煤矿采区供电设计Word格式.docx

1、采区变电所要便于对硐室的扩大和设备的增加，同时便于体积较大的变压器等设备直接通过运输上山运到采区变电所硐室减少运输设备的费用。在满足费用要求的同时还要满足顶板坚固，无淋水且通风良好，保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道5。 根据采区巷道布置，要使采区变电所能顺利的通过运输平巷向整个采区的负荷中心（采煤工作面）进行供电。在回风上山和运输上山联络巷处，低压供电距离合理，并且不必移动采区变电所就能对采区的采煤、掘进及回采等进行供电。所以把采区变电所布置在回风上山和运输上山联络巷处。第二节 拟定采区供电系统的原则一、采区高压供电系统的拟定原则1、供综采工作面的采区变（配）电所一般由两回路电源线进行供电

2、，除综采外，每个采区应为一回路；2、双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关；3、采区变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。二、采区低压供电系统的拟定原则1、在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的设备最省；2、原则上一台启动器只能控制一台设备；3、当采区变电所动力变压器超过一台时，应合理分配变压器负荷；4、变压器最好不要并联运行；5、从变电所向各配电点或配电点到用电设备采用辐射式供电，上山及顺槽运输机采用干线式供电；6、工作面配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点进线；7、供电系统严禁回头供电；8、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机组都必须

3、实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；9、局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁）实施。第三节 采区主要设备根据采区巷道的布置和采区的实际情况将采区的主要设备选型如下：采区主要设备选型表序号设备名称设备型号台数电动机安装地点功率kw电压v1刮板输送机SGZ-730/2641台21321140工作面2滚筒式采煤机MG300-W3003转载机ZYC-28顺槽4胶带输送机SDZ-1501506605破碎机PEM980856乳化液泵站MRB-125/321套90

4、7喷雾泵站XPB-250/55308液压安全绞车XAJ-22229SD-80X160上山第四节 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定一、变压器选择注意事项变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要意义。如果变压器容量选择过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数减小；如果变压器容量选择过小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增大，使线圈过热而老化，缩短变压器寿命。既不安全又不经济。二、台数的确定采区变电所变压器在一般情况下是按计算容量选设，不留备用量。其原因是为了尽力减少变电所硐室开拓量，降低供电成本。但是，若采区变电所的供

5、电负荷中有一级负荷（如采区内分区水泵等）时，则变压器台数不得少于两台，以便保证供电的可靠性。三、采区负荷的计算及变压器容量、台数确定本工作面采用MG300W型滚筒式采煤机为综合机械化采煤，为保证供电质量和安全，根据采区巷道布置，按需用系数法计算变压器容量和台数。1、采区电压等级为1140V变压器容量及台数的确定SB1 Pe Kx Kc / cospj 9840.581/0.7815KVA式中：Pe变电所供电设备额定功率之和 Pe 600+264+90+30984KWKx需用系数，Kx0.40.63009840.58cospj加权平均功率因率，按综采工作面，取0.7Kc采区重合系数，取1此变压器

6、所接负荷中有大量的一级负荷，所以必需选择两台（或两台以上）变压器。根据计算结果选择KBSGZY-800/10/1.2干式变压器一台和KBSGZ-500/10/1.2干式变压器一台。2、采区变电所电压等级为660V的变压器容量及台数的确定 5490.49384KVAPe 132+150+85+22+160549KW805490.49所以根据计算结果选择KBSG-500/10/0.693干式变压器一台。第五节 采区低压供电网络的计算一、电缆型号确定根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型电缆用于额定电压为1140V的设备，MYJ

7、V22型电缆用于高压开关至移变的电缆，MYCP用于采煤机组及工作面刮板运输机真空磁力启动器至电动机的电缆，其余所需电缆用MY型。二、电缆长度确定由式： LzLX式中: 系数，橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05LX巷道实际长度m电缆长度计算结果表序 号地 点巷道长度（m）选取电缆长度（m）电 压备 注Z1180200低压橡套Z2185Z310Z45560Z53540Z66570Z7100Z810501105Z9G1120130铠装11G212G3三、选择支线电缆1、由机械强度初定电缆截面橡套电缆满足机械强度的最小截面用电设备名称 最小截面（mm2）采煤机组 3550可弯曲刮板输送机 1635一

8、般输送机 1025回柱液压绞车 1625装岩机 1625调度绞车 46局部风机 46煤电钻 46照明 2.54查书得各电缆截面的长时允许电流IP值如下：主芯线截面mm216255095长期允许电流A364664113173198215260各支线电缆的实际长时工作电流计算如下公式： In （ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ） In电缆中通过的实际工作电流AKx需用系数Pe 电缆所带负荷有功功率之和KWUe 电网额定电压Vpj电动机加权平均效率cospj加权平均功率因数1、满足采煤机组机械强度要求的截面初步截面确定为35 mm2，其IP=173A。采煤机组电缆Z1当中的实际

9、长时工作电流Iz1（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ） 0.6600103/1.73211400.90.9 112.5AIP=173AIz1112.5A采煤机组初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以采煤机组电缆截面取35 mm2。、满足喷雾泵站机械强度要求的截面初步截面确定为6 mm2，其IP=85A。喷雾泵站电缆Z2当中的实际长时工作电流Iz2（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ） 0.6130 20.377AIP=85AIz220.377A喷雾泵站初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以喷雾泵站电缆截面取6mm2。

10、3、满足刮板输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为16 mm2，其IP=85A。刮板输送机机组电缆Z3当中的实际长时工作电流 0.65264 107.2AIP=85AIz3107.2A刮板输送机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以刮板输送机机组电缆要更大些截面取25 mm2。4、满足乳化液泵站机械强度要求的截面初步截面确定为16mm2，其IP=85A。乳化液泵站电缆Z4当中的实际长时工作电流Iz4（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ）90 34.3AIP=85AIz434.3A乳化液泵站初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以乳

11、化液泵站电缆截面取16mm2。5、满足转载机机组机械强度要求的截面初步截面确定为16 mm2，其IP=85A。转载机机组电缆Z5当中的实际长时工作电流Iz5（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ）132660 86.9AIP=85AIz586.9A转载机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以转载机机组电缆要更大些截面取25 mm2。6、满足顺槽胶带输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为10 mm2，其IP=64A。顺槽胶带输送机机组电缆Z6当中的实际长时工作电流Iz6（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ） 0.75150 121

12、.5AIP=64AIz6121.5A顺槽胶带输送机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以顺槽胶带输送机机组电缆截面应更大些取35 mm2。7、满足破碎机机组机械强度要求的截面初步截面确定为6 mm2，其IP=46A。破碎机机组电缆Z7当中的实际长时工作电流Iz7（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ） 0.785 64.2AIP=46AIz764.2A破碎机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以破碎机机组电缆截面要更大些取16 mm2。8、满足液压安全绞车机械强度要求的截面初步截面确定为16m2，其IP=85A。液压安全绞车电缆

13、Z8当中的实际长时工作电流Iz8（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ）22 16.6AIP=85AIz816.6A液压安全绞车初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，但是由于液压安全绞车的供电距离较远，所以液压安全绞车电缆截面取25mm2。9、满足上山胶带输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为10mm2，其IP=64A。上山胶带输送机机组电缆Z9当中的实际长时工作电流Iz9（ KxPe 103）/（1.732Uepjcospj ）160 129.6AIP=64AIz2129.6A上山胶带输送机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以上山

14、胶带输送机机组电缆截面应该更大取35 mm2。四、干线电缆的选择1、总电网的允许电压损失电压等级为1140V的电压允许损失UP1U2NT95%UN 120095% 117VU2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压电压等级为660V的电压允许损失 69395% 66V2、各在线电的电压损失 支线电缆的电压损失按公式UZ （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）来计算。Kf负荷系数Pe电缆所带负荷KWLZ电缆实际长度mUe电网额定电压V电缆导体芯线的电导率m/（.mm2）Ax电缆截面积mm2e加权平均效率 采煤机组Z1段电缆的电压损失UZ1 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）200103/

15、114048.6250.9 57.7V喷雾泵站Z2段电缆的电压损失UZ2 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）604 0.55V刮板输送机Z3段电缆的电压损失UZ3 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 27.5V 乳化液泵站Z4段电缆的电压损失UZ4 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）10 2.75V转载机Z5段电缆的电压损失UZ5 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）40103/660 4.5V顺槽胶带输送机Z6段电缆的电压损失UZ6 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）7035 7.8V破碎机Z7段电缆的电压损失UZ7 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）100

16、16 12.9V液压安全绞车Z8段电缆的电压损失UZ8 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）410 23.5V 上山胶带输送机Z9段电缆的电压损失UZ9 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 23.7V3、计算变压器的电压损失 变压器的电压损失用 UB2% SBUr%cospjUx%sinpj/Se UB2 UB2%U2NTSB变压器负载功率； Ur% 变压器电阻压降百分数； Ux%变压器电抗压降百分数 Se变压器额定容量 U2NT变压器二次侧电压干式变压器KBSGZY800/10/1.2UB2% SBUr%616.50.80.74.430.714100%800 2.87%UB2 2.

17、87%120034.44V干式变压器KBSGZY500/10/1.2315.311.080.74.83500 2.65%UB2 2.65%120031.8V矿用KBSG500/10/0.6933841.130.74.23 2.92%UB2 2.92%69320.23V4、干线电缆的电压损失干线电缆G1的电压损失UGMSUP1UB2UZ 11734.44（41.21+2.75） 38.6V 干线电缆G2的电压损失 11731.8（27.5+0.55） 57.15V 干线电缆G3的电压损失UGMSUP2UB2UZ 6631.8（4.5+7.812.98.7） 13.6V 5、满足电压损失的最小截面

18、 A干线电缆的电压损失V 满足干线电缆G1电压损失的最小截面 AG1 29.782所以满足干线电缆G1电压损失的最小截面为29.782满足干线电缆G2电压损失的最小截面 14.062 所以满足干线电缆G2电压损失的最小截面为14.062满足干线电缆G3电压损失的最小截面 AG3 61.62所以满足干线电缆G3电压损失的最小截面为61.626、按长时工作电流进行校验 按长时工作电流对G1电缆进行校验 Ica1KdePN103/1.732UNcos616.5 208.1A 查表得702电缆的长时允许工作电流为215A，所以干线电缆G1的电缆截面取702。 按长时工作电流对G2电缆进行校验 Ica2

19、KdePN103/1.732UNcos3540.7 192.1A 查表得502电缆的长时允许工作电流为198A，所以干线电缆G2的电缆截面取502。 按长时工作电流对G3电缆进行校验 Ica3KdePN103/1.732UNcos 0.49384 235A 查表得952电缆的长时允许工作电流为260A，所以干线电缆G3的电缆截面取952。 最终选出各段电缆的截面如下：线 路第六节 采区电气设备的选择一、采区高压开关柜的选择1、采区高压开关柜的选择的原则1）根据煤矿安全规程规定，矿用一般高压配电箱适用于煤（岩）与沼气突出的矿井井底主要变电所及主要进风巷道中，作为配电开关或控制保护高压电动机及变压

20、器用。2）根据煤矿安全规程规定，矿用隔爆型高压配电箱适用于煤（岩）与沼气突出的矿井井底主要变电所及所有变电所中，所以配电开关或控制保护高压电动机及变压器用。3）选用高压开关时，除考虑使用场合外，其额定电压必须符合井下高压电网的额定电压等级，额定电流应不小于所控制负荷的长期工作电流。4）高压开关在选择使用时，其断流容量不得小于变电所母线上的实际短路容量。2、选择计算公式及选择条件1） 负荷长期工作电流In= =69.24 A式中 In 长期工作电流，Sn 受控制负荷计算容量，KVA；Ue 电网额定电压，KV。根据负荷的长时工作电流69.24A选择BGP52-100型高压隔爆型真空开关。二、矿用低压隔爆开关选择1、选择原则1）矿用一般开关适用于无沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场几主要进风巷道中。矿用增安型开关适用于有沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场几主要进风巷道和通风良好的硐室中。2）矿用隔爆型开关可使用于沼气突出矿井的任何地点及有沼气和煤尘爆炸危险矿井的采区进风巷、回风巷道以及采掘工作面。矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。3）在选用矿用低压隔爆型开关时，其额定电压必须小于或等于被控制线路的额定电压，其额定电流要大于或等