小型矿井井下用矿用控制配电箱:经济型选型方案
2025-09-25 19:56:50
来源:浙江浙一电气有限公司-次
针对小型矿井井下用矿用控制配电箱的经济型选型方案,需结合矿井负荷特性、供电距离、设备可靠性及成本效益进行综合分析。以下从设备类型、技术参数、选型原则及典型配置四方面提出具体建议:
### 一、设备类型选择
1. **矿用一般型配电箱(GKD/PKD系列)**
- **适用场景**:无瓦斯喷出的井底车场、主要进风巷道或地面供电场合。
- **优势**:成本低(单价约500-2000元),结构简单,维护方便,适合轻载或辅助设备供电。
- **典型型号**:PKD-63/660(380V)单回路配电箱,支持4路出线,适用于照明、小型水泵等设备。
2. **矿用隔爆型配电箱(BHD/KXBC系列)**
- **适用场景**:有瓦斯或煤尘爆炸风险的采掘工作面、回风巷道。
- **优势**:隔爆外壳设计,安全性高,支持多回路控制,适合大功率设备(如局部通风机、综掘机)。
- **典型型号**:BHD2-40/660(380V)隔爆接线盒,支持3路动力回路+1路控制回路,单价约2000-5000元。
3. **智能型组合开关(KBZ/QJZ系列)**
- **适用场景**:综采工作面、综掘工作面等需要集中控制的场景。
- **优势**:集成漏电保护、短路保护、过载保护等功能,支持远程监控,减少人工巡检成本。
- **典型型号**:KBZ-400/1140V智能馈电开关,单价约8000-15000元,适合控制多台低压设备。
### 二、关键技术参数
1. **额定电压与电流**
- **高压侧**:10kV(适用于长距离供电,减少线损)。
- **低压侧**:660V/1140V(综采工作面)、380V(辅助设备)、127V(照明)。
- **额定电流**:根据负荷计算,单回路电流不超过设备额定值的80%(如选用KBZ-200A开关控制160A负载)。
2. **短路保护与选择性**
- **动热稳定要求**:井下中央变电所10kV母线短路电流可达9.83kA,需选用开断能力≥25kA的高压开关(如PBG1-10Y型)。
- **选择性漏电保护**:馈电开关需配置零序电流互感器,动作时间≤0.2s,避免越级跳闸。
3. **防护等级与材质**
- **隔爆型**:外壳需满足GB3836.2标准,厚度≥3mm,接合面间隙≤0.5mm。
- **防护等级**:IP54(防尘防水),适用于井下潮湿环境。
### 三、经济型选型原则
1. **负荷匹配原则**
- **避免“大马拉小车”**:如枣园煤业原1#主变(10000kVA)负荷率不足50%,后改造为6300kVA主变,年节电约50万kWh。
- **分阶段扩容**:初期按计算负荷的1.2倍选型,后期通过并联变压器或增设配电点满足扩产需求。
2. **设备通用性**
- **模块化设计**:选用支持多回路扩展的配电箱(如PKD-250/660V可扩展至8回路),减少后期改造成本。
- **互换性**:优先选择标准尺寸(如宽×深×高=600×400×1200mm)的设备,便于井下运输和安装。
3. **全生命周期成本**
- **初始投资**:隔爆型设备单价是普通型的2-3倍,但故障率低,维护成本减少30%。
- **能效对比**:选用低损耗变压器(如S13型比S9型空载损耗降低15%),年节电约10%。
### 四、典型配置方案
#### **方案一:轻型辅助设备供电**
- **设备组合**:PKD-63/660V配电箱(1台)+ BHD2-10/127V照明接线盒(2台)。
- **供电范围**:井底车场照明、小型水泵、液压站。
- **成本估算**:约3000元(含电缆、安装费)。
- **优势**:投资低,适合年产量30万吨以下矿井。
#### **方案二:综采工作面供电**
- **设备组合**:QJZ-315/1140V智能组合开关(1台)+ KBZ-400/660V馈电开关(2台)。
- **供电范围**:采煤机、刮板输送机、转载机。
- **成本估算**:约5万元(含移动变电站租赁费)。
- **优势**:集中控制,减少电缆用量20%,故障定位时间缩短50%。
#### **方案三:双回路应急供电**
- **设备组合**:GKD-250/660V双电源切换箱(1台)+ 柴油发电机(50kW)。
- **供电范围**:主通风机、排水泵、紧急避险系统。
- **成本估算**:约8万元(含自动切换装置)。
- **优势**:满足《煤矿安全规程》要求,停电后30秒内恢复供电。
### 五、实施建议
1. **负荷实测**:通过钳形电流表、功率分析仪采集实际负荷数据,避免理论计算偏差。
2. **供应商比选**:优先选择具有矿安标志(KA/KY)的厂家,如温州特工电气、天水二一三电器。
3. **培训与维护**:对电工进行隔爆设备检修培训,每季度开展一次防爆性能检查。