煤矿供电系统，煤矿供电必须符合哪些要求
大家好，由投稿人卞书来为大家解答煤矿供电系统，煤矿供电必须符合哪些要求这个热门资讯。煤矿供电系统，煤矿供电必须符合哪些要求很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！
煤矿供电三大保护
12月16～17日，在霄云煤矿与施工单位的密切协作、共同努力下，顺利完成了矿井第三路 35kV 电源接入。至此，霄云煤矿成为集团公司内部首家拥有三路矿井电源的企业，供电安全可靠性显著增强。
据了解，矿井第三路电源是由建矿初期35kV彭肖I线升级改造而成，不仅节约了线路建设成本，还实现矿井电源的“双备用”。无论矿井其他两路电源出现故障，还是地面变电所主变压器发生故障，第三路电源都能快速投入，保障矿井主通风机、提升系统以及井下变电所等保安负荷的电力供应，确保生产连续。第三路电源配备了先进的光差保护和通讯系统，上级电力调度中心能够远程监控，提升了电网安全监管水平。
下一步，该矿计划于2025年利用第三电源拓展室外10kV开闭所装置，优化供电架构，实现地面变电所一二次系统真正意义上的物理隔离，增强应急能力，保障矿井主通风机、主排水泵以及副井提升机系统的电力供应，进一步筑牢矿井的供电安全防线。
文/图｜吴敬建 孙来运 李佰峰（霄云煤矿）
煤矿供电设计与继电保护整定计算示例
为解决煤矿采掘工作面距离延长，用电设备数量增加、功率增大带来的线路末端电压低、电压波动和波形畸变等系列的长距离供电电能质量问题，通过采用电压补偿与阻抗压降自适应算法，基于场内试验及现场实测等方式，建立电网综合调节远距离补偿模型，在不采用并联电缆、移动变压器等传统措施条件下，解决长距离供电电能质量问题，实现掘进工作面3000m长距离供电、采煤工作面5000m长距离供电。
随着我国矿山智能化建设的推进，煤矿逐步向深部开采，采煤设备功率等级增大，工作面供电距离不断延长，对井下供电系统提出了更高要求。
在煤炭开采过程中，增加采掘设备与供电设备距离，会出现井下电网和电气设备功率因数降低、线路末端电压低、电压波动、电流波形畸变等系列长距离供电电能质量问题。导致大型设备启动困难甚至频繁烧毁、运行期间频繁跳闸，降低开采设备绝缘性能，易引发用电安全事故，严重影响煤矿开采的安全和效率；同时，长距离电力传输使得矿井送配电线损增大，给煤矿企业带来较大经济损失。
因此，为降低煤矿企业的经济损失、提高煤矿井下用电安全性、减少煤矿井下用电安全事故的产生、降低线路和感性设备的功率损耗，达到节约能源、降低消耗的目的，本文针对煤矿井下长距离供电问题，分析4种传统治理方案，并提出了应用电网综合调节装置的高效治理方案。
01、煤矿井下长距离供电传统治理方案
1.1 电缆并联和增加电缆线径方案
采取多根电缆并联或更换较大线径电缆。减少同等传输长度电缆的等效阻抗，减少电缆压降，弊端是增加电缆成本投入，敷设难度较高，电缆并联和增加电缆线径方案如图1所示。
图1 电缆并联和增加电缆线径方案
1.2 提高移变输出电压
调节移变抽头，提高供电首端电源电压，以弥补线路损失。弊端是设备停机或空载运行时末端电压偏高，对电缆和设备绝缘耐压造成一定威胁，甚至损坏设备，提高移变输出电压方案如图2所示。
图2 提高移变输出电压方案
1.3 移动变压器位置后移
移动变压器位置后移，减小设备与供电电源间供电电缆长度，减小电缆压降，弊端是频繁移动变电设备带来较大不便，增加施工成本，移动变压器后移方案如图3所示。
图3 移动变压器后移方案
1.4 负荷端增加防爆SVG进行无功补偿
在工作面配置矿用防爆SVG，并且接于负荷设备侧，进行无功补偿，提高末端网压，稳定设备运行，节能降耗。此方案需要将SVG靠近负荷设备，现场具备相应条件可同步移动防爆SVG与负荷，不具备相应条件，可放置在离负荷较近硐室，弊端是需多次移动防爆SVG，增加施工成本，防爆SVG无功补偿方案如图4所示。
图4 防爆SVG无功补偿方案
02、煤矿井下长距离供电优化治理方案
针对上述4种传统治理方案的不足之处，创新提出1种采用电网综合调节装置补偿方案，在线路中间增加电网综合调节装置，提升线路电压，保证末端设备的工作电源电压需求，增加电网综合调节装置补偿方案如图5所示。
图5 增加电网综合调节装置补偿方案
增加电网综合调节装置补偿方案具备以下3方面优势。
（1）稳定供电电网末端电压值
电压综合调节装置可实现井下供电系统无功补偿，提高供电系统功率因数，减少无功损耗造成的线缆压降损耗，针对有功电流造成的线缆损耗问题，采取补偿方案来提升供电系统电压，补偿因系统有功电流造成的线缆压降损耗，解决长距离末端电动机端电压低的问题，稳定供电电网末端电压值。
（2）解决长距离末端电压低
电压综合调节装置可放置于线路中间位置，将电网电压提升至某设定数值，后经长距离线路造成压降后，仍保证负荷端电压满足需求，保证负荷正常工作。
（3）避免负荷端电压波动大
装置具备自动距离补偿功能，可根据电网电压、线路电流等参数，自动计算补偿电压值，确保在不同供电距离、不同负载率的情况下，负荷端电压保持在一定电压范围内变化，避免因电压波动大，导致无法正常工作。
03、电网综合调节装置补偿方案现场应用
电网综合调节装置已在内蒙古鄂托克前旗长城五号矿业有限公司（简称长城五矿）井下掘进工作面成功投运。长城五矿掘进面存在长距离供电压降问题，以前的解决方案是每掘进一段距离就移动移变，此方案需投入大量人力物力成本、影响生产进度，亟需改进措施。
详细分析工作面的用电情况，掘进工作面系统工作电压为1140V，掘进机功率518kW，其中油泵电机功率200kW，截割电机功率318kW，移变容量为1MW，电缆线径为120mm2，设计总掘进距离为2.8km。
计算掘进机启动情况见表1。
表1 长城五矿掘进工作面供电线路数据
通过上述计算可知，当掘进机距离移变1.4km时，掘进机启动和正常运行时，会出现压降过大设备停机情况，需在距离移变1.4km处增加电网综合调节装置，电网综合调节装置安装位置如图6所示。
图6 电网综合调节装置安装位置
装置输出电压目标值设定为1300V，经过电网综合调节装置后，线路输出电压维持在约1300V，电网综合调节装置到掘进机的距离可延长至1.4km。
增加电网综合调节装置后，掘进工作面距离达到2.8km，掘进机工作正常，成功解决了长距离供电压降问题。减少了移变移动次数，设备运行稳定，得到客户一致好评，现场运行照片如图7所示。
图7 长城五矿井下电网综合调节装置
04、总结
（1）分析了井下用电设备功率增大和工作距离延长，对长距离供电压降问题的影响，尤其是直接启动时产生的巨大冲击电流，导致设备启动困难。采用电网综合调节治理装置，有效补偿长距离供电线路压降，并在实际应用中验证了方案的有效性。
（2）煤矿井下长距离供电解决方案研究多集中于传统治理方案的探讨，如增加线缆线径、抬高首端电压、移动供电设备本体等，该方案在一定程度上可缓解但并未根本解决问题，同时带来较大的成本投入和效率降低。
（3）重点探讨了技术方案的可行性和有效性，引入新型设备所带来的经济成本及投资回报率还需全面分析。长距离供电系统方案应综合考虑技术、经济、安全等多方面因素，为煤矿企业提供更加科学合理的决策依据。
文章来源：《智能矿山》2025年第3期“学术园地”栏目
作者简介：张元吉，高级工程师，主要从事电力电子开发的相关工作。E-mail：zhangyuanji@fengguang.com
作者单位：作者单位：新风光电子科技股份有限公司
引用格式：张元吉，魏继云，高栋，等.煤矿井下采掘工作面远距离供电方案优化与应用[J].智能矿山，2025，6(3)：80-83.
END
编辑丨李莎
审核丨赵瑞
煤矿供电计算与绘图管理软件
5月18日，国家能源集团神东煤炭科技公关项目“基于分布式网络保护的供电防越级跳闸关键技术的研究与应用”在大柳塔煤矿顺利投入使用近一个月，成功解决了越级跳闸的问题，为供电系统安全可靠运行提供了重要保障，向智能化供电迈出了坚实的一步。
供电系统是煤矿安全生产的基础保障系统，其中越级跳闸导致大面积停电严重影响矿井安全生产，是一直困扰矿井供电管理人员的“老大难”问题。4月中旬“基于分布式网络保护的供电防越级跳闸关键技术的研究与应用”率先在大柳塔煤矿大井高压供电系统进行实践。数据显示，该系统投运前3个月，越级跳闸到供电中心的地面白家渠变电所5次，而该系统投运后至今为0次。
该技术打破传统的供电故障“各自为政、独立判别”模式，以相互间实时共享的故障数据为判据。供电上下级自动识别，根据故障位置自动分配上下级开关跳闸时间，故障定位准，速度快，防越级无死角。在有效解决电缆短路故障的前提下，突破了高压电缆接地精确选线和开关执行机构动作时间监测等供电系统“瓶颈”问题。通过辅助选线信号源装置主动注入的附件信号，以附加信号为判据，以“边缘计算、网络保护”防越级故障定位技术判别接地点，判据清晰、速度快，准确率高，实现高压电缆接地精确选线。开关动作机构动作时间在线监测预警，彻底解决了越级跳闸问题，极大地提高了矿井供电系统自动化水平和安全管理水平，为智能矿山建设提供了供电安全保障。
煤矿供电设计软件
金融界2025年3月29日消息，国家知识产权局信息显示，华能煤炭技术研究有限公司申请一项名为“一种煤矿供电网络的智能故障诊断与恢复方法及系统”的专利，公开号 CN 119695900 A，申请日期为2025年2月。
专利摘要显示，本发明涉及供电网故障恢复领域，具体而言，涉及一种煤矿供电网络的智能故障诊断与恢复方法及系统。该方法通过获取供电网络系统的故障节点基于上述故障节点的特征，确定上述故障节点之间的优先级顺序；上述故障节点的特征包括故障节点的设备负载量、故障节点的供电网络稳定性贡献度和故障节点的负荷恢复调整量；按照上述优先级顺序调节上述故障节点的电压，直至供电网络系统的电压恢复至正常电压。本发明通过恢复优先级高的故障节点，带动周边区域电压趋于稳定，减小整体的电压偏差，以提升供电网系统电压恢复效率。
天眼查资料显示，华能煤炭技术研究有限公司，成立于2019年，位于北京市，是一家以从事研究和试验发展为主的企业。企业注册资本5000万人民币，实缴资本5000万人民币。通过天眼查大数据分析，华能煤炭技术研究有限公司参与招投标项目373次，专利信息448条，此外企业还拥有行政许可3个。
本文源自金融界
本文到此结束，希望本文煤矿供电系统，煤矿供电必须符合哪些要求对您有所帮助，欢迎收藏本网站。