矿山电力设计规范

矿山电力设计第一章总则第1.0.1条为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。第•2条本规范适用于新建、扩建的矿山工程电力设计，不适用于石油矿电力设计。第条矿山工程电力设计，应根据矿山工程规模、服务年限和远景规划，正确处理近期建设和远景发展的关系。做到近、远期建设，以近期为主，合理地兼顾远期建设。条件允许时，应使基建与生产用电设施相结合。第条矿山工程电力设计，必须从全局出发，统筹兼颐，按负荷性质、用电容量、工程特点、工艺设备和地区供电条件，正确处理供、用电的关系，合理确定设计第条矿山工程电力设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关、规范的。第二章矿山工程供配电第条矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.因事故停电有淹井危险的主排水泵；2.有爆炸，火灾危险的矿井主通风机；3.对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机；4.具有本条1—3项之一所列危险矿井经常使用的立井载人提升装置；5.无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过150m且经常使用的载人提升装置；6.矿井瓦斯抽放设备。二、二级负荷：1.不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备；2.大、中型矿井地面主要生产的生产设备和照明设备；3.大、中型矿井的安全监控及环境监测设备；4.没有携带式照明灯具的井下照明设备。三、三级负荷：不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。第条露天矿工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.用井巷疏干的排水没备；2.有淹没采掘场危险的主排水设备和疏干设备；3.大型铁路车站的信号电源。二、二级负荷：1.大、中型露天矿的疏干设备和米掘场排水设备；2.大、中型露天矿采煤（采矿）、掘进、运输、排土设备；3.大、中型露天矿地面生产系统中主要生产设备及照明设备。三、三级负荷：不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。第条选矿厂、选煤厂工程二级负荷和三级负荷的分级应符合下列规定：一、二级负荷：1.大、中型选矿（煤）厂的破碎、矿石及原煤系统主要设备及照明设备；2.大、中型选矿（煤）厂的重选、磨矿、浓缩、浮选、干燥等系统主要生产设备及照明设备；3.大、中型选矿（煤）厂的装车系统主要生产设备及照明设备。二、三级负荷：不属于二级负荷的生产设备和照明设备。第条矿山工程供电电源，应符合下列规定；一、矿山工程的一级负荷应由两个电源供电，且两个电源间允许无联系和有联系，当两个电源有联系时，应同时符合下列规定：1.当发生任何一种故障时，两个电源的任何部分应不致同时受到损坏；2.当发生任何一种故障且保护装置动作正常时，应有一回电源不中断供电；当发生任何一种故障且主保护装置失灵，以致两电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要的操作，迅速恢复一个电源的供电。二、矿山工程的二级负荷宜由两回电源供电：无一级负荷的小型矿山工程，可由专用的一回电源供电。三、采用两回及两回以上供电线路时，当任一回线路停止运行时，其余回路的供电能力应能担负煤矿矿井的全部用电负荷；露天矿和其它矿山工程的供电能力应能承担一级和二级用电负荷。第条矿山工程供电电源应取自矿区变电所（总降压变电所）或当地电力系统变电站。第条矿区自营电厂或矿井热电车间的设置，应经技术经济比较确定，并均应分别符合下列条件之一：一、符合国家产业政策、煤电联营方针政策，技术可靠，经济合理；二、矿山工程所在地区远离电力系统，难以取得电源；三、当地电网只有一个电源，难以从电网取得第二电源；四、符合充分利用低热值燃料，实现热电联供、煤炭综合利用、环境保护等要求。第条矿山工程的供电电压应采用35kV、60kV和110kV;当矿山工程用电负荷较小，经技术经济比较合理时，可采用6kV和IOkV。第条矿山工程地面主变电所主变压器台数的确定，应符合下列规定：一、供给一级负荷，当两个电源均需经主变压器变压时，不应少于2台；二、无一级负荷或虽有一级负荷但备用电源不需经变压器变压时，大、中型矿山工程宜采用2台；无一级负荷的小型矿山工程可采用I台；三、经技术经济比较合理时，可采用2台以上变压器。第条矿山工程地面主变电所的主变压器为2台及以上时，其中1台停止运行时，其余变压器容量应能保证一级和二级负荷。当主变压器为I台时，宜预留全部负荷15%—25%的裕量。第条矿井6—10kV电网，当单相接地电容电流小于等于10A时，宜采用电源中性点不接地方式；大于10A时，必须采取限制措施。当采用自动调谐消弧线圈串、并电阻接地方式时，脱谐度的允许偏差为土5%以内，且接地电流的无功分量不应大于5A。当采用非自动调谐时，必须过补偿调谐，且故障点的残余电流不应大于10A;脱谐度不应大于10%。注：*表示限值和措施，也可按现行的有关行业政策执行。第2.0.1I条露天矿采矿（采煤）场的移动设备宜采用带安全接地装置拖曳电缆的供电方式。第条矿山工程地面6—10kV电网的单相接地保护装置，应符合下列规定：一、中性点不接地方式：1.系统的接地指示装置应能显示出系绕单相接地；2.当系统的单相接地电流能满足保护装置灵敏度要求时，应在每回馈出线上装设接地故障检测装置或装设有选择性的单相接地保护装置；3.当系统的单相接地电流在10A及以上时，高压电动机回路的保护装置应瞬时动作于跳闸；其它馈出线可动作于信号。二、中性点经高电阻接地方式：1.系统的单相接地电流能满足保护装置灵敏度要求时，应在每回馈出线上装设接地故障检测装置或装设有选择性的单相接地保护装置；2.当单相接地电流小于10A时，高压电动机及其它回路的保护装置宜动作于跳闸或信号；当单相接地电流等于大于10A时，高压电动机回路的保护装置应动作于跳闸；其它回路宜动作于信号。二、中性点经消弧线圈串，并高电阻接地方式：所有高压馈出线上均应装设谐波方向型接地保护装置，其动作要求应符合本条第二款的要求。第条矿山工程电力系统谐波监测点上的电压正弦波形畸变率的极限值和谐波电流允许值，应符合国家现行的有关电能质量公用电网谐波的规定。矿山工程地面主变电所的6—IOkV母线，其电压正弦波形总畸变率不应大于5%第条当采取抑制谐波措施时，应优先采用增加整流相数和移相措施；经技术经济比较，合理时可采用系统隔离方式或滤波器方式。第条多台谐波源的综合谐波发生量，应根据实测或计算确定。第条选择地面主变电所的无功补偿装置时，应计入滤被装置容量的影响。当谐波引起地面主变电所6—1Okv母线电压波动超过允许值时，可采用无功动态补偿装置。第条有谐波源母线上的并联电容器，必须核算过电流、过电压及功率损耗值。第亲当采用分段母线供电时，多台谐波源可集中设在一段母线上。当两段母线分别接有谐波源时，各段母线均应装设滤波装置；滤波装置能否采用并联，应通过计算确定。第条高通滤波装置可单独装设1台断路器，其余滤波装置可共用I台断路器。接入滤波装置的断路器宜采用可避免重燃的油断路器或能满足短路要求的真空断路器。第条矿山工程地面高压电力网的配电电压应采用6kV、1OkV。经技术经济比较，合理时也可采用35kv。第条矿山工程内部配电电源线路，应符合下列规定：一、一级负荷，应采用二回路电源线路，且分别接于电源不同的母线段。当条件受到限制时，应使一回路引自地面主变电所，另一回路引自地面同一负荷级的其它配电场所。二、二级负荷，宜采用二回路电源线路，且分别接于电源不同的母线段。当条件受到限制时，应使一回路引自地面主变电所，另一回路引自其它配电场所。三、三级负荷，应采用一回电源线路供电。第条当矿山工程地面配电电源采用二回或二回以上电源线路，且其中一回路停止运行时，其余回路的供电能力，应能承担一级负荷和二级负荷。第条矿山工程固定式架空电力线路的路径选择，应符合下列要求：一、不应架设在爆破危险区；二、不应架设在未稳定的排废场内，并应有安全距离；三、应避免通过初期塌陷区域，当无法避免时，应采取安全措施；四、应利用井田境界或断层矿（煤）柱条带，当无矿（煤）柱条带可利用时，线路宜垂直矿（煤）田走向。二回线路之间应有安全距离。第条矿山工程地面主变电所的位置选择，应符合下列要求：一、距采矿场开采边界的距离应大于或等于2oom二、不应设在爆破器材库爆炸危险区以内；三、不宜设在未稳定的排废物场内，且应有安全距离；四、不宜设在初期塌陷区，当避开塌陷区有困难时，应采取注浆、充填等安全措施；五、露天矿主变电所的生产建（构）筑物与标准铁路的距离，不得小于40m当条件受到限制时，可适当减少；六，主变电所与高噪声源间的距离，应按主控制室室内背景噪声级不大于60dB进行控制。第三章矿井井下供配电第一节供配电电压及供配电系统第3.1.1条井下主变（配）电所的设计应根据生产规模、主排水方式和开采方法等因素确定。主变（配）电所宜由地面主变电所供电。采区变（配）电所和其它变（配）电所宜由主变（配）电所或附近的地面变（配）电所经风井或钻孔供电。第条矿井井下应采用下列配电电压：一、井下高压电力网的配电电压，应采用6kV、10kV；二、井下低压网络的配电电压，应采用660v、380v;综采工作面设备应采用1140v；三、手持电气设备额定电压不应大于127v。第条井下配电变压器低压侧严禁采用中性点直接接地方式。地面上中性点直接接地的变压器或发电机严禁直接向井下供电，但专供架线式电机车整流设备的变压器不受此限。第条井下主变（配）电所的电源电缆，不应少于两回路，并应引自地面主变电所的不同母线段。当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担全部负荷。向二、三级负荷供电的小型矿井井下主变（配）电所，可只设一回电源电缆。第条经由地面架空线路引入井下的供电电缆，必须在架空线与电缆连接处装设避雷装置。第条向井下供电的电源线路上不得装设自动重合闸装置。第条井下主变（配）电所的高压馈出线上，应装设相间保护装置和有选择性的接地保护装置；接地保护应动作于断路器跳闸或信号。第条属于下列情况之一的采区供电方式，宜采用移动变电站：一、综采、综掘工作面的用电设备；二、由固定式采区变电所供电有困难或不经济时；三、独头大巷掘进、附近无电源可利用时。第条井下照明网路额定电压，应符合下列规定：一、有爆炸危险的矿井，不得大于127v;经省煤炭局批准，有新鲜风流入的主要巷道，可采用220V;二、无爆炸危险的矿井，固定式照明应采用220V或127V;当采用220v时，天井以及天井至回采工作面之间应采用36V;采掘工作面应采用36v;三、行灯电压不应大于36V。第二节电力设备及其保护第条井下6—10kV电力网的短路电流，不得超过井下装设的高压矿用断路器的额定开断电流。非矿用高压油断路器用于井下时，其使用的开断电流值不应超过其额定开断电流值的一半。第条电气设备类型选择，应符合下列规定：一、无爆炸危险的矿井，宜采用矿用一般型电气设备；在变（配）电所专用硐室内，可采用普通型电气设备。二、有爆炸危险矿井，应符合表规定。三、宜采用无油的电力设备。第条井下主变电所的配电变压器不宜少于2台。当其中1台停止运行时，其余变压器应能承担一级负荷和二级负荷。无一级负荷的小型矿井，可采用1台变压器。注：①表中高瓦斯矿井的井底车场、总进风道或主要进风道一栏，采用架线电机车运输的巷道和沿该巷道的机电硐室内各设备类型的选择均可采用一般型电气设备（包括照明灯具、通信、自动化装备和仪表仪器）。②表中煤（岩）与瓦斯，二氧化碳突出矿井的井底车场，在其主要泵房内，可采用矿用增安型电动机。第条井下主变（配）电所的电源进线和母线分段，当符合下列条件之一时，应装设断路器。一、出线总数超过八回（不包括进线和电压互感器）路；二、当有高压的一级负荷时；三、进线总数大于或等于二回路；四、上一级变电所不属矿山管理时。第条井下主变（配）电所引出的馈出线应装设断路器。条井下采区变电所和其它变（配）电所内高、低压断路器的配置要求，应符合下列规定：一、双电源进线的变电所，应设置电源进线断路器。当两进线回路中一回路经常送电，另一回路备用时；母线可不分段；当两回电源同时送电时，母线应分段，并应设联络断路器。二、单电源进线的变电所，当变压器为2台及以下且无高压馈出线时，可不设置进线断路器；当变压器超过2台时或有高压出线时，应装设进线断路器。三、无爆炸危险的矿井，当变压器容量在315kVA及以下时，可装设隔离开关熔断器或跌落式熔断器。四、变压器低压侧的总开关，应采用自动空气开关或真空断路器。五、井下采区低压馈电线上，应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置。第条井下主变电所的低压馈出线或向井下供低压电的地面变电所的低压馈出线，均应装设漏电保护装置，并应符合下列规定：一、有爆炸危险的矿井，保护装置应能实现有选择性地切断故障线路或能实现漏电检测并动作于信号；二、无爆炸危险的矿井，保护装置宜有选择性的切断故障线路或能实现漏电检测并动作于信号。第条向移动变电站供电的高压馈出线，必须装设有选择性的单相接地保护装置，该保护装置应动作于跳闸；监视保护装置应动作于信号。第三节电缆线路第条电力电缆的选择应符合下列规定：一、在立井井筒或倾角45。及以上的井巷内，固定敷设的高压电缆应采用钢丝铠装不滴流铅包纸绝缘电缆、钢丝铠装交联聚乙烯绝缘电缆或钢丝铠装聚氯乙烯绝缘电缆。二、在水平巷道或倾角小于45。的井巷内，固定敷设的高压电缆应采用钢带铠装铅包纸绝缘电缆、钢带铠装不滴流铅包纸绝缘电缆或钢带铠装聚氯乙烯绝缘电缆。三、移动变电站的电源电缆，必须采用高柔性和高强度矿用监视型屏蔽橡套电缆。四、固定敷设的低压电缆，应采用铠装聚氯乙烯绝缘电缆、钢带铠装铅包纸绝缘电缆或矿用不延燃橡套电缆。五、电压为1140V的用电设备和煤矿采掘工作面的660v或380V用电设备的供电电缆，必须采用带分相屏蔽的矿用不延燃屏蔽橡套电缆。其它矿山采掘工作面用电设备宜采用矿用橡套电缆。六、移动式和手持式电气设备：煤矿井下应采用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆；其它矿山井下宜采用矿用橡套电缆。七、当电缆成束敷设时，宜采用矿用难燃型橡套电缆。第条照明电缆线路的选择应符合下列规定：一、固定式照明电缆线路：1.煤矿井下应采用铠装电缆或矿用橡套电缆；2.其它矿山宜采用橡套电缆或塑料电缆二、移动式照明线路：1.煤矿井下应采用矿用难燃型橡套电缆或矿用橡套电缆；2.其它矿山井下宜采用橡套电缆。第条高压电缆应按短路条件校验其热稳定性，当采用熔断器保护时，可不作此校验。第条电缆的铠装或金属外皮，除内铠装外，均应作防腐处理。电缆穿过墙壁部分，应加套管保护，井应严密封堵管口。第条电缆敷设应符合下列要求：一、水平或倾斜巷道内的电缆悬挂高度，应使电缆在矿车掉道时不致受到撞击；在电缆坠落时，不致落在轨道或运输机上；电缆悬挂点的间距，不得大于3m二、立井悬挂点的间距，不得大于6m三、沿钻孔敷设的电缆，应紧固在钢丝绳上，钻孔应加装金属套管。四、电缆与水管、风管平行敷设时，电缆应在管道上方，且净距不得小于0.3m。五、高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆相互之间的净距不得小于0.1m;高压电缆之间、低压电缆之间的净距，不得小于50mm六、电力电缆与电话、信号电缆，不应敷设在巷道的同一侧；当条件受限制又需同侧敷设时，在井筒内的敷设间距，不应小于0.3m；在巷道内，电力电缆应在下方，与电话、信号电缆的净距不得小于0.1m。第四节变（配）电所硐室第条井下主变（配）电所当与主排水泵站毗邻布置时，应设置隔墙和有栅栏防火两用门。主变（配）电所和泵站均应设有单独通至巷道的通路。通路上必须装设向外开的栅栏防火两用门及密闭（防水）门，两道门的启闭不应互相妨碍，并不得妨碍交通；当无被水淹没可能时，应只设置栅栏防火两用门。主变（配）电所硐室的地面标高，应比其出口处井底车场（或大巷）的底板标高高出0.5m。第条主变（配）电所内配电设备应预留备用位置，并应符合下列规定:一、高压配电设备的备用位置不应少于安装总数的20%且不应少于2台；二、低压配电设备的备用回路数，按最多馈出线回路数的20%+算；三、配电变压器为2台及以上时，不预留备用位置；当所内只装设I台配电变压器时，可预留1台备用位置。第条采区变电所的出口，应装设向外开的栅栏防火两用门。采区变电所和其它变（配）电所碉室的地面标高，应高出其出口处巷道底板标高0.2m。第条设有电机和变（配）电设备的硐室，距硐室出口防火门5m内的巷道，应采用非燃性材料支护。硐室内不得滴水。电缆沟应有防积水措施。工作面配电点，应采用非燃性材料支护。第条移动式变电站和成套配电设备必须安放在支护良好和便于操作的地点，同时应采取防滴水和机械损伤的措施。电气设备与机车车辆或输送机之间的距离不得小于0.7m。当电气设备设置在岔线上时，应设防止机车车辆驶入设备停车段的挡车设施。在综采工作面进风巷道中，可将移动变电站的配电设备架设在输送机上方，且电气设备与顶板的间距必须满足操作的要求，但不得小于0.5m。第条装有带油设备的变（配）电硐室，应在硐室出口的防火门处设置斜坡混疑土档，其高度应高出硐室地面0.1m。第条变（配）电所硐室的长度大于6m时，应在硐室的两端各设1个出口。当硐室长度大于30m时，应在中间增设1个出口。第条主变（配）电所、采区变电所应留有人员值班和存放消防器材的位置。第条装设电机和变（配）电设备的硐室，应有良好的通风。有人值班硐室的室内温度，不应超过30C;无人值班硐室的室内温度，不得超过35C。第条巷道中固定安装的电气设备，应置于支护良好的壁龛内。第五节矿井照明第条下列地点必须安装固定式照明装置:一、机电设备硐室、调度室、机车库、爆破器材库、井下修理间、信号站、候车室、保健室等；二、井底车场范围内的运输巷道、采区车场；三、有电机车运行的主要运输巷道、有人行道的集中胶带输送机巷道、有人行道的斜井、升降人员的绞车道、升降物料及人行交替使用的绞车道以及主要巷道交叉点等处；四、经常有人看管的机电设备处、移动式变电站；五、风门、安全出口；六、溜井井口、天井井口等易发生危险的地点；七、综合机械化采掘工作面。第条综合机械化采掘工作面可使用与主机配套的灯具。第条无爆炸危险矿井的采掘工作面，应采用移动式电气照明。第条井下照明线网宜采用三相二线制供电系统；当照明负荷由专用变压器供电时，其照明负荷应均衡地分配在三相上。第条照明灯具型式选择，应符合下列规定：一、无爆炸危险的矿井，应采用矿用一般型或带防水灯头的普通型灯具；井下爆破器材库，应采用矿用防爆型灯具或采用室外透光照明方式；二、有爆炸危险矿井，井下照明灯具类型选择应符合本规范表的规定。第条井下固定照明的单位面积安装功率及照度标准应符合表的规定。第条照度计算宜采用逐点计算法。第六节保护接地第条36v以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备金属外壳、构架等，必须设保护接地装置。第条所有电气设备的接地线（包括电缆的铠装、铅包、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接。在多水干（中段）矿井中，各主接地极之间应相互连接。第条井下接地极的设置应符合下列规定：一、井下主接地极不应少于2块，井应分别置于主、副水仓中；二、当下井电缆在钻孔中敷设时，主接地板极可埋设在地面或设在井底水仓中；加固钻孔的金属套管可作为主接地极板中的一个极板；三、当由地面经风井分区供电或没有主排水水仓可利用时，主接地极应设置在井底水窝或专门开凿的充水井内，不得将两块主接地极置于一个太窝（水井）内。宜单独形成一分区接地网，其接地电阻值不得大于2Q;四、局部接地极可设置在排水沟、积水坑或其它适当地点。第条局部接地装置的设置地点应符合下列规定：一、装有电气设备的硐室；二、单独装设的高压电气设备；三、低压配电点；四、连接电力电缆的接线盒；五，接触电压大于40V的任何地点。第条布置接地装置时，应降低接触电压及跨步电压。接地母线和电力设备金属外壳上的接触电压，不应大于40v。第条当任一主接地极断开时，接地网上任一点测得的总接地电阻应不应大于2Q每一移动式和手持式电力设备同接地网之间的保护接地电缆芯线或与芯线相应的接o地导线的电阻值，不得大于1Qo第条矿用电缆配电的移动式电气设备及照明灯具的金属外壳，必须采用配电电缆的接地芯线与接地网相连。第条井下接地极应符合下列规定：一、主接地极应采用镀锌钢板，其面积不应小于0.75m2,厚度不应小于5mm二、板式局部接地极应采用镀锌钢板，其面积不应小于0.61m2,厚度不应小于3mm三、管式局部接地极，应采用镀锌钢管，其直径不应小于35mm厚度不应小于3.5mm长度不应小于1.5m。垂直埋入地下，埋深不应小于1.4m;管上至少钻20个孔，孔的直径不应小于5mm管内及管外应充填吸水材料。第条井下接地母线应符合下列规定：一、铜质接地母线截面积不应小于50mm2二、镀锌扁钢接地母线截面积不应小于100mm2其厚度不应小于4mm三、镀锌铁线接地母线截面积不应小于100mm2第条井下接地支线截面积应符合下列规定：一、铜质接地支线截面积不应小于25mm2二、镀锌扁钢接地支线截面积不应小于50mm2其厚度不应小于4mm三、镀锌铁线接地支线截面积不应小于50mm2