谈矿井35kV变电所电气设备布置型式设计.pdf

收稿日期 “ “ “ “ 作者简介毛翊 （’ ） ，女，高级工程师，’ *年毕业于西安交通大学电气工程系，现在北京华宇工程有限公司 建筑所工作。 谈矿井 * “变电所电气设备布置型式设计 毛翊 （中煤国际工程集团 北京华宇工程有限公司，北京 ’ “ “ “ ’ ’） 摘要矿井 * , -变电所设计是矿井供电设计的一个重要部分。当变电所的所址确定以 后，电气主结线和电气设备布置又是变电所电气设计的主要组成部分。论文对矿井 * , -变电所 的电气设备的不同布置型式、特点及适用场合进行了总结、分析、比较，以便在今后的设计工 作中更好地应用。 关键词矿井； * , -变电所；电气设备布置型式 中图分类号. / ’ ’ 0 1 文献标识码2文章编号’ ’ “ * （ “ “ *） “ ’ 3 “ “ ’ 3 “ 引言 矿井 * , -变电所主要担负着向矿井地面用电负荷及 井下用电负荷供电的任务。变电所设计是否合理，不仅涉 及投资大小、运行费用高低的问题，更重要的是运行是否 安全可靠，关系着全矿井的正常生产及井上下煤矿工人的 人身安全，其地位十分重要。因此，矿井 * , -变电所设 计是矿井供电设计的一个重要部分。当变电所的所址确定 以后，电气主结线和电气设备布置又是变电所电气设计的 主要组成部分。本文将着重讨论矿井 * , -变电所电气设 备的布置型式。 矿井 , -变电所电气主结线 矿井 * , -变电所的主结线设计应根据矿区总体供电 规划、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并 应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和 便于扩建等要求。由于矿井 * , -变电所一般为终端变电 所，主变压器台数不超过两台，故 * , -侧接线一般采用 桥型接线或单母线分段接线， ’ “ , -侧一般采用单母线 分段接线。 ’ 矿井 , -变电所四种电气设备布置型式分析 一座矿井 * , -变电所有时虽然电气主接线相同，但 是随着技术的不断发展和进步，配电装置的型号亦在不断 更新换代。而选用的配电装置型号不同及各矿井规模和工 业场地的型式不同，使得各变电所的电气设备布置也有很 大不同。为了提高设计质量和速度，有必要将矿井 * , - 变电所电气设备布置的几种型式归纳分类，以便在今后的 设计中稍加修改即可采用。 1 ’ 屋外布置型式 该布置型式的主要特征为 * , -配电装置选用屋外式 配电装置，主变压器亦布置在室外， , -配电装置选用成 套的高压开关柜，布置在室内。见图’。 图屋外布置型式 该布置型式过去被广泛采用。原因主要是成套的 * , - 户内配电装置尚未成熟，基本建设投资有限。该布置型式 最大的优点就是投资少，不足之处是与室内布置相比占地 面积较大。另外，由于配电装置布置在室外，且布置分散， 污染较严重，检修维护工作量要比室内布置大。同时，根 据煤矿地面高压供电设计技术规定中的要求，屋外绝 缘子和穿墙套管一般采用高一级电压的产品，因此对屋外 配电装置的绝缘水平要求更高一些，安全可靠性相对较差。 1 单层布置型式 该布置型式的主要特征为 * , -和 , -配电装置均选 用成套的高压开关柜，均布置在室内，且均为单层建筑物。 主变压器布置在室外。见图。 该布置型式的优点在于布置非常灵活， * , -配电室、 ’ 设计技术煤炭工程 “ “ *年第’期 万方数据 图单层布置型式 “ 配电室与主变压器之间可较随意移动相对位置，以确 保他们之间的电气距离最合理，布置显得整齐美观。各建 筑物相对独立，不互相影响，且便于施工安装及改扩建。 其缺点是占地面积虽然比第一种布置型式小，但仍较大。 另外，由于布置较分散，不便于值班人员维护巡视，而且 控制电缆用量较大。 双层布置型式 该布置型式的主要特征为 ’ “ 和 “ 配电装置均选 用成套的高压开关柜，均布置在室内。变电所内建筑物为 双层建筑物， ’ “ 配电装置及主控制室设于二层， “ 配 电装置设于一层。主变压器布置在室外。见图。 图“双层布置型式 该布置型式的优点在于布置紧凑，占地面积小，值班 人员维护巡视较方便，其缺点为由于 ’ “ 配电室与 “ 配电室分上、下层布置，互相制约。如主变压器与出 线孔间距相配合，出线孔与建筑物构造柱间距离等，有时 又要造成配电室面积的扩大及主变压器至配电装置的母线 斜置，影响美观。此外，双层布置给设备施工安装带来不 便，上层建筑还需考虑预留设备安装孔，且不便于扩建。 主变压器室内布置型式 该布置型式与第三种双层布置型式的不同之处就在于 主变压器布置在室内。 该布置型式比双层布置型式更为紧凑，而且避雷装置 减少。其缺点是增加了土建工程量，主变压器在室内应考 虑通风散热问题，主变压器一次侧引下线方式与其他型式 不同，除考虑线间距需满足规程要求外，变压器室墙壁尚 应能够承受一定的拉力。引下线亦可采用铜母线型式，这 就需要考虑母线桥的做法及母线动热稳定的要求。 “ 矿井“ “ 变电所四种电气设备布置型式的适 用场合 以上讨论了 ’ “ 变电所四种电气设备布置型式及其 特点，在进行具体的设计时，应综合考虑各方面因素，以 确定电气设备的布置型式。下面结合工程实例对四种电气 设备布置型式的适用场合做一总结。 ）屋外布置型式只适用于小规模矿井、投资较少、占 地为不良农田或一些临时变电所及老变电所改扩建时选用， 就目前情况，一般不推荐选用。 ）单层布置型式适用于矿井工业场地内面积裕度较大 时选用。如北京华宇工程有限公司所做的象山矿工业场地 ’／ “ 变电所即属此种布置型式。 ）双层布置型式适用于矿井工业场地内面积较小时选 用。如华宇公司所做象山矿风井场地 ’／ “ 变电所及活 鸡兔矿进风立井场地 ’／ * “ 变电所均属此种布置型式。 众所周知，矿井风井场地占地面积一般较小，地面设施较 少，变电所地面负荷较小，主要供井下负荷用电。因此， 地面各类设施均需紧凑布置。在此情形下，一般宜选用双 层布置型式。 ）主变压器室内布置型式适用于矿井工业场地布局紧 张，环境污染严重，气候条件恶劣或主变压器与相邻建筑 物间距不满足要求时选用。此时这种布置型式是一种最佳 的选择。如华宇公司所做的塔山矿风井场地 ’／ * “ 变电 所既属此种布置型式。这是由于塔山矿风井场地狭小，主 变压器如置于室外，则与通风机房的间距不满足规程要求， 而且该风井场地位于山区，气侯条件恶劣，故选择了此种 布置型式，将主变压器置于室内。 结语 综上所述，在进行矿井 ’ “ 变电所设计时，应具体 问题具体分析，不能生搬硬套。随着科学技术的不断进步 和发展，变电所一次设备的发展趋势是体积越来越小，功 能越来越强；二次保护装置也经历了由原来的继电器型式 到晶体管保护型式，直到现在的微机综合保护的发展过程。 目前矿井 ’ “ 变电所已经开始由有人值班向无人值班过 渡。所有这些都将使得矿井 ’ “ 变电所的建筑面积及占 地面积大大减少，运行安全可靠性及自动化程度越来越高， 使得矿井 ’ “ 变电所能够更好地为矿井服务。 （责任编辑郑燕凌） * * ’年第期 煤炭工程设计技术 万方数据