恒鼎实业羊场煤矿 贵州省盘州市 553500
摘要：矿井的供电可以分为深井供电系统和浅井供电系统，但不论是哪一种供电方式，都离不开采区变电所供电，它是实现对井下生产供电的最后一环节。井下采区变电所是井下各个动力负荷集中的地方，它的位置、环境条件以及供电的安全、可靠、经济合理，都将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。所以，在对采区变电所的位置选择以及供电设备的选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行。
关键词：变电所；供电方式；采区变电所
1.羊场煤矿简介
羊场煤矿设计生产能力为60万吨/年，矿区走向长约2.0km，倾向宽约1.5km。矿区面积2.3433km2。开采深度为+1450m至+800m，矿井工业资源储量为5603.7万t，矿共划分为两个水平，两个采区进行开采，一水平标高为+1100m，二水平标高为+800m，+1100m水平以上为一采区，+800m～+1100m水平为二采区。
2、新建13区段供电系统的原因
因井下掘进头面增加，现用的供电系统无法满足矿井安全生产，经矿领导研究决定，在13截流水仓外建“13区段变电所”，解决12运输石门、11012里段运输、11013炮采工作面、11014炮采工作面、11152运输巷、13运输石门及14回风石门等工作面的“三专”供电和动力供电问题，有效的改善供电系统。
3、采区变电所优化供电设计
根据矿井的实际情况，设计在井下+1245.1m标高设置井下变电所，以完成12水平、13水平及14水平的供电。设计在变电所内安装三台变压器，一台KBSG-630/10/0.69kV为动力供电；两台KBSG-400/10/0.69kV变压器供局部通风机用电，两台变压器一台工作、一台备用。13区段变电所采用双回路10KV高压下井，在井下设置13区段变电所，用电设备安装为30台（件），设备总容量为1702.4kw，其中工作容量1402.4kw，计算有功负荷为764.6kw。（矿井电力负荷统计详见表1）。井下高压隔爆开关采用PBG型。下井电缆选用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆MYJV22-8.7/10 3×50，回风斜井和专用回风巷不敷设电缆。
3.1 供电变压器选择
设计局部通风机采用“双风机双电源”且要实现“三专两闭琐”的供电方式，正常情况下两台供电变压器同时运行，当一台变压器发生故障不能供电时，另一台变压器同时向井下四台局部通风机供电。因此每台变压器的容量为：
式中：
∑P——部通风机的有功负荷，300kW；
K——障保证系数，煤矿企业，取0.8；
cosΦ——自然功率因数，0.80。
根据上述计算，同时考虑到以后生产需要增加负荷，故局部通风机供电变压器选取KBSG-400/10/0.69kv型变压器两台。
3.2 供电电缆的选择。高压选用MYJV22型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。低压动力电缆固定敷设的应采用应采用MVV型铠装铅包纸绝缘、铠装聚氯乙烯电缆或不燃性橡套软电缆；移动式和手持式电气设备都应使用MZ型专用橡套软电缆；采掘工作面的660V电气设备必须使用MY型不燃性橡套软电缆；照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装电缆、不燃性橡套电缆或矿用塑料电缆；高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井井下使用的电缆芯线全部采用铜芯。
高压电缆的截面选择：
①下井电缆安全载流量校核：
工作电流：Ij=（1402.4）/（1.732×10×0.78）＝103.8A
经济截面：S=Ij/J=103.8/2.25＝46.1mm2（J为经济电流密度）
设计选用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆MYJV22-8.7/10 3×50，截面为50mm2。查表得MYJV22-8.7/10 3×70最小载流量为146A>103.8A。满足安全载流量的要求。
②下井电缆电压降为：
＝0.149%＜7%满足要求。
式中：
查表X0=0.061
查表R0=0.3
电缆长度L=300m（地面变电所至井下变电所）
功率因素：0.8
通过以上计算，所选高压电缆（MYJV22－8.7/10 3×70）线路安全载流量符合要求。
由上述计算可知，高压10kv供电线路到井下变电所的总电压降为4.84%+0.149%=4.989%＜7%满足要求。
通过对变电所的优化设计，提高了供电的可靠性，满足了整个采区的用电需求。
论文作者:许兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/14
标签：变电所论文; 采区论文; 井下论文; 电缆论文; 变压器论文; 矿井论文; 通风机论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;