采区供电设计计算.doc

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煤矿采区变电所设计指导书
第一节 矿井变电所
?煤矿平安规程?对煤矿井下供电的主要要：
〔1〕?煤矿平安规程?〔2021年版〕第四百四十二条规定：井下各水平中央变〔配〕电所、采区变〔配〕电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于两回路。当任一回路停顿供电时，其余回路应能承当全部负荷的供电。向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式。
向煤〔岩〕与瓦斯〔二氧化碳〕突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变〔配〕电所馈出的供电线路。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
〔2〕?煤矿平安规程?〔2021年版〕第一百二十八条规定：高瓦斯矿井、煤〔岩〕与瓦斯〔二氧化碳〕突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用三专〔专用开关、专用电缆、专用变压器〕供电，备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动。其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备备用局部通风机，但必须采用三专供电。
使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停顿运转或停风后能切断停风区全部非本质平安型电气设备的电源。正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机供风围应停顿工作，排除故障；待故障排除，恢复到正常工作的局部通风机前方可恢复工作。
一、矿井地面变电所概述
矿井供电系统主要由地面变电所、井下中央变电所和采区变电所三级变电所构成。
地面变电所的受电电压为6~110kV；井下配电高压为6kV或10kV，用电设备电压多为660V和1140V，大功率电动机采用6kV或10kV供电。
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地面变电所是矿井供电系统的枢纽。
地面变电所一般设置在矿井工业广场边沿，离井口较近，远离储煤场和矸石山的地方。
为了保证供电可靠性，变电所有两条电源进线。大中型煤矿电源电压多为35kV，特大型煤矿可采用110kV。变电所通常设置两台主变压器，主变压器二次侧电网额定电压为6kV或10kV。用两条或两条以上的电缆线路向井下和其他一级负荷供电。变电所设置两台低压变压器供给地面380/220V动力和照明用电。小型煤矿电源电压多为6kV或10kV，变电所不设置主变压器。
地面变电所35kV侧有两种设备布置方式。一是把开关、互感器、母线等电气设备置于室外，安装在由钢筋混凝土或钢材制成的门架上，二是在室用高压开关柜组成。新建矿井地面变电所多采用此方式。
地面变电所6〔10〕kV侧采用高压开关柜组成。
地面变电所的主要电气设备有隔离开关、断路器、变压器、互感器、避雷器等。
地面变电所的主要用户有井下负荷、矿井主通风机、矿井主井提升机、矿井副井提升机、矿井压风机、地面低压变压器、其他辅助生产设施等。
二、煤矿井下变电所的结线与硐室布置

井下中央变电所是井下供电系统的核心，其主结线如图1-1所示。
根据?煤矿平安规程?的规定，井下中央变电所的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停顿供电时，其余回路应能担负全部负荷。所以，为了保证井下供电的可靠性，由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少应有两条，并分别引自地面变电所的两段6〔10〕kV母线。
中央变电所的高压母线采用单母线分段结线方式，母线段数与下井电缆根数对应，各段母线通过高压开关联络。正常时联络开关断开，母线采用分列运行方式，当某条下井电缆故障退出运行时，合上母线联络开关，恢复对该段母线负荷的供电。
图1-1 中央变电所主结线图
中央变电所向每个采区变电所馈送两条电缆线路。
主排水泵是一级负荷，但由于水泵总数中已包括备用水泵和检修水泵，因此每台水泵用一条专用电缆供电，可直接用中央变电所的高压开关启动和停顿。所有水泵必须均匀分配在各段母线上，不得集中接于一段母线。当主水泵为低压电动机时，配电变压