远距离供电方案最终版
远程供电技术方案模板
远程供电技术方案模板1. 引言在现代的工业和科技应用中，远程供电技术成为了一个重要的解决方案。
远程供电技术可以帮助设备实现远程供电，解决了传统供电方式的限制和局限性。
本文将介绍远程供电技术的基本原理、应用场景以及实施方案。
2. 远程供电技术的基本原理远程供电技术是通过无线或有线方式将电能传输到目标设备，实现远程供电。
该技术主要基于电磁感应、电能传输和能量转换等原理。
远程供电技术的基本原理如下：2.1 电磁感应电磁感应是通过变化的磁场产生电流的现象。
在远程供电技术中，通过发送端产生一个变化的电流，产生一个变化的磁场，然后在接收端利用电磁感应现象，将磁场转变为电能。
2.2 电能传输电能传输是指将电能从发送端传输到接收端的过程。
在远程供电技术中，电能可以通过无线或有线方式传输。
无线方式主要基于电磁波传输，有线方式主要基于传输线传输。
2.3 能量转换能量转换是指将电能转换为目标设备所需要的形式的能量的过程。
在远程供电技术中，通常需要将电能转换为热能、光能或机械能等形式的能量。
3. 远程供电技术的应用场景远程供电技术在各个领域有着广泛的应用场景。
下面将介绍几个常见的应用场景。
3.1 无线传感器网络无线传感器网络是一种由多个分布在不同地点的传感器节点组成的网络。
传统的传感器网络需要利用电池等供电方式，但是这种供电方式有着限制，需要定期更换电池。
远程供电技术可以解决这个问题，实现对无线传感器网络的远程供电。
3.2 智能家居智能家居是利用物联网、传感器等技术打造的智能化生活环境。
在智能家居中，各种智能设备需要供电，但是传统的供电方式有着诸多限制。
通过远程供电技术，可以实现对智能家居设备的远程供电，提升使用便利性和安全性。
3.3 工业自动化工业自动化是利用计算机、传感器和控制系统等技术实现工业生产过程的自动化。
在工业自动化中，各种设备和系统需要供电，但是在工业环境中传统的供电方式可能存在安全隐患。
远程供电技术可以帮助解决这个问题，实现对工业自动化设备的远程供电。
浅谈煤矿井下掘进机的远距离供电策略分析
浅谈煤矿井下掘进机的远距离供电策略分析煤矿井下掘进机是煤矿生产中常用的设备之一，它主要用于开采煤矿的作业，通常需要在井下进行作业。
在井下环境中，供电是一个非常重要的问题。
由于井下环境复杂，供电难度大，如何进行远距离供电对于煤矿井下掘进机的稳定使用至关重要。
一、远距离供电的必要性煤矿井下掘进机通常需要长时间连续作业，因此需要长时间的稳定供电保障。
在井下环境中，传统的供电方式无法满足井下设备的需求，因此需要进行远距离供电。
远距离供电不仅可以保证设备的正常使用，还可以降低井下作业人员的安全风险，提高生产效率和产量。
二、远距离供电的技术挑战在井下环境中进行远距离供电存在一些技术挑战，包括供电距离远、环境恶劣、安全防护等问题。
传统的供电方式通常通过电缆或者导线进行，但在井下环境中存在高温、潮湿、机械损伤等问题，这对供电线路的稳定性和安全性提出了更高的要求。
三、远距离供电的解决方案在面对远距离供电的技术挑战时，可以采取以下解决方案：1. 采用特殊材料的供电线路，如耐高温、防潮、抗拉伸等特性的电缆，以增强供电线路的稳定性和安全性；2. 采用远程供电技术，如无线输电技术，可以通过电磁波或者激光等方式进行远距离供电，避免传统供电线路的安全隐患；3. 采用低压供电方式，包括使用大功率的低压电源进行供电，并采取合理的安全防护措施，降低供电线路的危险性。
四、远距离供电的实际应用目前，远距离供电技术在煤矿井下掘进机中得到了广泛的应用。
在采煤工作面上，可以通过地面的高压供电设备将电能传输到掘进机上，以保证其正常使用。
一些煤矿井下掘进机配备了大容量的蓄电池，以应对供电不稳定或者突发的情况，保证设备的连续使用。
五、远距离供电的发展趋势随着井下煤矿开采技术的不断发展，远距离供电技术也在不断创新和完善。
未来，远距离供电技术将更加注重安全性和稳定性，采用更为先进的供电设备和材料，提高供电线路的抗干扰能力，降低设备运行的风险。
还将进一步推动无线供电技术和新能源供电技术的发展，提高供电的可靠性和环保性。
直流远程供电解决方案
流
开关
引
电源
入
远端设备
电光 缆纤
近端设备
2、与传统保障模式的比较
【保障方案三】 220Vac交流远供
优势：
1. 供电距离远； 2. 交流受电的设备适应性好； 3. 维护工作量小，便于集中监控； 存在问题： 1. 逆变器成本较高，模块化的成本更高； 2. 简单的单机远供安全性差； 3. 线损高，压降大（集肤效应，2倍于直流）； 4. 故障率高； 5. 效率低。
3.4（含设备费 1.77万）
1（室外防 水配电箱和 低压电缆）
2（含材料费 0.15万）
0.9（含电业 局设计费0.5
万）
7.3
用电需求6KW/站，自办电 需原有变压器分容，按6～
8万/站；
0.9（计量箱、
RRU拉远 防水配电箱、低
0
压电缆）
直流远供
0
1
用电需求3KW/站，转供电
0.7
0.3
1.9（转供电） 按1.2万—4万/站，自办电
局端设备是远供系统的核心，可以完成–48V直流隔离升 压到250V～410V（DC/DC升压），电压升高到410V以后, 相 同线缆资源条件下，传输距离成倍提高；相同传输距离条件 下，所需线缆资源线径大大降低，从而解决资源投入。具备 完整的保护功能，还可完成系统监控。
· 远端：
远端设备具备将直流高压变换成稳定的直流- 48V（或 dc320V） （DC/DC降压或稳压）功能，直接为基站设备供 电。
C级防雷器
直流配电空开
3、直流远供技术之－嵌入式局端（艾默生）
局端系统
◆ 单模块1000W，满配5个模块 ◆ 配置液晶监控、智能接口 ◆ 绝缘监察功能 ◆ 输出C级防雷 ◆ 全正面维护
远距离供电方案最终版
连采工作面远距离供电方案目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。
为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下：一、方案一以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图图1一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为==dy2x S ze E X 2(1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为==dy 2x S ze E X 2(3.45)0.108110MVAkV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。
从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。
两相短路电流值校验公式：5.1)2(≥ZdI I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ；Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ；1.5--保护装置的可靠动作系数。
低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A由公式：I d (2)=∑∑+22)()(2X R Ue(2)ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。
远距离供电方案最终版
连采工作面远距离供电方案目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。
为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下：一、方案一以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图图1一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为==dy2x S ze E X 2(1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为==dy2x S ze E X 2(3.45)0.108110MVA kV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。
从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。
两相短路电流值校验公式：5.1)2(≥ZdI I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ；Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ；1.5--保护装置的可靠动作系数。
低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A由公式：I d (2)=∑∑+22)()(2X R Ue(2)ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。
直流远供解决方案
直流远供解决方案直流远程供电系统由局端设备、远端设备和光电混合缆三部分组成。
它可以将机房内稳定的-48V电源隔离升压到DC250V～DC410V，通过光电混合缆以最大的效率远距离输送至远端设备，远端再将直流高压变换成DC48V/DC280V/AC220V 给负载（RRU）、光纤直放站、小宏基站、微蜂窝基站、干放、WLAN、PTN 设备、室外综合接入机柜、EPON 系统（ONU）等设备提供24 小时稳定的、恶劣条件下免维护的供电。
直流远供系统结构图场景一：点对点（村通工程、校园网络覆盖、小容量宏基站、RRU、直放站等拉远基站等）场景二：点对多点（室内分布式系统覆盖、商场、超市、写字楼、住宅小区等）场景三：级联方式（高速公路、铁路、隧道覆盖等）场景四：WLAN覆盖（住宅小区、超市、商务写字楼、政府企事业单位、机场、火车站等）2.直流远供产品介绍2.1局端设备局端：局端设备是远供系统的核心，可以完成–48V直流隔离升压到250V～410V（DC/DC升压），具备完整的保护功能，还可完成系统监控。
1.采用隔离升压技术，保证直流电压输出对地处于悬浮状态；2.输出电压可根据传输距离和负载的大小进行调整(250V～410V)；3.具有输出过压保护功能（≤30 ms）；4.具有输出过载保护功能（≤50 ms）；5.具有输入过压、欠压保护功能。
2.2远端设备远端：远端设备具备将直流高压变换成稳定的直流-48V（或DC320V）（DC/DC降压或稳压）功能，直接为基站设备供电。
1.具有宽范围直流输入、DC/DC降压功能；2.具有输出短路、过压、过流保护功能；3.具有直流输入端防雷保护（等级20KA）功能。
2.3光电混合缆执行标准YD/T2159-2010《接入网用光电混合缆》,YD/T2289.3-2013《无线射频拉远单元（RRU）用线缆第3部分：光电混合缆》；导线部分满足GB/T5023-2008《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆》；接入网用光电混合缆泰尔认证证书2.4直流远供优点：1.采用远程直流供电，市电停电时基站可正常工作；2.避免了与电业部门、当地用户接入市电时的协调工作；3.可节省交流取电的额外费用；4.可使选址方便，不受市电的影响；5.可节省户外UPS，解决了电源长期维护费用；6.维护成本低，几乎零维护；7.线路施工方便，如果采用复合光缆，不用再专门敷设传输电缆，节省线路投资。
低压远距离供电解决方案
低压远距离供电解决方案要是遇到低压远距离供电的情况呀，咱可以这么办。
一、加大导线截面积。
1. 为啥要这么干呢？你想啊，导线就像小水管一样，电流呢就好比水流。
如果导线细了，就像小水管通水，流不了多少水，还到处堵。
加大导线截面积，就相当于把小水管换成大水管，这样电流就能更顺畅地流过去啦。
虽然导线粗了成本会高一点，但是为了能让电稳稳地送到远处，这也是个挺有效的办法呢。
2. 怎么选合适的大小呢？这就得根据你要供电的距离、负载功率这些来计算了。
要是距离特别远，负载功率又不小，那导线就得选粗一点的，就像给大河修渠道，得够宽才行。
二、提高供电电压。
1. 这个办法有点巧妙呢。
我们可以用变压器把电压升高，然后在用电的地方再把电压降下来。
这就好比把东西先打包成一个大包裹（高压）运到远处，到了地方再拆开（降压）。
因为根据功率公式P = UI（功率等于电压乘以电流），在功率一定的情况下，电压升高了，电流就会变小。
电流小了，在导线上的损耗（I^2R，R是导线电阻）也就小了。
这样电就能比较高效地送到远处啦。
2. 要注意啥呢？当然啦，提高电压可不是随便来的，得考虑绝缘的问题。
高压很危险，就像凶猛的小野兽，得把它关在安全的笼子（绝缘材料）里才行。
而且变压器的选择也很重要，要选质量好、合适功率和电压比的变压器哦。
三、采用分布式供电。
1. 这是啥意思呢？简单说就是不在一个老远的地方集中供电，而是在用电区域附近搞几个小的供电点。
这就好比给一片大庄稼地浇水，不是从老远的大河拉一根长长的水管过来，而是在庄稼地附近挖几个小水塘来供水。
这样供电距离就短了，低压供电也就更容易实现了。
2. 实际操作咋样？可以用小型的发电机或者储能设备，像太阳能板加蓄电池这种组合，在离用电设备不太远的地方搞个小供电站。
不过这得考虑成本和维护的问题，小供电站多了，管理起来就像养一群调皮的小动物，得费点心呢。
远供电源解决方案
应用场景1）远端室外负载约300W/DC-48V 供电，距离100～2500米。
2）远端室外负载约500W/DC-48V 供电，距离100～2500米。
3）远端室外负载约300W/DC-48V 供电，距离2500～5000米。
4）远端室外负载约500W/DC-48V 供电，距离2500～5000米。
方案内要求列出产品的配置和型号，馈送方式，电压选择等。
1、远程供电方案计算以支持1台负载,分别用铜线和铝线传输时,最小采用几mm ²传输线。
说明以上几种情况时对基站蓄电池的配置要求(增加多少蓄电池)，近端的容量配置依照需求决定。
以下我们就以传输最远的距离为例，进行一下理论预算：假设：选用局端机型号为:AW48.380P-A-02基本参数如下：输入电压范围 ：-40～-60VDC 输出电压范围：240～400VDC 输出功率:1200W 工作效率90%选用远端机型号为:AW380.54P600-B-02基本参数如下： 输入电压范围 ：240～400VDC 输出电压：-52VDC 输出功率:600W 工作效率90%运算中定义如下： 远 ：单台远端机的工作效率，取值为0.9。
in V 远：远端机的输入电压。
in I 远：单台远端机的输入电流。
in P 远：单台远端机的输入功率。
out P 负载：单台负载的输出功率，为300W 。
N ： 负载设备的个数。
GPin V ：局端系统的输入电压，为48Vdc GPin I ：局端系统的输入电流。
GPin P ：局端系统的输入功率。
GPout V ：局端系统的输出电压，为380Vdc GPout I ：局端系统的输出电流。
GPout P ：局端GP 系统的输出功率。
Rbat I ：实际需要的蓄电池电流。
1、传输线的选取（负载设备为N=1台）由①式求传输线的截面积：UK LI S ∆⨯⨯=①①式中，S ：传输线的截面积。
单位为2m m ,如下用C S 表示铜的截面积，用A S 表示铝的截面积。
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连采工作面远距离供电方案
目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。
为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下：
一、方案一
以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图
图1
一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离
变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为
=
=dy
2x S ze E X 2
(1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为
=
=dy
2
x S ze E X 2
(3.45)0.108110MVA kV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。
从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。
两相短路电流值校验公式：
5.1)
2(≥Z
d
I I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ；
Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ；
1.5--保护装置的可靠动作系数。
低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A
由公式：I d (2)=
∑∑+2
2
)
()(2X R Ue
(2)
ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆
查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。
6KV 高压电缆的电阻、电抗值，查表得： 3*95mm 2 6KV 高压铜芯电缆：R 1’=0.217欧姆/千米 X 1’=0.069欧姆/千米 3*35 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：
R 2’=0.683欧姆/千米
X 2’=0.084欧姆/千米
保护装置的可靠动作系统
根据公式2反向计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2=800米。
二）低压电网的允许电压损失校验 1、允许压降计算
采掘工作面设备正常运行电压损失不超过额定电压的10%，允许
电压损失计算公式；
e e y U E U 9.02-=∆
式中：
e E 2--变压器二次额定电势，V ； e U --低压电网额定电压，V ； V
U y 1749.0*1140-1200==∆
2、电缆的电压损失：
)sin cos (300ϕϕX R L I U z e z +=∆
式中：
z L --电缆支线实际长度，km;
00X R 、--电缆芯线单位长度的电阻和电抗，km /Ω；可根据初选电缆型
号及截面查取；电缆截面小于502mm 时u ，可以忽略电抗上的电压损失。
从1#负荷中心（TS1281）至梭车处有MYP3x35型电缆z L =800米。
80V 0.8*0.85*0.683*100*732.1==∆z U
由以上计算结果可知y z U U ∆≤∆，所以从1#负荷中心（TS1281）至梭车处有MYP3x35型电缆长度达800米时压降损失符合供电要求，同时锚杆机、破碎机、连采机现有型号电缆长度达800米时压降损失符合供电要求。
三）结论
由以上计算验证可得出，采用现工作面的随机电缆可延伸800米供电，各项保护符合要求。
二、方案二
在现有工作面设备的基础上增加组合开关KE3004和KE1004，并
增加低压电缆截面至95平方，以实现上千米的远距离供电。
以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离
变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为
=
=dy 2x S ze E X 2
(1.2)0.0131110MVA
kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为
=
=dy 2x S ze E X 2
(3.45)0.108110MVA
kV =Ω； 一）1140V （TS1281 KE1004）
1、1#负荷中心(TS1281)所带负荷，为KE1004 所有可能运行最大负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。
从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，从1#负荷中心（TS1281）至KE1004处计划采用MYP3X95型低压电缆，KE1004 至梭车为3*35 mm 2电缆230米，计算从1#负荷中心（TS1281）至KE1004处最长距离L2。
两相短路电流值校验公式：
5.1)
2(≥Z
d
I I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ；
Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ；
1.5--保护装置的可靠动作系数。
低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A
由公式：I d (2)=
∑∑+2
2
)
()(2X R Ue
(2)
ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆
查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。
6KV 高压电缆的电阻、电抗值，查表得： 3*95mm 2 6KV 高压铜芯电缆：R 1’=0.217欧姆/千米 X 1’=0.069欧姆/千米 3*95 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：
R 2’=0.247欧姆/千米
X 2’=0.075欧姆/千米 3*35 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：
R 2’=0.683欧姆/千米
X 2’=0.084欧姆/千米 保护装置的可靠动作系统
根据公式2反向计算从1#负荷中心（TS1281）至KE1004处的最长距离L2=1400米。
三）低压电网的允许电压损失校验 1、允许压降计算
采掘工作面设备正常运行电压损失不超过额定电压的10%，允许
电压损失计算公式；
e e y U E U 9.02-=∆
式中：
e E 2--变压器二次额定电势，V ； e U --低压电网额定电压，V ； V
U y 1749.0*1140-1200==∆
2、电缆的电压损失：
)sin cos (300ϕϕX R L I U z e z +=∆
式中：
z L --电缆支线实际长度，km;
00X R 、--电缆芯线单位长度的电阻和电抗，km /Ω；可根据初选电缆型
号及截面查取；电缆截面小于502mm 时u ，可以忽略电抗上的电压损失。
从1#负荷中心（TS1281）至KE1004处有MYP3x95型电缆z L =1400米，KE1004处至梭车电机处有MYP3X35型电缆230米。
146V
23.0*85.0*683.0*100*1.7321.4*536.0*075.00.85*0.247*202*732.1=++=∆）（）（z U 符合压降要求。
由以上计算结果可知y z U U ∆≤∆，所以从1#负荷中心（TS1281）至KE1004处有MYP3x95型电缆长度达1400米时压降损失符合供电要求，同时锚杆机、破碎机、连采机现有型号电缆长度达1400米时压降损失符合供电要求。
结论：由以上计算验证可得出，在现有设备基础上增加KE1004和KE3004开关可将供电电缆延伸至1630米（电缆采用MYP3*95型电缆1400米，随机电缆230米），负荷中心与新增组合开关可实行分段保护，各项保护均符合要求。