供电系统全面.doc

第八章 电气安全第一节 矿井电源及送电线路一、矿井供电电源及可靠性分析本矿由三回35kV电源接入，35kV工作电源和备用电源分别引自苏店220kV变电站35kV侧不同母线段，线路导线选用LGJ240/40钢芯铝绞线，避雷线选用GJ50钢绞线(全线架设)，全线采用铁塔架设，送电距离约6.8公里，线路电压损失为2.08%。当一回电源停止运行时，另一回电源仍能保证矿井全部负荷用电。为进一步保证矿井安全生产，本矿另设一回35kV保安电源，该电源引自城南110kV变电站35kV母线，电源线路导线型号为LGJ95钢芯铝绞线（利用原有线路），送电距离为10.5公里，该电源可以保证矿井的全部一级负荷。地区电力系统地理接线示意见图811。苏店220kV变电站位于本矿东北方向约6公里处，该站220kV电源分别引自长治220kV变电站、康庄220kV变电站和高平北220kV变电站，站内设有120MVA变压器两台。城南110kV变电站位于本矿北部约9公里处，该站110kV电源分别引自长治220kV变电站和苏店220kV变电站，站内设31.5MVA和40MVA电力变压器各一台。苏店220kV变电站和城南110kV变电站均为地区重要枢纽变电站，其供电电源可靠，安全可靠性高。二、供电线路及可靠性保障措施本矿共有三回35kV输电线路。其中两回引自苏店220kV变电站35kV侧不同母线段，一回运行一回带电热备用，线路导线选用LGJ240/40钢芯铝绞线，避雷线选用GJ50钢绞线(全线架设)，送电距离约6.8km，线路电压损失为2.08%，两回电源线路均采用铁塔架设，未分接任何其他负荷，严禁装设负荷定量器。当一回线路停止运行时，另一回仍能保证全矿全部负荷用电。为进一步保证矿井安全生产，本矿另设一回35kV电源线路，引自城南110kV变电站35kV母线，线路导线为LGJ95钢芯铝绞线（利用原有线路），送电距离为10.5公里，采用铁塔架设，未分接任何其他负荷，该线路可以保证矿井的全部一级负荷。可能产生的事故分析：架空供电线路可能产生的事故主要有断线、倒杆、外力破坏、雷击、覆冰、污闪、线路共振等。防治措施：本矿35kV架空线路地处山西省长治地区，气象条件为山西省I级气象区。针对上述线路可能产生的各种事故，本线路严格按照架空线路设计规程、规范设计：合理选择路径，避开了采空区及不良地质区；根据负荷及当地环境温度参数合理选择导线截面；确定杆塔参数时，合理选择导线、避雷线安全系数和耐张段长度，利用线路专用程序计算杆塔受力，并严格按照相关要求考虑交叉跨越距离，通过倾覆稳定性验算确定基础类型；根据电压等级及环境条件，合理确定线路绝缘配合各项参数；采用加装导线防震锤或护线条等措施应对线路共振事故，力求将架空线路发生事故的概率降到最小。为进一步提高供电可靠性，线路全线架设避雷线。采用铁塔架设，每基杆塔均设接地装置，接地电阻不大于10欧姆。第二节 矿井主变电所一、主变电所负荷最大负荷有功功率13691.34Kw(含选煤厂)；35kV变电站6KV侧无功功率补偿7200kvar，补偿后最大负荷无功功率5323.83kvar(含选煤厂)；补偿后35kV母线功率因数0.93；35kV变电站视在容量14689.99kVA；矿井年耗电量47402.01103kWh；矿井吨煤电耗15.80kWh。电力负荷统计参见表 821。二、主变压器选择矿井35/6KV变电站内主变选用SZ1120000/35 3532.5%/6.3kV 20000kVA低损耗有载调压变压器两台，一台检修或故障停运后，另一台主变能保证矿井所有用电负荷正常运行，两台主变均室外布置。正常工作时一用一热备，负荷率为73.4%，保证率为100%。三、电气主接线及主要电气设备1、矿井35kV变电站本矿工业场地东侧现有一座35/6kV变电站，站内35kV、6kV及380V母线均为单母线分段接线方式，主变压器选用SZ1120000/35 3532.5%/6.3kV 20000kVA低损耗有载调压电力变压器两台，正常工作时一用一备，室外安装，变压器负荷率为73.4%，保证率为100%；站内另设S9630/6 6/0.4kV 630kVA变压器两台，室内安装，两台变压器同时工作，变压器负荷率为57.9%，一台变压器故障停运后，另一台变压器可以保证其所带的一、二级负荷用电。35kV配电装置选用JYN140.5(Z)型间隔移开式金属封闭开关设备，6kV配电装置选用KYN28A7.2(Z)型金属铠装抽出式开关设备；低压配电装置选用GGD2型低压开关柜。除选煤厂6kV变电所采用就地补偿外，在35kV站内6kV侧选用高压电容器成套装置进行无功功率集中补偿。35/6kV变电站内设35kV高压配电室、6kV高压配电室、电容器室、配电变压器室、380V低压配电室、控制室及值班室等。本站选用微机综合自动化保护装置，完成对变电所主设备的控制、保护、测量、信号等功能。35kV及6kV配电装置采用直流操作，操作电源选用一套高频开关直流系统（100Ah）。根据煤炭安全规程第457条规定，矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。经计算，矿井投产后高压电网的单相接地电容电流约为67A，因此，在工业场地机修间6kV侧设1套消弧线圈补偿装置。2、短路计算及继电保护由于苏店220kV变电站准确的短路参数不详，故上级站的短路参数只能推算。经推算，本设计暂按苏店220kV变电站35kV侧最大短路容量1500MVA和最小短路容量为400MVA计算，待将来收集到详细参数后再以实际值计算。本设计进行了最大及最小两种运行方式下的短路计算。最大运行方式下短路电流计算系统及等值线路见图821；最小运行方式下短路电流计算系统及等值线路见图822。待将来收集到详细参数后再以实际值计算。最大运行方式下短路计算结果见下表（基准容量100MVA）。节点编号R标么值X标么值短路电流(kA)短路容量(MVA)ish(kA)Ish(kA)矿井35/6kV变电站35kV母线 d10.03230.15839.658618.9224.62714.583矿井35/6kV变电站6kV母线d20.03230.358325.473277.9664.95738.465工业场地6kV变电所6kV母线 d30.16580.399921.170231.0053.98331.966井底主变电所6kV母线 d40.13580.421020.714226.0352.82231.279一采区变电所6kV母线 d50.55660.675810.468114.2226.69215.806二采区1号变电所6kV母线 d60.25680.494416.451179.5141.94924.841最小运行方式下短路计算结果见下表（基准容量100MVA）。节点编号R标么值X标么值短路电流(kA)短路容量(MVA)ish(kA)Ish(kA)矿井35/6kV变电站35kV母线 d10.06460.43333.562228.279.0835.378矿井35/6kV变电站6kV母线d20.06450.833310.965119.6427.96016.557工业场地6kV变电所6kV母线 d30.33210.91649.402102.5923.97414.196井底主变电所6kV母线 d40.27160.95889.196100.3523.45013.886一采区变电所6kV母线 d51.11321.46834.97454.2712.6837.510二采区1号变电所6kV母线 d60.51381.10547.51882.0319.17111.352继电保护：（1）35kV电源进线设电流速断和过电流保护。（2）主变压器设差动保护、过电流保护、过负荷保护、温度保护和瓦斯保护。（3）6KV馈出线设电流速断保护和过电流保护。（4）电容器馈出线设过电流保护、过电压保护、欠电压保护、不平衡电流保护和不平衡电压保护。（5）6KV系统装设小电流接地选线装置，在所有6kV馈出线上均安装零序电流互感器，构成单相接地保护。根据短路计算结果，35/6kV变电站6kV馈出电缆（铜芯）的最小截面为95mm2；35kV电流互感器的一次额定电流应100A；6kV电流互感器的一次额定电流应300A。四、接地方式及接地网设置本矿地面35kV系统为中性点不接地方式，6kV系统为中性点经消弧线圈接地方式，0.4kV系统为中性点直接接地方式。矿井35kV变电站、工业场地6kV变电所、锅炉房户内成套变电站、机修间户内成套变电站和水源井户外组合变电站均设有保护接地及防雷接地装置，其中保护接地电阻不大于1欧姆，防雷接地电阻不大于10欧姆。其它各配电点均设有接地保护装置，其接地电阻不大于4欧姆。各电气设备正常不带电的金属外壳、铠装电缆的金属外皮及金属管路等均按规程可靠接地。接地装置由水平接地极及垂直接地极构成，环绕变电站（所）建筑物或户外变配电装置敷设。接地网中所有金属构件均作防腐处理，接地网边缘经常有人出入的通道处铺设砾石、沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的均压带。五、防止矿井突然停通电的措施本矿三回35kV电源分别架空引自苏店220kV变电站35kV侧不同母线段和城南110kV变电站35kV侧母线。为进一步提高供电可靠性，35kV输电线路全线架设避雷线。线路全线无地质不良区，均采用铁塔架设，每基铁塔均设接地装置，接地电阻不大于10欧姆。35kV变电站院内设置了独立的避雷针保护，架空进出线均设置了避雷器。矿井35kV变电站的控制室、高压配电室、电容器室、消弧线圈室、及主要通道等场所设事故照明，事故照明采用直流220V供电，在直流屏内设交直流转换回路；站内设有UPS不间断电源，当变电站停电时为综自后台设备提供交流电源。地面其它各变电所内高低压配电室、控制室和通风机房、提升机房、空压机房、矿总调度室、锅炉房等重要设施均设置了事故照明灯具作为事故抢修和人员疏散照明。通过采取上述各种措施，再在运行中健全必要的规章制度，加强日常巡视、维护、管理，将矿井突然停电的概率和突然停电后的危害降到最小。六、地面主变电所事故及防治措施可能产生的事故分析：地面变电所可能产生的事故主要有以下几种：地质条件及洪涝灾害、大气过电压、短路、变电所火灾、误操作、保护不完善、变电所设备事故及小动物引起的短路等。防治措施：35kV变电站设在污染源的上风侧，最高洪水位以上，其下留有保护煤柱，地质条件良好。35kV电源线路全线架设避雷线，站内各级电压母线均安装了避雷装置防止雷电波侵入过电压；变电站院内设置了避雷针，防止变电站受直击雷侵害，设备工作接地和保护接地装置设置齐全。变电站内选用变电站综合自动化系统，各种保护设置齐全。设置了防误操作系统，将误操作的几率降到最低。选用干式电容器，单独设在电容器室内，并保持室内良好的通风。在工业场地机修间设1套消弧线圈补偿装置，用以限制单相接地电容电流。站内按要求设置了事故油池，电缆沟、管道沟均采用混凝土修筑，其上用混凝土盖板或网纹钢盖板密封，进出电缆的预留孔洞在电缆安装完毕后，空隙用防火防水材料封堵，主电缆沟及地下室配置了自动灭火系统；可开启的窗户外均安装小格铁丝网，防止小动物进入破坏设备或引起短路。35kV变电站内高压配电室、电容器室及值班控制室耐火等级按二级考虑，高压配电室耐火等级按三级考虑；其他诸如墙体、门窗、通风窗等设施的防火要求均按照相关规程规范设置。第三节 地面供电系统一、负荷分级及其供电地面通风机房、副立井提升机房和井下主排水泵、二采区水泵房均按一级负荷考虑。通风机房和副立井提升机房的双回6kV电源均引自矿井35kV变电站6kV不同母线段，3台主排水泵各自的6KV电源分别引自井底主变电所6kV不同母线段，二采区水泵房两回6kV电源引自二采区2号采区变电所6kV不同母线段。（地面通风机房、副立井提升机房和井下主排水泵、二采区水泵房均按一级负荷考虑。通风机房和副立井提升机房的双回6kV电源均引自矿井35kV变电站6kV不同母线段，4台主排水泵各自的6KV电源分别引自井底主变电所6kV不同母线段，二采区水泵房两回6kV电源引自二采区2号采区变电所6kV不同母线段。）主立井提升机房、空压机房、选煤厂、锅炉房、空气加热室、井下采区变电所、二级泵站、井下水处理站、矿井水深度处理站、矿灯房、调度通信室等均按二级负荷考虑。上述各处配电点均采用两回路供电，且接于不同的母线段。除上述一、二级用电负荷外，其它均为三级负荷，采用一回路线路供电。二、地面供配电系统概况1、变电所分布在本矿工业场地东部设有一座35/6kV变电站，在矿井工业场地负荷中心设有一座工业场地6kV变电所，在锅炉房内设一座户内成套变电站， 1号水源井附近设一座户外组合站，机修间内设一座户内成套变电站。工业场地6kV变电所：两回6kV电源引自矿井35kV变电站6kV不同母线段，两回电源电缆采用YJV226/6 395交联电力电缆，送电距离为550米，所内设S9800/6 6/0.4kV 800kVA低压变压器两台；6kV、380V母线均为单母线分段的接线方式。由于司马矿井技术改造完成后本变电所低压侧的负荷增加较多，现有低压变压器的容量不能满足要求。根据负荷统计结果，本次设计确定工业场地6kV变电所低压变压器选用SCB111250/6 6/0.4kV 1250kVA低损耗干式变压器两台，室内安装，两台变压器同时工作，变压器负荷率为71.1%，一台变压器故障停运后，另一台变压器可以保证其所带的一、二级负荷用电。6kV配电装置选用KYN28A7.2(Z)型金属铠装抽出式开关设备；低压配电装置选用GGD3型低压开关柜。本所选用微机综合自动化保护装置，完成对变电所主设备的控制、保护、测量、信号等功能。6kV配电装置采用直流操作，操作电源选用免维护铅酸蓄电池直流屏。锅炉房6kV户内成套变电站：两回6kV电源引自工业场地6kV变电所6kV不同母线段，电源线路选用YJV226/6 395钢带铠装交联电力电缆，长度约2300m，当任一回电源电缆停止运行时，另一回仍可满足其所带全部负荷用电。所内设两台630 kVA干变及相应的高低压配电装置，正常工作时一用一备，变压器负荷率约为83.8%，保证率为100%。水源井6kV户外组合变电站：一回6kV电源引自工业场地6kV变电所6kV母线，电源线路选用YJV226/6 395钢带铠装交联电力电缆，长度约400m，选用1台315 kVA干变及相应的高低压配电装置。机修间6kV户内成套变电站：一回6kV电源引自工业场地6kV变电所6kV母线，电源线路选用YJV226/6 395钢带铠装交联电力电缆，长度约300m，选用1台500 kVA干变及相应的高低压配电装置。2、供电范围矿井35kV变电站以两回6kV电源向主立井提升机房、副立井提升机房、工业场地6kV变电所、选煤厂6kV变电所、选煤厂浮选车间、通风机房、井底主变电所、井下一采区变电所和二采区1号变电所供电；以两回380V电源向二级泵站、办公楼等负荷供电，以一回380V电源向单身公寓、食堂、2号水源井、1号生活污水处理站和2号生活污水处理站等负荷供电。工业场地6kV变电所以两回6kV电源锅炉房户内成套变电站供电，以一回6kV电源向水源井户外组合站和机修车间户内成套变电站供电；以四回380V电源向空压机房供电，以两回380V电源向主立井井口房、主立井空气加热室、副立井井口房、副立井空气加热室、矿井水深度处理站、井下水处理站和联合建筑等负荷供电，以一回380V电源向主立井提升机房（另一回引自其380V系统）、副立井提升机房（另一回引自其380V系统）、综采设备库、坑木加工房等负荷供电。（工业场地6kV变电所以两回6kV电源向锅炉房户内成套变电站供电，以一回6kV电源向水源井户外组合站和机修车间户内成套变电站供电；以四回380V电源向空压机房供电，以两回380V电源向主立井井口房、主立井空气加热室、副立井井口房、副立井空气加热室、矿井水深度处理站、井下水处理站和联合建筑等负荷供电，以一回380V电源向主立井提升机房（另一回引自其380V系统）、副立井提升机房（另一回引自其380V系统）、综采设备库、坑木加工房等负荷供电。）锅炉房户内成套变电站以380V电源向锅炉房内的用电设备供电；水源井户外组合站以380V电源向深井泵供电；机修间户内成套变电站380V电源向机修车间内的用电负荷及附近其它厂房供电。3、电缆选择与敷设地面6kV电缆选用YJV226/6型钢带铠装电力电缆；0.4kV电缆选用YJV220.6/1或VV220.6/1型钢带铠装电力电缆；照明导线选用BV0.45/0.75或ZRBV0.45/0.75型。电缆芯线截面均根据负荷大小、压降要求选择，并考虑过节能因素。电缆在室外敷设采用电缆沟和直埋相结合的方式，在户内敷设采用电缆沟、电缆桥架和电缆挂架相结合的方式，照明导线穿保护管采用沿墙、沿柱、沿顶明敷或暗敷的方式。三、主通风机房主通风机电动机采用真空断路器、直接起动方式。通风机房高压6kV系统采用微机综合自动化保护系统，设有电流速断、过负荷、低电压、接地等完善的电气保护。选用高性能的PLC控制系统，并配备上位机，通过操作台按钮对通风机起、停进行操作。计算机对通风机各种运行参数和信号的数据采集，储存、分析和判断，自动对风机故障预先报警，确保风机运转更加安全可靠。四、瓦斯抽放站本矿井为低瓦斯矿井，不需建立抽放瓦斯系统。（本矿井为低瓦斯矿井，地面未装设瓦斯抽放站。在井下二采区设有瓦斯抽放泵站，泵站由二采区2#变电所两回线路供电）第四节 地面建（构）筑物防雷及防雷电波侵入井下一、建（构）筑物的防雷分级矿井35kV变电站为一类防雷建筑物，通风机房、选煤厂主厂房按二类防雷建筑物考虑，除一、二类外其他按三类考虑。二、各级建（构）筑物的主要防雷措施各级建（构）筑物的防雷采用设置避雷针、避雷网（带）或两种混合组成接闪器，具体装置参数及所采取的相应措施严格按照建筑物防雷设计规范执行并实施。三、地面防雷电波及井下措施由地面直接入井的金属构件及各种露天架空引入（出）的管路等，在井口附近将金属体做不少于2处的良好的集中接地，接地电阻不大于5欧姆，两接地极的距离大于20米；通信线路在入井处装设熔断器和防雷电装置，接地电阻不大于1欧姆。第五节 应急照明设施的设置矿井35kV变电站的控制室、高压配电室、电容器室、低压配电室及主要通道等场所设事故照明，事故照明采用直流220V供电，在直流屏内设交直流转换回路；站内设有UPS不间断电源，当变电站停电时为综自后台设备提供交流电源。地面其它各变电所内高低压配电室、控制室和通风机房、提升机房、空压机房、矿总调度室、锅炉房等重要设施均设置了事故照明灯具作为事故抢修和人员疏散照明。第六节 井下供电系统一、井下电力负荷和电压等级用电设备总台数：93台；用电设备工作台数：79台；用电设备总容量：13603kW；用电设备工作容量：11880kW；最大负荷有功功率：6330.51kW；最大负荷无功功率：6518.37kVar。（用电设备总台数：93台；用电设备工作台数：79台；用电设备总容量：13603kW；用电设备工作容量：11880kW；最大负荷有功功率：6330.51kW；最大负荷无功功率：6518.37kVar。）井下高压为6kV, 综采工作面和掘进机为1140V，其它低压动力为660V，照明及电钻为127V。二、井下电缆井下均选用具有煤矿矿用标志的阻燃电缆，其主芯线截面均根据负荷大小要求选择，并校验过设备的正常压降、起动压降及动热稳定性。井下一律采用铜芯电缆。下井电缆共6回，井底主变电所下井电缆2回，经副立井井筒敷设至井底主变电所；一采区下井电缆2回，经副立井井筒敷设至一采区变电所，二采区下井电缆2回，经钻孔敷设至二采区1号变电所。立井井筒及钻孔中电缆选用粗钢丝铠装型，井下大巷中电缆选用钢带铠装型，非固定敷设的高低压电缆选用符合MT818标准的橡套软电缆，移动式或手持式电气设备使用专用的橡套电缆。根据井下的负荷统计情况，经计算确定：至井底主变电所的两回下井电缆选用MYJV426/6 3240煤矿用阻燃粗钢丝铠装型电力电缆，长度约2830m；至一采区变电所的两回下井电缆选用MYJV426/6 3185煤矿用阻燃粗钢丝铠装型电力电缆，长度约24200m。至二采区1号变电所的两回下井电缆选用MYJV426/6 3185煤矿用阻燃粗钢丝铠装型电力电缆，长度约21800m。各变电所的两回电源电缆除保证供电质量外，当任一回电源电缆停止运行时，另一回仍可满足其所带全部负荷用电。井下其它6kV电缆选用MYJV226/6型煤矿用电力电缆及MYPTJ3.6/6煤矿用监视型屏蔽电缆（至移变）；1140V电缆选用MCP0.66/1.14（采煤机）及MYP0.66/1.14煤矿用移动屏蔽橡套软电缆；660V电缆选用MYP0.38/0.66煤矿用移动屏蔽橡套软电缆；电钻电缆选用MZ0.3/0.5型；照明电缆选用MYQ0.3/0.5型。井下水平巷道或倾角在30以下的井巷中，除手持式或移动式设备的电缆外，其它电缆均采用在巷道壁或巷道顶板用电缆挂架（桥架）敷设的方法，挂架间距不超过3m；倾角在30以上的井巷中，电缆用电缆卡子夹持装置敷设。高、低压电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆之间的距离大于100mm，高压电缆之间、低压电缆之间的距离大于50mm。电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，敷设在管子上方，并保持300mm以上距离。在有瓦斯抽放管路的巷道内，电缆与瓦斯管路分挂在巷道两侧。井下电力电缆需要连接的地方均用矿用隔爆接线盒或矿用冷缩头连接，不同型号电缆之间严禁直接连接。橡套电缆的修补连接采用具有热补效能的冷补方式。三、井下电气设备及变电所1、电气设备防爆等级井下各变电所6KV侧选用BGP436矿用隔爆型高压真空配电装置，660V侧均选用带选择性漏电保护的BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，变压器均选用KBSG矿用隔爆型干式变压器，中性点不接地。井下所有电动机均选用矿用隔爆型真空磁力起动器控制，各配电点的变配电及控制设备均为矿用隔爆型，运输巷道及机电设备硐室固定照明灯具选用矿用隔爆荧光灯。（井下各变电所6KV侧选用BGP436和BGP9L6矿用隔爆型高压真空配电装置，660V侧均选用带选择性漏电保护的BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，变压器均选用KBSG矿用隔爆型干式变压器，中性点不接地。井下所有电动机均选用矿用隔爆型真空磁力起动器控制，各配电点的变配电及控制设备均为矿用隔爆型，运输巷道及机电设备硐室固定照明灯具选用矿用隔爆LED灯和矿用隔爆荧光灯。）本矿井下高低压配电装置实现真空化，变压器均实现无油化。所选电气设备均具有“煤矿矿用产品安全标志”。2、采区3.3kV供电的专门安全措施本矿井下无3.3kV供配电系统。3、电气设备的继电保护井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备均设有短路、过负荷、接地和欠压释放保护，由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，装设有短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制装置。井下配电网路均设有过流、短路保护装置。并用该网路最大三相短路电流校验过开关设备的分断能力和动、热稳定性及电缆的热稳定性。用最小两相短路电流校验过保护装置的可靠动作系数。地面各变电所、井底主变电所、采区变电所的高压馈电线上，装设有选择性的单相接地保护装置，为移动变电站供电的高压馈电装置上装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。低压馈电线上均装设带选择性漏电保护的装置，能自动切断漏电的馈电线路。煤电钻的矿用隔爆电钻综保装置设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的功能。4、井下变电所井下设6kV变电所共四座，即在副立井井底设主变电所一座，在一采区内设一采区变电所一座，在二采区内设二采区1号变电所和2号变电所各一座。（井下设6kV变电所共六座，即在副立井井底设中央变电所一座，在一采区内设一采区变电所三座，在二采区内设二采区变电所二座。）井底中央变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设KBSG315/6 6/0.69kV 315kVA和KBSG400/6 6/0.69kV 400kVA矿用隔爆型干式变压器各一台。本所以6kV电压向主排水泵、+666水平胶带大巷1号带式输送机配电点、二采区集中胶带大巷1号带式输送机配电点供电；以660V电压向主立井井底、副立井井底、电机车整流硐室、二采区猴车巷、+666水平轨道大巷及附近的低压负荷供电。（井底中央变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设KBSG315/6 /0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器两台。本所以6kV电压向主排水泵、一采区胶带大巷1号带式输送机配电点、二采区集中胶带大巷1号带式输送机配电点供电；以660V电压向主立井井底、副立井井底、装载硐室、副井液压站、+666轨道大巷照明及附近的低压负荷供电。）一采区1#变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设一台KBSG200/6 6/0.69kV 200kVA矿用隔爆型干式变压器。本所以6kV电压向三采区大巷掘进工作面及其风机专用的移动变电站供电。（一采区1#变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设KBSG315/6 /0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器两台。本所以6kV电压向一采区2#主皮带配点供电。）一采区2#变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设KBSG315/6 /0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器两台。本所以6kV电压向新回风大巷主副风机及动力、三采区胶带巷主副风机及动力、三采区轨道巷主副风机及动力供电。以660V电压向一采区3#水仓、胶带巷循环车、一采区候车室防爆饮水机以及胶带巷照明等供电。一采区3#变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP9L6矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设KBSG315/6 /0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器两台。本所以6kV电压向三采回风巷主副风机及动力、1111工作面。以660V电压向一采区4#水仓、一采区5#水仓、一采总回循环车、2#充电硐室供电。二采区1号变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设两台KBSG200/6 6/0.69kV 200kVA矿用隔爆型干式变压器（一台为局部通风机专用）。本所以6kV电压向二采区2号变电所和1205综采工作面、1205运输顺槽、1205回风顺槽、1201顺槽掘进工作面的移动变电站供电；以660V电压向二采区轨道巷、二采区胶带巷及附近的低压负荷供电。（二采区1号变电所：该所6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设两台KBSG315/6 /0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器。本所以6kV电压向1201工作面、1205综采工作面供电；以660V电压向二采区猴车巷、齿轨车硐室、二采胶带巷1#水仓、1201排水二回路等供电。）二采区2号变电所：所内6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设一台KBSG200/6 6/0.69kV 200kVA矿用隔爆型干式变压器。本所以6kV电压向二采区水泵房供电；以660V电压向二采区轨道巷、二采区胶带巷及附近的低压负荷供电。（二采区2号变电所：所内6kV母线为单母线分段接线型式，0.69kV母线为单母线接线型式，6kV侧选用BGP436矿用隔爆高压真空配电装置，660V侧选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关，设两台KBSG315/6/0.69kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器。本所以6kV电压向1210综采工作面、二采区2#水仓、瓦斯抽放泵站、1205排水巷主副风机供电；以660V电压向二采区轨道巷里段照明、1210排水巷主副风机及水泵、二采区胶带巷及附近的低压负荷供电。）井下所有变压器中性点均不接地。上述各变电所硐室内均配置了足够的灭火器具。5、局部通风机的供电方式及风电瓦斯闭锁本矿按高瓦斯矿井管理。为确保井下安全生产，根据安监总局18号令及煤矿安全规程的相关要求, 设计确定：各掘进面均设置双风机，主备风机能自动切换。在二采区1号变电所内设一台KBSG315/6 315kVA 6/0.69kV矿用隔爆型干式变压器作为1201顺槽掘进局部通风机专用变压器，1201顺槽掘进主风机的660V电源引自设在采区变电所内的专用变660V系统，实行三专供电，备用风机的660V电源引自设在采区变电所内的工作变660V系统；在三采区大巷掘进设两台KBSGZY200/6 200kVA 6/0.69kV矿用隔爆型移动变电站作为三采区大巷掘进局部通风机专用变压器，三采区大巷掘进主、备风机的660V电源均引自上述两台专用变压器660V系统，实行三专供电。局部通风机电控装置选用KJZ480/660SF型矿用隔爆兼本安型双电源真空组合开关，以实现主、备风机自动切换。局部通风机电控装置、瓦斯传感器与井下安全监测监控系统配合实现风电、瓦斯电闭锁。（本矿按高瓦斯矿井管理。为确保井下安全生产，根据安监总局18号令及煤矿安全规程的相关要求, 设计确定：各掘进面均设置双风机，每台风机由不在同一回路的双电源单独供电，主备风机能自动切换。局部通风机电控装置选用KJZ480/660SF型矿用隔爆兼本安型双电源真空组合开关，以实现主、备风机自动切换。局部通风机电控装置、瓦斯传感器与井下安全监测监控系统配合实现风电、瓦斯电闭锁。）第七节 井下电器设备保护接地一、保护接地的设置范围电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带、铅皮或屏蔽护套等均设有保护接地。所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置，与主接地极相连，形成井下总接地网。有可能发生静电的管道和设备，均连接成连续的电气通路并接地，接地点不少于两处。主副水仓内设主接地极。各变电所、移动变电站、装有电气设备的硐室、单独装设的高压电气设备、低压配电点和装有3台以上电气设备的地点、其它无低压配电点的运输回风巷道、连接高压动力电缆的金属连接装置处均有设局部接地极。局部接地极设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。二、接地网主接地极采用15006006mm的耐腐蚀钢板制成；设置在水沟中的局部接地极采用30002004mm的耐腐钢板或具有同等有效面积的钢管制成，设置在其他地点的局部接地极采用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成。接地母线采用404mm的镀锌扁钢，电气设备外壳与接地母线或局部接地极的连接视情况采用404mm或254mm的镀锌扁钢。（主接地极采用15006006mm的耐腐蚀钢板制成；设置在水沟中的局部接地极采用30002004mm的耐腐钢板或具有同等有效面积的钢管制成，设置在其他地点的局部接地极采用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成。接地母线采用404mm的镀锌扁钢，电气设备外壳与接地母线或局部接地极的连接视情况采用404mm或254mm的镀锌扁钢及断面为25mm2的裸铜线。）接地网上任一保护接地点的接地电阻均不超过2。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1。第八节 井下照明、信号一、井下固定照明井下机电设备硐室、调度室、爆破材料库、候车室、信号站、运输巷道、车场、进风巷交叉点、专用人行道、综采面等处均设有足够的矿用隔爆照明信号综保装置、照明灯具及开关。照明信号综保装置具有短路、过载、漏电保护等保护功能。灯端电压AC127V。二、矿灯地面工业场地设有专门的矿灯房。采用不燃性材料建筑，通风良好，功能分区合理，并配有足够的灭火器具。选用专业厂家生产的充电装置及高性能多光源锂电池矿灯，集中统一管理，每灯均编号，经常使用矿灯的人员专人专灯。矿灯总数配置超过经常用灯人数10%以上,矿灯装有短路保护器，选用KL4LM型，配置数量为668盏。充电装置有可靠的充电稳压装置，选用KTSB-102型，配置数量为7架。（矿灯总数配置超过经常用灯人数10%以上,矿灯装有短路保护器，选用KL4LM型，配置数量为2593盏。充电装置有可靠的充电稳压装置，选用KTSB-102型，配置数量为23架。）第九节 井下电气事故原因分析及其防范技术措施一、可能产生的事故分析可能产生的事故主要有以下几种：异常停电和带电、电气火花、着火、短路、过负荷、断相、单相接地电容电流过大、电缆动热稳定性不满足要求、触电、静电、失爆等。二、防爆措施本矿井下高低压配电装置均实现真空化，变压器均实现无油化，所选电气设备均具有煤矿矿用产品安全标志。高低压配电装置的各种保护配置齐全。井下电缆均选用符合MT818标准的煤矿用阻燃电缆，其主芯线截面均根据负荷大小要求选择，并校验过设备的正常压降、起动压降及动热稳定性。井下一律采用铜芯电缆。电缆的安装敷设均按照相关规程、规范执行，具体见本章第六节相关内容。井下巷道机电设备安装必须满足安全间距。防爆电气设备入井前，应严格检查其产品合格证煤矿矿用产品安全标志及安全性能；检查合格并签发合格证后方可入井。井下所有防爆电气设备必须符合潞安矿业（集团）公司防爆电气设备检查标准。电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行。井下电气设备防爆性能遭破坏的，必须立即处理或更换，严禁继续使用。电气维修工具体操作时，严格按照煤矿安全规程四百八十八四百九十一条之规定执行。井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。所有开关的闭锁装置均能可靠地防止擅自送电、防止擅自开盖操作，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。机电硐室入口处悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌，硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。硐室内的设备分别编号，标明用途，并有停送电的标志。操作高压电气设备主回路时，操作人员必须带绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分有良好的绝缘。容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分均加装护罩或遮栏等防护措施。井下供电电缆的连接均采用矿用隔爆接线盒或矿用冷缩头可靠连接，隔爆接线盒或电缆铠装层均可靠接地；采用阻燃运输胶带，机架可靠接地；选用设有短路保护器的多光源矿灯；通信、信号和控制装置均采用本质安全型设备。有可能发生静电的管道和设备，均连接成连续的电气通路并接地，接地点不少于两处。为防止人体带电，井下工作人员所穿的工作服、工作鞋必须为防静电产品。井下主副水仓中设主接地极，各配电点均设局部接地极。所有局部接地极和电气设备的保护接地装置均可靠联接，并同主接地极相连，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2；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1。第九章 提升、运输、空气压缩设备第一节 提升设备一、提升设备1、主立井提升设备本次改扩建原煤年产量为3.0Mt/a。主立井提升机利用现有的JKMD-3.54()E落地式四绳摩擦式提升机，其主要技术参数：摩擦轮直径Dg=3.50m，天轮直径Dd=3.50m，最大静张力Fze=525kN，最大静张力差Fce=137kN，选用n=40r/min，1250kW低速直联直流电动机驱动，提升机最大运行速度Vmax=7.33m/s。提升容器：井筒内装备一对12t四绳提煤箕斗，箕斗自重26.5t(包括首尾绳悬挂装置及配重)，定重装载12.5t。曲轨上开式扇形门提煤箕斗，同侧装卸载，曲轨开闭。提升钢丝绳选择：提升钢丝绳首绳选择：首绳：36 NAT 6V37SFC 1670 803 541 GB8918-2006型钢丝绳ZZ及SS各两根。尾绳：17028 ZBB P849 1470 1490 1160 GB/T20119-2006型扁尾绳两根提升系统基本参数主导轮直径： 3500mm天轮直径： 3500mm钢丝绳最大静张力： Fz煤441.17kN钢丝绳最大静张力差： Fc煤125.76Kn电动机额定功率： N1250kW电动机等效功率： N1131.8kW主立井提升系统图见图9-1-1。考虑建筑结构、卸载高度、过卷高度、整体布置等各种因素，井架下天轮高度44.0m。式中过卷高度取8.5m。提升运动学计算采用五阶段速度图，主立井提升速度图见图9-1-2。提升动力学计算 ，详见图9-1-2主立井提升力图。提升机配用ABB公司的液压站，具有恒减速和恒力矩制动功能。提升机电控装置全套引进。选用晶闸管变流器供电、全数字计算机直流控制系统；选用高性能PLC控制的提升信号及自动定重装载综合控制系统，直流电控系统与装卸载自动化系统相配合，实现提升机的全自动运行。提升机房两回6kV电源引自矿井工业场地35/6kV变电所，一回工作，一回备用，故障后手动切换。低压380V工作电源引自提升机房辅助干式变压器的低压侧，备用电源引自副井工业场地6kV变电所，故障后手动切换。2、副立井提升设备副立井提升机选用JKMD-3.54()E落地式四绳摩擦式提升机，其主要技术参数：摩擦轮直径Dg=3500mm，天轮直径Dd=3500mm，最大静张力Fze=525kN，最大静张力差Fce=137kN，选用n=36r/min，1000kW低速直联直流电动机驱动，提升机最大运行速度Vmax=6.6m/s。提升容器：井筒内装备一对1.5t矿车双层四车多绳罐笼（一宽一窄），单层装矸，单层乘人。罐笼自重Qc18000kg，允许乘人数:宽罐47人,窄罐23人。提矸时，采用1.5t固定箱式矿车承载，自重Qk=980kg。提大件，选用重型平板车运送，Qp=1500kg。提升钢丝绳选择：提升钢丝绳首绳选择：首绳：36 NAT 6V37SFC 1670 803 541 GB8918-2006型钢丝绳ZZ及SS各两根。尾绳：17028 ZBB P849 1470 1490 1160 GB/T20119-2006型扁尾绳两根提升系统基本参数：主导轮直径： 3500mm天轮直径： 3500mm钢丝绳最大静张力及最大静张力差：提升最大件时，对侧加装配重，配重重量为13090kg；提升配重时，对侧加装1车矸石。经计算，提升运行过程中最大静张力及最大静张力差发生在提升最大件时，其值为：Fz大467.7kN Fc大95.6kN提大件时，电动机等效功率N803.4kW电动机额定功率： N1000kW提升系统瞬时最大静张力差发生在一侧为配重车，另一侧空罐时：Fc舜大132kN，设计按此配备闸对数。副立井提升系统图见图9-1-3。考虑建筑结构、整体布置等各种因素，井架下天轮高度27.0m。式中过卷高度取8.5m。提升运动学计算采用五阶段速度图，副立井提升速度图见图9-1-4。提升动力学计算 ，详见图9-1-4副立井提升力图。提升机配用ABB公司的液压站，具有恒减速和恒力矩制动功能。提升机电控装置选用晶闸管变流器供电、全数字计算机直流控制系统；选用PLC操车控制及信号系统，可实现提升机的半自动、手动及检修等各种运行方式。提升机房两回6kV电源引自矿井工业场地35/6kV变电所，一回工作，一回备用，故障后手动切换。低压380V工作电源引自提升机房辅助干式变压器的低压侧，备用电源引自副井工业场地6kV变电所，故障后手动切换。3、提升机房照明及防护隔离和消防设施主、副立井提升机房采用半地下式布置，设有正常照明、应急照明和事故照明。正常照明采用投光灯，应急照明使用应急荧光灯，在钢丝绳标记处、深度指示器处设事故照明。