV变电所内设有接地保护装置，其接地电阻不于4Ω。

各电气设备正常不带电的金属外壳、铠装电缆的外皮等均通过专用接地线按规程可靠接地。

第五节井下供配电

井下用电设备高压为10kV，采掘工作面设备为1140V、660V，照明为127V。

井下主排水泵为10kV，大巷胶带机等运输设备为660V。

（1）井下负荷及下井电缆选择

1）下井负荷

64台

63台

5243.4kW

4804.4kW

最大负荷有功功率P=3343kW

2）下井电缆选择

从矿井35/10kV变电所10kV侧不同母线段引两回入井动力电源向井下中央变电所供电，下井电缆经工业广场的进风架空乘人装置井的井筒敷设，电缆敷设时应采取相应的保护措施。

根据井下负荷及井下巷道布置情况，采用10kV下井供电，下井电缆采用（MYJV22—10/10-3×

185）两回由地面沿进风立井至井下中央变电所。

当任一回电源电缆停止运行时，另一回仍可满足中央变电所全部负荷用电。

另敷一回电缆（MYJV22—10/10-3×

185）经风井广场的进风立井井筒敷设至井下中央变电所，作为井下局部扇风机专用的高压电缆。

（2）中央变电所接线系统及设备选型

1）中央变电所接线系统

井底车场附近设一座中央变电所，在中央变电所内设20台PBG-10高压真空开关柜；

以单母线分段形式布置。

以10kV向中央水泵房、井下大巷皮带供电；

以两回10kV向采区四台移动变电站供电；

中央变电所内设4台PBG-10高压真空开关柜，其中一台为总开关，三台为馈出开关带局扇专供变压器，二台KBSG-250/10、10/0.69kV、250kVA变压器专供三个掘进工作面局扇用电；

局扇供电采用三专两闭锁。

每台风机的供电电源线路末端采用双电源切换开关（QBZ-2×

120660FZ型矿用隔爆型风机用组合真空电磁起动器）并且与掘进面总开关进行闭锁。

以保证风机在断电的情况下掘进面停止工作。

综掘工作面、普掘工作面局扇供电都采用“三专两闭锁”和“双风机双电源”方式并实现自动切换。

普掘工作面一回专供电源由变电所矿用隔爆型高压真空配电装置馈出至普掘工作面专用移动变电站，由专用移动变电站通过专用开关给局扇提供专供电源，备用电源由中央变电所660V系统提供。

综掘工作面一回专供电源由变电所矿用隔爆型高压真空配电装置馈出至综掘工作面专用移动变电站，由专用移动变电站通过专用开关给局扇提供专供电源，备用电源由中央变电所660V系统提供。

局扇提供专供电源因故停电时，掘进工作面内的非本安电气设备全部断电。

当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机自动启动，保持掘进工作面正常通风。

正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后，当电源恢复时，正常工作的局部通风机均不得自行启动，必须人工开启局部通风机。

2）井下电气设备选型

井下中央变电所10kV高压配电设备选用PBG-10型矿用隔爆型高压真空配电装置，1140V、660V低压开关设备选用KBZ、KJZ5型矿用隔爆型真空低压馈电开关和真空组合开关，变压器选用KBSG型矿井隔爆干式变压器、KBSGZY型矿井隔爆移动变电站。

井下40kW以上用电设备的控制开关选用QJZ、QBZ型矿用隔爆真空磁力启动器，其余660V设备选用QBD矿用型隔爆磁力启动器，煤电钻选用ZBM型矿用隔爆电钻变压器综合装置。

3）井下电缆选型（按煤安标志MA）

综采工作面动力设备电缆选用MYP-0.66/1.14矿用移动屏蔽橡套软电缆,其余低压设备供电电缆选用MY-0.38/0.66矿用橡套软电缆,煤电钻、岩石电钻选用MZP矿用电钻屏蔽电缆，采煤机电缆选用MCP-0.66/1.14采煤机屏蔽橡套软电缆，井下高压移动设备采用MYPJJ型金属屏蔽监视软电缆。

（3）井下高低压配电系统、接地及固定照明

1）井下高低压配电系统

在采区综采工作面设四台移动变压器供采区工作面负荷，其中KBSGZY-1000/10、10/1.2kV、1000kVA两台移动变电站经矿用隔爆真空（6路）组合开关主供采煤机和工作面刮板输送机等设备；

KBSGZY-1250、315/10、10/1.2kV、1250kVA315kVA两台移动变电站主供采区工作面顺槽胶带输送机及运输与回风顺槽辅助设备。

在采区综掘工作面顺槽设一台移动变压器KBSGZY-500/10、10/0.69kV、500kVA向采区综掘工作面供电。

井下综采工作面动力设备用电电压采用～1140V，辅助动力设备用电电压采用～660V，煤电钻、照明用电电压均为～127V，控制电压不超过36V。

井下掘进工作面动力设备用电电压～660V，煤电钻、岩石电钻、照明用电电压均为～127V，控制电压不超过36V。

井下各掘进工作面配电点均设置了风电瓦斯闭锁开关，以实现风电、瓦斯电闭锁。

2）井下照明与接地

提升井筒、井底车场、胶带机大巷、工作面胶带机顺槽、变电所、机电峒室等处设固定照明，照明变压器选用ZBZ—2.5型矿用隔爆型照明信号综合保护装置，照明电压采用～127V，照明灯具选用矿用隔爆型节能荧光灯。

井下主排水泵房主副水仓中设主副接地极，中央变电所、各配电点及连接高压动力电缆均设局部接地极，所有局部接地极和电气设备的保护接地装置均应可靠联接，并同主接地极相联，形成井下总接地网。

接地网上任一保护接地点的接地电阻值均不超过2Ω。

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超过1Ω。

井下中央变电所及各配电点的低压配电网络均装设检漏保护装置。

由地面直接入井的轨道、管路必须在井口处将金属体妥善接地。

第六节监控、通讯及计算机管理

一、安全生产监控系统

矿井改造后，设计选用KJ90NA型煤矿安全监控系统对井下生产环境以及各主要生产设备运行状态进行实时数据采集、传输、显示、记录，使有关人员能够及时、准确、全面地了解井下环境状况，达到对各类灾害的早期预测，一旦发现有瓦斯超限立即声光报警，并进行风、电、瓦斯闭锁，防止事故发生。

（一）系统监测范围

1、环境安全监测

对采掘工作面瓦斯、一氧化碳、温度进行连续监测，当瓦斯超限时，立即报警并切断相应范围内的设备电源；

对总回风大巷及采区回风巷风速、瓦斯、一氧化碳、温度进行连续监测；

对主要风门开闭状况、主扇风硐内风速及负压等进行连续监测。

2、主要设备运行状况监测

对采煤机、刮板机、掘进机、井下局扇、通风机、主排水泵以及其它主要机电设备的运行状况连续监测。

3、煤流系统状况连续监测

对井底煤仓煤位进行连续监测，并通过接口与井下胶带机集控系统相连，连续监测各胶带输送机的运行状况。

4、能源管理

对井下中央变电所的进线电流、电压及主要负荷的馈电状态进行连续监测。

对工作面、掘进头移动变电站馈电状态进行连续监测。

（二）设备配置

1、KJ90NA地面中心站技术参数：

系统容量：

可带128个分站；

处理精度：

≤±

0.5%

监测距离：

中心站～分站≤25km

分站～传感器≤2.5km

巡检周期：

≤30s；

传输速率：

2400bps

传输方式：

RS485

地面中心站安装在矿井办公楼内，监控主机选用高性能、高稳定的工控机2台，当主机发生故障时，由热切换控制器转换至备用机启动投入运行。

2、KJF-8/4/4分站及GJ-4甲烷传感器技术参数：

KJF-8/4/4分站技术参数：

模拟量：

8路

开关量：

8路（4入4出）

≤1.5km

FSK移频键控

传输距离：

≮10km

1200bps

可配接：

甲烷、CO、风速、负压、温度等模拟量传感器；

风门开关、设备开停、风筒状态等开关量传感器。

使用环境:

0～40℃环境温度；

≤96%相对湿度；

80～106kpa大气压力。

GJ-4甲烷传感器技术参数：

测量范围：

0～4.0%CH4（低浓）；

本安电源：

DC16V,210mA

输出信号：

200～1000Hz；

传感器组件寿命：

>

1年

使用条件：

0～40℃环温；

80～106kpa大气压力；

≤96%相对湿度。

地面通风机房、瓦斯抽放泵站、井下中央变电所水泵房、采区工作面、运输大巷、进风顺槽口、掘进工作面等处设分站9个。

共设瓦斯、温度、CO、风速、压力、流量、开停、馈电传感器70个。

工作面有断电仪功能，掘进工作面有风电瓦斯闭锁功能。

3、两芯无极性信号电缆

下井信号电缆PUYV39由副斜井引入，沿大巷敷设至井下各分站，分站与分站间选用PUYV31型信号电缆，井下分站到传感器之间选用PUYVR型信号电缆。

二、煤炭产量监控系统

DT-KC2000源头式煤炭产品监控系统，采用国际先进的动态称重技术，在煤炭生产企业矿井出煤口、煤仓售煤处、煤炭传送带等处安装称重及视频监控系统，自动监测煤炭产销量，达到监控产量，以产控销、以销控税（费），关注税源（费）的目的。

三、工业电视系统

配置一套工业电视系统对地面及井下重要生产岗位状况进行实时图像监视，作为矿井生产调度指挥的辅助手段。

四、计算机管理系统

现有计算机财务管理系统应完善计划、劳资、供应、通风等业务系统。

（一）信息需求及系统功能

计算机管理信息系统为领导决策层、生产经营管理层和具体业务实施层提供信息服务。

信息系统功能软件如下：

1、对财务、劳资、人事、计划、供应、通风等项业务实行计算机管理。

2、办公自动化和计算机辅助设计。

3、建立数据库，实现信息综合查询和生产经营各项指标分析，为领导层提供预测，规划和决策支持。

为了满足上述的信息需求和功能要求，本系统划分为12个子系统。

1、领导查询子系统5

2、人事管理子系统30

3、财务管理子系统30

4、劳资管理子系统30

5、计划管理子系统20

6、设备管理子系统5

7、运销管理子系统5

8、安全管理子系统5

9、通风管理子系统10

10、采掘管理子系统10

11、调度管理子系统10

12、文件档案子系统40

合计200MB/年

（二）网络选型与设备配置

本系统网络结构采用分步式局域网络，采用ATM/IP二合一宽带多业务交换机作为支持平台，全面支持各种最新流行的网络技术。

采用通过网络访问的通讯终端服务器和具有功能分布的多服务器结构框架，各终端采用AST奔4以上微机。

操作系统POSIX/UNIX操作系统，数据库采用开放式标准的公布体系结构Openclient/server客户/服务器模式，通讯模式采用节点模式和网络模式，网络结构为星形。

（三）综合布线

在办公楼、任务交待室联合建筑内按网络综合布线设计，布线采用超五类8芯双绞线。

信息插座配置原则为每10平方米一个语音点、一个数据点，本设计共选用148个双孔信息插座。

五、矿井人员管理综合系统

选用一套KJ320型矿用人员管理综合系统，作为井下人员管理实时定位跟踪系统。

由KJ320-K标识卡、KJ320-F读卡分站、KJ320-J数据通信接口、信号保护器、矿用阻燃电缆、KDW-0.5/18矿用隔爆兼本安直流稳压电源、服务器及KJ320矿用人员管理系统软件组成。

本系统可实现对矿井入井人员的实时监测、跟踪定位、考勤统计、报表查询等功能。

能清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险提供科学依据，同时，也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。

六、电力监控系统

系统以井下高压防爆开关保护器、低压馈电开关、电磁起动器、照明综合保护器等电力保护器和电网运行参数、信号、状态采集元件，结合计算机技术，光纤通讯技术实现煤矿电力系统短路、过载漏电等各种保护；

电流、电压、有功功率、用电量的遥测、电路运行/停止遥控；

电路运行状态、故障信息遥信、和电力设备运行参数遥调的综合自动化系统。

实现井下变电所无人值守，预防和减小事故的以生。

七、水泵控制系统

主排水控制系统实现自动采集、现场水泵的各种运行参数，完成对主排水泵和附属设备的操作实现无人值守。

通过接口上传数据。

第七节通信

一、矿井综合业务接入网系统

矿井综合业务接入网系统是实现矿井安全生产信息化的传输支持平台。

它将支持矿井的行政电话网、调度网、安全生产监控系统、有线电视系统、计算机局域网等。

是一个集话音、数据、图象、CATV为一体的综合业务宽带数据传输网络系统。

系统设备置于矿办公楼内。

1、局间光传输网络

矿井对外设置的中继线引自清徐县东于镇通信交接箱，开设STM—155MSDH光传输系统，实现矿井与公网间各类信息的传输。

2、20芯光缆分配如下：

2芯用于语音传输，开通行政、调度通信系统。

12芯用于图像传输，开通电视会议、有线电视及工业电视系统。

2芯用于数据传输，开通计算机、监控通信传输系统。

4芯备用。

二、矿井通信

1、行政通信

全矿在籍人数459人，其中管理人员和服务人员45人，原煤生产人员434人。

行政办公楼、联合建筑等行政用户按办公用房每15m2一个用户计算，其他行政用户按岗位需要计算，单身宿舍按每个房间一个用户计算,经核算供需电话190部。

行政通信选用256门数字程控交换机，全面支持ISDN、具备话音、数据、可视电话、IP网点、LAN（以太网）等接口，担负矿井行政用户、职工用户通信，交换机设备置于矿办公楼内。

局间中继接口方式，与和顺县通信分公司采用EI接口，N0.7信令,设中继5路。

2、调度通信

调度通信设置一套JSY2000—06型120门数字程控交换机设备，采用EI接口，20路中继分别与本矿行政交换机联网。

交换机设备置于矿办公楼内。

三、地面移动通信

利用当地移动通信公网，为矿井地面生产管理、消防、救护、运销、基建等岗位人员配备手机，实现与矿区公网间用户的移动通信。

四、地面通信线网

工业场地通信线网采用穿管埋地敷设方式，局部采用沿建筑物外墙敷设方式。

通信电缆采用HYA—0.4市话通信电缆。

五、井下通信系统

生产调度通信：

下井通信电缆选用矿用阻燃电缆MHYA32--60×

2两条由主副斜井引下至调度室交接箱（J80），然后经分线盒分线后，引至各调度用户。

井下调度电话主要设置在各机电硐室、回采工作面、掘进工作面等处，共计50部。

局部通信系统：

在中央变电所与上一级变电站之间，主、副斜井井底与井口，井底煤仓上、下，胶带机沿线等联系密切的地方分别设置局部通信系统。

下列地点应设直通电话

采掘工作面及与其有直接联系的环节之间；

主（副）提升的井底—井口—（副）提升机房之间；

井下主要水泵房、井下中央变电所、矿井地面35kV变电站、地面主通风机房和瓦斯抽放泵站的电话，应能和矿调度室直接联系。

矿井地面35kV变电站至上一级变电所应设置专用的电力通信设施。