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宁夏宝丰马莲台煤矿初计说明书 第十章 第三节 送 变 电 一、矿井供电系统 矿井两回35kV电源取自规划即将建设的任家庄110/35/10kV变电所，导线为LGJ-150，线路长度约5km。当其中任一回路发生故障时，另一回路保证矿井全部用电负荷。 二、送电线路技术特征 1. 气象条件最高温度；40℃，最低温度；-30℃，最大风 速；30m/s，年平均温度；10℃，覆冰厚度；5mm。 2.导线型号及杆型35KV电源线路导线型号为LGJ-150，避雷 线型号GJ-35，送电线路全线为架空线路，并在线路起端和终端各架设1.5公里的避雷线。电杆选用钢筋砼预应力杆，杆型选用门型杆。 三、矿井35/10KV变电所 由于马莲台矿井地处戈壁沙漠，风沙较大，为保正矿井供电可靠性，减少风沙灾害对煤矿供电的影响，在工业场地北侧建矿井楼内（二层）35/10KV变电所一座，设SF11-10000/35/10KV，10000KVA主变两台。 35/10KV变电所主接线为全桥接线，单母线分段。 变电所35KV设备布置在二层，10KV设备、控制室、电容器室布置在一层，变压器布置在楼外。35/10KV变电所供电系统图及变电所平面布置图见附图C1241-253-1、 C1241-253-2、 C1241-253-3。 由于工业场地内低压用电负荷较大，且用电设备分散，为保正低压用设备的供电质量，需要在工业场内另建10/0.4kV变电所一座，内设S9-1000/10/0.4KV变压器两台，以满足工业场地内低压设备的用电负荷,见附图C1241-254-1。 由于矿井内用电设备自然功率因数偏低，故在10KV侧装设2套ZWDB3型高压动态无功自动补偿装置，由微机动态控制器控制串连感性可调电抗器，以调整电容器的无功补偿容量，视线对变电所无功功率的动态补偿。同时在0.4kV母线设三台GGJ2无功自动补偿屏对低压侧无功功率进行补偿。两变电所总补偿容量为4080KVAR。补偿后的功率因数为0.915。 所用电在35KV室和10KV室设有35/0.4KV 和10/0.4KV 50KVA所用电柜各一台，以满足变电所操作、控制保护、及照明全部用电负荷。 操作电源变电所为直流操作，在控制室设GZD32-65AH/220V免维护式直流屏一套，供变电所控制保护用。 防雷与接地 防雷在所内设3支塔式避雷针，针高H30米，做为变电所的防雷保护。 接地变电所接地采用网格式接地，其接地电阻不大于1欧。 四、设备选型 35KV选用JYN1-40.5金属封闭手车柜，10KV选用KYN28A-12型户内交流金属封闭开关柜。 低压设备选用GGD低压配电屏。 五、继电保护装置 35/10KV变电所继电保护选用微机综合自动化监控与保护装置。 （1） 35KV进线及母联设电流速断、过电流保护。 （2） 35/10KV主变设差动、电流速断、过负荷、瓦斯和温度保 护。 （3） 至工业场地10/0.4KV变压器出线设电流速断、过负荷、 瓦斯和温度保护。 （4） 10KV馈出线设不带时限电流速断和带时限过电流保护，速断为主保护，过流为后备保护。另外10KV馈出线上设小电流接地微机自动选线装置，动作于信号。 第四节 地面供配电 一、地面配电系统 矿井内10KV用电设备均由35/10KV变电所10KV母线供电，0.38KV用电设备均由工业场地内10/0.4KV变电所供电。 其中主井胶带提升机房、副井提升机房、压风制氮机房、下井、主通风机房等一、二级用电负荷均为双回路供电。 主通风机双回电源由35/10KV变电所10KV母线馈出后，用电缆沟和直埋地敷设出工业场地，然后采用架空线路到通风机房。单回线路长约360米。 灌浆泵房设在风井场地，其灌浆泵电源一回引自10/0.4KV变电所0.4KV母线，用电缆沟和直埋地敷设出工业场地，然后采用架空线路到灌浆泵房。线路长约240米。 由变电所到各用电设备的所有馈出电源线路，全部采电缆线路，其敷设方式为电缆沟和直埋地敷设。见附图C1241-232-1。 场地内道路设高压钠灯照明，由10/0.4KV变电所0.4KV母线照明回路馈出。 矿井工业场地内的动力与照明变压器共用，但馈出回路分开，单独计量。 二、矿井工业场地内建筑物防雷及照明 1、建筑物防雷 根据矿山电力设计规范、建筑防雷设计规范的有关要求，本次设计在工业场地内生产管理中心综合楼、单身公寓、风井通风机房、生产系统储煤仓及锅炉房烟囱等分别设置防雷保护装置。 2、建筑物照明及控制 考虑到节省投资，矿井工业场地内的照明与动力合用变压器、工业场地内主井胶带输送机房、副井提升机房、压风制氮机房、通风机房等主要工业建筑内的照明电源均引自本建筑内的低压配电柜，即建筑物内动、照合一。各建筑物内的照明由低压配电柜控制。 工业场地内生产管理中心综合楼、场地内路灯等纯照明负荷的电源由变电所单独引出，单独计量。生产管理中心综合楼的照明由楼内分层控制、场地内路灯由变电所内的路灯控制器集中控制。 三、矿井工业场地主要设备的配电与控制 1、 主井胶带输送机的配电与控制 （1）配电 根据矿山电力设计规范（GB50070-94）、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）及煤矿安全规程（2004）的规定，矿井主斜井驱动机房为矿井一级负荷；故本矿井主斜井驱动机房的高、低压电源均采用双电源电缆进线，其双电源引自矿井地面35/10变电所高、低压的不同母线段。 高压部分选择9台GZSY型永磁式高压配电装置，三台900kW三驱动交流电动机采用定子回路加电抗器的降压起动方式；低压部分选择2台GGD型低压开关柜，为驱动机房的低压负荷及照明、插座提供电源。 （2）控制 根据主井胶带输送机的工艺配置，结合其大功率、长运距、单机控制的特点，本次设计为主斜井带式输送机选择1套KJ2002型胶带输送机微机防爆电控成套装置。 本装置具有带式输送机沿线起动预告及自动开车的功能；具有与带式输送机之间、与给煤机之间的电气联锁，实现正常的起停控制；本装置设有急停闭锁、跑偏、打滑、纵向撕裂、堆煤、断带、烟雾、超温洒水等多项保护装置，并具有对位信号显示及声光报警功能；通过电控装置的正常工作，可确保带式输送机的可靠运行。 本次设计在驱动机房设置上位监控计算机，该机具有直通矿井调度网络的TCP/IP以态网通信接口，能与矿井调度室进行计算机联网，把带式输送机的运转情况及有关参数及时传递给矿井调度室，通过矿井调度的网络系统，矿领导及相关人员能及时了解主斜井带式输送机的运转状况。 2、副井提升设备配电与控制 根据矿山电力设计规范（GB50070-94）、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）及煤矿安全规程（2004）的规定，矿井副斜井绞车房为矿井一级负荷；故本矿井副斜井绞车房的高、低压电源均采用双电源电缆进线，其双电源引自矿井地面35/10变电所高、低压的不同母线段。 绞车房内设置配电间，配电间内设置高压开关柜、2台800KVA的整流变压器、低压进线柜、整流柜及控制柜等成套的电控设备。 高压开关柜、整流变压器、低压进线柜、整流柜及控制柜等电控设备均由电控厂家成套供货。 根据提升工艺专业的提升设备选型、煤矿安全规程及煤矿地面提升系统设计规范（MT5021-1997）的具体要求，马莲台副井提升机的电机控制设备选用PLC直流电控系统。 该系统选用PLC及先进的网络化控制技术，对副井提升机的直流电动机的起动、加速、等速、减速、爬行、停车及换向等各环节进行有效、可靠的控制，并具有煤矿安全规程中规定的提升机所必要的电气保护与连锁功能。 3、矿井通风机配电与控制 根据矿山电力设计规范（GB50070-94）、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）及煤矿安全规程（2004）的规定，矿井主通风机房为矿井一级负荷；故本矿井通风机房的高、低压电源采用双电源电缆进线，其双电源引自矿井地面35/10变电所的10kV及380V不同母线段。 本次设计，在通风机一侧设置值班及配电室；配电室内选择7台GZSY型永磁式高压配电装置；选择2台GGD型低压开关柜、担负2台主通风机的开、停控制。 通风机主电机功率为2X185kW（初期），采用10kV全压直接起动的方式。 4、地面生产系统配电与控制 （1）配电 根据矿山电力设计规范（GB50070-94）及煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）的规定，矿井地面生产系统为二级负荷；故本矿井地面生产系统低压电源采用双回电缆进线，其电源引自矿井地面35/10KV变电所380V的不同母线段。 本次设计，在地面生产系统内设置配电间；配电间内选择8台GGD型低压开关柜，担负矿井地面生产系统二回低压进线、联络及上仓胶带输送机、除铁器、筛分设备、配仓胶带机及犁式卸料器等设备的配电。 （2）控制 根据机选专业的工艺配置及国家对地面生产系统设计的有关要求，在地面生产系统内设电控间，电控间内配置1套生产系统集中控制系统。 该系统由操作台、工控机、打印机、大屏幕显示器、电源箱及主控柜等硬件设备组成；该系统以PLC为控制核心，工控机为人机界面，组成PLC集中控制系统，对地面生产系统内的被控设备按不同的工艺要求进行顺序逻辑控制，从而实现全系统逆煤流起动、顺煤流停止，达到自动控制的目的。 该系统同时具备集中控制、单机控制的功能；即在各设备附近设置就地控制箱，在调试、检修和应急的情况下，可通过就地控制箱对单台设备进行起停控制，从而最大限度的满足生产需要。 该系统还可在工控机中设立TCP/IP以太网卡，为地面生产系统纳入矿调度室提供通信接口，把地面生产系统的运转情况及有关参数及时传递给地面调度室，通过矿井调度的网络系统，矿领导及相关人员能及时了解地面生产系统内各台被控设备的运转状况。 5、锅炉房配电与控制 （1）配电 根据矿山电力设计规范（GB50070-94）及煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）的规定，矿井锅炉房内2台4吨以上蒸气锅炉便为二级负荷；本矿井锅炉房设置2台10吨蒸气锅炉，故低压电源采用双回电缆进线，其电源引自矿井地面35/10KV变电所的380V母线段。 本次设计，在锅炉房内设置配电间；选择5台GGD型低压开关柜，担负锅炉房内2回低压进线、联络、2台锅炉控制箱、水泵及锅炉热工仪表装置的配电。 2台锅炉控制箱随锅炉成套带来；通过锅炉控制箱的电气闭锁，实现锅炉开机时先开引风机，后开鼓风机；锅炉停机时，先停鼓风机，后停引风机的顺序控制。 （2）控制 根据暖通专业的工艺配置及国家对锅炉房设计的有关要求，在锅炉房内设电控间，电控间内选择1套锅炉热工仪表控制装置；该装置在炉膛内设置热电偶、在引风机设置电动执行机构，通过该装置的闭环控制系统，使锅炉的运行工况达到省煤、节能及高效的目的。 6、井下排水设备配电 井下主排水泵为高压10kV设备，高压配电装置设在井下中央变电所内，考虑到运行安全可靠，操作简单，经济实用的原则，主排水泵采用定子回路加电抗器启动方式，并设有就地操作箱；并对其电源、设备开停及水仓水位进行监测，以确保主排水泵的正常工作。 第五节 井下供配电 一、井下负荷及下井电缆 马莲台矿井井下用电负荷计算如下 正常涌水时Pj4734.85kW；Qj4376.9kVar； 最大涌水时Pj5924.85kW；Qj5019.19kVar； 根据矿井的负荷计算，本矿井采用10kV下井供电，下井电缆选用煤矿用交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装电力电缆；电力电缆为MYJV32-10000 3300 1.4km，共二回；由主井井筒下井引至井下中央变电所。 根据煤矿安全规程规定,当一回电缆故障时，另一回电缆能担负井下全部负荷。 二、井下高低压配电系统 井下设一个10千伏变电所；即井下中央变电所。 井下中央变电所的二回10kV电源引自矿井工业场地35/10kV变电所10kV母线的不同母线段；中央变电所内母线分段，分裂运行。 马莲台矿井井下供电电压为10kV、1140V、660V及127V。 井下工作面顺槽、综掘工作面均采用KBSGZY型矿用隔爆型移动变电站供电。 三、井下电气设备选型 本矿井后期为高瓦斯矿井，根据该矿井的实际情况，为确保矿井安全，井下所有电气设备均采用矿用隔爆型设备。 井下中央变电所10kV高压配电设备选用BGP50-10型矿用隔爆型高压真空配电装置；变压器选用KBSG型矿用隔爆干式变压器；低压馈电开关选用DW80型矿用隔爆馈电开关（带选择性漏电保护）。 井下三台1400kW主排水泵采用定子回路加电抗器启动方式。井下40kW及以上用电设备的控制开关选用DQZBH型矿用隔爆真空磁力启动器，其余选用QC83系列矿用隔爆磁力启动器。 掘进工作面采用风电闭锁的工作方式。 四、井下接地及井下照明 根据煤矿安全规程的具体要求，井下中央水泵房主、副水仓各设一块主接地极；井下变电所、高低压配电点及机电硐[室均设置局部接地极；井下所有电器设备的保护接地装置和局部接地极应与水仓主接地极电气连接后构成井下总接地网。 井下井底车场、有人值班的硐室、主要运输大巷及综采工作面运输顺槽均设置防爆荧光灯（或防爆白炽灯）照明，井下照明电压等级为127V。 井下负荷见附表。 兰州煤矿设计研究院 - 171 -
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