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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：陈广立, 张勇, 曹相春,
关键词：地下煤矿, 综采工作面, 10 kV供电系统, 供电网络拓扑, 电气安全,
为解决综采装备供电容量需求增长与现有3.3 kV系统供电能力不足之间的矛盾，推动10 kV供电系统在煤矿井下的安全落地应用，以上湾煤矿12404综采工作面为研究对象，系统分析了10 kV供电系统的网络拓扑与关键设备保护功能。通过Simulink构建供电系统元件及分布参数模型，对比研究了直接供电与增设隔离变电站2种方案在单相接地故障电流、接触电压、电压质量及谐波污染等关键指标上的差异。仿真结果表明：长距离供电场景下，直接供电方案的局限性更加凸显，供电距离越长，线路末端的电压质量越难满足标准要求，谐波污染相应加剧；发生单相接地故障时，接触电压可高达199 V，远超36 V的安全限值；采用隔离变电站方案可有效延长供电距离，将接触电压控制在36 V的安全范围内，并同步改善末端电压质量、抑制谐波。针对矿井复杂环境中10 kV设备面临的新型电气安全风险，研究进一步提出了保护功能升级措施，包括增设对地绝缘监视、纵向差动保护与铁芯接地保护，优化过载保护整定依据，引入高压带电警示、开盖断电及双重局部接地极监视等强化安全技术，构建了覆盖保护功能与技术要求的全过程安全防护体系，推动安全理念由“被动防护”向“主动预测”转变，为煤矿井下10 kV供电系统的安全稳定运行提供理论与技术支撑。
来源：2026年第5期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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