煤矿地面供电系统的改造
矿井地面及井下中央变电所同步改造实践
摘要 ： 为提 高矿 井供 电 系统 的可 靠 性 ， 采用 先 进 的技 术 装备 对 陈 召 煤 矿 原 有 井 上 下 高 压 盘 柜 进 行 技 术 改 造 ，
通 过 合 理 调 配 负 荷 ， 排 工 序 ， 采取 了一定 的安 全 措 施 ， 井上 下高 压 盘 柜 改造 的 同 时 ， 障 了煤 矿 的安 全 安 并 在 保
下 同时 改造 Ｉ 段母 线 ， Ｉ段 母 线 负荷 运 行 正 常后 待
再改造 Ⅱ段母 线 。该方 案最 大优 点是便 于地 面变 电 所 高压 开关 柜与 直 流 电源 系 统进 行 衔 接 ， 可能 减 尽
少 变 电 所 无 保 护 监 控 运 行 时 间 。 井 下 中 央 变 电 所 对 应 地 面 变 电 所 Ｉ段 母 线 实 施 同 步 改 造 ， 减 少 停 电 以 次数 。
ｋ Ｖ架空 线路分 别 引 自陈 召 煤 矿 ３ Ｖ 变 电 站 Ｉ段 ５ｋ 和 Ⅱ段母 线 ； 、 压母 线均 为单母 线分 段接 线 。正 高 低
常情 况下 ， 采用分 列运 行方 式 ， ２条架 空 电源 线 路各
带 一 段 母 线 运 行 ； 殊 情 况 下 ， 条 架 空 电源 线 路 运 特 一
行， 另一条 架空 电源线 路带 电备用 （ 热备 用 ） 。
（ ） 下 中 央 变 电 所 。Ｇ Ｗ一 矿 用 一 般 型 高 ２井 Ｋ １型
压 开关柜 ， 配套 Ｄ １１／ ０ Ｎ ． ４ ０型 多 油断 路 器 ， 流操 ０ 交 作 和控制 电源 系统 ， 电磁 式 继 电 器保 护 装 置 。电 源
煤 尘 无 爆 炸 性 ， 层 自燃 倾 向 性 为 Ⅲ 类 。 地 面 变 电 煤
级 用 电设备 的不 间 断供 电 ， 要 积极 应 对 各类 突发 又
煤矿井下供电系统的规划与改造
煤矿井下供电系统的规划与改造井下供电系统在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用。
合理的规划与改造能够确保供电系统的稳定性和安全性，提高矿井的生产效率。
本文将探讨煤矿井下供电系统的规划与改造，旨在为相关从业人员提供参考。
一、现状评估与规划在进行井下供电系统规划和改造之前，首先需要对现有的供电系统进行全面的评估。
评估主要包括以下几个方面：1.供电设备状态评估：检查井下供电设备的老化程度、运行状态和安全隐患，包括电缆、变压器、配电箱等。
2.供电线路评估：评估供电线路的可靠性和负荷情况，确定是否需要进行线路的拓展和改造。
3.电力负荷评估：分析矿井的用电负荷情况，确保供电系统能够满足矿井的正常生产需求。
在评估完成后，可以进行供电系统的规划。
规划应根据评估结果和矿井的实际情况进行，明确以下几个方面内容：1.设备更新换代计划：根据供电设备的老化情况，确定逐步更换的计划，并制定相应的预算。
2.电缆敷设和布线方案：考虑井下环境的复杂性，选择适合的电缆类型和敷设方式，并制定合理的布线方案。
3.可行性分析和决策：对规划方案进行可行性分析，包括经济性、可操作性等，最终确定最佳的规划方案。
二、改造与优化在规划完成后，需要进行井下供电系统的改造与优化。
改造与优化主要包括以下几个方面内容：1.设备改造与新设备引进：根据规划方案，逐步进行设备的改造和新设备的引进，确保设备的安全、可靠和高效。
2.电缆敷设和布线：根据规划方案进行电缆的敷设和布线，确保电缆的正常运行和使用寿命。
3.配电系统改进：对配电系统进行改进，提高供电系统的灵活性和可靠性，确保电力负荷的合理分配。
4.安全措施完善：改造过程中要充分考虑矿井的安全因素，采取相应的安全措施，确保改造过程的安全性。
三、运行与维护供电系统的运行与维护对于煤矿的安全生产至关重要。
在改造完成后，需要确保供电系统的正常运行，并进行日常的维护和检修。
主要包括以下几个方面：1.运行监测与管理：对供电系统进行实时监测，及时发现和排除运行故障，提高供电系统的可靠性。
煤矿安全供电系统的设计与优化
煤矿安全供电系统的设计与优化煤矿是中国经济发展中不可或缺的重要资源，然而煤矿安全问题一直是困扰我国煤矿行业的一个难题。
为了确保煤矿作业安全，提高供电系统的可靠性和稳定性，设计和优化煤矿安全供电系统是至关重要的。
一、煤矿供电系统的重要性煤矿供电系统是煤矿生产运行的基础设施，其稳定性和可靠性直接影响到煤矿作业的安全性和效率。
煤矿供电系统主要包括变电所、高压配电、中压配电和低压配电等组成部分。
在煤矿作业中，供电系统需要满足大电流、大功率的要求，并同时保证系统的灵活性和安全性。
二、煤矿供电系统的设计原则1. 可靠性原则：供电系统应具备高可靠性，确保煤矿作业的持续供电，避免因供电故障造成生产中断和安全事故的发生。
2. 安全性原则：供电系统应具备良好的安全保护措施，确保供电设备和供电线路的正常运行，防止因短路、过载等问题引发火灾和人身伤害。
3. 灵活性原则：供电系统应具备良好的扩展性和适应性，能够满足煤矿作业的需求变化，随时扩容或优化配置。
三、煤矿供电系统的设计要点1. 变电所设计：变电所是供电系统的核心部分，应选用可靠的高压开关设备和变压器，确保电网的稳定电压和电流。
2. 配电线路设计：根据煤矿作业的需要，明确高压、中压和低压配电线路的布置和回路结构，确保各个回路的负荷均衡。
3. 供电设备选型：根据煤矿作业的需求，合理选择高压断路器、开关柜等设备，确保其负载能力和过载保护功能。
4. 地线系统设计：建立完善的地线系统，确保供电设备和线路的良好接地，提高系统的安全性。
5. 系统监控与保护：配置相应的监测设备和保护装置，实时监测供电系统的电压、电流、温度等参数，及时发现故障并采取相应措施。
四、煤矿供电系统的优化方法1. 负载管理：合理规划负载分布，避免负荷集中和电网负荷不平衡导致的供电故障。
2. 能效优化：使用高效节能的供电设备和节能措施，如采用变频调速技术等，减少能耗和能源浪费。
3. 故障预防：建立完善的故障预警机制，通过数据监测和分析，提前发现潜在的故障隐患，进行预防维护和设备更换。
煤矿井下供电系统的优化与节能
煤矿井下供电系统的优化与节能随着煤矿生产规模的不断扩大和电力需求的增加，煤矿井下供电系统面临着诸多挑战。
如何优化供电系统，实现节能减排，成为当前煤矿行业亟需解决的问题。
本文将从供电系统结构、设备选择和管理优化等方面，探讨煤矿井下供电系统的优化与节能。
一、供电系统结构优化煤矿井下供电系统由输电线路、变电站和配电线路等组成。
在结构优化方面，可以考虑以下几点。
1. 优化输变电系统布局：合理规划输电线路和变电站的位置，减少输电线路的长度，降低线路损耗和电能消耗。
同时，合理配置变电站的容量和数量，保证井下各个工作区域供电的稳定性和可靠性。
2. 采用高效配电系统：应选择合适的配电设备，如高效变频器、可调节型中压电抗器等，降低电能损耗，提高供电效率。
另外，也要优化配电线路的布置，减小线路的损耗。
二、设备选择优化供电设备的选择对于煤矿井下供电系统的优化和节能具有重要意义。
以下是一些设备选择优化的建议。
1. 变频器在井下电机的应用：通过使用变频器控制电机的运行频率和速度，可以实现能耗的调节和降低。
变频器还具有起动电流小、调速范围广等优点。
2. 优化照明设备：煤矿井下照明设备通常需要长时间连续运行，因此选择低耗能、高亮度的LED照明设备是一个不错的选择。
LED照明具有寿命长、亮度高和能耗低等优势。
3. 提高电缆的导电性能：选择优质的电缆和导线材料，减少线路电阻和电压降低，提高供电效率。
同时，电缆的绝缘材料也应选择耐高温、耐磨损的材料，提高设备的使用寿命。
三、管理优化良好的管理对于井下供电系统的节能和优化非常关键。
以下是一些管理优化的建议。
1. 能源监控与管理系统：引入智能化的供电管理系统，对井下供电设备的能耗进行实时监测和分析。
通过对能耗数据的统计和分析，及时发现异常情况，并进行调整和优化。
2. 定期设备检修和维护：定期开展设备的检修和维护，确保设备正常运行和优化节能。
定期更换设备中的老化元件和损坏部件，保证供电系统的高效稳定运行。
供电系统改造方案
供电系统改造方案设计章丘矿业有限公司官庄一号煤矿二○○五年二月二十一日供电系统改造方案设计一、矿井供电概况：官庄一号煤矿供电系统为官庄变电所10KV出线，官辛线完成主井及在井田北部建立的地面变电所的供电；一台S7-400/10变压器和一台S7-200/10变压器组成地面供电系统，380V供电分别馈出二条3×70+1×25电缆，用钻孔敷设电缆供井下。
副井用电来自官张线10KV线路，供地面160KV A和200KV A变压器。
160KV A变压器供井上，200KV A 变压器供井下部分设备。
矿井的供电为单回路，备用电源为钻孔2台6160A-160KW发电机，主井为保证通风为616A-160KW发电机一台（风机为30KW轴流式风机两台，一台使用，一台备用），副井160KW发电机供井下，84KW发电机供提升及井上照明与维修(详见供电系统图)。
随着矿井的延深和开拓，排水设备的增加和深部开采及涌水量的增大，在现有供电基础上不能满足其生产要求。
矿井的抗灾能力，尤其在汛期涌水量增加的情况下，供电情况尤显不足。
二、供电系统改造及方案设计：为摆脱上述供电系统等诸多不足矛盾和影响，经集团公司及官庄矿业公司研究决定，对原供电系统进行改造：1、淘汰不合格及高能耗设备。
2、计划矿井的一回路供电来自官庄变电站的官辛线10KV供电线路。
3、备用线路来自普集供电站的普海线10KV供电线路，形成双回路供电，高压下井。
4、在井田北部排水钻孔新建地面变电所一处，建筑面积为20×5=100平方米。
5、地面变电所安装11台GG-1A高压开关柜，2台直流电源屏。
其中PT柜2台，进线柜2台，所用变1台，主、副井地面供电2台，井下供电2台，母联柜2台。
10KV直供井下中央变电所，高压电缆为3×50-YGV型铠装电缆，长度250米二条，钻孔钢丝绳敷设，每6米固定一次。
钻孔直径为273mm，敷设直径219mm钢管为井壁管，钻孔深度为200米。
煤矿供电整改方案
煤矿供电整改方案背景煤矿生产中需要大量电力供应，而供电设备的质量和安全性直接影响着煤矿的生产效率和安全。
因此，煤矿供电设备的安全性和可靠性一直是煤矿生产中的重要问题。
目的为了保障煤矿生产安全和生产效率，需要对煤矿供电设备进行整改，提高设备的安全性和可靠性，减少设备故障和事故的发生。
方案供电设备的检测和维护对煤矿现有的供电设备进行全面检测和维护，包括：•供电线路的检测和维护，确保线路的安全运行和正常供电。
•配电室设备的检测和维护，包括开关、熔断器、变压器等设备的检查和更换，保障设备的正常运行。
•电气设备的检测和维护，包括电动机、发电机、输电线路等设备的检查和更换，保障设备的安全稳定运行。
供电系统的升级改造为了提升煤矿供电系统的安全性和可靠性，需要对现有供电系统进行升级改造，包括：•更新配电室设备，将老化的设备更新为新型设备，保障设备的可靠性和安全性。
•更新电气设备，将老化或不安全的设备更换为新型设备，实现设备的升级改造。
•建设UPS备份电源，保证关键设备在停电时能够正常运行，减少停电对生产造成的影响。
供电设备的监测和管理为了实现对煤矿供电设备的长期监测和管理，需要建立供电设备管理系统，包括：•实施供电设备的远程监控，对设备运行状态进行实时监测和管理。
•建立设备维护档案，记录设备的检测和维护情况，实现对设备的全面管理。
•制定供电设备管理规定和操作规程，确保工作人员对设备有正确的操作方法和管理意识。
总结通过以上方案的实施，可以有效提升煤矿供电设备的安全性和可靠性，减少设备故障和事故的发生，保障煤矿生产的正常进行，提高生产效率和经济效益。
济宁二号煤矿选煤厂供电系统的改造及优化
年进行年产入 洗原煤 ３ ０ 吨工程大改造 ，到 ２ ０ ０万 ０ ３年全部 竣工 ． 已投产使用 。所改工程项 目又增加两个新 厂房为主厂
房、 压滤厂房。洗煤设备 ， 粗煤泥处理设 备 ， 辅助运输设备 ， 增 大设 备 容量 及 电机 功 率 。容量 由原 来 的 ３０ ｋ 增 加 到 ４６Ｗ
结 合 下 面 的 系统 供 电 示 意 图 （ 图 １ ， 以 清 晰 地 看 出 见 ）可
系统改造后 的扩容和优化部分。 电系统 由矿 １Ｏ Ｖ变电所 供 ｋ ｌ 降压到 ６ Ｖ运至选煤厂总变 电所 。 ６ Ｖ总配 电所引出至各 ｋ 由 ｋ
分车 间配 电变压器室 。由于选煤厂 占 ， 将导 致主厂房西 、 分西变压 筛
器满 负荷工作 ， 变压器温度高 ， 寿命 短的现象 ， 而增 大容量的 变压器 ， 含有 富余 容量得不 到充分利用 ， 对变压器全 部更 如
新 换代 ， 增大容量 ， 将耗费大量资金 。 原 主厂房东 、 西路正常运行总电源分别为 ４ ０ ０ Ａ左 右。 筛 分东 （＃变压器 ） 西 （＃变压器 ） １ 、 ２ 两路达 ４ ０ ０ Ａ左 右 ， 由于整 体的扩容和设 备增加 ， 必须 把主厂房 １ 、＃动力变压器 以及 ＃２ 筛 分 １ 、｛变 压 器 进 行 更换 增 容 ．由原 ８０ Ｖ 提 高 到 ＃ ２｝ ０ｋ Ａ １５ ｋ Ａ， ｓ ２ ０ Ｖ 由 ９型换位 Ｓ １ 。为了使改造后 的每 台设备能 １型 够安全运 行 ， 对用 电负荷进 行优化配置 ， 较大功率 的设备 对
王振 光（９ ３ ） 男， １６ 一 ， 山东潍坊人 ， 高级工程 师， 现任山 东济宁二号矿 井选煤厂 总工程师 ， 副厂长。
矿井供电系统优化改造及应用
大 面积 停 电，而 且使 电力 电缆 受 到二 次故 障冲 击 ，严 重 影 多 少 ，只 要超 过整 定 值 ，开 关 自动 跳 闸 ，并 显示 零序 过 压 、
Ⅱ向井下供 电系统 安全 。因此 ，重视 矿 井安全供 电 ，优 化矿 井 或零 序 ｌ、ＩＩ、ｉＩｌ段 ，从而 实现 漏 电闭锁 ，不 能重 新合 闸 ，只 有
耿 村 煤矿 座落在 举 世 闻名 的仰 韶 文化 发源 地、古城渑
４．２ 根据 ３５ＫＶ变 电所 Ｉ、ｌｌ回路两个 主 变压 器 容 量不
池城 南 ，陇海 铁 路 、３１０国 道 、连 霍调 整 公 路 横 贯矿 区、井 同 （１回 路 １６０００ＫＶＡ，ｌｌ回路 １００００ＫＶＡ），对井 下 负荷 进
核 心 的管理 团 队带领 下 ，从上 到下 所有 员 工各司 其职 ，分 进 行停送 电操作 ，也 可 以实时 监测到 设备 的运行 状态。如 ：
工 协 作 ，开 拓创 新 ，务 实进 取 ，追 求卓 越 ，推 行 富有 活 力 的 主水 泵在 集控 中心 可 以开停 ，并通 过通 讯系 统观 测到 水泵
田东 西 走 向 ４．５公 里 ，南 北 跨 起 ２．８公 里 ，面 积 １２．５平 方 行 重 新 的分布调 整 ；那 就 是在 保 证原 生 产供 电系统 的前提
公里 ，可采储 量 １５２０４．４万 吨。优越 的地 理 、交通环境 为耿 下 ，把 西 区延伸 强力 皮 带、东 区延 伸强力 皮 带、东 三延 伸强
和 故 障查 找 ，当 试送 电到故 障 线 路 后 ，又 一 次造 成 大 面 积 停 电 ，这 时 性 。
才判 断 出故 障 回路 ，这 样 不仅 造 成 二 次 大 面积 停 电 ，而 且 使 电力 电缆 受到 二次 故 障 冲 击 ，严 重影 响井 下 供 电系 统安 全 。 因此 ，重 视 矿 井安 全供 电 ，优 化 矿 井 供 电系统 ，研 究 提高 供 电可 靠 性 非 常 必要 。
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煤矿地面供电系统的改造
【摘要】某煤矿应用自动化技术,实施了对煤矿矿井地面供电系统的改造,取得了较好的安全效益和经济效益。
本文具体介绍了此次改造过程，对其他煤矿的地面供电系统改造具有一定的借鉴意义。
【关键词】煤矿地面供电系统；改造；综合自动化
前言
某煤矿2007年应用自动化技术实现了三号井配电所高低压自动化,在总站实现了对地面三号井配电所低压供电系统的远程实时监控,最终形成了矿井高低压供电系统的全方位自动化实时监控体系。
现在对此次改造进行介绍。
1 改造方案
三号井配电所担负着该煤矿社区生产、生活用电的供电任务,为确保社区供电系统的稳定,拟对三号井配电所高低压供电系统采用dcap-3000系列微机监控保护装置、sm-1000系列智能电力仪表、rs-485现场总线、通讯管理机、光纤以太网络、上位机组成综合自动化系统,并通过地面配电所之间建立的光纤环网进行信息通讯,在总站实现对地面三号井配电所低压供电系统的远程实时监控。
2 改造目标
(1)高压开关柜和低压开关柜的四遥功能全部整合至一台上位机,节省设备投资,并且高低压系统图画面在后台上位机能够互相切换,便于操作。
(2)dcap-3000系列高压数字式监控保护装置采用双cpu结构,
即保护cpu系统和监控cpu系统,在一体化装置内实现保护、监控和通讯功能,且保证所有保护功能的完全独立性。
(3)低压开关柜配备的sm-1000d智能监控保护装置能够实现配电所低压开关柜的遥信、遥测、遥调、遥控“四遥”操作功能。
(4)sm-1000d型低压智能监控保护装置集三相电量测量、能量累计、电力品质分析、越限报警、联跳报警、数字输入p输出功能、显示、遥信变位、遥控操作网络通讯于一体。
(5)通过地面配电所之间建立的光纤环网进行信息通讯,形成了矿井高低压供电系统的自动化监控体系,在总站实现对地面三号井配电所低压供电系统的远程实时监控。
3 改造后的系统特点
3.1 系统结构
(1)间隔层。
设备直接采集处理现场的数据,并通过现场总线进行数据上传,同时接收网络层或站控层发来的控制操作命令,经过
有效性判断、闭锁检测等,最后对设备进行操作控制。
间隔层设备包括微机监控保护装置、自动装置等,并按照不同的电气间隔或一次设备,以相对独立的方式分散安装在各个高低压开关柜中。
在站控层及网络失效的情况下,间隔层综保设备仍能独立完成间隔层的监测和断路器控制功能。
(2)网络层。
设在三号井主控室,为间隔层和站控层联系的纽带。
网络层设备包括通讯管理机、网络设备等。
(3)站控层。
设在新站集控中心,为全站设备监视、测量、控制、运行管理的中心。
站控层设备包括监控主机等。
3.2 综合自动化系统配置
3.2.1 间隔层设备
间隔层网络采用现场总线。
网络成熟可靠,符合网络标准。
间隔层设备直接采集处理现场的原始数据,通过网络上传,同时接收网
络层发来的控制操作命令,经过有效性判断、闭锁检测等,最后对设备进行操作控制。
间隔层可独立完成对断路器的就地智能控制操作。
3.2.2 网络层设备
网络层的核心设备为通讯管理机,它具有远动数据处理及通信
功能。
通讯管理机信息可直采直送,即直接接收来自间隔层的ipo
数据,进行处理后,按照集控中心所要求的远动通讯规约,完成与集控中心的数据交换。
通讯管理机配有多个串口用于对站内智能设备的监测、控制。
3.2.3 站控层设备
站控层网络拓扑结构为光纤单环以太网,它负责站控层和来自
间隔层的全部数据的传输和各种访问请求。
其网络协议符合国际标准化组织osi模型。
站控层的核心设备为监控主机,它具有主处理器及服务器的功能,为站控层数据收集、处理、存贮及发送的中心。
通过监控主机,运行值班人员能实现对全所生产设备的运行进行监测和操作控制。
4 监控保护装置及后台监控软件功能特点
4.1 sm-1000系列智能电力仪表功能特点
sm-1000系列智能电力仪表集合了全面的电量测量、能量累计、越限报警、联跳报警、数字量ipo、通讯、遥信变位记录等诸多功能。
其功能特点如下:
(1)多功能、高精度。
(2)仪表具有强大的数据采集和处理能力。
(3)超小型设计、安装方便快捷。
(4)仪表外形小巧、美观。
(5)大屏幕、高清晰度的液晶显示器,标识清楚、显示直观。
4.2 dcap-3000系列监控保护装置功能特点
(1)软件在线升级,可在数分钟内完成保护控制装置的软件升级。
(2)灵活方便的故障录波功能,每次录波时间0.1～20s，可整定,大容量录波存储器,可以循环使用。
(3)各种功能不同的保护监控装置具有相同的硬件结构。
(4)输入输出点多且灵活定义:14路模拟量输入通道,可以根据不同的保护、监控需求灵活组合。
每一种保护动作可以任意设定一个或多个出口动作。
(5)dc220v开关量输入信号,有效提高了抗干扰能力,防止误遥信。
(6)冗余的双cpu结构:保护、监控功能相对独立,可以最大限度
的实现保护数据的快速性和保护功能的多样性。
(7)插入式结构:采用后插式结构,强弱电、内外回路彻底隔离,大大提高了装置的耐压指标和电磁兼容性。
(8)现场可编程逻辑功能。
4.3 dcap-2002后台监控软件功能特点
(1)采用网络实时数据共享技术,任何一个网络可见设备的实时数据均可被网络上的任何主控设备随意访问。
(2)主控软件采用“功能插件”式结构,可以根据对功能的需求随意“插拔”。
(3)该系统对第三方设备具有很好的包容性,即由基本接口插件将第三方设备接入系统。
(4)提供在线开发工具,灵活方便的人机界面制作,可以最大限
度地满足各种用户对人机界面的个性化需求。
5 社会经济效益
5.1 安全效益
三号井配电所供电系统综合自动监控装置投运后,杜绝了开关
误动作或越级跳闸事故的发生,提高了社区用电的连续性及可靠性,保证了矿区电网的安全运行。
5.2 经济效益
(1)杜绝了设备缺陷,年节约维修费及人工费约2万元。
(2)实现自动监控后,配电所减少岗位工3人,按人均月工资1500元计算,年节约工资支出5.4万元。
(3)低压电量计量误差由原来的4.1%降低至2%,低压系统年减少误差电量8.8万kwh,年节约电费4.4万元。
三号井配电所综合自动化监控系统投用后为矿每年节约资金11.8万元。