煤礦供電設計安全專篇電氣安全部分
8.1礦井電源及送電線路
8.1.1礦井供電電源及可靠性03manbetx
孟家窯礦井位於忻州市寧武縣境內,在寧武縣城西南約7km處。目前寧武縣境內有兩座110kV變電站,即110kV寧武變電站、110kV東寨變電站,計劃2010年在寧武縣楊莊附近建1座220kV變電站。
110kV寧武變電站在孟家窯礦井東北約7km處,安裝2台主變壓器,容量分別為25MVA、16MVA,電壓為110/35/10kV。110kV電源一回引自110kV東湖變電站,另一回引自110kV軒崗變電站。
110kV東寨變電站在孟家窯礦井西南約20km處,安裝2台主變壓器,容量分別為40MVA、20MVA,電壓為110/35/10kV。110kV電源一回引自110kV五寨變電站,另一回引自110kV軒崗變電站。
忻州市供電部門計劃2010年在寧武縣楊莊附近建1座220kV變電站,主變壓器容量為2×150MVA,電壓為220/110/35kV,該變電站距離孟家窯礦井直線距離約5km。
根據山西省電力公司寧武供電公司與潞寧孟家窯煤業公司簽訂的供用電意向書,孟家窯礦井35kV雙回路電源一回引自擬建的220kV楊莊變電站,因110kV寧武變電站主變容量不滿足向孟家窯礦井供電要求,另一回引自110kV東寨變電站。
地埋位置接線圖見圖8-1-1。
礦井的兩回電源線路均為專線,線路上都沒有分接任何負荷,沒有裝設負荷定量器。
8.1.2 供電線路可靠性及保證措施
1.可能產生的02manbetx.com
由於氣候惡劣變化等原因(大風或旋風),可能發生線路倒杆02manbetx.com 。另外由於季節或溫度的原因,也會使線路導線發生斷線(比如風速使導線產生的共振疲勞,覆冰產生的荷載)。以及在設計中安全係數的取值失誤還有設備材料的質量等原因,均可能產生線路02manbetx.com 。
2.防治措施
(1)電源線路的設計及施工由當地的電業部門承擔,業主應按有關01manbetx 、規範的要求予以審查和驗收。
(2)送供電線路的導線按經濟電流密度選擇,載流量及電壓損失校驗,在任何條件下導線的最高溫度為+70℃。
(3)供電線路的設計氣象條件電業部門可按沿線附近以有15年以上運行經驗線路確定。
(4)供電線路的施工圖設計應附有計算書。計算書應包括杆塔基礎設計、拉線強度設計、線路共振的可能及防震措施(如防震捶、護線條)等。設計應按01manbetx 要求附有防止斷線、倒杆等02manbetx.com 的內容。,兩回線路在全線段內架設避雷線,根據《架空送電線路設計規範》,采用GJ-50型避雷線與導線配合。
(5)導線除冰可按當地常用的方法。
(6)電源線路為二回路,當任一回路故障檢修時,另一回路能保證礦井100%的負荷正常供電。
(7)為了減少兩回線路受到外部的影響同時發生故障的概率,兩回線路徑必須分開,並避開首采區、爆炸危險區。假如在礦井變電所的進線處因地理環境等條件控製使線路不易分開時,也要保證兩回線路間應有的安全距離並盡量拉開,同時適當的增大杆塔安全係數,避免因煤田的開采及氣候變化等各種原因而使兩回線路同時出現事故。
8.2礦井主變電所
8.2.1主變電所負荷
礦井35kV變電所計算負荷如下:
設備安裝總台數:312台
設備工作總台數:275台
設備安裝總容量:17745kW
設備工作總容量:15764kW
計算有功功率:11215kW
計算無功功率:7119kvar
計算視在功率:13284kVA
自然功率因數:0.84
考慮最大負荷重合係數0.85後
計算有功功率:9533kW
計算無功功率:6051kvar
計算視在功率:11291kVA
自然功率因數:0.84
為提高功率因數,擬在35kV變電所10kV係統安裝3600kvar無功補償裝置,補償後礦井35kV變電所10kV母線上最大負荷為:
計算有功功率:9533kW
計算無功功率:2451kvar
計算視在容量:9843kVA
功率因數:0.97
考慮主變壓器損失後礦井35kV變電所35kV母線上負荷為
計算有功功率:10010kW
計算無功功率:2573kvar
計算視在功率:10335kVA
功率因數:0.97
按年產量1.2Mt,礦井年耗電量3603.6萬kWh,噸煤耗電量30kWh/t。
見負荷統計表8-2-1,變壓器選擇見表8-2-2。
8.2.2變壓器選擇
根據礦井用電負荷統計計算,選用2台SZ11-12500/35、35±3×2.5%/10.5kV、12500kVA主變壓器,為保證礦井不間斷供電,兩台主變分列同時運行,單台主變運行時的負荷保證率為100%。主變壓器二次側10kV為中性點不接地。
8.2.3電氣主接線及主要電氣設備
1.變電站設有35kV及10kV高壓配電裝置。為確保礦井供電可靠性,35kV及10kV為單母分段接線方式。在10kV側設集中無功補償,每段母線上安裝1套SVG-10/1800、1800kvar、10kV高壓動態無功補償及諧波治理成套裝置。
2.所用電及操作電源
在35kV變電所10kV I、II段母線各設1台所用變櫃,櫃內分別設置1台50kVA幹式變壓器及相應的高低壓元件作為站用電源,以380/220V電壓向主控製室交流屏供電,兩個電源互為備用。
變電所35kV及10kV斷路器操作電源、繼電保護和事故照明用電選用一套100Ah、220V微機控製高頻開關直流電源係統,內設閥控式免維護鉛酸蓄電池。直流電源係統組2麵屏。
在主控製室設1麵交流屏,雙回路電源分別引自I、II段35kV站用變櫃。
3.微機遠動係統
變電所選用1套變電站綜合自動化係統。可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能,實現變電站無人值班或少人值班。
4.短路電流計算、繼電保護及自動裝置
由於沒有寧武220kV變電站的短路參數,暫不進行短路計算。
10kV交聯聚乙烯絕緣銅芯電纜最小截麵按不小於50mm2設計。
5.主要設備的選擇
35kV配電裝置選用KYN61-40.5金屬鎧裝封閉移開式高壓開關櫃,室內單排布置,單母線分段接線。
10kV配電裝置為KYN28A-12型金屬鎧裝封閉移開式高壓開關櫃,室內雙排布置,單母線分段接線。
本變電所的二次設備均采用變電站綜合自動化係統,10kV係統的保護控製單元設在各開關櫃內。
6.繼電保護及自動裝置
變電所繼電保護和自動裝置均按國家標準給予配置。35kV線路裝設微機三相三段式方向電流電壓保護;主變壓器裝設差動保護、過電流保護、零序電流保護、過負荷保護和非電量保護等。變電所10kV出線裝設三相三段式電流保護及有選擇的單相接地保護。
8.2.4接地方式和接地網設置
礦井35kV變電所10kV配電係統為中性點不接地係統,0.69kV低壓配電係統接地型式為IT係統,AC380/220V低壓配電係統接地型式為TN-C-S係統。井下供電網絡為中性點不接地係統。
礦井35kV變電所內設有以水平接地極為主的環形接地網,接地網外緣閉合,內敷水平均壓帶,其接地電阻不大於1Ω。
在井底水泵房的主、副水倉中各設1塊主接地極,裝有電氣設備的硐室、低壓配電點或裝有3台以上電氣設備的地點等處均設局部接地極。所有電氣設備的保護接地裝置(包括電纜的鎧裝、接地芯線等)和局部接地裝置,均同主接地極相連接,以形成總接地網,其接地電阻不大於2Ω。當接地芯線斷裂時,靠近工作麵的局部接地極的接地電阻在主接地芯線斷後不應超過80Ω。每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值,不得超過1Ω。
主接地極采用鍍鋅鋼板,其麵積不應小於0.75m2,厚度不應小於5mm。
8.2.5防止礦井突然停電的措施
1.礦井電源線路設有兩回路,兩回35kV電源進線以同時運行為宜,該運行方式可以減少線路的電壓和電能損失,並且可在一回供電係統發生故障時,另一回供電係統保證向礦井不間斷供電。
2.計算機係統對備用的電源線路長期監控以確保備用回路為完好狀態。
3.礦井所有一、二類負荷高低壓供電均為雙回路,每回路負荷保證率均為100%。
4.礦井的兩回電源線路均為專線,線路上都沒有分接任何負荷,可減少幹線和電源發生故障的概率;電源線路均沒有裝設負荷定量器,減少了礦井突然中斷供電的幾率。
5.地麵變電所35kV及10kV均為單母分段接線方式,礦井所有一、二類負荷高低壓供電均接於10kV及0.4kV不同母線段,當10kV及0.4kV某段母線檢修或故障時,不會影響到一、二類負荷的供電。
6.在礦井35kV變電所控製室、10kV及0.4kV配電室、電容器室、主要通道等場和設事故照明,事故照明采用直流220V供電,在直流屏內設交直流轉換回路。所內設有UPS不間斷電源,當變電所停電時為綜自後台設備提供交流電源。
經過采取上述各種措施,並在運行中健全必要的規章製度,加強日常維護、管理,將礦井突然停電的概率和突然停電後的危害降到最小。
8.2.6地麵主變電所事故及防治措施
1.可能發生的事故
洪澇災害或雨雪的侵入可使電器設備受潮而影響絕緣水平及使用壽命,並可能危及人身安全。大氣過電壓更會使設備毀壞產生故障、引起火災。假如有小動物進入了電器設備裏會引起短路事故,造成停電,影響生產和井下工作人員的安全。當電器設備或電纜線路等發生事故時,由於繼電保護未及時動作切斷故障回路,將會引起電氣事故的擴大,影響生產並危及人身安全。高次諧波影響並破壞電氣設備(電動機、變壓器、並聯電容器、計算機、繼電器、通信設備)的正常工作,減少設備的服務壽命。當礦井10kV電網上的電容電流超過01manbetx
允許值時,也會影響礦井的安全生產。
2.防治措施
(1)35kV變電所標高在百年一遇洪水位標高之上,變電所位置選擇在無安全隱患,並且高壓進出線方便的地方。
(2)電力變壓器室:35kV變電所的電力變壓器室均為單獨的隔爆間,並具有良好的通風條件,能保證變壓器可靠運行。主變壓器設速斷過流保護。
(3)35kV變電所電纜進出口均采取了防火封堵措施。
(4)變電所內設有技術先進的微機繼電保護、控製、信號、監控裝置,10kV各饋出回路均安裝了各種保護,當發生任何故障如短路、過電流等容易導致電弧的事故均可及時切除,其中短路故障切除時間小於0.2s,發生警報,並傳送至礦井總調度室。所有的保護設備動作靈敏度均達到01manbetx
要求。
(5)變電所建築包括門、窗等均采用不燃性材料,其中各配電裝置室、主控室等均設有兩個向外開的門。
(6)變電所內設有防止直接雷擊及雷電波侵入的保護設施。直接雷擊保護采用30m高避雷針3支。在變電所的35kV及10kV母線上裝設閥型避雷器,以防止雷電波侵入對電氣設備的破壞。由於高壓開關櫃內設有真空斷路器,容易產生操作過電壓,因此,每台真空斷路器均配用過電壓保護器,用以防止內部過電壓對電氣設備的損壞。
(7)變電所均按有關規程規範規定設置了各種電氣保護,采取了相應的防火措施。
(8)室外電纜溝及管道溝的蓋板密閉勾縫,變電所電纜出口與室外電纜橋架接縫處堵實嚴密,防止小動物的進入。在變電所相關的房間安裝紗門、紗窗,並作防止雨、雪及小動物進入的措施。
(9)本礦井無大的變流設備以及其它非線性設備,基本不存在諧波汙染,因此暫不進行諧波治理。
8.3地麵供電係統
8.3.1負荷分級及各分級負荷的供電方式、供電安全性03manbetx
。
本礦井一級負荷有:主通風機房、井下中央排水泵、井下掘進工作麵局部通風機。
風井場地位於工業場地北側,距工業場地約2.8km,在風井場地設10/0.4kV變電所,2回10kV電源引自礦井工業場地35kV變電所10kV母線段,在場地內電源電纜采用電纜溝或直埋敷設方式,場地外采用鋼芯鋁絞線LGJ-70架空敷設方式。
井下中央水泵房設有三台主排水泵(1台工作、1台備用、1台檢修),配套電機為10kV、710kW,由井下中央變電所10kV側兩段母線供電。選用1套井下主排水泵自動控製係統,對井下主排水泵實現自動控製。
局部通風機的雙回路電源均由中央變電所局部通風機專用隔爆變壓器、隔爆型真空饋電開關饋出至掘進工作麵隔爆型雙電源雙局扇多回路風電閉鎖組合開關,給局部通風機提供專用電源,保證掘進工作麵生產安全。
本礦井二級負荷有:副井提升機房、空壓機站、主斜井膠帶機及地麵生產係統、鍋爐房、副井井口房、主井空氣加熱室、副井空氣加熱室、生產生活消防給水泵站、辦公樓通信站、聯建等。
所有二級負荷均為雙回路供電,具體供電情況詳見8.3.2相關部分。
8.3.2地麵供配電係統概況
1.高壓配電係統
礦井工業場地和風井場地地麵高壓配電係統采用放射式,均采用10kV供電。
礦井工業場地設35kV變電所,礦井工業場地10kV電源均引自該變電所10kV母線段。其中主斜井井口房10/0.69kV變電所2回,副斜井提升機房配電室2回,空氣壓縮站配電室 2回,鍋爐房10/0.4kV變電所2回,生活、辦公區10/0.4kV箱式變電站2回,綜采設備中轉庫10/0.4kV變電所1回,地麵生產係統10/0.69kV變電所2回。礦井工業場地10kV電源均采用電纜出線,采用電纜溝或直埋敷設方式。
風井場地位於工業場地北側,距工業場地約2.8km,在風井場地設10/0.4kV變電所,2回10kV電源引自礦井工業場地35kV變電所10kV母線段,在場地內電源電纜采用電纜溝或直埋敷設方式,場地外采用鋼芯鋁絞線LGJ-70架空敷設方式。
在主斜井井口房建10/0.69kV變電所,該變電所與井口房聯建,雙層布置。2回10kV電源引自礦井工業場地35kV變電所10kV不同母線段。設SGB10-1600/10、10/0.69kV幹式變壓器2台,容量1600kVA,GCK係列低壓開關櫃9台,接地電阻櫃2台,采用單母線分段接線方式,擔負主斜井帶式輸送機驅動電機、井口房主斜井膠帶機輔助生產設備、架空乘人器負荷用電。有功負荷1320kW,無功負荷711kvar,視在功率1499kVA,自然功率因數0.88,補償容量96kvar,補償後功率因數0.91,補償後視在功率1456kVA。
主斜井膠帶機驅動電機共3台,每台電機功率400kW,采用變頻調速傳動控製係統.設帶式輸送機集控係統一套,按《煤礦安全規程》要求配備完善可靠的跑偏、打滑、斷帶、撕裂、料鬥堵塞、拉緊裝置極限位置、堆煤、沿線急停閉鎖、煙霧、溫度等保護和自動灑水控製,保證生產運行安全。
架空乘人器控製係統隨設備成套。
設副斜井提升機配電室,與副斜井提升機房聯建,二層結構。提升機房2回10kV電源引自礦井工業場地35kV變電所10kV不同母線段。設高壓真空開關櫃6麵,全數字直流電控裝置1套,完成提升機的控製、保護。
設SGB10-100/10所用幹式變壓器1台,為提升機房低壓負荷供電。另1回低壓380V電源引自鍋爐房10/0.4kV變電所低壓側母線段。
在井口房設操車信號控製係統1套,保證提升係統安全運行。
空壓機房配電室與空壓機房聯建。設高壓真空開關櫃10麵,2回10kV電源分別引自礦井35kV變電所10kV不同母線段。設GCK低壓開關櫃3麵,擔負空壓機房低壓負荷用電,2回低壓380V電源引自鍋爐房10/0.4kV變電所低壓側不同母線段。
鍋爐房10/0.4kV變電所與鍋爐房聯建,2回10kV電源分別引自礦井35kV變電所10kV不同母線段。設SGB10-1000/10、10/0.4kV幹式變壓器2台,容量1000kVA,GCK係列低壓開關櫃15台,擔負鍋爐房、空壓機房低壓輔助設備、副斜井井口房及空氣加熱室、主斜井空氣加熱室、副斜井提升機房低壓輔助設備、井下排水處理站、生活生產消防泵房、生活汙水處理站、水源井、排矸係統、爆破材料庫、室外照明等低壓負荷用電。鍋爐鼓風機、引風機、補水泵均采用變頻調速控製,設PLC集控係統一套,使鍋爐運行安全、節能,操作方便。水源井深井泵采用軟啟動器降壓啟動方式。
在辦公樓附近設10/0.4kV箱式變電站一套,設2台630kVA 變壓器,2回10kV電源引自礦井35kV變電所10kV母線段。擔負辦公樓、聯合建築、單身宿舍、職工培訓中心、食堂、消防救護隊、室外照明等低壓負荷用電。
綜采設備中轉庫10/0.4kV變電所與綜采設備中轉庫聯建,1回10kV電源引自礦井35kV變電所10kV母線段。在該變電所設高壓開關櫃5台,多電壓試驗電源幹式成套變電站1台,設SGB10-400/10、10/0.4kV幹式變壓器1台,容量400kVA,GCK係列低壓開關櫃5台,擔負綜采設備中轉庫、礦井修理車間、門式起重機、坑木加工房、蓄電池機車庫、材料庫等低壓負荷用電。
地麵生產係統10/0.69kV變電所設在篩分車間一層。2回10kV電源引自礦井工業場地35kV變電所10kV不同母線段。設高壓真空開關櫃2麵,設SGB10-800/10、10/0.69kV幹式變壓器2台,容量800kVA,GCK係列低壓開關櫃10台,接地電阻櫃2台,采用單母線分段接線方式,擔負整個生產係統負荷用電。分別在原煤倉和混煤倉設配電室,0.69kV電源均引自地麵生產係統10/0.69kV變電所。
設生產係統集控裝置一套,包括PLC控製器、上位機、軟件和通訊電纜等,完成生產係統的控製和保護。
101帶式輸送機和原煤倉給煤機均采用變頻控製,其它75kW及以上電機采用軟啟動器降壓啟動方式。較長帶式輸送機101帶式輸送機、篩分車間至大塊煤倉帶式輸送機、篩分車間至混煤倉帶式輸送機均設帶式輸送機保護係統,包括跑偏、打滑、煙霧、急停閉鎖等保護。
2.低壓配電係統
礦井工業場地主斜井低壓輔助設備、生產係統低壓用電負荷均采用0.69kV低壓配電係統,接地型式為IT係統,場地其它低壓用電負荷采用380/220V低壓配電係統,接地型式為TN-C-S和TN -S係統。配電方式以放射式為主,個別距供電點遠、彼此相近、容量較小的用電設備采用鏈式配電。在變電所低壓側集中設無功自動補償裝置,提高功率因數,使電網運行合理、經濟。
風井場地低壓用電負荷采用380/220V低壓配電係統,接地型式為TN-C-S和TN -S係統。在風井場地設10/0.4kV變電所,場地380/220V電源均引自該變電所低壓側不同母線段。其中黃泥灌漿站配電室2回、通風機房配電室2回0.38kV電源、2個水源井各 1回,電纜出線,采用電纜溝或直埋敷設方式。在變電所低壓側集中設無功自動補償裝置,提高功率因數,使電網運行合理、經濟。
按《工業企業照明設計標準》、《民用建築照明設計標準》、《城市道路照明設計標準》進行相關設計。選用節能型光源和高光效燈具。
室外照明設集中手動和光電控製兩種控製方式。
有一、二級負荷的車間,設兩回照明電源以保證正常生產,在一些重要場合設事故照明。場地照明線路采用電纜溝或電纜直埋敷設方式。
根據有關規範要求,對35kV變電所、提升機房、鍋爐房等建築物均需按相應的類別做防雷保護。采用裝設獨立避雷針或在建築物上裝設避雷帶實現。
0.69kV低壓配電係統接地型式為IT係統,AC380/220V低壓配電係統接地型式為TN-C-S係統。電氣裝置正常不帶電的金屬外殼均可靠接地。
8.3.3主通風機房
1.風井場地10/0.4kV變電所
在風井場地設10/0.4kV變電所,場地380/220V電源均引自該變電所低壓側不同母線段。其中黃泥灌漿站配電室2回、通風機房配電室2回0.38kV電源、2個水源井(預留)各1回,電纜出線,采用電纜溝或直埋敷設方式。在變電所低壓側集中設無功自動補償裝置,提高功率因數,使電網運行合理、經濟。
設SGB10-630/10、10/0.4kV幹式變壓器2台,容量630kVA,GCK係列低壓開關櫃9台,采用單母線分段接線方式。有功負荷454kW,無功負荷307kvar,視在功率547kVA,自然功率因數0.83,補償容量128kvar,補償後功率因數0.93,補償後視在功率487kVA。
2.通風機配電室
回風平硐設通風機2台,一用一備,每台通風機配套2台異步電動機,電機功率132kW,電壓380V,采用軟啟動器啟動,采用電機反轉反風方式。
在通風機附近設通風機配電室, 設GCK係列低壓開關櫃9台,采用單母線分段接線方式,擔負通風機電機及輔助設備負荷用電。
設通風機監控裝置2套,監測控製通風機及輔助設備工況。
3.黃泥灌漿站配電室
黃泥灌漿站配電室在黃泥灌漿站附近設置,設備裝機容量264kW,工作容量164kW, 設GCK係列低壓開關櫃7台,采用單母線分段接線方式,擔負黃泥灌漿站設備負荷用電。功率45kW及以上電機采用軟啟動器啟動。黃泥灌漿站智能控製係統隨設備成套。
8.3.4瓦斯抽放泵站
該礦井為低瓦斯礦井,沒有瓦斯抽放泵站。
8.4地麵建(構)築物防雷及防雷電波浸入井下
8.4.1建(構)築物的防雷分級
炸藥庫為一級防雷建築,裝車倉(含倉上篩分車間)、生產係統皮帶走廊、變電所及廠區內高於15m之建(構)築物為三級防雷建築。
8.4.2各類建(構)築物的主要防雷措施
地麵爆炸材料庫設獨立的避雷針保護,其衝擊接地電阻不大於10Ω;裝車倉(含倉上篩分車間)等三級防雷建築采用設置避雷針、避雷帶(網)兩種混合方式防雷保護。
8.4.3防地麵雷電波及井下的措施
為防止地麵雷電波侵入井下,引入井下的供電線路,均埋地敷設;由地麵直接入井的軌道,及各種露天架空引入(出)的管路等,在井口附近將金屬體做不少於2處的良好的集中接地;通信線路在入井處裝設熔斷器和防雷裝置。監測監控線路在入井處裝有防雷裝置。
8.5應急照明設施的設置
35kV變電所10kV配電室、0.4kV配電室、主通風機房、提升機房、壓縮空氣機站、礦調度室及生產係統走廊、鍋爐房等一些重要場所設事故應急照明。
8.6井下供電係統
8.6.1井下電力負荷和電壓等級
井下設備安裝數量:81台
井下設備工作數量:76台
井下設備安裝容量:9908kW
井下設備工作容量:8963kW
計算有功功率:6201kW
計算無功功率:4913kvar
計算視在容量:7911kVA
功率因數:0.78
按年產量1.2Mt/a,井下用電設備年耗電量1897.5萬kWh,噸煤耗電量15.8kWh。
詳見井下電力負荷統計表8-6-1。
根據礦井開拓布置及負荷情況,確定采用10kV下井供電。
井下電壓:10kV/3300V/1140kV/0.66kV/0.127kV。
8.6.2井下電纜
1.井下所有電纜均為阻燃型電纜。
沿主斜井下井電纜共2回,引自礦井35kV變電所10kV側不同母線段,均選用MYJV32-8.7/10kV、3×240mm2煤礦用交聯聚乙烯絕緣細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜,下至井下中央變電所,2回路電纜1回路工作,1回路備用,當一回電纜故障時,另一回電纜能夠保證井下全部供電負荷正常運行。
井下固定敷設的高壓電纜選用MYJV22-8.7/10kV煤礦用交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜;去采煤、掘進工作麵移動變電站的電纜選用MYPTJ-8.7/10kV煤礦用移動金屬屏蔽監視型橡套軟電纜;采煤機、掘進機電纜選用MCP-1.9/3.3kV以及MCP-0.66/1.14kV采掘機屏蔽橡套軟電纜;其餘動力設備電纜選用MYP-0.66/1.14kV、MYP-038/0.66kV煤礦用阻燃移動屏蔽橡套軟電纜。電鑽采用MZ-0.3/0.5型電鑽電纜供電;井下照明采用MYQ-0.3/0.5型礦用移動輕型橡套軟電纜供電。
上述電纜主芯線截麵選擇均根據負荷大小要求選擇,並校驗設備的正常壓降及起動壓降。
井下一律采用銅芯電纜。所有采掘設備均按電壓等級,采用相應的絕緣電纜。井下電纜選擇均符合MT818《煤礦用阻燃電纜》標準,並具有“MA”標誌。以上下井電纜當一趟發生故障時,其餘電纜仍能保證所擔任的全部井下負荷的供電,符合安全供電要求。
井下水平巷道或傾角在30℃以下的井巷中,除手持式或移動式設備的電纜外,其它電纜均采用在巷道壁或巷道頂板用電纜掛架敷設的方法,掛架間距不超過3m,低壓電纜敷設在巷道同一側時,低壓電纜之間的距離大於50mm。
井筒和巷道內的通訊和信號電纜應與電力電纜分掛在井巷的兩側,如果受條件所限:在井筒內,應敷設在距電力電纜0.3m以外的地方;在巷道內應敷設在電力電纜上方0.1m以上的地方。
井下巷道內的電纜,沿線每隔一定距離、拐彎或分支點以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿牆電纜的牆的兩邊都應設置注有編號、用途、電壓和截麵的標誌牌。
2.井下電力電纜需要連接的地方均用隔爆接線盒連接。井下電力電纜的連接應符合下列要求:
(1) 電纜與電氣設備的連接,必須用與電氣設備性能相符的接線盒。電纜線芯必須使用齒型壓線板(卡爪)或線鼻子與電氣設備進行連接。
(2)電纜之間嚴禁直接連接,必須經過符合要求的接線盒、連接器或母線盒進行連接。
8.6.3井下電氣設備及變電所
8.6.3.1電氣設備防爆等級
井下中央變電所10kV配電裝置選用PBG1-10Y礦用隔爆型永磁式高壓真空配電裝置;中央變電所變壓器選用KBSG礦用隔爆型幹式變壓器;中央變電所660V低壓配電設備選用選用BKD16礦用隔爆型真空饋電開關;其它配電點饋電開關采用BKD16礦用隔型真空饋電開關;采煤機采用的QJZ型智能化礦用隔爆兼本質安全型組合開關可與甲烷傳感器相連,用於檢測采掘工作麵的瓦斯濃度,當其超限時起動器跳閘;其它配電點及控製設備均為QBZ礦用隔爆型磁力起動器;照明燈具選用DGG24/127YA礦用隔爆型節能熒光燈;通訊設備選用礦用防爆兼本安型設備。
井下所有高低壓配電裝置及變壓器均實現無油化。所選井下電氣設備均具有 “MA”標誌的產品。
8.6.3.2電氣設備的繼電保護
井下配電網路均設有過流、短路保護裝置。由地麵35kV變電所至井下變電所的電纜線路上裝設有零序電流互感器和選擇性的單相接地保護裝置;井下變電所的高壓饋線回路上裝設有選擇性的動作於跳閘的單相接地保護裝置。井下低壓饋電線上均裝設有選擇性的檢漏保護裝置。由上述裝置對井下電網的絕緣狀況進行連續檢測,當電纜線路發生接地故障時,可及時切斷電源,以保證礦井安全生產。每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進行1次跳閘試驗。40kW及以上的電機均選用礦用隔爆型真空磁力起動器控製,井下所有電機控製設備均設有短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護及遠程控製功能。
為保證井下照明安全,選用保護齊全的BZX型礦用隔爆型照明變壓器綜合保護裝置供給127V照明電源。
煤電鑽選用ZBZ的礦用隔爆電鑽綜合保護裝置,設有漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠距離開停煤電鑽的功能。
8.6.3.3井下變電所
1.井下中央變電所接線係統及設備選型
井下中央變電所10kV、1140V、660V均采用單母線分段接線。
10kV配電裝置選用PBG1-10Y礦用隔爆型永磁式高壓真空配電裝置。
變電所內設4台礦用隔爆型變壓器,其中2台型號為KBSG-T400、10/0.69kV、400kVA,供井下中央泵房低壓負荷、電機車充電設備等井底車場低壓設備用電;另2台型號為KBSG-T400、10/1.2kV、400kVA,供井下掘進工作麵局部通風機用電。低壓配電裝置選用BKD16礦用隔爆型真空饋電開關。
2.11采區上山上部變電所接線係統及設備選型
11采區上山上部變電所10kV為雙回路進線引自井下中央變電所,單母線分段接線。
10kV配電裝置選用PBG1-10Y礦用隔爆型永磁式高壓真空配電裝置。
變電所內設2台礦用隔爆型變壓器,其中1台型號為KBSG-T1600、10/1.2kV、1600kVA,供11采區上山膠帶機用電;另1台型號為KBSG-T200、10/1.2kV、200kVA,軌道上山絞車低壓部分、防跑車裝置等設備用電。低壓配電裝置選用BKD16礦用隔爆型真空饋電開關。
綜采工作麵、綜掘工作麵采用礦用隔爆型移動變電站供電。為簡化井下配電係統,減少供配電電壓等級,減少電能損耗,除綜采工作麵采煤機、刮板機電壓為3300V外,井下綜采綜掘低壓動力設備供電電壓均為1140V。由中央變電所動力變壓器供電的井底車場低壓動力設備、普掘工作麵設備供電電壓為660V。照明及手持式電氣設備供電電壓為127V。
(1)綜采工作麵
井下設1個綜采工作麵,采用礦用隔爆型移動變電站供電方式。綜采工作麵采煤機、刮板機供電電壓為3300V,其餘動力設備供電電壓為1140V。采用智能化真空饋電開關、智能化多回路真空電磁啟動器、智能化真空電磁啟動器等供配電設備;照明及手持式電氣設備供電電壓為127V。
(2)綜掘工作麵
井下共有2個綜掘工作麵,均采用礦用隔爆移動變電站、智能化真空饋電開關、智能化多回路真空電磁啟動器、智能化真空電磁啟動器等供配電設備。綜掘工作麵設備供電電壓均為1140V,照明及手持式電氣設備供電電壓為127V。
(3)普掘工作麵
井下共有1個普掘工作麵,采用智能化多回路真空電磁啟動器等供配電設備。普掘工作麵設備供電電壓均為660V,照明及手持式電氣設備供電電壓為127V。
(4)掘進工作麵局扇供電
本礦屬低瓦斯礦井,各掘進工作麵的局部通風機按“三專兩閉鎖”和“雙風機雙電源”方式供電,雙風機雙電源可實現自動切換。局部通風機的雙回路電源均由中央變電所局部通風機專用隔爆變壓器、隔爆型真空饋電開關饋出至掘進工作麵隔爆型雙電源雙局扇多回路風電閉鎖組合開關,給局部通風機提供專用電源,保證掘進工作麵生產安全。
(5)井下主排水泵配電控製
井下中央水泵房設有三台主排水泵(1台工作、1台備用、1台檢修),配套電機為10kV、710kW,由井下中央變電所10kV側兩段母線供電。選用1套井下主排水泵自動控製係統,對井下主排水泵實現自動控製。
(6)11采區上山帶式輸送機配電控製
11采區上山帶式輸送機配套電機為3台1140V、315kW交流變頻電機,由11采區上山上部變電所供電。變電所內設1台KBSG-T1600、10/1.2kV、1600kVA礦用隔爆型變壓器,向11采區上山帶式輸送機及其輔助設備供電。帶式輸送機采用1140V防爆變頻控製裝置,具有良好的起動及調速性能,效率高、節能顯著。配套的電控保護係統裝設有防滑、堆煤、防跑偏、溫度、煙霧保護以及傳送帶張緊力下降保護、防撕裂保護等。其電控保護裝置滿足《煤礦安全規程》第三百七十三條的有關要求。帶式輸送機輔助設備采用智能化多回路真空電磁啟動器供電。
(7)11采區軌道上山絞車配電控製
11采區軌道上山絞車配套電機為2台10kV、280kW電機,由11采區上山上部變電所供電。絞車控製裝置由主機廠家成套供應。
(8)電力電纜選擇
井下固定敷設的高壓電纜選用MYJV22-8.7/10kV煤礦用交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜;去采煤、掘進工作麵移動變電站的電纜選用MYPTJ-8.7/10kV煤礦用移動金屬屏蔽監視型橡套軟電纜;采煤機、掘進機電纜選用MCP-1.9/3.3kV以及MCP-0.66/1.14kV采掘機屏蔽橡套軟電纜;其餘動力設備電纜選用MYP-0.66/1.14kV、MYP-038/0.66kV煤礦用阻燃移動屏蔽橡套軟電纜。
8.6.3.4局部通風機的供電方式及風電瓦斯閉鎖
本礦屬低瓦斯礦井,各掘進工作麵的局部通風機按“三專兩閉鎖”和“雙風機雙電源”方式供電,雙風機雙電源可實現自動切換。局部通風機的雙回路電源均由中央變電所局部通風機專用隔爆變壓器、隔爆型真空饋電開關饋出至掘進工作麵隔爆型雙電源雙局扇多回路風電閉鎖組合開關,給局部通風機提供專用電源,保證掘進工作麵生產安全。
局部通風機雙風機雙電源管理內容:
1.局部通風機必須由指定人員負責管理,保證正常運轉。
2.壓入式局部通風機和啟動裝置,必須安裝在進風巷道中,距掘進巷道回風口不得小於10m;全風壓供給該處的風量必須大於局部通風機的吸入風量,局部通風機安裝地點到回風口間的巷道中的最低風速必須符合本規程第一百零一條的有關規定。
3.正常工作的局部通風機必須實現三專(專用開關、專用電纜、專用變壓器)供電,專用變壓器最多可向4套不同掘進工作麵的局部通風機供電;備用局部通風機電源必須取自同時帶電的另一電源,當正常工作的局部通風機故障時,備用局部通風機能自動啟動,保持掘進工作麵正常通風。
4.正常工作和備用局部通風機均失電停止運轉後,當電源恢複時,正常工作的局部通風機和備用局部通風機均不能不得自行啟動,必須人工啟動局部通風機。
5.使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖,保證當正常工作的局部通風機停止運轉或停風後能切斷停風區內全部非本質安全型電氣設備的電源。正常工作的局部通風機故障,切換到備用局部通風機工作時,該局部通風機應停止工作,排除故障,待故障被排除,恢複到正常工作的局部通風機方可恢複工作。使用2台局部通風機同時供風的,2台局部通風機都必須同時實現風電閉鎖。
6.備用電源應有專人負責管理和維護,每10天至少進行一次甲烷風電閉鎖試驗,每天應進行一次正常工作的局部通風機與備用局部通風機自動切換試驗,試驗期間不得影響局部通風,試驗記錄要存檔備查。
7.使用局部通風機通風的掘進工作麵,不得停風;因檢修、停電、故障等原因停風時,必須將人員全部撤至全風壓進風流處,並切斷電源。恢複通風前,必須由專職瓦斯檢查員檢查瓦斯,隻有在局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯濃度都不超過0.5﹪時,方可由指定人員開啟局部通風機。
8.7井下電氣設備保護接地
8.7.1保護接地的設置範圍
電壓在36V以上和由於絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架、鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)鉛皮或屏蔽護套等都需要保護接地。
在井底水泵房的主、副水倉中各設1塊主接地極,采區變電所、移動變電站、裝有電氣設備的硐室和單獨裝設的電氣設備、低壓和裝有3台以上電氣設備的地點及接線盒均設有局部接地極。局部接地級設置於巷道水溝內或其它就近的潮濕處。
8.7.2接地網
所有電氣設備的保護接地裝置(包括電纜的鎧裝、接地芯線等)和局部接地裝置,均同主接地極相連接,以形成總接地網,其接地電阻不大於2Ω。當接地芯線斷裂時,靠近工作麵的局部接地極的接地電阻在主接地芯線斷後不應超過80Ω。每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值,不得超過1Ω。
主接地極采用鍍鋅鋼板,其麵積不應小於0.75m2,厚度不應小於5mm。
局部接地極設置於巷道水溝內或其他就近的潮濕出。設置於巷道水溝中的局部接地極用麵積不應小於0.6m2,厚度不應小於3mm的鋼板或具有同等有效麵積的鋼管製成,並應平放於水溝深處。設置在其他地點的局部接地極,可用直徑不小於35mm、長度不小於1.5m的鋼管製成,鋼管上應至少鑽20個直徑不小於5mm的透孔,並垂直全部埋入底板;也可用直徑不小於22mm、長度為1m的2根鋼管製成,每根管上應鑽10個直徑不小於5mm的透孔,2根鋼管相距不得小於5m,並聯後垂直埋入底板,垂直埋深不得小於0.75m。
連接主接地極的接地母線,采用厚度為4mm、截麵積為100mm2的扁鋼。
電氣設備的外殼與接地母線或局部接地極的連接,電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接,采用厚度為4mm、截麵積為50mm2的扁鋼。
橡套電纜的接地芯線,除用作監測接地回路外,不得兼作他用。
8.8井下照明、信號
8.8.1井下固定照明
機電設備硐室、井底車場範圍內的運輸巷道、采區車場、電機車運行的主要運輸巷道、有行人道的集中帶式輸送機巷道、主要巷道交岔點、經常有人看管的機電設備處、移動變電站處、綜采工作麵等地點均設固定照明。
照明電壓為127V,照明燈具選用DGG24/127YA礦用隔爆型熒光燈,綜采工作麵照明燈具選用KBY-62型自移支架隔爆型熒光燈。為保證井下照明安全,選用保護齊全的BZX型礦用隔爆型照明變壓器綜合保護裝置供給127V照明電源。
8.8.2礦燈
在工業場地聯建內設有專門的礦燈房。礦燈房采用不燃性材料建築、通風良好,功能分區合理,燈房內嚴禁煙火,並配有足夠的滅火器具。
礦燈選用雙光源礦燈。該礦燈具有可靠的短路保護裝置。礦燈集中統一管理,每盞礦燈均編號,經常使用的礦燈的人員做到專人專燈。
礦燈總數配製超過經常使用礦燈人數的10%以上。
8.9.1可能產生的事故03manbetx
可能產生的事故主要有以下幾種:異常停電和帶電、電氣火花、著火、短路、過負荷、斷相、單相接地電容電流過大、電纜動熱穩定性不滿足要求、觸電、靜電、失爆等。
8.9.2防治措施
井下所有高低壓配電裝置及變壓器均實現無油化。井下10kV高壓配電設備選用PBG1-10Y礦用隔爆型永磁式高壓真空配電裝置;中央變電所變壓器選用KBSG礦用隔爆型幹式變壓器;中央變電所660V低壓配電設備選用BKD16礦用隔型真空饋電開關;其它配電點饋電開關采用BKD16礦用隔型真空饋電開關;采煤機采用的QJZ型智能化礦用隔爆兼本質安全型組合開關可與甲烷傳感器相連,用於檢測采掘工作麵的瓦斯濃度,當其超限時起動器跳閘;其它配電點及控製設備均為QBZ礦用隔爆型磁力起動器;照明燈具選用DGG24/127YA礦用隔爆型節能熒光燈;通訊設備選用礦用防爆兼本安型設備。
井下電纜均選用符合MT818標準的電纜。電纜主芯線截麵選擇均根據負荷大小要求選擇,並校驗設備的正常壓降及起動壓降,並檢驗了電纜的熱穩定性。井下一律采用銅芯電纜。所有采掘設備均按電壓等級,采用相應的絕緣電纜。下井電纜當一趟發生故障時,其餘電纜仍能保證所擔任的全部井下負荷的供電,符合安全供電要求。
井下電氣設備的檢查、維護、修理和調整必須由電氣維修工進行。高壓電氣設備的修理和調整工作,要有工作票和施工措施。井下防爆電氣設備的運行、維護和修理,必須符合防爆性能的各項技術要求,防爆性能受到破壞的電氣設備,應立即處理或更換。電氣設備和電纜應按01manbetx 定期檢查。井下供電應做到:無雞爪子、無羊尾巴、無明接頭、有過流和漏電保護裝置、有螺釘和彈簧墊、有密封圈和擋板、有接地裝置、電纜懸掛整齊、設備硐室清潔整齊、防護裝置全、絕緣用具全、圖紙資料全。
電氣維修工具體操作時,嚴格按照《煤礦安全規程》第488條,第489條、第490條、第491條之規定執行。
1.操作井下電氣設備應遵守下列規定:
(1)非專職人員或非值班電氣人員不得擅自操作電氣設備。
(2)手持式電氣設備的操作手柄和工作中必須接觸的部分必須有良好絕緣。
(3)井下不準拆卸礦燈。
(4)操作高壓電氣設備主回路時,操作人員必須戴絕緣手套,並穿電工絕緣靴或站在絕緣台上。
井下普通型攜帶式電氣測量儀表,必須在瓦斯濃度1%以下的地點使用,並實時監測使用環境的瓦斯濃度。
2.防觸電等事故的措施
⑴漏電保護裝置準確可靠,動作迅速,當電網絕緣電阻下降到危險值或發生漏電事故時,能夠迅速切斷故障電網。
⑵為了防止井下觸電事故發生,井下井底水泵房的主、副水倉中各設1主接地極,移動變電站、裝有電氣設備的硐室、低壓配電點或裝有3台以上電氣設備的地點等處均設局部接地極。並通過電纜接地芯線、鎧裝電纜金屬包層、機電硐室內的接地母線與主接地極可靠連接並形成不間斷的井下接地網。井下接地網上任意一點測得的電阻值,不得大於2Ω。
⑶井下所有電氣設備均設有保護接地;井下配電變壓器及向井下供電的變壓器中性點禁止接地。
⑷機電硐室入口處懸掛“非工作人員禁止入內”字樣的警示牌,硐室內有高壓電氣設備時,入口處和硐室內在明顯地點懸掛“高壓危險”警示牌。硐室內的設備分別編號,標明用途,並有停送電標誌。操作高壓電氣設備時,操作人員必須帶絕緣手套,並穿電工絕緣靴或站在絕緣台上。
⑸井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備、電線和電纜。搬遷或檢修前,必須切斷電源,檢查瓦斯,在其巷道風流中瓦斯濃度低於1%時,再用與電源電壓相適應的驗電筆檢驗;檢驗無電後,方可進行導體對地放電。所有開關的閉鎖裝置均能可靠地防止擅自送電,防止擅自開蓋操作,並懸掛“有人工作,不準送電”字樣的警示牌,隻有執行這項工作的人員才有權取下此牌送電。手持式電氣設備的操作手柄和工作中必須接觸的部分有良好的絕緣。容易碰到的裸露的帶電體及機械外露的傳動和傳動部分均加裝了護罩、遮欄等防護設施。
8.10礦井通信
8.10.1地麵通信設備
1.行政電話交換機初裝容量按2000用戶線設計。調度交換機容量為192門。
2.礦井行政交換機通過光纜直接與寧武縣地方通信網相連,中繼方式采用數字中繼。中繼線容量初期按用戶線數量的6%設置,設4×2Mb/s(120話路) 數字中繼;中繼信令采用中國No.7信令。本礦行政電話交換機至本礦調度電話交換機中繼采用1×2Mb/s數字中繼接口;中繼信令采用中國No.7信令。
3.利用公用移動通信網實現礦井對外調度、管理、電力、消防、救護、鐵路、運銷等移動通信。根據實際需要配置一定數量的專用手機。
為滿足礦山救護無線對講通信要求,地麵礦山救護隊設有專用無線對講設備。供礦山救護及消防救護應急通信專用。
4.礦井35kV變電所至上一級變電站之間設有專用的電力調度通信設施。設備選型與上一級變電站電力調度通信設備配套。
8.10.1井下通信
8.10.1.1固定通信係統:
在井下采掘工作麵、變電所、膠帶輸送機機頭、機電硐室等處均安裝礦用本安型調度電話機。主要生產環節之間還設有直通電話機,井下水泵房、井下中央變電所、礦井地麵35kV變電所、礦山救護隊、地麵通風機房等重要場所均設有直接與礦井調度監控中心通話的直通電話。
8.10.1.2井下移動通信
井下設置一套煤礦專用無線通信係統,作為礦井調度交換機用戶的延伸,可以滿足井下檢修人員和井下重要生產崗位人員移動通信的需求,並提供緊急情況下報警及搶險救災的應急通信手段。
根據國家相關規定,原1.9GHz頻段設備已被要求停止使用,故本礦井井下移動通信設備在選型時應按國家相關規定執行,本設計推薦采用2.4GHz頻段設備。
8.10.1.3地麵應急通信
利用公用移動通信網實現礦井對外調度、管理、電力、消防、救護、鐵路、運銷等移動通信。根據實際需要配置一定數量的專用手機。
8.10.1.4礦山救護隊無線通信係統
為滿足礦山救護無線對講通信要求,地麵礦山救護隊設有專用無線對講設備。供礦山救護及消防救護應急通信專用。