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【摘 要】煤矿井下供电系统的优劣直接影响到电网的安全性、可靠性、合理性和经济性。本文结合红柳煤矿井下生产实际，对其井下供电系统进行了分析，对提高井下供电的安全性意义重大。
【关键词】供电系统 设备选型 方式
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―499―01
1、矿井概况
红柳井田位于宁夏回族自治区中东部地区，矿井建设规模8.00Mt/a，采用斜井开拓方式。初期在工业场地内布置主斜井、副斜井及回风斜井各一条，矿井移交生产时，11采区和12采区2号煤层各布置一个长壁综采工作面。根据开拓巷道布置、采区划分及煤层开采技术条件，本矿井以两个一次采全高综采工作面和四个综掘及两个炮掘工作面作业线保证全矿井8.0Mt/a的生产能力，综采工作面设计均按平均采高5.4m、日产量1.2万t选择综采设备。
2、井下主要机械设备型号
2.1采掘工作面设备
（1）采煤机
为减少配件备品，增加设备的互换性，两工作面装备相同，采煤机选用美国久益公司生产的7LS6滚筒采煤机，其总装机功率1760kW；供电电压：3300V。
（2）工作面刮板输送机
根据本矿工作面生产能力，选用DBTPF4/1132型可弯曲刮板板输送机，其装机功率：2×700kW；供电电压：3300V。
（3）转载机
与工作面刮板输送机相配套，DBTPF4/1332型转载机，其主装机功率：375kW；供电电压3300V。
（4）工作面运输巷带式输送机
选用PVG2000型可伸缩带式输送机，其功率为4×450kW；供电电压1140V。
（5）综掘机
选用S160型综掘机，总装机功率265kW，电压660/1140V。
2.2排水系统
矿井正常涌水量618m3/h，矿井最大涌水量714m3/h。井下采用接力排水，一号主排水泵房选用5台MD500—57×5型离心水泵，每台水泵配备YB630S1-4隔爆电机一台，功率630kW，电压10kV。二号主排水泵房选用5台MD500—57×5型离心水泵，每台水泵配备YB630S2-4隔爆电机一台，功率710kW，电压10kV。
2.3压风系统
本一号回风斜井场地设置空压机房，房内装有4台SAV-350型螺杆空气压缩机，每台压缩配套电机功率315kW。
3、井下负荷及井下供电方案设计
根据矿井生产能力要求，本矿井井下布置2个综采工作面，4个综掘工作面和2个炮掘工作面。经过计算，井下设备工作容量25485.2kW；有功功率17930.31kW；无功功率14910.59kVAR；视在功率23394.96kVA；需用系数0.7；功率因数0.77。根据电源情况和井下负荷的分布，井下供电方案如下：由一号主变电所和二号主变电所共同负担井下全部负荷。
3.1、一号主变电所
根据负荷计算结果，一号主变电所4回10kV进线，电缆选用MYJV22-10kV3×240mm2，经主斜井引自地面矿井35kV变电所的10kV不同母线段，当1回电缆发生故障时，另3回电缆能负担全部用电负荷。 井下一号主变电所内安装KYGC-Z矿用一般型手车式高压开关柜24台，KYDZ-1型矿用一般型低压开关柜11台。矿用隔爆干式变压器2台。变电所高压系统采用单母线分段接线方式；低压系统采用单母线分段接线方式。
一号主变电所高压部分提供3回10kV电源向1121综采工作面3台移动变电站供电；提供3回10kV电源向11采区2个综掘工作面和1个炮掘工作面供电；提供2回10kV电源向11采区带式输送机机头变电所供电；提供2回10kV电源向2煤大巷带式输送机机头变电所供电；提供5回10kV电源向一号主排水泵房5台高压水泵供电；提供2回10kV电源向变电所内2台干式变压器供电。
3.2、二号主变电所
根据负荷计算结果，二号主变电所4回10kV进线，经主斜井引自地面矿井35kV变电所的10kV不同母线段，当1回电缆发生故障时，另3回电缆能负担变电所全部用电负荷。井下二号主变电所内安装KYGC-Z矿用一般型手车式高压开关柜22台，KYDZ-1型矿用一般型低压开关柜10台。矿用隔爆干式变压器KBSG-500/1010/0.69kV500kVA2台。变电所高压系统采用单母线分段接线方式；低压系统采用单母线分段接线方式。
本变电所高压部分提供3回10kV电源向1221综采工作面3台移动变电站供电；提供3回10kV电源向12采区2个综掘工作面和1个炮掘工作面供电；提供5回10kV电源向二号主排水泵房内5台高压水泵供电；提供2回10kV电源向12采区带式输送机机头变电所供电；并用2回10kV电源向变电所内干式变压器供电。
3.3、采掘设备配电
在1121综采工作面设配电点，3回10kV电源引自井下一号主变电所，在1121综采工作面采煤机处设KBSGZY-3150/10，10/3.3kV，3150kVA型矿用隔爆移动变电站2台，KBSGZY-1600/10，10/1.14kV，1600kVA型矿用隔爆移动变电站1台；在1121综采工作面回风巷设KBSGZY-100/10，10/0.69kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台；在1121综采工作面运输巷设KBSGZY-100/10，10/0.69kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-1250/10，10/1.14kV，1250kVA型矿用隔爆移动变电站2台；为1121综采工作面所有设备提供3300V、1140V、660V电源。1221综采工作面设备电源引自井下二号主变电所，设备配电同1121综采工作面。
在1122工作面运输巷综掘工作面设配电点移动变电站，3回10kV电源引自井下一号主变电所，设KBSGZY-630/10，10/1.14KV，630kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/0.69kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站2台，为1122工作面运输巷综掘工作面设备提供1140V、660V电源。在1122工作面辅运巷综掘工作面设KBSGZY-630/10，10/1.14kV，630kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/0.69kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站2台，为1122工作面辅运巷综掘工作面设备提供1140V、660V电源。在11采区炮掘工作面设KBSGZY-500/10，10/0.69kV，500kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/1.14kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-100/10，10/1.14kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台，为11采区炮掘工作面设备提供1140V、660V电源。12采区的掘进工作面的设备电源引自井下二号主变电所，1222工作面运输巷综掘工作面配电系统同1122工作面运输巷综掘工作面；1222工作面辅运巷综掘工作面配电系统同1122工作面辅运巷综掘工作面；12采区炮掘工作面配电系统同11采区炮掘工作面。
4.结束语
煤矿供电系统是一项庞大的系统工程，由于煤矿井下的工作环境特殊，一旦电力中断，生产将被迫停止，同时停电后极易发生瓦斯积聚爆炸、淹井等恶性事故。因此，要促进煤矿供电工作稳定合理，设计人员必须合理地设计矿井供电系统、消除煤矿供电中的不稳定因素，矿井安全才能从本质上得以保障。
作者简介：
黄英英（1981.5）女，陕西省西安市，电气设计工程师，现就职于西安市中煤设计工程有限责任公司，主要从事主要从事电气与自动化设计。
【关键词】供电系统 设备选型 方式
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―499―01
1、矿井概况
红柳井田位于宁夏回族自治区中东部地区，矿井建设规模8.00Mt/a，采用斜井开拓方式。初期在工业场地内布置主斜井、副斜井及回风斜井各一条，矿井移交生产时，11采区和12采区2号煤层各布置一个长壁综采工作面。根据开拓巷道布置、采区划分及煤层开采技术条件，本矿井以两个一次采全高综采工作面和四个综掘及两个炮掘工作面作业线保证全矿井8.0Mt/a的生产能力，综采工作面设计均按平均采高5.4m、日产量1.2万t选择综采设备。
2、井下主要机械设备型号
2.1采掘工作面设备
（1）采煤机
为减少配件备品，增加设备的互换性，两工作面装备相同，采煤机选用美国久益公司生产的7LS6滚筒采煤机，其总装机功率1760kW；供电电压：3300V。
（2）工作面刮板输送机
根据本矿工作面生产能力，选用DBTPF4/1132型可弯曲刮板板输送机，其装机功率：2×700kW；供电电压：3300V。
（3）转载机
与工作面刮板输送机相配套，DBTPF4/1332型转载机，其主装机功率：375kW；供电电压3300V。
（4）工作面运输巷带式输送机
选用PVG2000型可伸缩带式输送机，其功率为4×450kW；供电电压1140V。
（5）综掘机
选用S160型综掘机，总装机功率265kW，电压660/1140V。
2.2排水系统
矿井正常涌水量618m3/h，矿井最大涌水量714m3/h。井下采用接力排水，一号主排水泵房选用5台MD500—57×5型离心水泵，每台水泵配备YB630S1-4隔爆电机一台，功率630kW，电压10kV。二号主排水泵房选用5台MD500—57×5型离心水泵，每台水泵配备YB630S2-4隔爆电机一台，功率710kW，电压10kV。
2.3压风系统
本一号回风斜井场地设置空压机房，房内装有4台SAV-350型螺杆空气压缩机，每台压缩配套电机功率315kW。
3、井下负荷及井下供电方案设计
根据矿井生产能力要求，本矿井井下布置2个综采工作面，4个综掘工作面和2个炮掘工作面。经过计算，井下设备工作容量25485.2kW；有功功率17930.31kW；无功功率14910.59kVAR；视在功率23394.96kVA；需用系数0.7；功率因数0.77。根据电源情况和井下负荷的分布，井下供电方案如下：由一号主变电所和二号主变电所共同负担井下全部负荷。
3.1、一号主变电所
根据负荷计算结果，一号主变电所4回10kV进线，电缆选用MYJV22-10kV3×240mm2，经主斜井引自地面矿井35kV变电所的10kV不同母线段，当1回电缆发生故障时，另3回电缆能负担全部用电负荷。 井下一号主变电所内安装KYGC-Z矿用一般型手车式高压开关柜24台，KYDZ-1型矿用一般型低压开关柜11台。矿用隔爆干式变压器2台。变电所高压系统采用单母线分段接线方式；低压系统采用单母线分段接线方式。
一号主变电所高压部分提供3回10kV电源向1121综采工作面3台移动变电站供电；提供3回10kV电源向11采区2个综掘工作面和1个炮掘工作面供电；提供2回10kV电源向11采区带式输送机机头变电所供电；提供2回10kV电源向2煤大巷带式输送机机头变电所供电；提供5回10kV电源向一号主排水泵房5台高压水泵供电；提供2回10kV电源向变电所内2台干式变压器供电。
3.2、二号主变电所
根据负荷计算结果，二号主变电所4回10kV进线，经主斜井引自地面矿井35kV变电所的10kV不同母线段，当1回电缆发生故障时，另3回电缆能负担变电所全部用电负荷。井下二号主变电所内安装KYGC-Z矿用一般型手车式高压开关柜22台，KYDZ-1型矿用一般型低压开关柜10台。矿用隔爆干式变压器KBSG-500/1010/0.69kV500kVA2台。变电所高压系统采用单母线分段接线方式；低压系统采用单母线分段接线方式。
本变电所高压部分提供3回10kV电源向1221综采工作面3台移动变电站供电；提供3回10kV电源向12采区2个综掘工作面和1个炮掘工作面供电；提供5回10kV电源向二号主排水泵房内5台高压水泵供电；提供2回10kV电源向12采区带式输送机机头变电所供电；并用2回10kV电源向变电所内干式变压器供电。
3.3、采掘设备配电
在1121综采工作面设配电点，3回10kV电源引自井下一号主变电所，在1121综采工作面采煤机处设KBSGZY-3150/10，10/3.3kV，3150kVA型矿用隔爆移动变电站2台，KBSGZY-1600/10，10/1.14kV，1600kVA型矿用隔爆移动变电站1台；在1121综采工作面回风巷设KBSGZY-100/10，10/0.69kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台；在1121综采工作面运输巷设KBSGZY-100/10，10/0.69kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-1250/10，10/1.14kV，1250kVA型矿用隔爆移动变电站2台；为1121综采工作面所有设备提供3300V、1140V、660V电源。1221综采工作面设备电源引自井下二号主变电所，设备配电同1121综采工作面。
在1122工作面运输巷综掘工作面设配电点移动变电站，3回10kV电源引自井下一号主变电所，设KBSGZY-630/10，10/1.14KV，630kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/0.69kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站2台，为1122工作面运输巷综掘工作面设备提供1140V、660V电源。在1122工作面辅运巷综掘工作面设KBSGZY-630/10，10/1.14kV，630kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/0.69kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站2台，为1122工作面辅运巷综掘工作面设备提供1140V、660V电源。在11采区炮掘工作面设KBSGZY-500/10，10/0.69kV，500kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-200/10，10/1.14kV，200kVA型矿用隔爆移动变电站1台，KBSGZY-100/10，10/1.14kV，100kVA型矿用隔爆移动变电站1台，为11采区炮掘工作面设备提供1140V、660V电源。12采区的掘进工作面的设备电源引自井下二号主变电所，1222工作面运输巷综掘工作面配电系统同1122工作面运输巷综掘工作面；1222工作面辅运巷综掘工作面配电系统同1122工作面辅运巷综掘工作面；12采区炮掘工作面配电系统同11采区炮掘工作面。
4.结束语
煤矿供电系统是一项庞大的系统工程，由于煤矿井下的工作环境特殊，一旦电力中断，生产将被迫停止，同时停电后极易发生瓦斯积聚爆炸、淹井等恶性事故。因此，要促进煤矿供电工作稳定合理，设计人员必须合理地设计矿井供电系统、消除煤矿供电中的不稳定因素，矿井安全才能从本质上得以保障。
作者简介：
黄英英（1981.5）女，陕西省西安市，电气设计工程师，现就职于西安市中煤设计工程有限责任公司，主要从事主要从事电气与自动化设计。