煤矿供电系统设计

. 珙县银龙煤炭生产有限公司 龙洞煤矿矿井供电系统设计 龙洞煤矿 编制：机电科目 录第一节、 井田自然概况-4第二节、 供电电源-6第三节 电力负荷-7第四节 送变电系统-10第五节 供配电系统- -13 第六节 电气主接线及主要电气设-23第七节 矿井10kV供电线路选择及短路电流计-25 第八节 接地方式和接地网设置- 29第九节 防止矿井突然停电的措施-30第十节 地面主变电所事故及防治措施-31第十一节 防 雷- -35第十二节 应急照明设施的设置-37第十三节 井下电气设备及变电所-38第十四节 井下电气设备保护接地-42第十五节 井下照明、信号-45 第一节 井田自然概况 一、交通位置 龙洞煤厂位于珙县县城165方向，直距约50km处，行政区划属珙县洛亥镇上榜村所辖。主井口坐标：X=3101226、Y=35490249、H=+516.16m；风井口坐标：X=3101455,Y=35490074，H=+561.16m。矿区中心点地理坐标：东经1045351、北纬280134。 交通情况矿山到洛亥镇约2km，有简易公路与省道宜（宾）威（信）公路珙县观斗段相连，矿山北西距珙县县城63km，西距洛表镇约12km，南至云南威信63km，向西经高坎乡到筠连72km，距巡场镇或巡场火车站约60km，交通较为方便，煤炭资源的开发具有较好的运输条件二、地形地貌矿区位于四川盆地南部边缘，地貌类型属低山。区内地貌总体北高南低，矿区内最高点位于南侧山头，标高约为+566.8m（矿区外围北部地形标高大于1000 m），最低点在矿区东侧主井口附近，标高约为+495 m，主井口位于矿区东侧边界处，矿区相对高差约为71m。 三、河流水系矿区属长江上游一级支流的南广河水系，矿区内无常年性地表水体，有季节性溪沟和冲沟构成树枝状水系网，大气降雨多沿斜坡、冲沟向南汇入溪沟后流出区外进入洛亥河，部分入渗补给地下水或进入岩溶暗河，目前矿山生产生活用水可就地解决。四、气象及地震情况（1）气象矿区属亚热带温暖季风气候，气候潮湿，夏季多暴雨。冬秋两季多雨雾，全年雨量充沛。历年降雨量多在902.21597.9mm之间，平均降雨量1143.6mm，且集中在58月而以大雨或暴雨降落，912 月为霪雨季节，多雨雾，晴天少；区内年均气温为18 ，最高可达39 以上，最低为-2.5，无其他重要的灾害性天气，有利于矿山常年长时间生产。（2）地震根据国家标准化管理委员会2008年6月发布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001）国家标准第1号修改单，区内地震动峰值加速度分区为0.10g，地震基本烈度为第二节 供电电源龙洞煤矿设计采用双回路供电，一趟回路来自洛亥镇变电站，电压等级为10kV，线路长2km，线型为LGJ50。另一回路来自观斗变电站，电压等级为10kV，线路长5km，线型为LGJ50。双回路电源均可靠。施工期电源、过渡期电源、生产期、均利用来自洛亥镇变电站和观斗变电站，供电容量870kVA。施工期、过渡期、生产期所需电源容量约300kVA。矿井的两回电源完全能够满足矿井施工期、过渡期、生产期、所需电源容量。矿井两回电源采用分列运行方式，一回路运行时，另一回路带电备用，以保证供电的连续性。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路担负矿井全部负荷。 第三节、电力负荷 矿井主要电力指标统计 1、主要电力指标统计表设备总台数29设备工作台数15设备总容量（kw)888.9设备工作容量（kw)545.55有功负荷(kw)326.88无功负荷(kVar)269.43功率因素0.77补偿用电容器容量（kVar)100补偿后无功负荷(kVar)169.43补偿后功率因素0.93吨煤耗电量(kwh/t)20.19精选范本2、电力负荷统计表序号名称电压(v)额定功率(kw)设备总数工作台数设备总容量(kw)工作容量(kw)需要系数功率因数COStg有功功率Pmax(kw)无功功率(kVar)Qmax视在功率(kVA)Smax变压器容量(kVA)备注一地面负荷（一）主井工业广场1煤炭翻车机3805.5115.55.50.50.80.752.752.063.442地面给水水泵380222144220.60.80.7513.29.916.53矸石翻车机380171117170.80.80.7513.610.2174矿灯充电3800.75211.50.750.80.750.880.60.530.85空压机3807521150750.60.80.754533.7556.256机修3802525250.50.80.7512.59.3815.637机车充电设备380152120200.50.71.021010.214.288照明及其他负荷380/2203040400.50.71.022020.428.57小计303205.250.570.770.82117.6596.42152.473152(二）风井1主通风机3804521904510.850.624527.952.952照明及其他负荷3801010100.50.71.0255.17.14小计21100550.910.830.66503360.09二中央变电所（一）动力1轨道暗斜井绞车660551155550.50.71.0227.528.0539.282排水泵660303190300.60.71.021515.321.433煤电钻1271.2829.62.40.60.70.81.441.151.844工作面刮板运输机660222244440.50.71.0213.213.4618.855回柱绞车6607.5117.57.50.50.780.83.7534.86调度绞车66011.42122.811.40.60.780.86.845.478.767照明3655510.90.4852.45.558探水钻660411440.20.71.020.80.821.159截煤机6605031150500.70.750.883530.846.6210液压泵660371137370.50.80.7518.513.8823.1311P-15B装岩机660171117170.60.850.6210.26.3212小计2413508.9330.30.50.760.86164.03140.75216.912502（二）局部通风机1局部通风机6601142442210.750.882219.3629.31小计42442210.750.882219.3629.31501总计2915888.9545.550.77326.88269.43425.28 第四节 送变电系统 一、矿井供电系统的技术特征矿井设计采用双回路供电，一趟回路来自洛亥镇变电站，电压等级为10kV，线路长2km，线型为LGJ50。另一回路来自观斗变电站，电压等级为10kV，线路长5km，线型为LGJ50。使地面主变电所10kV系统形成单母线分段运行方式。二、送电线路技术特征根据矿井所在地区气象资料，以及“典型气象条件”和66kV及以下架空电力线路设计规范，确定本矿送电线路设计采用的气象资料如下：最高气温：+35；最低气温：-5；年平均气温：+15；最大风速：30m/s；最大覆冰：0mm。本矿井10kV送电线路设计均为钢筋混凝土电杆、铁横担，线路路径地形为山地。本矿井设备总容量为888.9kW，有功负荷为326.88kW，补偿后无功负荷为169.43kvar。根据计算供电负荷、经济电流密度、载流量及电压降，校验矿井10kV电源线路。线路电压降校验：查表得10kV 50mm2钢芯铝绞线每兆瓦公里负荷矩损失百分数为K=0.524%，线路长度L=5 .0km，计算有功负荷P0.32688MW，该线路的电压损失为：U%=KPL=0.524%0.326885.0=0.86%Ue5%Ue 矿井高压供电线路电压损失0.86%5%，符合要求。按发热条件（允许载流量）校验线路截面：In24.55(A)270(A)按经济电流密度校验线路截面：经以上计算，矿井高压架空线路满足要求。 三、地面主变电所设备总容量：313kW设备总工作容量：200.25kW有功负荷：115.15kW无功负荷：93.87kvar视在功率：148.9kVA矿井主变电所10kV配电装置选用JDK-1型成套开关柜12台，其中进线柜2台、馈出柜9台（含备用柜1台）、母联柜1台。变电所内的0.4kV母线为单母线分段接线。地面主变电所安设S9 -315/6/0.4kV型变压器2台，其中1台工作、1台备用，供主平硐工业场地的设备用电。单台变压器运行时的负荷率为48.4%，保证系数为1.7，当一台变压器故障时，另一台变压器能担负主井工业场地负荷用电。地面主变电所低压室主要担负压风机、地面机修车间、办公楼等用电。机修车间、坑木房、生活用电等为0.4kV单回路电源供电；压风机、监控中心站，通讯、矿灯充电等重要负荷为双回路电源供电，并分接在0.4kV不同母线段上。四、主要通风机房配电风井工业场地主要通风机由主井配电所内低压开关柜引出，一回0.4kV电源（线型为LGJ-335，供电距离为0.35km）经终端杆安装的GW110.4G/100型隔离开关和HY5WS-7.6型避雷器后，再由电缆引入通风机房低压开关柜；另一回0.4kV电源（线型为LGJ-335，供电距离为0.35km）经终端杆安装的GW110.4G/100型隔离开关和HY5WS-7.6型避雷器后，再由电缆引入通风机房低压开关柜；使地面主通风机房0.4kv母线形成单母线分段运行方式。风井配电房内安设有JDK-1型低压柜其中进线柜2台、馈出柜3台（含备用柜1台）、母联柜1台。通风机电控采用软启动装置。为对主要通风机运行状况进行监测，在主要通风机房内按要求配备水柱计、轴承温度计、电流表、电压表等仪表。五、井下中央变电所设备总容量：462.9kW设备总工作容量：314.3kW有功负荷：163.23kW无功负荷：143.69kvar视在功率：217.96kVA中央变电所电源来自地面主变电所10kV不同母线段，高压母线采用单母线分段接线方式，正常情况下分列运行。变电所内设6台BGP-10型高压隔爆配电装置，其中进线开关2台，联络开关1台，馈出开关3台。所内设2台KBSG-250/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器（负荷率为67.9%，保证系数为1.44），其中1台工作、1台备用，供采掘设备用电。另设1台KBSG-50/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器作局部通风机专用变压器，其中1台工作、1台备用，掘进工作面局部通风机实现“三专”供电。+465m水泵房排水泵采用双回路供电。所内低压馈出线均装设带选择性漏电保护的KBZ型馈电开关，达到对660V系统的绝缘检测及漏电保护。调压方式均采用无载调压，采用波纹油箱的波翅ONAN冷却方式。 第五节 供配电系统一、地面供配电系统矿井地面供电采用10KV、660V、380/220V电压等级。一、二级用电负荷采用双回路电源供电。矿井主平硐工业广场内设一座地面主变电所（建筑面积120m2，占地面积为300m2），供地面负荷的变压器中性点直接接地。 1、地面主变电所设备总容量：313kW设备总工作容量：200.25kW有功负荷：115.15kW无功负荷：93.87kvar视在功率：148.9kVA矿井主变电所10kV配电装置选用JDK-1型成套开关柜12台，其中进线柜2台、馈出柜9台（含备用柜1台）、母联柜1台。变电所内的0.4kV母线为单母线分段接线。地面主变电所安设S9 -315/6/0.4kV型变压器2台(利用)，其中1台工作、1台备用，供主平硐工业场地的设备用电。单台变压器运行时的负荷率为48.4%，保证系数为1.7，当一台变压器故障时，另一台变压器能担负主井工业场地负荷用电。地面主变电所低压室主要担负压风机、地面机修车间、办公楼等用电。机修车间、坑木房、生活用电等为0.4kV单回路电源供电；压风机、监控中心站，通讯、矿灯充电等重要负荷为双回路电源供电，并分接在0.4kV不同母线段上。 2、主要通风机房配电风井工业场地主要通风机由主井配电所内低压开关柜引出，一回0.4kV电源（线型为LGJ-335，供电距离为0.35km）经终端杆安装的GW110.4G/100型隔离开关和HY5WS-7.6型避雷器后，再由电缆引入通风机房低压开关柜；另一回0.4kV电源（线型为LGJ-335，供电距离为0.35km）经终端杆安装的GW110.4G/100型隔离开关和HY5WS-7.6型避雷器后，再由电缆引入通风机房低压开关柜；使地面主通风机房0.4kv母线形成单母线分段运行方式。风井配电房内安设有JDK-1型低压柜其中进线柜2台、馈出柜3台（含备用柜1台）、母联柜1台。通风机电控采用软启动装置。为对主要通风机运行状况进行监测，在主要通风机房内按要求配备水柱计、轴承温度计、电流表、电压表等仪表。主要通风机房安设HA688型电话机直接和矿调度室联系。二、工业及民用建筑物防雷、照明（1）防雷等级地面爆炸材料库、主通风机房、地面10kV变电所为第一类防雷建筑物；空压机房、办公楼等为第二类防雷建筑物；其余工业场地和居住区的建筑物、构筑物按第三类考虑防雷设施。（2）照明矿井生产和生活用电分开，通风机房、地面变电所、调度室设应急照明。（3）各级建（构）筑物的主要防雷措施1、地面建（构）筑物均按建筑物防雷设计规范的要求装设防雷设施；即一级防雷建筑物有地面主要通风机房、炸药库、10kV配变电所，二级防雷建筑物有空压机房、办公楼等建筑物房顶装设避雷网。装设避雷针及引下线的全部构件和接地装置应与被保护的建筑物及其有联系的金属物保持一定距离;地上部分不小于5m,地下部分不小于3m,接地电阻不大于10;采用避雷网时,屋顶上装设网络不大于810m的金属网作为防止感应的措施,金属网每隔1824m引下线一次。2、避雷针的保护范围必须根据所需要保护的地面建筑物的范围而确定,从而确定避雷针的高度,即建筑物必须在避雷针的保护范围之内。3、装设避雷针的地点：地面主通风机房、地面各变配电所、炸药库处于高处易于受雷的地段均应装设避雷针，其接地电阻值不大于10。地面10kV变电所长20m,建筑高度3.3m(按5m查表)，安设单支避雷针,避雷针的高度(查煤矿电工手册表8-1-2为)22m,保护半径为23m；地面主通风机房长5m,宽4m,建筑高度3.3m(按5m查表), 安设单支避雷针,避雷针的高度(查煤矿电工手册表8-1-2为)14m,保护半径为11m；炸药库长10m,宽3m,建筑高度3.3m(按5m查表), 安设单支避雷针,避雷针的高度(查煤矿电工手册表8-1-2为)14m,保护半径为11m；4、 在各配电所的母线上或各条进出线端装设相应等级的避雷器,即各变电所10kV进线、各配电所10kV母线分别装设FS-10避雷器一组，井口配电所各台变压器各段低压母线上应安装FS-0.5避雷器一组。 三、井下变电所供配电系统设备总容量：462.9kW设备总工作容量：314.3kW有功负荷：163.23kW无功负荷：143.69kvar视在功率：217.96kVA中央变电所电源来自地面主变电所10kV不同母线段，高压母线采用单母线分段接线方式，正常情况下分列运行。变电所内设6台BGP-10型高压隔爆配电装置，其中进线开关2台，联络开关1台，馈出开关3台。 所内设2台KBSG-250/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器（负荷率为67.9%，保证系数为1.44），其中1台工作、1台备用，供采掘设备用电。另设1台KBSG-50/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器作局部通风机专用变压器，其中1台工作、1台备用，掘进工作面局部通风机实现“三专”供电。+465m水泵房排水泵采用双回路供电。四、井下电缆1、下井主电缆选择：(1)最大负荷电流 按经济电流密度选择电缆截面：按电缆短路时的热稳定选择电缆截面：下井主电缆选择两回MYJV22-6/10，325型煤矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（每根电缆长期连续允许负荷电流125A）。(2)下井主电缆电压降校核下井两回主电缆： MYJV22-6/10，325型煤矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。MYJV22-6/10，325电缆单位负荷矩时电压损失百分数：当cos=0.9时为0.639%MW.km（查表）。则一回电缆承担全部井下负荷时线路电压降为U1= 0.164030.60.639%=0.0629%5%式中P井下总的有功负荷，0.16403MW；L电缆线路长，0.60km。经以上校验可知，下井电缆线路安全载流量及电压降均符合要求。经以上校验，下井电缆线路安全载流量及电压降均符合要求，采用10kV电压下井完全能够满足安全生产需要。（3）下井高压电缆末端（中央变电所）短路电流计算及热稳定系数校验：高压电缆相对基准电抗：电缆单位长度电抗相对值：电缆线路长度： 基准容量： 基准电压： 短路系统相对基准电抗：下井电缆末端（即井下变压器一次侧）短路电流:BGP-10高压真空开关的技术参数:断流容量100MVA,额定开断电流10KA,大于电缆末端短路电流,所选设备符合要求。高压电缆热稳定系数校核：式中电缆短路时热稳定要求的最小截面，；三相最大稳态短路电流，A；短路电流作用的假想时间，0.2s；C热稳定系数，93.4（查表）；经验算,所选高压电缆MYJV22-6/10,325mm横截面大于电缆短路时热稳定要求的最小截面17.95,故所选电缆截面合格。(4)变压器负方短路电流计算：变压器（KBSG-250/10/0.69）相对基准电抗（以最大容量变压器计算为准，其它小容量不予计算）：式中变压器短路电压百分数，4%；基准容量：；变压器额定容量，250KVA；变压器负方总基准电抗：变压器负方短路电流：井下配电的低压真空馈电开关KBZ-500分断能力为12.5KA,，分断时间0.03s，大于短路电流4.8KA,故所选设备合格。2、电缆的选择（1）选择的井下电缆必须取得煤安标志的阻燃电缆；（2）在总回风巷和专用回风巷不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆；（3）电缆敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应；（4）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体；（5）严禁采用铝包电缆；（6）电缆主芯线的截面应满足供电线路负荷的要求；（7）对固定敷设的高压电缆，在水平巷道或倾角在45以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；（8）低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。3、电缆的敷设（1）下井主电缆经主平硐入井，铺设到中央变电所。（2）在水平巷道或倾角在30以下的井巷中，电缆用吊钩悬挂；（3）在倾角在30以上的井巷中，电缆用卡箍固定；（4）悬挂的电缆有适当的弛度，悬挂高度高于矿车；（5）悬挂点间距为3m；电缆要在压风管、供水管等管子的上方，并保持0.3m以上的距离,高压与低压电缆之间的间距不得小于0.1m。4、电缆的连接（1）电缆与电缆连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒；（2）电缆线芯使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接；（3）不同型电缆之间严禁直接连接，采用符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接；（4）同型电缆之间直接连接时，橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效通的冷补，并经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。五、电气设备保护、接地及照明1、电气设备保护井下电气设备应按不同使用场所，根据煤矿安全规程第四百四十四条之规定选择。井下变电所高压馈出线必须设有选择性的单相接地保护装置，并应作用于信号。当单相接地故障危及人身、设备及供配电系统安全时，保护装置应动作于跳闸；井下变电所动力变压器的高压控制设备设有短路、过负荷、接地和欠压释放保护；低压馈出回路除装设短路和过负荷保护装置外，还装设有带选择性漏电保护的装置，能自动切断漏电的馈电线路；井下低压电动机的控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远方控制装置；煤电钻选用具有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置；用于控制保护的断路器的断流容量，必须大于其保护范围内电网在最大运行方式下的三相金属性短路容量。采煤工作面的电气设备设瓦电闭锁，掘进工作面的电气设备设风电闭锁、瓦电闭锁。2、接地电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的外壳、构架等必须有保护接地。在井下变电所将2块主接地极分别置于主、副水仓内；机电硐室、低压配电点等地点应装设局部接地极，局部接地极设置在巷道水沟内或其它就近潮湿处。主接地极的面积不小于0.75m2，厚度不小于5mm的镀锌钢板。局部接地极设置在巷道水沟内或其它就近潮湿处，设置在水沟中的局部接地极为面积不小于0.6m2，厚度不小于3mm的镀锌钢板或等效面积的钢管制成；其它配电点的局部接地极为直径不小于35mm，长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部进入底板。所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过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，不得超过1。连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm2的铜线，或截面不小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或截面不小于50mm2的镀锌线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的偏钢。 第六节 电气主接线及主要电气设备 一、地面10kV变电所 1、 矿井地面供配电采用10kV和380/220V三级电压，一、二级用电负荷采用双电源供电。当一回供电电源发生故障或检修时，另一电源可担负全部负荷容量。2、在+516m主平硐井口附近建10kV变电所一座，主要供井下及地面工业广场用电。10kV架空进线端装设户外式真空断路器和氧化锌避雷器各两组。3、在矿井地面变电所内安设11台GN-1A(F)型成套固定高压真空开关柜，其中进线柜2台、馈出柜7台（含备用柜1台）、母联柜2台。该开关柜主要电气元件选用ZN7-10X型真空断路器、LAJQ-10型电流互感器、JDZJ-10型电压互感器。2台S9- 315/10/0.4型变压器、12台JDK-1型低压开关柜。 4、在变电所内10kV高压、0.4kV低压均为单母线分段接线方式，采用联络开关将母线分段后，对重要的一、二级负荷可以从不同母线段引出两个回路，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分断断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，不至于使重要负荷停电。5、地面变电所用电采用两台PT柜，分接于、段母线上。6、所选高压防误型真空开关GN-1A(F)型，操作电源为交流220V,开关采用CT8弹簧储能操作机构，电动储能或手动储能，合闸操作较为方便。切断负荷电流时，先分闸断路器，后拉开隔离开关；送电时，先合闸隔离开关，后合闸断路器。7、高、低压馈出电缆线沿电缆沟敷设。8、地面除主要通风机、空压机、监控、通讯、矿灯充电设备采用双电源、双回路供电外，其余用电设备均采用单回路供电线路。继电保护：（1）在10kV架空进线端装设户外式真空断路器和氧化锌避雷器各2组，作短路保护、过负荷保护、速断保护和大气过电压保护；（2）高压变电所内各分支负荷开关加装有选择性漏电保护装置，配合GN-1A(F)型高压开关实现选择性漏电保护；（3）在高压开关内装设有电流互感器、GL型反时限继电器实现过电流保护（主保护），装设无时限电流速断装置作为后备保护；装设有电流闭锁电压速断装置保护；（4）10kV母线分段：电流速断保护、过电流保护；（5）10kV电容补偿装置：限时电流速断保护、过电流保护、过电压保护、低电压保护、零序电压保护、过负荷保护、单相接地保护。（6）10kV线路：电流速断保护、过电流保护、单相接地保护。第七节 矿井10kV供电线路选择及短路电流计算一、对来自观斗变电站的LGJ-350-5km架空线路安全载流量及电压损失的校验：（1）安全载流量校核：全矿计算电流式中P矿井有功总负荷，350.38kW；U电源电压，kV。架空线路LGJ-350允许载流量：环境温度25为275A（查表）,考虑环境温度40校正系数0.81，则IX=2750.81=222.75 A说明架空线路安全载流量符合要求。（2）线路压降校核：LGJ-350线路每兆瓦公里负荷矩损失百分数为K=0.824%，线路长度L=5 .0km，计算有功负荷P0.32688MW，该线路的电压损失为：U%=KPL=0.824%0.326885.0=1.35%Ue5%Ue上式中P矿井运行有功总负荷，MW；L供电线路长，km。说明：来自观斗变电站的LGJ-350-5km线路电压降符合要求。经以上校验可知，电源线路安全载流量及电压降均符合要求。（3）10kV架空线路末端短路电流计算上一级变电站相对基准电抗：上一级变电站短路电流：上一级10kV变电站基准电压：上一级10kV变电站基准电流：上一级变电站短路电流相对值：上一级变电站短路电抗标么值：架空钢芯铝绞线相对基准电抗：式中架空线路单位长度电抗标么值：架空线路长度： 基准容量：基准电压：上一级变电站到架空线路末端总电抗标么值：短路电流标么值：架空线路末端（即地面变压器一次侧）短路电流:架空线路末端（即地面变压器一次侧）短路冲击电流:Ikr=2.55I =2.555.33=13.59短路容量计算：S=1000.97=97MVA短路热稳定电流Iiwi= =5.330.55=2.93 KA式中I-稳态短路电流（取1.35KA）；t2-允许温升时间（取4S,秒）；t1-分闸时间和熄孤时间（1.2s）。矿井所选GN-1A(F)型高压开关柜技术参数：分断能力： ；极限通过电流：Irr=40KA断流容量：；热稳定电流：Iiwi=10 KA。分断能力： ；断流容量：因此，； 高压开关分断电流和断流容量均大于架空电源线路的短路电流和短路容量，证明所选设备合格。高压开关分断电流和断流容量小于上一级变电站的分断电流和断流容量,证明所选设备符合要求。（4）地面变压器短路电流计算对地面变电所容量最大的一台S9 - 315/10/0.4型变压器二次侧（短路电流最大）进行短路电流计算,用此校验所选低压开关JDK热稳定性和分断能力。S9- 315/10/0.4变压器技术参数：额定容量： ；一次侧额定电压： ；二次侧额定电压： ；短路电压百分数：；地面变压器电抗标么值：变压器总电抗标么值：变压器短路电流标么值短路电流Id2（3）=0.073144.3=10.53KA；计算线路热稳定电流：；矿井所选JDK低压开关柜技术参数：分断能力： ；极限通过电流：Irr=100KA断流容量：；热稳定电流：Iiwi=30 KA。变压器二次侧最大短路电流和短路容量小于所选低压开关分断电流和断流容量 ,证明所选设备符合我矿要求。（5）10kV架空线路单相接地电容电流计算(架空线路LGJ-350-5km)矿井架线高压单相接地电容电流计算：0.0225A/km。线路长5km；单相接地电容电流：0.02255=0.1125A井下电缆接地电容电流：0.7960.7=0.5572A矿井总的接地电容电流：0.1125+0.5572=0.6697A10kV架空线路单相接地电容电流经计算小于20A，符合规定。设计暂不采取限制电容电流的措施；地面高压安装单相接地保护装置。 第八节 接地方式和接地网设置1、利用供电的高、低压铠装电缆的金属外皮（铅皮和金属铠装层）、橡套、塑料电缆的接地芯线或屏蔽外套，把分布在各处的电气设备的金属外壳在电气上连接起来，使各处埋设的接地极并联起来，形成地面保护接地系统。2、敷设接地装置时，首先利用埋设在地下的金属管道、电缆铠装外皮、建筑物的金属结构等自然接地体。当自然接地体的接地电阻不能满足要求时，设人工接地体：垂直打入地中的圆钢、角钢、钢管、钢带等接地体一般长为23m，其上端距离地面应有0.51m的深度。3、地面变电所内供地面设备用电的变压器中性点直接接地，地面电气设备为保护接零、零线重复接地；供井下电气设备用电的变压器中性点不接地。变电所主接地网以水平接地体为主，垂直接地体为辅构成复合接地网。水平接地体埋深0.7m；垂直接地极间距不小于5m。所有屏、柜下的基础槽钢其两端应通过接地扁铁与环形接地母线相连。其接地电阻不大于4。 第九节 防止矿井突然停电的措施1、矿井为两回路电源线路供电，正常运行时供电电源分列运行，一旦某一回路电源突然停电，通过倒闸操作，能迅速恢复供电，保证了矿井供电的可靠性与连续性。2、矿井地面10kV配电所的10kV系统采用单母线分段接线，该接线简单清晰，供电安全可靠性高。变电所10kV配电装置采用GN-1A(F)型防误型固定高压真空开关柜（五防闭锁功能:防止带负荷分、合隔离开关；防止误入带电隔室；防止误分、合断路器；防止带接地线送电；防止带电挂接地线）。为矿井的安全可靠供电提供了有力的保证。3、矿井一、二级负荷采用双电源线路供电，一旦主电源突然停电，备用电源能很快投入运行，确保供电的可靠连续性。4、矿井建有完善的停送电管理制度，遇问题时，电气操作人员，能依照制度进行处理。5、设计使用双电源，一路断电即合上另一路开关，以保证井下供电的连续性；不能及时恢复供电时，必须撤出井下人员。（1）因检修、停电时，必须制定停电及恢复供电的措施。变电所或电厂在停电以前，必须将预计停电时间通知矿调度室。（2）使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机。（3）当电网停电后，矿井安全监控系统应有备用电源供电，并保证正常工作时间不小于2h。 第十节 地面主变电所事故及防治措施一、可能发生的事故分析洪捞灾害可使设备受潮而影响绝缘水平，并危及人身安全。大气及内部过电压会使设备损坏，引起火灾。小动物进入电气设备内将会引起短路事故，造成停电，影响矿井生产和工作人员的安全。当电气设备或电缆线路等发生事故时，由于继电保护未及时动作切断故障回路，将会使事故扩大，影响矿井生产并危及人身安全。若矿井10kV电网上的单相接地电容电流超过规程允许值时，也会影响矿井的安全生产。二、地面变电所事故防治措施地面变电所位置选择在工业场地附近，并符合下列要求：（1）设置在无塌陷区、稳定的场地；（2）变电所单独设置，周围环境无煤烟、无氨气等有毒有害气体侵袭，无明显粉尘污染，所内配置有扑尘器，守护人员定时清理灰尘，保持房间、设备整洁，同时防止了静电产生的危害。（3）设在爆炸材料库爆炸危险区500m以外；（4）与高噪声源的距离，应满足主控制室背景噪声不大于60db(A)的要求。（5）变电所周围必须设有围墙，其高度不低于1.8m，并在周围悬挂安全警示牌。（6）变电所防雷、过电压保护及各种避雷设施齐备。（7）变电所用不燃性材料建筑，应有专门的防灭火装置。（8）开关、继电保护装置整定合理及电容器等必须制定防火措施，电缆钩、管道沟、窗户应设置铁丝网，以防小动物入内造成线路短路。（9）变电所内悬挂一次、二次架空线和电缆的配电系统图以及有关操作、维护等规程、规则。（10）变电所内变电装置与墙、顶必须按有关规定留足距离。（11）矿井地面供电线路每季必须蹬杆进行巡查。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设，矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。（12）矿井应有两回电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷，变电所为双电源。两个电源取自不同的变电站，避免了两回线路受到外部的影响同时发生故障的概率。在变电所的进线处,如因地理环境等条件的控制使线路之间距离不易分开，也要尽量拉开两线路间距离。并适当的增大杆塔安全系数，避免因煤田的开采或气候变化等各种原因而使两回线路同时出现事故。（13）地面10kV的变电所应安装备用高压开关柜，并安设高压选择性漏电保护装置。三、防止过电压保护措施（1）直击雷过电压保护措施变电所按二类防雷建筑物选择避雷针，保护范围为地面变电所及室外配电装置。每支避雷针设一组接地装置，其接地电阻不大于10。避雷装置设两组接地装置，每组接地电阻不大于10。（2）变电所的10kV架空进线设有氧化锌避雷器，变压器二次侧安设低压避雷器。在变电所两侧各设一根15米高不锈钢避雷针，两针保护半径45m，可有效防止直击雷、感应雷产生的过电压的危害。变电所设接地网，网内设水平均压带，各电力设备外壳等均按规定接地或接零。（3）电容器的防火措施：电容器不允许在超过1.1倍额定电压、1.3倍额定电流下长期工作；电容器内部设有放电电阻、电容器自电网断开能自行放电，能起到过电压保护，内部设有熔丝，能起到过电流保护。另所选高压真空开关柜柜本身装设有过电流、过电压等继电保护装置，可有效防止电容器着火燃烧、爆炸事故。（4）谐波电流限制措施：由于矿井使用照明等非线性用电设备，难免生产谐波电流，在系统加装串联电抗器来抑制谐波。当电抗器感抗值为容抗的3%5%时，加装压敏电阻（金属氧化物避雷器）及RC阻容吸收滤波器，配合无功功率补偿，可以有效将谐波电流限制在允许范围内,也兼作大气过电压保护。（5）雷电侵入波过电压保护措施为了防止雷电侵入波对电气设备造成的危害，在矿井变电所的每段高压母线上及进线侧，均装设氧化锌避雷器。（6）内部过电压保护措施经计算，矿井变电所单相接地电容电流小于5A，可不采用补偿电容电流的措施。（7）地面变电所的高压馈电线路上装设了有选择性的单相接地保护装置。四、变电所防火措施1、变电所为两回进线的终端式变电所，变电所采用室内布置，设配电室、静电电容器室、低压变压器室、低压配电室。高压开关柜选用无火灾危险的真空断路器，继电保护装置选用常规继电器保护装置，电力电缆选用一般型电力电缆。2、变电所内各建筑物耐火等级按规范设计，电容器室按一级，配电装置室及控制室按二级考虑。室外贮油池长宽尺寸大于变压器外形尺寸，开关柜室、控制和低压配电室、电容器室相互隔离，并砌筑240mm砖墙，门均选用防火门。3、变电所内设下列防火措施：（1）在变电所场地内贮备2m3灭火用砂子；（2）变电所配备干粉灭火器10个。4、电缆进出变电所的进出口、控制室与电缆沟之间，均采取了防止火灾蔓延的分隔措施。井下变电所采用砌碹支护，防止了火灾扩大。5、防止小动物进入措施变电所高低压配电室、电容器室、控制室门窗均设置钢纱门及不能开启的窗。电缆沟、管道沟在进入变电所室内处均进行封堵。6、防止事故扩大措施矿井变电所设性能可靠的常规继电器保护装置，能有效切断故障回路，防止事故发生。 第十一节 防雷一、 建（构）筑物的防雷分级第一类：地面爆炸材料库；第二类：变电所、主要通风机房、空气压缩机站；第三类：预计雷击次数大于或等于0.06次/a的建筑物，高度在15m以上的井架、烟囱、水塔等孤立高耸建筑物。二、 各级建（构）筑物的主要防雷措施对一类防雷建筑，如炸药库和雷管库，采用独立避雷针方式保护，在每个建筑物两侧各设1根20m高的避雷针，每根避雷针保护半径30m，两针间距60m，两针间保护范围的最低高度为11.4m，两避雷针设接地装置，接地电阻不大于10。.对二类防雷建筑，如变电所、主要通风机房采用独立避雷针方式保护：在变电所每侧各设1根15m高的避雷针，每根避雷针保护半径22.5m，避雷针设接地装置，接地电阻不大于10；在主要通风机房每侧各设1根12m高的避雷针，每根避雷针保护半径18m，避雷针设接地装置，接地电阻不大于10；空气压缩机站采用架空避雷线，使被保护的建筑物及突出屋面的物体，均处于架空避雷线的保护范围。避雷线的水平长度为10米，避雷线的支柱高度10米，避雷线弧垂的空气中距离不小于3.9米。架空避雷线设接地装置，其冲击接地电阻不大于10。.对于三类防雷建筑，也采用避雷网线式保护，在每个建筑物上端安避雷网线，采用不低于25mm