煤矿采区轨道下山供电系统优化设计
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。
探讨煤矿井下供电系统的优化作用
保井下供电具有较高安全可靠性，保证井下作业安全。
３ ３完善 继 电保护 设备 系统
完善井 下供 电继 电保 护方 案 ， 改 善继 电保护 装置 系统 ， 提高 供 电系统 故
障或事故工况下动作选择性、可靠性和速动性。井下高压电动机、动力变压
器 等 高压 动力设 备 、控 制设备 等 ， 均需 按 照要求 设置 短路 、过负 荷 、接地 和 欠 压 释放 等保护 功能 。煤 矿应 根据 井下作 业 用电 负荷类 型 、保护 等级 、 分 布 位置、 使 用频 率等 实 际情况 ， 有针 对性 地进 行井下 供 电系统 继 电保护 方案 的 优 化设 计 ，同时 应采取 各 种先进 的 技术措 施 、设备 装景 等 ， 提 高井 下供 电 的
工业技术
●Ｉ
探讨煤矿井下供电系统的优化作用
王建文
（ 山西焦 煤西 山煤 电集 团杜 儿坪 矿机 电科 【 摘 ０ ３ ０ ０ ２ ２）
要】 煤 矿井 下供 电 系统 的优 劣直接 影 响到 电 网的安 全性 、可靠 性 、合理 性和 经济 性 。尤其 随着 煤矿 井 下采 掘机 械化 程度 的提 高 ，生产 工作 面不 断 向
前延 伸 、扩大 ，给 煤矿 井下 安 全供 电带来 了许 多不 利的 影响 。本 文从 煤矿井 下 供电 系统展 开分 析 ，对井 下供 电优 化布 设方案 与保 证供 电安 全 的技术措 施 进行
归纳 总结 ．
［ 关键 词］ 煤 矿井 下
供 电系统
优 化作 用
文章编 号 ：１ ０ ０ ９ －９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ）３ ４ －０ ３ ９ １ －０ １
中图分 类号 ：Ｘ ７ ５ ２
文献 标识码 ：Ｘ
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。
煤矿电气自动化控制系统优化设计
煤矿电气自动化控制系统优化设计随着经济的发展和人民生活水平的提高，煤矿开采逐年加大，从而使得矿山电气自动化控制系统的重要性日益凸显。
本文旨在探讨煤矿电气自动化控制系统的优化设计，介绍其设计过程、需要注意的问题以及优化后的效果。
一、煤矿电气自动化控制系统的设计过程1. 系统架构设计煤矿电气自动化控制系统的架构设计是整个系统设计的基础，关系到整个系统的功能实现和性能表现。
其设计过程主要包括以下几个方面：（1）灵活性设计：为了能够适应煤矿不断变化的需求，系统需要具有灵活的设计方式。
在设计过程中，需要考虑到各种不同的工作环境和工作形式，为用户提供多种方案和灵活的使用方式。
（2）安全性设计：煤矿电气自动化控制系统的安全性设计是至关重要的。
需要将所有的安全要求考虑进去，确保系统的运行过程中不会导致人员伤亡或事故发生。
（3）可靠性设计：煤矿电气自动化控制系统需要长期、稳定地运行，因此系统的可靠性设计也是至关重要的。
需要考虑到系统可能发生的各种状况，并为之提供解决方案。
2. 控制逻辑设计控制逻辑设计是将煤矿电气自动化控制系统的功能和任务具体实现的过程。
其设计过程主要包括以下几个方面：（1）控制对象：控制对象是指煤矿电气自动化控制系统中需要进行控制的物理设备或过程。
在设计过程中，需要确定每个控制对象的具体功能和操作流程。
（2）控制算法：控制算法是指对控制对象进行逻辑处理和控制的算法。
在设计过程中，需要根据具体的控制对象和控制要求，选择合适的算法来进行控制。
（3）控制器选择：控制器是指实现控制算法的具体设备。
在设计过程中，需要考虑控制器的功能和性能，选择合适的控制器来实现控制算法。
3. 电气设计电气设计是指电气部分的设计工作，包括电力设备的选型、电气接线和布线等。
其设计过程主要包括以下几个方面：（1）电力设备选型：电力设备是煤矿电气自动化控制系统的基础设施。
在设计过程中，需要根据具体需求和工作环境，选择合适的电力设备。
煤矿井下采区供电系统设计
煤矿井下采区供电系统设计一、供电线路设计1.煤矿井下采区供电线路应采用三相四线制，线路电压为380/660V，频率为50Hz。
2.采用0.4/0.69kV双皮带电缆供电，采用Y型接线方式，配电箱与电缆的连接采用专用接头，保证安全可靠。
3.供电线路应采用集中供电和分散供电相结合的方式，根据井下设备的不同需求进行合理配电。
二、配电装置设计1.采用箱式变电站作为供电系统主要配电装置，箱式变电站应具备防尘、防水、防爆等功能，能够在恶劣的井下环境中正常工作。
2.配电装置应根据井下采区的实际情况进行合理布置，确保供电系统的可靠性和安全性。
3.配电装置应具备过载、短路、漏电等保护功能，并及时报警或切断电源，确保井下设备和人员的安全。
三、电缆敷设设计1.电缆应采用阻燃、耐磨损的特殊材料，具备良好的绝缘性能和机械性能，能够在井下恶劣环境中长期稳定运行。
2.电缆敷设应避免与锚杆、滚筒等设备相接触，避免外力磨损和机械损坏。
3.电缆敷设应采用固定夹具或线槽等形式固定，确保电缆的安全可靠运行。
四、绝缘电缆保护设计1.在采区内应设置绝缘保护装置，控制电缆的绝缘电阻，确保电缆与井壁不发生电击事故。
2.绝缘保护装置应具有自动断电功能，在电缆故障发生时能够及时切断电源，避免事故扩大发生。
3.绝缘电缆保护装置应定期检查和维护，确保其正常工作。
以上是一份关于煤矿井下采区供电系统设计的基本内容，为确保井下电气设备的安全运行，设计应遵循相关的国家标准和规范，并定期进行检查和维护。
同时，设计人员还需要根据煤矿井下采区的具体情况，合理安排供电线路、配电装置和电缆敷设等。
只有确保供电系统的可靠性和安全性，才能保障煤矿井下电气设备的正常运行。
矿井供电系统优化设计
(５００ｋＶＡ) 高压电缆( 以至最长工作面的 １ 联巷拟
收稿日期:２０１９ － ０５ － ０７
作者简介:赵志辉(１９８８ － ) ꎬ男ꎬ内蒙古凉城县人ꎬ函授本科学历ꎬ助理工程师ꎬ现在国家能源集团神东煤炭集团石圪台
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ４４８ｋＶＡ
经计算ꎬ掘进一队可选择 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ － ５００ /
１０ 移变供电ꎮ
按掘进二、三队共用 １ 台移变拟定:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ８２７ｋＶＡ
经计算ꎬ掘进二、三队可选择 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ －
８００ / １０ 移变供电ꎮ
２５００ｍ 处的北回风大巷内ꎮ
(２) 供电方案ꎮ 北区变电所采用双回路供电ꎬ
电源 均 取 自 中 央 变 电 所 两 高 压 配 电 柜ꎬ 采 用
ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交联聚乙烯阻燃电缆供
电ꎬ 共 需 电 缆 ６２００ｍꎬ 现 有 ４０００ｍꎬ 还 需 购 买
ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交 联 聚 乙 烯 阻 燃 电 缆
(３) 采区水泵用移变:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ２７０ｋＶＡ
考虑到采区水仓作为北部区的主水仓ꎬ则选
两台 ＫＢＳＧＺＹ － ３１５ / １０ 移变供电( 双回路电源) ꎮ
(４) 北区二部胶带机用移变:
ＳＡ. Ｃ ＝ Ｋｄ × ΣＰＮ / ＣＯＳφ ＝ ４４１. ６ｋＶＡ
北区二部可选移变可选 １ 台 ＫＢＳＧＺＹ － ５００ /
２２００ｍꎮ ＭＹＪＶ２２ － １０ｋＶ － ３ × １５０ 交联聚乙烯阻
煤矿井下采区供电系统设计技术要点
煤矿井下采区供电系统设计技术要点摘要：近年来，我国工业发展的核心力量，工业水平已逐步向煤炭开采业转移。
在煤矿开采过程中，相关人员需要更加重视安全问题，有效保障施工人员的人身安全。
其中，供电系统的设计与施工人员的人身安全息息相关。
相关人员需要结合施工条件，促进煤矿开采环境的安全。
本文对煤矿井下采区供电系统的相关内容进行了分析，以期为相关企业提供参考。
关键词：煤矿开采；井下采区；供电系统设计1、煤矿采区供电原则供电系统的供电原则在煤矿区如下:(1)的情况下确保完整和供电系统的安全运行，整个煤炭矿区，最低数量的电缆和开关都应确保整个系统的，所以供电系统的成本最小化。
(2)矿区电气设备要求的负荷按不同的变压器进行分摊。
最好是根据变压器来设计一个工作面上可以共享的负载。
同时，在运行过程中禁止变压器并联运行。
(3)供电系统对电气设备采用工作面配电点，适用于径向供电;山上的传动电机适用于干线供电;在设计供电系统的供电线路时，宜采用最短线路进行供电，以避免资源浪费。
在轨道下铺设电缆是不合适的。
严禁在堆放物料的滑道内放置电缆。
同时，在设计供电线路时，尽量避免回电。
(4)矿区对于高浓度气体区域供电系统需要调整供电线，和需要重置特殊变压器、特种开关和电缆高气体区域，以避免矿区的瓦斯爆炸原因的失败供电系统在最大的程度上。
2、煤矿井下采区供电系统设计技术要点2.1、煤矿井下采区供电设计采区综采工作面采煤机一般采用3.3kV供电。
矿区采煤工作面设备由移动变电站供电。
移动变电站安装在采煤工作面设备列车上。
随着工作单元的不断移动，在轨道上安装无槽无电极牵引绞车和设备列车，回柱绞车等机械设备直接由矿区变电站供电。
为了使整个煤矿供电系统正常运行和稳定，合理设计供电系统必须执行，和系统中各个组件必须合理选择，例如选择电力变压器、电缆、短路电流和灵敏度的验证。
一切都需要合理设计。
在选择变压器时，您需要计算系统所需的电压负载。
在选择变压器时，要在保证可靠供电的前提下，尽量节约系统中使用的开关、电缆等设备。
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煤矿采区轨道下山供电系统优化设计
发表时间：2018-11-14T17:16:38.353Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：何立
[导读] 分析煤矿供电系统的运行方式类型及各种运行方式的优缺点，考虑经济、技术因素确定最佳供电运行方式。
恒鼎实业兴达煤矿贵州省盘州市 553500
摘要：通过兴达煤矿采区轨道下山用电负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，分析煤矿供电系统的运行方式类型及各种运行方式的优缺点，考虑经济、技术因素确定最佳供电运行方式。
关键词：轨道下山；供电系统；优化设计
兴达煤矿二采区轨道山掘进工作面设计共安装设备7台，其中工作6台，设备总容量245.7kW，工作容量185.7kW，有功负荷为125.08kW，无功负荷为127.57kvar，视在负荷178.65kW。
为提高功率因数，已通过地面10kV高压变电所高压静电电容器补偿。
1、供电系统设备选择
供电变压器选择。
变压器选用中央变电所变压器，经计算能够满足二采区轨道山掘进工作面供电需要。
2、设备电缆选型
2.1 绞车电缆截面选择：
计算负荷电流：
式中：ΣP—绞车功率，30kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ—自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
据上述计算，线路选择MY-3×25+1×10型电缆允许载流量为Ix=113A（查表），则：
Ix=113A＞Ij＝35.86（A），符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-3×25+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.219％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
ΔU%=30×0.02×0.219％+1.94%=2.07%＜5%，符合要求。
2.2 水泵电缆截面选择计算
计算负荷电流：
式中：ΣP—水泵功率，37kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ—自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
据上述计算，线路选择MY-3×16+1×10型电缆允许载流量为Ix=85A（查表），则：
Ix=85A＞Ij＝44.23（A）
符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-3×16+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.336％/kw·km（查表），供电距离0.03km。
ΔU%=37×0.03×0.336％+2.72%=3.09%＜5%
符合要求。
2.3 耙矸机电缆截面选择计算
计算负荷电流：
式中：ΣP—耙矸机功率，30kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ—自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
据上述计算，线路选择MY-3×16+1×10型电缆允许载流量为Ix=85A（查表），则：
Ix=85A＞Ij＝35.86（A），符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-3×16+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.336％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
ΔU%=30×0.02×0.336％+2.8%=3%＜5%
符合要求。
2.4 液压钻机电缆截面选择计算
计算负荷电流：
式中：ΣP—液压钻机功率，22kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ—自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
据上述计算，线路选择MY-3×10+1×6型电缆允许载流量为Ix=64A（查表），则： Ix=64A＞Ij＝26.29（A），符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-3×10+1×6型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.517％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
ΔU%=22×0.02×0.517％+2.8%=3.02%＜5%
符合要求。
2.5 喷浆机电缆截面选择计算
计算负荷电流：
式中：ΣP—液压钻机功率，5.5kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ—自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
据上述计算，线路选择MY-4×4型电缆允许载流量为Ix=36A（查表），则： Ix=36A＞Ij＝6.57（A），符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-4×4型电缆单位负荷矩电压损失百分数为1.286％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
ΔU%=5.5×0.02×1.286％+2.8%=2.94%＜5%
符合要求。
2.6 局扇支线路电缆截面选择计算
计算负荷电流：
式中：ΣP—单节局扇负荷，30kw；
U—线路额定电压，0.69kv；
cosΦ——自然功率因数，0.7；
选择电缆及校核载流量
根据上述计算，线路选择MY-3×10+1×6型电缆允许载流量为Ix=64A（查表），则： Ix=64A＞Ij＝35.86（A），符合要求。
校核电压损失
当cosф=0.7时，MY-3×10+1×6型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.517％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
ΔU%=30×0.02×0.517％+2.23%=2.54%＜5%。
通过供电优化改造，减少了供电环节，减少了供电事故的发生，提高了供电系统的安全可靠性，取得了显著地经济和社会效益。
参考文献
[1]张学成.工矿企业供电设计指导书?[M].中国矿业大学出版社.2005.
[2]李树伟.矿山供电?[M].中国矿业大学出版社.2006
[3]顾永辉.?范廷瓒.煤矿电工手册.[M].煤炭工业出版社.1997
[4]邢邦圣.机械制图与计算机绘图.[M].化学工业出版社.2008。