10 kV下井線路雙電纜并聯(lián)供電模式比較

劉毅+付亮+路曉宇

摘 要 隨著我國煤炭行業(yè)迅猛發(fā)展，最近幾年來新建的大型礦井已經(jīng)非常常見，而隨著井下采掘自動化程度不斷提高，再加上有些礦井涌水量大、運輸距離長，所以井下供電負荷也越來越大。作為二級供電負荷，兩回供電線路必須合理可靠。

關鍵詞 井下供電；變電所；載流量

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0168-02

《煤礦工業(yè)礦井設計規(guī)范》GB 50215-2005要求“井下應有兩回路電源線路供電。當任一回路停止供電時，另一回路應能擔負全部負荷?！?。

為了滿足以上供電要求，我們在設計中較多采用井下變電所單母線分段系統(tǒng)，兩個電源分別對兩段母線供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的方式。

以上供電方式又可以分為三種模式，本文對雙電源供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的三種模式進行分析比較。

如圖A、B、C三種模式：

模式A，地面變電所每段母線上有一個出線回路，每個電源兩根電纜都安裝在此回路的饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根電纜都安裝在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式B，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根并聯(lián)電纜接在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式C，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有兩個進線斷路器，兩根電纜各自安裝在兩個進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

下面我們從電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行說明和比較。

1 電纜載流量

使用A模式供電時選擇電纜除了其他常規(guī)校驗外，由于集膚效應、電纜接頭安裝、電纜阻抗差異、電纜長度差異等因素，一般兩根電纜并聯(lián)供電時，兩根電纜并聯(lián)載流量并不能達到單根電纜的兩倍。為保證電纜安全，在計算兩根電纜并聯(lián)的載流量時通常取單根電纜載流量的兩倍乘0.8。這樣會導致電纜利用率降低。對以后的擴容也形成瓶頸。

使用B和C模式供電時一側(cè)電源兩根電纜的總載流量可以按照單根電纜載流量之和計算，因為這兩種模式每根電纜都有單獨的保護系統(tǒng)，如果發(fā)生過流保護系統(tǒng)會切斷回路，起到保護電纜的作用。

2 井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動

使用A模式供電時正常情況下地面任意一個饋電回路斷路器動作后，井下進線斷路器由于失壓脫扣也會動作。此時閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用B模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后，井下進線斷路器并不會失壓，因為還有另外一路電纜對母線供電。所以井下進線柜失壓脫扣不會動作。解決方法：讓地面同電源側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，失壓脫扣動作，斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用C模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后井下進線斷路器也不會失壓，所以井下對應的斷路器不會動作，解決方法有兩種：

第一種如模式B一樣讓地面同側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，進線斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

第二種方式：通過通訊讓一根電纜的饋電斷路器與井下的進線斷路器聯(lián)動，只切斷故障回路兩端的斷路器，不影響其他饋電回路和進線回路工作。第二種方式的優(yōu)點是當一根電纜故障時不用切斷一側(cè)母線電源，只用切斷故障電纜的饋電斷路器和井下進線斷路器即可，由另一根電纜為井下變電所本側(cè)母線供電。

3 故障情況下井下變電所的運行方式

ABC三種供電模式均能滿足國家規(guī)范，均具有較高的安全性、可靠性。在此前提下各種模式的安全可靠性又有差別。

一般情況下：（四根供電電纜中只考慮一根電纜故障時）

使用A或B模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行。當任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一側(cè)電源的供電回路負擔。

使用C模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行，任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時有兩種選擇：

1）切斷故障側(cè)電源，母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一個電源負擔。

2）切斷故障電纜，閉合母聯(lián)，由本側(cè)電源另外一根電纜擔負起本側(cè)母線全部負荷供電。優(yōu)點是當一根電纜出現(xiàn)故障時，可以實現(xiàn)不間斷供電，并可以對故障電纜馬上檢修。等一個生產(chǎn)周期完成后更改運行方式，提高了供電可靠性和生產(chǎn)效率。

以上從電纜安裝、電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行了分析，綜上所述結論如下。

A模式投資低。但是電纜安裝、電纜載流量，均不如其他兩種模式。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與B模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

B模式投資高于A模式但低于C模式。電纜安裝比C模式復雜，電纜載流量與C模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動比較容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與A模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

C模式投資高。電纜安裝簡單，電纜載流量與B模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動可以選擇通訊方式或者類似B模式，即：同一電源兩個饋電斷路器聯(lián)動方式。故障情況下井下變電所的運行方式最為靈活，安全可靠性最高。

以上對10 kV下井線路雙電纜并聯(lián)供電模式比較，大家可以按照需求靈活運用。

參考文獻

[1]變頻器的分類.百度文庫，2012.

[2]GB 50450-2008煤礦主要通風機站設計規(guī)范.endprint

摘 要 隨著我國煤炭行業(yè)迅猛發(fā)展，最近幾年來新建的大型礦井已經(jīng)非常常見，而隨著井下采掘自動化程度不斷提高，再加上有些礦井涌水量大、運輸距離長，所以井下供電負荷也越來越大。作為二級供電負荷，兩回供電線路必須合理可靠。

關鍵詞 井下供電；變電所；載流量

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0168-02

《煤礦工業(yè)礦井設計規(guī)范》GB 50215-2005要求“井下應有兩回路電源線路供電。當任一回路停止供電時，另一回路應能擔負全部負荷。”。

為了滿足以上供電要求，我們在設計中較多采用井下變電所單母線分段系統(tǒng)，兩個電源分別對兩段母線供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的方式。

以上供電方式又可以分為三種模式，本文對雙電源供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的三種模式進行分析比較。

如圖A、B、C三種模式：

模式A，地面變電所每段母線上有一個出線回路，每個電源兩根電纜都安裝在此回路的饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根電纜都安裝在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式B，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根并聯(lián)電纜接在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式C，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有兩個進線斷路器，兩根電纜各自安裝在兩個進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

下面我們從電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行說明和比較。

1 電纜載流量

使用A模式供電時選擇電纜除了其他常規(guī)校驗外，由于集膚效應、電纜接頭安裝、電纜阻抗差異、電纜長度差異等因素，一般兩根電纜并聯(lián)供電時，兩根電纜并聯(lián)載流量并不能達到單根電纜的兩倍。為保證電纜安全，在計算兩根電纜并聯(lián)的載流量時通常取單根電纜載流量的兩倍乘0.8。這樣會導致電纜利用率降低。對以后的擴容也形成瓶頸。

使用B和C模式供電時一側(cè)電源兩根電纜的總載流量可以按照單根電纜載流量之和計算，因為這兩種模式每根電纜都有單獨的保護系統(tǒng)，如果發(fā)生過流保護系統(tǒng)會切斷回路，起到保護電纜的作用。

2 井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動

使用A模式供電時正常情況下地面任意一個饋電回路斷路器動作后，井下進線斷路器由于失壓脫扣也會動作。此時閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用B模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后，井下進線斷路器并不會失壓，因為還有另外一路電纜對母線供電。所以井下進線柜失壓脫扣不會動作。解決方法：讓地面同電源側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，失壓脫扣動作，斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用C模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后井下進線斷路器也不會失壓，所以井下對應的斷路器不會動作，解決方法有兩種：

第一種如模式B一樣讓地面同側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，進線斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

第二種方式：通過通訊讓一根電纜的饋電斷路器與井下的進線斷路器聯(lián)動，只切斷故障回路兩端的斷路器，不影響其他饋電回路和進線回路工作。第二種方式的優(yōu)點是當一根電纜故障時不用切斷一側(cè)母線電源，只用切斷故障電纜的饋電斷路器和井下進線斷路器即可，由另一根電纜為井下變電所本側(cè)母線供電。

3 故障情況下井下變電所的運行方式

ABC三種供電模式均能滿足國家規(guī)范，均具有較高的安全性、可靠性。在此前提下各種模式的安全可靠性又有差別。

一般情況下：（四根供電電纜中只考慮一根電纜故障時）

使用A或B模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行。當任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一側(cè)電源的供電回路負擔。

使用C模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行，任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時有兩種選擇：

1）切斷故障側(cè)電源，母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一個電源負擔。

2）切斷故障電纜，閉合母聯(lián)，由本側(cè)電源另外一根電纜擔負起本側(cè)母線全部負荷供電。優(yōu)點是當一根電纜出現(xiàn)故障時，可以實現(xiàn)不間斷供電，并可以對故障電纜馬上檢修。等一個生產(chǎn)周期完成后更改運行方式，提高了供電可靠性和生產(chǎn)效率。

以上從電纜安裝、電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行了分析，綜上所述結論如下。

A模式投資低。但是電纜安裝、電纜載流量，均不如其他兩種模式。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與B模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

B模式投資高于A模式但低于C模式。電纜安裝比C模式復雜，電纜載流量與C模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動比較容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與A模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

C模式投資高。電纜安裝簡單，電纜載流量與B模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動可以選擇通訊方式或者類似B模式，即：同一電源兩個饋電斷路器聯(lián)動方式。故障情況下井下變電所的運行方式最為靈活，安全可靠性最高。

以上對10 kV下井線路雙電纜并聯(lián)供電模式比較，大家可以按照需求靈活運用。

參考文獻

[1]變頻器的分類.百度文庫，2012.

[2]GB 50450-2008煤礦主要通風機站設計規(guī)范.endprint

摘 要 隨著我國煤炭行業(yè)迅猛發(fā)展，最近幾年來新建的大型礦井已經(jīng)非常常見，而隨著井下采掘自動化程度不斷提高，再加上有些礦井涌水量大、運輸距離長，所以井下供電負荷也越來越大。作為二級供電負荷，兩回供電線路必須合理可靠。

關鍵詞 井下供電；變電所；載流量

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0168-02

《煤礦工業(yè)礦井設計規(guī)范》GB 50215-2005要求“井下應有兩回路電源線路供電。當任一回路停止供電時，另一回路應能擔負全部負荷?！?。

為了滿足以上供電要求，我們在設計中較多采用井下變電所單母線分段系統(tǒng)，兩個電源分別對兩段母線供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的方式。

以上供電方式又可以分為三種模式，本文對雙電源供電，每個電源供電線路采用兩根電纜并聯(lián)供電的三種模式進行分析比較。

如圖A、B、C三種模式：

模式A，地面變電所每段母線上有一個出線回路，每個電源兩根電纜都安裝在此回路的饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根電纜都安裝在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式B，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有一個進線斷路器，兩根并聯(lián)電纜接在進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

模式C，地面變電所每段母線上有兩個出線回路，每個電源兩根電纜分別安裝在兩個饋電斷路器上。井下變電所每段母線上有兩個進線斷路器，兩根電纜各自安裝在兩個進線斷路器上。完成對井下變電所的雙電源供電。

下面我們從電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行說明和比較。

1 電纜載流量

使用A模式供電時選擇電纜除了其他常規(guī)校驗外，由于集膚效應、電纜接頭安裝、電纜阻抗差異、電纜長度差異等因素，一般兩根電纜并聯(lián)供電時，兩根電纜并聯(lián)載流量并不能達到單根電纜的兩倍。為保證電纜安全，在計算兩根電纜并聯(lián)的載流量時通常取單根電纜載流量的兩倍乘0.8。這樣會導致電纜利用率降低。對以后的擴容也形成瓶頸。

使用B和C模式供電時一側(cè)電源兩根電纜的總載流量可以按照單根電纜載流量之和計算，因為這兩種模式每根電纜都有單獨的保護系統(tǒng)，如果發(fā)生過流保護系統(tǒng)會切斷回路，起到保護電纜的作用。

2 井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動

使用A模式供電時正常情況下地面任意一個饋電回路斷路器動作后，井下進線斷路器由于失壓脫扣也會動作。此時閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用B模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后，井下進線斷路器并不會失壓，因為還有另外一路電纜對母線供電。所以井下進線柜失壓脫扣不會動作。解決方法：讓地面同電源側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，失壓脫扣動作，斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

使用C模式供電時，地面任意一個饋電斷路器動作后井下進線斷路器也不會失壓，所以井下對應的斷路器不會動作，解決方法有兩種：

第一種如模式B一樣讓地面同側(cè)兩臺斷路器互相聯(lián)動，進而切斷本側(cè)電源使得井下進線失壓，進線斷路器動作。閉合母聯(lián)，另一側(cè)電源負擔全部負荷。

第二種方式：通過通訊讓一根電纜的饋電斷路器與井下的進線斷路器聯(lián)動，只切斷故障回路兩端的斷路器，不影響其他饋電回路和進線回路工作。第二種方式的優(yōu)點是當一根電纜故障時不用切斷一側(cè)母線電源，只用切斷故障電纜的饋電斷路器和井下進線斷路器即可，由另一根電纜為井下變電所本側(cè)母線供電。

3 故障情況下井下變電所的運行方式

ABC三種供電模式均能滿足國家規(guī)范，均具有較高的安全性、可靠性。在此前提下各種模式的安全可靠性又有差別。

一般情況下：（四根供電電纜中只考慮一根電纜故障時）

使用A或B模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行。當任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一側(cè)電源的供電回路負擔。

使用C模式供電時，井下供電采用雙電源供電，分列運行，任意一回路（一側(cè)電源并聯(lián)電纜中任意一根）出現(xiàn)故障時有兩種選擇：

1）切斷故障側(cè)電源，母聯(lián)閉合，全部負荷由另外一個電源負擔。

2）切斷故障電纜，閉合母聯(lián)，由本側(cè)電源另外一根電纜擔負起本側(cè)母線全部負荷供電。優(yōu)點是當一根電纜出現(xiàn)故障時，可以實現(xiàn)不間斷供電，并可以對故障電纜馬上檢修。等一個生產(chǎn)周期完成后更改運行方式，提高了供電可靠性和生產(chǎn)效率。

以上從電纜安裝、電纜載流量、井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動、故障情況下井下變電所的運行方式幾個方面進行了分析，綜上所述結論如下。

A模式投資低。但是電纜安裝、電纜載流量，均不如其他兩種模式。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與B模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

B模式投資高于A模式但低于C模式。電纜安裝比C模式復雜，電纜載流量與C模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動比較容易實現(xiàn)，故障情況下井下變電所的運行方式與A模式?jīng)]有實質(zhì)區(qū)別。但不如C模式靈活。

C模式投資高。電纜安裝簡單，電纜載流量與B模式相同。井下進線斷路器與地面饋電斷路器的聯(lián)動可以選擇通訊方式或者類似B模式，即：同一電源兩個饋電斷路器聯(lián)動方式。故障情況下井下變電所的運行方式最為靈活，安全可靠性最高。

以上對10 kV下井線路雙電纜并聯(lián)供電模式比較，大家可以按照需求靈活運用。

參考文獻

[1]變頻器的分類.百度文庫，2012.

[2]GB 50450-2008煤礦主要通風機站設計規(guī)范.endprint