中国矿业科技大学毕业设计（论文）
题目：矿井供电系统设计
姓名：姓名
专业：矿山机电
班级：教学班
指导教师指导老师
完成日期2012年7月1日
摘要
本设计讲述供电系统中各电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器、电缆的选择方法，并对其的整定及校验，书中详细叙述了电缆及设备的选择原则，井下供电系统采取各种保护的重要性。
本设计方案根据《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》，坚持从实际出发、联系理论知识，在设计过程中，通过各方面的考虑，选用新型产品，应用新技术，满足供电的可靠性、安全性、经济性及技术合理性。
通过设计并与本矿实际相结合，了解了煤矿供电系统运行和供电设备管理情况和煤矿生产管理的基本知识，使自己具有一定的理论知识的同时，又具有较强的实际操作能力及解决实际工程问题的能力，根据矿井的实际情况，在老师和单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范。听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对矿所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。
关键词：矿井供电系统设计
目录
绪论 ------------------------------------------------------------ 4
第一章井田概况 ---------------------------------------------------- 5 第二章地质特征 ----------------------------------------------------- 8
第三章供电系统 ---------------------------------------------------- 13
3.1 供电电源--------------------------------------------------- 13
3.2 电源线路截面选择------------------------------------------- 13
3.2 电力负荷--------------------------------------------------- 14
3.4 地面供配电------------------------------------------------- 19
3.5 井下供配电-------------------------------------------------- 21
第四章采区低压控制电器的选择 -------------------------------------- 26
4.1低压电器电器选择原则 ---------------------------------------- 26
4.2低压电器电器容量及整定计算 ---------------------------------- 26
第五章低压保护装置的选择和整定 ------------------------------------ 28
5、1低压电网短路保护装置整定细则规定 --------------------------- 28
5、2保护装置的整定与校验 --------------------------------------- 28
第六章高压配电箱的选择和整定 -------------------------------------- 31
6、1高压配电箱的选择原则 --------------------------------------- 31
6、2高压配电箱的选择 ------------------------------------------- 31
6、3高压配电箱的整定和灵敏度的校验 ----------------------------- 31
第七章井下漏电保护装置的选择 -------------------------------------- 33
7、1井下漏电保护装置的作用 ------------------------------------- 33
7、2漏电保护装置的选择 ----------------------------------------- 33
7、3井下检漏保护装置的整定 ------------------------------------- 33 第八章井下保护接地系统 -------------------------------------------- 34 结束语 ------------------------------------------------------------- 35 致谢 --------------------------------------------------------------- 36 参考文献 ----------------------------------------------------------- 37
绪论
一、本设计的目标
通过矿井的技改扩能，让我们知道矿井原供电系统不能满足技改后矿井的需要，为了有一个更完善的供电系统，并在“以风定产”“一通三防”的前提条件下，我们深深地清楚供电对矿井的重要性，以致通过供电系统的优化设计，来实现安
全高效矿井；供电系统全以技改后进行设计。
二、本设计内容体系结构
通过供电理论方面的学习并与我矿矿井供电系统实际相结合，对矿井供电系统资料的掌握，来优化原有不足的供电系统，使设计出的供电系统达到最大优化。设计内容体系具体如下：
1）矿井概况。介绍矿井的地理位置、生产现状、通风结构、劳动组织等。
2）矿井电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器、电缆的选择方法，并对其的整定及校验，
3）概算供电费用。本着经济合理的原则，以最低的成本来换取最丰厚的利益。
4）井下供电系统各种保护的整定及校验。
第一章井田概况
1．1 交通位置
荥经县皇仪乡六合煤厂位于荥经县皇仪乡渔泉河南岸，行政区划属荥经县皇仪乡杨湾村梁纸厂社，矿井位于渔泉公路旁，距荥经县城24km，荥经县至雅安市约45 km，雅安市至成都约130km，有高速公路和二级公路相通，交通较为方便。
六合煤厂
图1-1-1荥经县皇仪乡六合煤厂交通位置图
1、2 地形、地貌及水文
矿区地处扬子准地台坳川西台陷之雅安凹褶束与龙门山宝兴褶断束的结合带边缘，为地质构造较复杂区。矿区及其周边地形地貌属构造侵蚀中至高山丘陵地貌，地貌分区为构造剥蚀串珠状中、高丘。地势南东高、北西低，顺层坡与陡坎交互，地形反差极大，地形切割中等—强。区内海拔多在+950m以上，最高点位于
井田中部，海拔+1402m，最低处位于主井西侧，海拔+950m，相对高差452m。地形坡度一般20°左右，最大坡度约45°。
在矿区范围内无大的河流，均为溪流。地表水主要接受大气降水，其丰、枯取决于大气降雨量。矿区大气降雨较为丰富，地表水除部分沿岩石裂隙或层间渗入地下外，大部分地表水是通过片流的形式汇入溪水，再汇入荥河，最终流入长江。地表水排泄为区内的重要排泄途径。
1、3 气象及地震
矿区地处四川盆地西缘，属中纬度偏南地带，为亚热带大陆性温湿季风气候区。其气象特征是：夏季炎热期长，冬季寒冷期短，潮湿多雨、雨量充沛。据县气象站的资料统计：多年平均降雨量为1267mm，6～8月为雨季，月平均最大降雨量为856.6mm(7月份)，月平均最小降雨量为0.2mm(12月份)，湿度大、云雾多、霜期短、日照少、秋雨连绵。冬春与夏秋，白天与早晚温差较大。荥经县多年平均气温15.3℃，最高气温为7月，达34.7℃，最低气温为1月，为-4.2℃，历年12月～2月为冰冻降雪期。多年平均相对湿度85%，最小为37%。
矿区所在荥经县是一个地震多发区，地震震级一般为2.5-3.5级，震中多在荥经县城北及北西，最大一次地震为5.5级，自2002年至今，有小于3.5级地震记录5次。荥经县及附近地区，历史地震活动虽较频繁，但震级小，危害较轻，在四川省地震危险性强度分区表和地震烈度分区图上，该区划为危险性较小的C区，地震基本烈度区划属小于Ⅵ度区。据历史记载，区内未发生过灾害性地震，仅受到过少量微弱地震波及，震中远离矿区范围。
1、4 矿区经济状况
区内居住居民均为汉族，主要从事种植和采矿业。农作物以玉米、高梁、土豆、薯类等为主，经济作物有油菜籽、水果、茶叶等。
1、5 水源和电源
距该矿井8km有荥经县木梯岩电站，距该矿井3km有荥经县皇仪乡岗上电站。荥经县木梯岩电站（属荥经县石滓皇仪供电所管理）和荥经县皇仪乡岗上电站己并入荥经县电网，六合煤矿己与荥经县皇仪乡岗上电站和荥经县石滓皇仪供电所签订了供电协议。
本矿工业和生活用水水源取自主斜井侧溪沟水作为水源，该水源水质较好，经校核满足矿井扩建后的用水需要。
第二章地质特征
2、1 地层
区内出露地层不齐全，最老为中三叠系雷口坡组，最新为侏罗系及第四系松散堆积物，仅有4个正式地层单位。由老至新分述如下。
（一）中三叠统雷口坡组（T2l）
为区内出露的最老地层体。分布于西部（向斜西翼）武同庙、余家湾、红茶园一线，呈近南北向展布，与上覆须家河组平行不整合接触，厚约250m（未见底）。岩性为：下部灰色细—粗粒砂岩、砂砾岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹煤线；中部灰色灰岩；上部紫色钙质粉砂岩薄层泥灰岩、灰色薄至中厚状泥灰岩与灰岩互层。
（二）上三叠统须家河组（T3xj）
分布于大部分地区，是区内的主要含煤地层，总厚约253～811m，平均厚564m，与下伏雷口坡组平行不整合接触，与上覆自流井组整合接触。共划分为三段，各段岩性特征分别为：
一段（T3xj1）：厚约105m左右，假整合于下覆雷口坡组之上。岩性为灰、黄灰色中至厚层粗——细粒长石石英砂岩为主，次为粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹煤层。旋回结构多而明显，下部各旋回的砂岩粒度粗，含砾石。个别具斜层理，旋回间冲刷接触明显，由于冲刷作用使两旋回合为一体的现象时可见及，上部砂岩粒度变细，各旋回的泥质岩增多，此段含煤6-8层，多分布于中部及上部，均为局部可采煤层。
二段（T3xj2）：厚约180m与一段整合接触，为区内主要含煤段。岩性为灰、深灰、黄灰色薄至中厚层中至细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成。上部岩性稳定，以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，夹细砂岩及泥质细砂
岩。下部砂岩层居多，粒度粗，发育斜层理及水平层理、波状层理，由具粗至细的旋回结构构成，岩相变化较大（常见河流向河床相横向接触）。此段含煤10余层，区域可采煤层主要是双龙和三荒四炭两层，其余均为局部可采煤层或煤线。在砂质泥岩、粉砂岩及泥岩中常见含结核状或似层状菱铁矿，含新芦木、苏铁及蕨类等化石。
三段（T3xj3）：发育于全区，且物质成份近似，厚约270m，与上覆及下伏二段整合接触。一般由灰、浅灰、黄灰、深灰色中至厚层中细粒长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩等组成多个沉积旋回。中下部产淡水瓣鳃化石，偶见煤线或团块。
（三）中下侏罗统自流井组（J1-2z）
出露于向斜核部，由紫、灰色泥岩、砂质泥岩及灰色砂岩、钙质砂岩等组成。与下覆须家河组三段整合接触，厚192-257m，厚度、岩性较稳定。以紫、紫灰色中至厚层状长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，砂岩与砂质泥岩或泥岩常互为夹层。
（四）中侏罗统新田沟组（J2xt）
为区内除第四系外的最新地层，出露于向斜核部（矿区东部），与中下侏罗统自流井组整合接触，厚约360m。岩性为灰色中至厚层状细粒长石石英砂岩、薄层钙质细砂岩、紫色泥岩夹灰绿色薄层粉砂岩或泥质粉砂岩。上部砂岩中夹泥灰岩，砂岩具斜层理。
（五）第四系：主要为现代坡、残积层及冲洪积层，后者普遍发育于各级沟、河谷地带，其厚度不等，一般5m左右。现代坡、残积层分布于较缓坡地带，地形较为平缓，以残积为主，为灰色含角砾砂土、亚粘土层，厚0.5～1m。有庄稼地及少量居民点。
2、2 构造
井田位于四川盆地西缘北端，区域上地处扬子准地台四川台坳川西台陷之雅安凹褶束与龙门山宝兴褶断束的接合带边缘，地质构造较复杂。区内为荥经大向斜南段倾伏端，两翼为断裂切割。主要构造线为北西～南东向、近南北向，部分北东向褶皱、断裂，褶皱背斜紧密，向斜开阔平缓。
2、3 煤层
区内含煤地层为上三叠统须家河组（T3x），含煤层位是须家河组第一、二段，共含煤九层，由上而下分别为：蛮炭、三荒四炭、大双龙、双龙、上连、下连、独连子、硬板炭和宽沙炭。其中三荒四炭、双龙煤层为区域可采煤层，其余为局部可采煤层。
三荒四炭煤层层位全区稳定，上距蛮炭17.88m，下距大双龙煤层70.30m；双龙煤层位于煤组的中段，上距大双龙煤层28.04m，下距上连煤层6.27～35.51m；下连煤层仅居于上连煤层之下，上距上连煤层4.63m，下距宽砂炭116.67m。
本矿井批准开采双龙煤层，该煤层赋存于须家河组第二段地层中，为全区可采煤层。煤层倾角8～12°，一般由2个煤分层组成。上分层厚0.06～0.59m，平均0.42m；下分层厚0.06～0.47m，平均0.26m。开采区域煤层平均厚0.56m。夹矸多为泥岩及粉砂质泥岩，厚0.03～0.70m，平均厚0.33m。煤层顶板为薄层砂质泥岩夹粉砂岩，底板为砂质泥岩及粉砂岩
2、4 矿井水文地质
1、地表水
在矿区范围内无大的河流，均为溪流。地表水主要接受大气降水，其丰、枯取决于大气降雨量。矿区大气降雨较为丰富，地表水除部分沿岩石裂隙或层间渗入地下外，大部分地表水是通过片流的形式汇入溪水，再汇入荥河。地表水排泄
为区内的重要排泄途径。
2、地下水
矿区地下水主要含水层各特征分别如下：
1）、第四系孔隙含水层
矿区第四系堆积物遍布全区，主要为坡残积层，由风化砂质粘土及岩石碎屑组成，厚度多在5米以内，其位置较高者为透水层，反之则为弱含水层。地下水多由此层分散泄出。
2）、中—下侏罗统自流井组、新田沟组孔隙、裂隙含水带
主要由厚层状长石石英砂岩含水，厚度大于300米，其内泉水流量小于2公升/秒，呈下降泉泄出。水源主要由降水补给，本层整合于下伏煤系地层之上，其地下水可直接补给煤系层含水带。
3）、上三叠统（须家河组）煤系层孔隙、裂隙含水带
为矿区的含煤地层，主要由页岩、细砂岩、中粒长石石英砂岩组成，总厚大于300m，为一背斜构造，有数层不透水的页岩、泥质砂岩。深部断裂不发育，形成自流水，接近地表处裂隙较发育，形成风化裂隙潜水带。埋深一般小于10m，其水主要由大气降水补给，并排泄于低洼地及沟谷。在下部中粗粒砂岩形成孔隙含水带，厚约200m。该层中地下水出露普遍，泉水流量一般小于3公升/秒，多沿层面裂隙或构造裂隙涌出。
4）、中三叠统雷口坡组
以泥质类岩为主，夹砂质页岩，结晶泥质灰岩厚大于50m，未见喀斯特现象，只有雨季在局部见有泉水流出，流量2.5公升/秒，旱季无水，属微弱至不含水层。
上述岩层中，细砂岩、长石石英砂岩为含水层，页岩、泥质砂岩、泥岩为隔水层。
综上所述，地下水类型主要为坚硬裂隙、孔隙水，由大气降水补给，水文地质条件属简单类型。
据我矿测定，矿井+818m水平正常涌水量10m3/h，最大涌水量20m3/h，矿井水主要来自斜井揭穿含水层水；+775m水平涌水量极少，正常涌水量0.3m3/h，最大涌水量0.6m3/h。
2、5 矿井开采条件
1、瓦斯
依据雅市安监【2010】340号雅安市安全生产监督管理局对该市2010年度矿
绝对涌出量为 6.19m3/min，相对涌出量为井瓦斯等级鉴定结果的批复：矿井CH
4
53.03m3/t，属高瓦斯矿井。
2、煤尘
根据四川省煤炭产品质量监督检验站检测报告，本矿开采的双龙煤层煤尘无爆炸危险性。
3、煤层自燃倾向性
根据四川省煤炭产品质量监督检验站检测报告，本矿开采的双龙煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层，历年开采未发生过煤层自燃现象。
4、地温
矿井地温正常，无热害影响。
5、冲击地压
根据本矿井及周边矿井开采情况，矿井无冲击地压。
第三章供电系统
3.1 供电电源
设计矿井采用两回路电源供电。一回来至荥经县木梯岩电站（属荥经县石滓皇仪供电所管理），电压10KV，供电距离8km，采用一趟架空线路输送至地面变电所。另一回来至荥经县皇仪乡岗上电站，电压10KV，供电距离3km，采用一趟架空线路输送至地面变电所。
正常情况下。矿井电源应采用分列运行方式。若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续行和可靠性。带电备用电源的变压器应热备用；若冷备用，必须保证备用电源能及时投入正常运行。
3.2 电源线路截面选择
1、按经济电流密度选择电源线路截面:
开采后期井下最大负荷时计算有功电力负荷654.4KW. 电源线路截面;
A 1=I
n
/J
=41.98/1.15
=36.5 mm2
式中： A——电源线路计算截面, mm2；
I n ——电源线路中正常负荷时持续电流，I
n
=S
B1
/(3×U
e
×cosφ) =654.4/( 3×10×0.9) =41.98；
J——经济电流密度，A/mm2,，钢芯铝绞线取J=1.15A/mm2
由《设指》查取电源线路型号为：LGJ-3×50型钢芯铝绞线
2、校验方法：
（1）、按持续允许电流校验电缆截面：
查表得线路LGJ-3×50型钢芯铝绞线安全载流量；环境温度为25℃时为220A,考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81，则I
X2
=220×0.81=178.2(A),
I
X
=178.2A>I=41.98A, 电源线路安全载流量符合要求。
(2)、按电压损失校验电源线路截面：
查表得线路LGJ-3×50型钢芯铝绞线单位负荷矩电压损失百分数；当cosφ=0.9时为0.824%/MW.KM.计算有功电力负荷654.4KW.
来至荥经县木梯岩电站电源线路电压降（长度8Km）
U
%=0.6544×8×0.824%=4.31%<5%.合格
1
来至荥经县皇仪乡岗上电站电源线路电压降（长度3Km）
%=0.6544×3×0.824%=1.62%<5%.合格
U
2
根据以上计算结果，矿井双回路电源线路选用LGJ-3×50型钢芯铝绞线，并能为矿井后期扩能留有余量。矿井采用双回路电源线路，当任一回路出现故障或检修时，另一回路可承担井下所供范围内全部负荷用电。
3.2 电力负荷
设备总台数： 43台
设备工作台数： 34台
设备总容量： 1383.3kW
设备工作容量： 1006.4kW
有功负荷： 654.4kW
无功负荷： 396.24kVAR
功率因数： 0.76
补偿用电容器总容量： 150kVAR
补偿后无功负荷： 246.24kVAR
补偿后功率因数： 0.94
吨煤耗电量： 37.9kW.h/t
附电力负荷统计表。
电力负荷计算表
15
煤矿矿井供电系统图规范标准 第一章为提升矿井技术管理水平，提高矿井供电的可靠性、指导现场生产和技术改造，服务灾变状况下的应急救援，特制定该规范。 第二章矿井供电系统图绘制依据《煤矿安全规程》第四百五十条要求。 第三章矿井供电系统图分为四种： 1、矿井供电系统总图：图中设备包括井上下6kV 及以上变配电设备。 2、变电所供电系统图：图中设备包括本变电所内高低压电气设备。 3、机房、硐室、配电点供电系统图：图中设备包括本机房、硐室、工作面配电点及3 台以上电气设备的地点的高低压电气设备。 4、与供电系统图纸相配套使用的接地系统图，并与漏电检测相配合使用。 第四章供电系统图内容包括：供电系统图、图例、技术参数明细栏、标题栏四部分。 1. 图例 1）地面变电站供电系统按开关柜主接线方式绘制。 2 ）井上设备、设施图形符号执行GB/T4728-2000 标准。 3 ）井下设备、设施图形符号执行MT/T570-1996 标准（见 附件一）。 上述标准未涵盖的新设备、设施可自行设定图例，但须在图中增设图例栏标出并说明（非标准图例）。 2. 标准图幅（单位伽）
表中B、L—图纸幅面的宽、长。 e图纸不留装订边时，图纸幅面与图框的间距。 c、a图纸留有装订边时，图纸幅面与非装订边图框、装订边图框的间距。 ⑴尽量采用标准图幅，优先选用横幅。 ⑵必要时可分幅成图，形成图册。图册推荐选用A3图幅标 准。 3 .标题栏 标题栏位于图纸右下角。标题栏内容包括：名称（图纸名称及单位名称如XX公司XX矿井，该处须加盖单位公章）、图纸编号（专业序列编号，成套图纸总张数、第几张）、签字区（签 字栏目包括设计制图、校对审核、机电部长、机电副总、机电矿长、签字日期。签字须由本人手写签）。根据供电系统图等级不同，标题栏分为全矿供电系统图标题栏和变电所（包括配电点、采掘头面）供电系统图标题栏两种（见附件二） 。 4．技术参数明细栏受图幅限制，图中设备不易标注的参数等内容，可在图上另设明细栏集中标注。明细栏设在标题栏上方，格式可参照所须标注的参数内容自行设计。 第五条图幅与图框尺寸规定：供电系统图使用标准图幅，全矿供电系统图使用A0 或A1 图幅（若供电系统复杂，可采用A0 加长图幅），各变电所供电系统图使用A2 或A3 图幅，配电点、采掘头面供电系统图使用A3 图幅。
煤矿井下供电设计规范-GB--
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煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
新临江煤矿（水井湾矿井） 供电设计 （一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电 站不同电源母线端，电压 10kV ，供电距离 2km ，采用一趟 LGJ-3×70 型架 空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 ? A e = n = = 60.14 mm 2 e J 1.15 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用 LGJ-3×70。 60.14 mm 2 <70mm 2 ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷 1078.2kW 。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路 LGJ-3×70 允许载流量：环境温度为 25℃时为 275A （查表），考 虑环境温度 40℃时温度校正系数 0.81，则 Ix=275×0.81=222.75（A ） Ix=222.75A>I=69.17A 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=0.9 时为 0.644%/MW.km （查表） 则电源线路电压降为：△U 1%=1.0523×2×0.644%=1.36%<5% 式中：电源线路长取 2km 。 全矿计算电流： 1078.2 3 10 0.9 = 69.17（A ）
来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置 及使用情况统计详见表 10-1。 设备总台数 47 台 设备工作台数 36 台 设备总容量 1653.25kW 设备工作容量 1421.65kW 有功负荷 1078.2kW 无功负荷 801.54kvar 视在功率 1346.33kVA 功率因数 0.82 按补偿后功率因数达到约 0.95，则所需补偿电容容量为 0.82 0.82 -1- 0.95 0.95 -1 =377.38kvar 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装 BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置 2 套，补偿无功功率 420kvar 。补 偿后： 无功功率： 381.54kvar 视在功率： 1145.24kVA 功率因数： 0.95 矿井投产时年耗电量：2632802kW.h ，吨煤电耗 29.24kW.h/t 。 Q =P cos 2 1 -1 1 -1 - cos 2 Q = 1078.2
矿井供电系统、井下供电安全及矿井供电电网保护 重点： 1、掌握矿井供电系统知识 2、掌握采区供电系统知识 3、掌握井下供电安全知识 4、掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围 5、掌握矿井电气保护装置的要求 6、熟练掌握漏电的危害，原因和漏电保护原理及漏电保护装置 7、熟练掌握保护接地的作用及保护接地的要求 8、熟练掌握过电流保护知识 难点： 1、变压器中性点运行方式 2、漏电保护和保护接地 一授课内容 （一）矿井供电系统 1、矿井供电的基本要求： （1）供电安全（2）供电可靠（3）供电经济（4）供电技术合理 2、电力负荷的分类： （1）一级负荷（2）二级负荷（3）三级负
3 、煤矿电压等级： （1）高压不超过10000v ，（2）低压不超过1140v，（3）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过127v ,(4) 远距离控制线路的额定电压不超过36v，（5）采区电气设备使用3300v供电时，必须制定专门的安全措施。 4.10kv电压直接下井供电：随着井下机械化程度的提高，采掘供电电压在一些矿井已不能满足要求，6kv工作面机组容量的加大， 开始采用10kv电压直接下井。 （1）大型矿井： a、可以提高电网输送电能的能力，扩大合理供电范围。 b、在输送能量一定的情况下，输电所需导线的截面也越小。（2）中小矿井： a、减少因设置35kv/6kv变电所而造成的多余容量初装增容费。 b、减少了年运行费用。 C、简化了供电系统，减少了电网事故，提高了运行的可靠性。（3）供电安全措施： a、必须通过指定检验机构的技术鉴定。 b、10kv系统投入前，必须按有关规定进行验收、检查、实验。 c、10kv系统投入运行后，必须按有关规定进行各项实验鉴定工作。 d、必须设置10kv单相接地保护，保护接地，并按有关规定进
煤矿井下供电设计指导书 （综采篇） 引文：本指导书主要依据GB50417-2007《煤矿井下供配电设计规范》中相关内容进行编制，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》中的有关规定。 第一章井下综采供电设计概述 1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设备布置，采煤方法，主要运输设备。 2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。 3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。 表3 煤矿常用的电压等级及用途
4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。 第二章 井下电力负荷统计及计算 我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定： 1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率； 2、其他设备，一般采用需要系数法计算。 S= cos d K Pe φ ?∑ 式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kV A ） ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设 备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备 实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74 r η—线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般 为0.95～0.98。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9 cos Φ—加权平均功率因数,取0.85 第三章 变压器的选型 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得过大，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值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。因此，正确的计算负荷和选用变压器是井下供电设计中的重要组成部分，必须予以重视。我矿根据多年来的实践经验，整合了一套计算方法，供有关单位及技术人员参考。 一、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算 S b = cos d K Pe φ ?∑ 可知 式中:Sb —变压器计算容量,KV A ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容 量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际 所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74
课程设计名称：供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业：电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气10—1班 姓名：陈景辉 学号：1005710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2. 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 3. 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 关键字：电能；供电系统；变电
前言 (1) 1 变电所主接线方式 (2) 1.1 对变电所主结线的要求 (2) 1.2 变配电所主接线的选择原则 (2) 1.3 变电所主变压器的一次侧接线方式 (2) 1.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式 (5) 2 工厂负荷计算的方法 (7) 2.1 工厂低压侧负荷计算 (7) 2.2 清河门煤矿负荷计算过程 (8) 2.3 电容器的选择 (10) 2.4 主变压器的选择 (12) 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
矿井供电系统概述 第一节矿井供电概述 一、电力系统 煤矿用电来自地方电力系统。电力系统是由发电厂发电机、输电线路、升压或降压变电设备所组成的整体。 电力系统主要环节: 1、发电厂：水力发电、火力发电、核电站。 2、变电所：22万、11万、35KV、10KV、6KV等； 3、电力网：由变电所和电力线路组成。电力网分为低压（1kv 以下）、高压（3-330kv）、超高压（330-1000kv）、特高压 （1000kv以上）； 二、电压等级 1、额定电压能使受电器、发电机、变压器等设备正常工作 的电压。 2、额定电压等级： 煤矿电压等级及应用围
三、电力负荷分类： 矿山电力负荷分为三类： 第一类负荷（一级负荷）：突然中断供电，将造成生命危害；导致重大设备破坏且难以修复；打乱复杂的生产过程，给经济造成重大损失者。涌水量大的矿井的主排水泵；矿井主要通风机；具有瓦斯及水患的立井载人提升机等均为第一类负荷。一级负荷要用双回路独立电源供电。 第二类负荷（二级负荷）：突然中断供电，造成大量减产。如大型矿井地面空压机，提升运输设备，向综采工作面供电的采区变电所
等。二级负荷一般由双回路供电，也可用一回专用线路供电。 第三类负荷（三级负荷）：不属于一、二类负荷的用电设备。对供电无特殊要求。 四、煤矿企业对供电的要求： 1、供电可靠 2、供电安全 3、供电经济 4、供电质量 第二节矿井供电系统 矿井供电系统取决于井田围、煤层埋藏深度、设计年产量、开采方式、涌水量及开采的机械化电气化程度等因素。一般分为深井供电和浅井供电。 一、深井供电系统：对于开采煤层埋藏深、用电负荷大、供电距离 长的矿井，直接将6kv或10kv高压送入井下的系统一般称为深井供电。神东矿区属于深井供电。 二、浅井供电系统：煤层埋藏浅、负荷较小、供电距离短，可通过 井筒或钻孔直接将低压送入井下，成为浅井供电。 三、综采工作面供电系统
某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所
和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失：
编号：SM-ZD-43447 矿井供电系统及供电安全Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
矿井供电系统及供电安全 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 第一节矿井供电系统 本章节主要讨论煤矿企业对供电的要求及用户的分类矿井供电系统矿井设备布置、硐室要求采区工作面配电点的设备布置及配电系统;供电系统的拟定原则对供电的要求： 1. 供电可靠就是要求供电不间断。 2. 供电安全必须严格遵照规程的规定进行供电作业确保安全。 3. 保证充足的供电量; 4. 技术经济合理 煤矿电力用户分为以下三类 1. 一类用户一级负荷凡因突然中断供电会发生人身伤亡事故或损坏重要设备且难以修复或给国家经济带来很大损失者属于这一类。这一类用户有矿井主通风机、主要提升设备、主排水设备。
2. 二类用户二级负荷凡因突然停电造成大量减产者属于这一类。例如造成企业运输停顿、经济发生较大损失者。 3. 三类用户三级负荷凡因突然停电对生产没有直接影响者属于这一类。例如机修厂及生活福利设施等。 电压等级井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级 一、高压不超过10000V 二、低压不超过1140V 三、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过127V 四、远距离控制线路的额定电压不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时必须制定专门的安全措施。 1．矿井供电系统 1) 深井供电系统特点是高压电能用电缆送到井下直到采区变电所一般在井底车场设置井下中央变电所在采区设置采区变电所。由矿井地面变电所利用沿着井筒敷设的铠装电缆把6KV的高压电能送至井下中央变电所
煤矿井下供配电设计规范目次 1总则 2井下供配电系统与电压等级3井下电力负荷统计与计算 4井下电缆选择与计算 4·1电缆类型选择 4·2电缆安装及长度计算 4·3电缆截面选择 5井下主(中央)变电所设计5·1变电所位置选择及设备布置5.2设备选型及主接线方式 6采区供配电设计 6·1采区变电所设计 6·2移动变电站 6·3采区低压网络设计 7井下电气设备保护及接地7·1电气设备及保护 7·2电气设备保护接地 8井下照明 本规范用词说明 附：条文说明 1总则
1.0.1为在煤矿井下供配电设计中贯彻执行国家有关煤炭工业建设的法律、法规和方针政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节约电能和安装维护方便，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt／a及以上新建矿井的井下供配电设计。 1.0.3煤矿井下供配电设计应从我国国情出发，依靠科学技术进步，采用国内外先进技术，经实践检验成熟可靠的新设备、新器材，提高煤炭工业的装备水平和安全管理水平。 1.0.4煤矿井下供配电设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2井下供配电系统与电压等级 2.0.1下列用电设备应按一级用电负荷设计，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。 1井下主排水泵： 2下山采区排水泵： 3兼作矿井主排水泵的井下煤水泵： 4经常升降人员的暗副立井绞车； 5井下移动式瓦斯抽放泵站。 2.0.2下列用电设备应按二级用电负荷设计，其配电装置宜由两回电源线路供电，并宜引自不同的变压器和母线段。当条件受限制时，其中一回电源线路可引自本条规定的同种设备的配电点处。 1暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备； 2经常升降人员的暗副斜井提升设备、副井井底操车设备、元轨运输换装设备； 3供综合机械化采煤的采区变(配)电所； 4煤与瓦斯突出矿井的采区变(配)电所； 5井下移动式制氮机； 6井下集中制冷站； 7不兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、井底水窝水泵； 8井下运输信号系统； 9井下安全监控系统分站。
目录 第一章系统概况 ......................... 错误!未定义书签。 第一节供电系统简介 .............................................................. 错误!未定义书签。第二节中央变电所高压开关及负荷统计 .............................. 错误!未定义书签。 一、G-03高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 二、G-04高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 三、G-05高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 四、G-07高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。 五、G-08高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。 六、G-09高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。第三节中央变电所高压开关整定计算 .................................. 错误!未定义书签。 一、计算原则......................................................................... 错误!未定义书签。 二、中央变电所G-01、G-06、G-11高爆开关整定：....... 错误!未定义书签。 三、中央变电所G-03高爆开关整定：............................... 错误!未定义书签。 四、中央变电所G-04、G-08高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 五、中央变电所G-05、G-07高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 六、中央变电所G-09高爆开关整定：............................... 错误!未定义书签。 七、中央变电所G-02、G-10高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 八、合上联络开关，一回路运行，另一回路备用时Ⅰ、Ⅱ段高压开关整定 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 九、定值表（按实际两回路同时运行，联络断开）：....... 错误!未定义书签。第四节井底车场、硐室及运输整定计算............................. 错误!未定义书签。 一、概述................................................................................. 错误!未定义书签。 二、供电系统及负荷统计..................................................... 错误!未定义书签。 三、高压系统设备的选型计算............................................. 错误!未定义书签。第五节660V系统电气设备选型............................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第六节660V设备电缆选型..................................................... 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第七节短路电流计算 .............................................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第八节低馈的整定 .................................................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 三、对于1#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 四、对于4#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 五、对于YB-02移变............................................................. 错误!未定义书签。 六、对于YB-04移变............................................................. 错误!未定义书签。
新临江煤矿(水井湾矿井) 供电设计 (一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端，电压10kV ，供电距离2km ，采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 全矿计算电流： ） （A 17.699 .01032 .1078=??= I 14.6015 .117.69===J I A n e 2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。 2 mm ＜702 mm ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路LGJ-3×70允许载流量：环境温度为25℃时为275A （查表），考虑环境温度40℃时温度校正系数，则Ix=275×=（A ） Ix=＞I= 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为：△U 1%=×2×%=%＜5% 式中：电源线路长取2km 。 来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。 设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数 按补偿后功率因数达到约，则所需补偿电容容量为 ??? ? ??---=1cos 11cos 1202??P Q ??? ? ??-?--?=195.095.01 182.082.012.1078Q = 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套，补偿无功功率420kvar 。补偿后： 无功功率： 视在功率：
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=...cos ...cos cos cos 212211???? 加权平均效率计算公式：
en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结 果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥，初步筛选出符合条件 的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。
煤矿井下供电设计规范 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为 GB50417—2007，自 2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、、2....、. 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括： 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际
第一章电气 第一节供电电源 一、地方及矿区电力系统现状 山西煤炭运销集团张家湾煤业有限公司井田位于该矿位于大同市南郊区云岗镇白庙村西十里河北岸，行政隶属大同市新荣区上深涧乡管辖。该煤业有限公司当前供电源实际情况为：于该矿办公楼附近建有一座10kV变电所，其两回供电电源采用10kV 架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离9.5km，架空导线选用LGJ-70mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线选用LGJ-70mm2。变电所安装S9-1000/10/6kV 1000kVA变压器2台，采用一用一备运行方式。 本矿周围电源情况： 于本矿东北面大约8km的上深涧乡建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；于本矿正东大约9.5km的吴官屯建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%； 综上周围电源情况分析，矿井电源可靠，供电质量有保证；完全能够满足本矿生产生活供电的需要。 二、矿井供电电源 该矿现有10kV变电所设施已不满足本矿供电要求，考虑本矿的用电负荷大小、线路长度、允许电压损失等条件并结合矿井负荷地理分布和矿井周围电源情况，根据电力系统规划，本设计对该矿10kV变电所进行升级改造。该变电站两回电源分别为：其两回供电电源仍采用10kV架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离
9.5km，架空导线改用LGJ-185mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线改用LGJ-185mm2。两回电源一回工作，另一回带电备用，完全能够满足本矿在供电安全性、可靠性、供电容量等方面的要求，矿井两回电源线路均为专线，严禁装设负荷定量器。 地区电力系统地理接线示意图见图11-1-1。 第二节电力负荷 本矿设备在矿井最大涌水时，经负荷统计计算电力负荷为： 矿井用电设备总台数： 149台 矿井用电设备工作台数： 118台 矿井用电设备总容量： 4216.8kW 矿井用电设备工作容量： 3462.75kW 补偿前矿井计算有功功率： 2438.31kW 补偿前矿井计算无功功率： 2223.33kVar 补偿前矿井计算视在容量： 3299.79kVA 补偿前矿井自然功率因数： 0.70 10kV母线补偿用电容器容量： 1500kVar 补偿后折算至10kV侧计算有功功率： 2438.31kW 补偿后折算至10kV侧计算无功功率： 723.33kVar 补偿后折算至10kV侧计算视在容量： 2543.34kVA 补偿后矿井功率因数： 0.96 全矿年耗电量： 755×104 kWh 吨煤电耗： 25.17kWh 具体电力负荷统计见表11-2-1。 变压器选择见表11-2-2。
9矿山生产系统设计 9．4 供电系统设计 9.4.1 概述 一供电的重要性和基本要求 电力是企业生产的主要能源。对企业应做到可靠、安全全和生产的需要，企业对供电提出以下基本要求：供电安全、供电可靠、供电优质、供电经济。 1.供电安全 在电能的供应、分配和使用过程中，不应发生人身伤亡和设备损坏事故。对于煤矿生产来说，由于主要是地下作业，工作环境特殊，供电线路和电气设备易受损坏，可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电，确保安全生产。 2.供电可靠 供电可靠就是要求供电具有连续可靠性。供电中断时不仅影响企业生产，而且可能损坏设备，产生废品，甚至发生人身伤亡事故。而煤矿一旦断电，不仅影响产量，还有可能引发瓦斯集聚、淹井、人身伤广和设备损坏，严重时将造成矿井的破坏。为了保证供电的可靠性，通常采用双电源。双电源可来自不同变电所或发电厂或同一变电所的不同母线上。对于煤矿，在一个电源发生故障的情况下，另一电源应能满足对主要个产设备的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。 3.供电优质 在保证安全和可靠供电的前提下，还要保证供电的质量，用电设备在额定值下运行性能最好。因此要求供电质量方面有稳定的电压和频率，电压和频率足衡量电能质量的重要指标。
具体有以下4项指标： (1)电压：额定电压电压偏差不得超过允许值，电动机±5％，白炽灯+3％~-2.5。 (2)频率：额定频率50Hz，频率偏差不得大于±0.4％~±1％。 (3)波形：正弦波形，波形上不得有高次谐波产生的毛刺，以防造成电力污染。 (4)平衡度：三相电网电压平衡。 4．供电经济 一般考虑下列3个方面； (1)尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资。 (2)尽量降低设备材料及有色金属的消耗量。 (3)注意降低供电系统的电能损耗及维护费用。 此外，企业还要求有足够的电能。这不仅要求电力系统或发电厂能提供充裕的电能而且要求企业供电系统的各项供电设施具有足够的供电能力。 二电力负荷分类 为了满足电力用户对供电可靠性的要求，即停电所造成的影响不同．同时又考虑到供电的经济件，根据用电设备在企业中所处的重要地位，以方便在不同情况下区别对待，通常将电力负荷分为3类。 1．一类负荷(一级负荷) 凡因突然小断供电，可能造成人身伤亡事故或重要设备损坏事故，给国民经济造成重大损失的或在政治上产生不良影响的负荷，均属于一类负荷。如钢厂炼钢炉，停电30min，即造成炼钢炉报废；电解铝厂，停电15min，即造成电解槽
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为 GB50417—2007，自 2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、2.O.3、2.0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5.1.4(4.5.6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.2.1、7.2.8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括： 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址：湖北省武汉市武昌区武珞路442号，邮编：430064)，以便今后修订时参考。