二采区开拓期间供电系统设计说明书
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机电科长：
机电矿长：
总工程师：
霄云煤矿机电科
二〇一七年十月二十日
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一、负荷统计与变压器选择
表1.1 12-01-03移动变电站主要负荷统计表
表1.2 12-01-21移动变电站主要负荷统计表
1、根据供电系统的拟定原则，变压器的选择计算原理如下：
（1）东翼五联配电点处12-01-03移动变电站选型计算
S=Kx Pe
=0.45*280.5/0.6=210.38(KVA)
cosφpj
注：二采区开拓期间为炮掘，现场倾角较缓，根据《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第2页表格得知此处的需用系数Kx一般取0.45，平均功率因数cosφpj取0.6。
所以东翼五联配电点选用型号为KBSGZY-1000/10/0.69型移动变电站符合要求。
（2）东翼轨道配电点处12-01-21移动变电站选型计算
2
S=Kx Pe
=0.45*120/0.6=90(KVA)
cosφpj
注：二采区开拓期间为炮掘，现场倾角较缓，根据《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第2页表格得知此处的需用系数Kx一般取0.45，平均功率因数cosφpj取0.6。
所以东翼轨道配电点选用型号为KBSGZY-630/10/0.69型移动变电站符合要求。
二、高压电缆选择和校验
1、东翼五联配电点用2012#高压电缆截面选择和校验计算
（1）长时负荷电流
Ig=3
=0.45*280.5*1000/1.732/10000/0.6/0.95 3×cosφpj×ηpj
=12.79（A）
注：Kx---需用系数，同该第一部分变压器校验选取值；加权平均效率ηpj取0.95。
MYJV22-3*95型高压电缆长时载流量283A，满足2012#高压电缆长时负荷电流初选要求。
（2）按经济电流密度选择高压电缆截面积
Aj=I n
=12.79/1/2.25=5.68（mm2）
n×I j
3
4
注：Ij —经济电流密度，通过查阅《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第28页表3-2得知Ij 约为2.25A/ mm 2 （3）按电缆短路时热稳定选择电缆截面积 由于
I d.max
(3)=
S 3U pj
故A min =I d.max
(3)
t f C
=52000/1.732/10.5/2/93.4=15.3（mm 2）
注：I d.max (3)
---最大三相稳态短路电流；C---电缆芯线热稳定系数，中间有接头的电缆C 取93.4，无接头时C 取159；tf---短路电流作用的假象时间；S d.max ---系统最大运行方式下，电缆首端发生三相短路时的短路容量，MVA ；一般指地面变电所和井下中央变电所母线最大运行方式下的短路容量，霄云煤矿井下中央变电所10KV 母线最大运行方式下的短路容量为52MVA （由矿井初步设计查得）。以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第28页得知。
MYJV22-3*95型高压电缆截面积大于电缆短路时热稳定要求的最小截面积A min ，该型号电缆满足热稳定要求。
2、东翼轨道配电点用2011#高压电缆截面选择和校验计算 （1）长时负荷电流 Ig =
3 3×cos φpj ×ηpj
=0.45*120*1000/1.732/10000/0.6/0.95
5
=5.469（A ）
注：Kx---需用系数，同该第一部分变压器校验选取值；加权平均效率η
pj 取
0.95。
MYJV22-3*50型高压电缆长时载流量192A ，满足2011#高压电缆长时负荷电流初选要求。
（2）按经济电流密度选择高压电缆截面积 Aj =
I n n×I j
=5.469/1/2.25=2.43（mm 2）
注：Ij —经济电流密度，通过查阅《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第28页表3-2得知约为2.25A/ mm 2 （3）按电缆短路时热稳定选择电缆截面积 由于
I d.max
(3)=
S 3U pj
故A min =I d.max (3)
t f C
=52000/1.732/10.5/2/93.4=15.3（mm 2）
注：I d.max (3)
---最大三相稳态短路电流；C---电缆芯线热稳定系数，中间有接头的电缆C 取93.4，无接头时C 取159；tf---短路电流作用的假象时间；S d.max ---系统最大运行方式下，电缆首端发生三相短路时的短路容量，MVA ；一般指地面变电所和井下中央变电所母线最大运行方式下的短路容量，霄云煤矿井下中央变电所10KV 母线最大运
行方式下的短路容量为52MVA（由矿井初步设计查得）。以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第28页得知。
MYJV22-3*50型高压电缆截面积大于电缆短路时热稳定要求的最小截面积A min，该型号电缆满足热稳定要求。
三、低压电缆选择和校验
1、东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-55）干线电缆（1）线缆初选
I n=x e
3U×η×cosφ
=0.45*140.5*1000/1.732/0.85/0.7=90.96（A）注：Kx---需用系数；加权平均效率ηpj对于干线而言一般取0.8-0.9，这里取0.85；平均功率因数cosφpj可以取0.7; 以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第12页得知。
型号为MYP3*70+1*25型的低压电缆长时载流量为215A，满足要求。（2）按允许电压损失校验电缆截面
① 12-01-03移动变电站电压损失计算
ΔU b=S b
S e
(U r×cosφpj+U x×sinφpj)U e
=280.5*(0.0061*0.7+0.0446*0.7141)*660/1000=6.685（V）
注：Ur---变压器在额定负荷下内部电阻上压降百分数；
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Ux---变压器在额定负荷下内部电抗上压降百分数；
Sb---选择变压器计算的需用容量，KVA；
Se---选择变压器额定容量，KVA；以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页得知。
②干线电缆电压损失计算
ΔU g=K x×Pe×L z×1000
e
(R0+X0×tanφpj)
=0.45*140.25*0.65*1000(0.315+0.078*1.020)= 24.524（V）
注：∑Pe ---干线电缆所带设备额定功率之和，KW；
Lz---电缆长度，Km；
Ue---干线额定电压，V；
tanφpj---干线电缆平均功率因数角对应的正切值，取1.020；
以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页知。经以上计算得知该干线末端电压损失：
ΔU=ΔU b+ΔU g+ΔU Z=6.685+24.524=31.21（V）
由于660V电压等级允许电压损失不得超过额定值的10%(99V)，所以该电缆选型负荷要求。
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2、东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-63）干线电缆（1）线缆初选
I n=x e
3U×η×cosφ
=0.45*140.5*1000/1.732/0.85/0.7=90.96（A）注：Kx---需用系数；加权平均效率ηpj对于干线而言一般取0.8-0.9，这里取0.85；平均功率因数cosφpj可以取0.7; 以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第12页得知。
型号为MYP3*70+1*25型的低压电缆长时载流量为215A，满足要求。（2）按允许电压损失校验电缆截面
① 12-01-03移动变电站电压损失计算
ΔU b=S b
S e
(U r×cosφpj+U x×sinφpj)U e
=280.5*(0.0061*0.7+0.0446*0.7141)*660/1000=6.685（V）
注：Ur---变压器在额定负荷下内部电阻上压降百分数；
Ux---变压器在额定负荷下内部电抗上压降百分数；
Sb---选择变压器计算的需用容量，KVA；
Se---选择变压器额定容量，KVA；以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页得知。
②干线电缆电压损失计算
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ΔU g=K x×Pe×L z×1000
U e
(R0+X0×tanφpj)
=0.45*140.25*0.65*1000(0.315+0.078*1.020)= 24.524（V）
注：∑Pe ---干线电缆所带设备额定功率之和，KW；
Lz---电缆长度，Km；
Ue---干线额定电压，V；
tanφpj---干线电缆平均功率因数角对应的正切值，取1.020；
以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页知。经以上计算得知该干线末端电压损失：
ΔU=ΔU b+ΔU g+ΔU Z=6.685+24.524=31.21（V）
由于660V电压等级允许电压损失不得超过额定值的10%(99V)，所以该电缆选型负荷要求。
3、东翼轨道配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-32）干线电缆（1）线缆初选
I n=x e
3U e×ηe×cosφe
=0.45*60*1000/1.732/0.85/0.7=39.697（A）
注：Kx---需用系数；加权平均效率ηpj对于干线而言一般取0.8-0.9，这里取0.85；平均功率因数cosφpj可以取0.7; 以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第12页得知。
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型号为MYP3*50+1*25型的低压电缆长时载流量为113A，满足要求。（2）按允许电压损失校验电缆截面
① 12-01-21移动变电站电压损失计算
ΔU b=S b
S e
(U r×cosφpj+U x×sinφpj)U e
=120*(0.0065*0.7+0.0395*0.7141)*660/630=4.115（V）
注：Ur---变压器在额定负荷下内部电阻上压降百分数；
Ux---变压器在额定负荷下内部电抗上压降百分数；
Sb---选择变压器计算的需用容量，KVA；
Se---选择变压器额定容量，KVA；以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页得知。
②干线电缆电压损失计算
ΔU g=K x×Pe×L z×1000
U e
(R0+X0×tanφpj)
=0.45*60*1.15*1000(0.864+0.088*1.020)/660= 44.87（V）
注：∑Pe ---干线电缆所带设备额定功率之和，KW；
Lz---电缆长度，Km；
Ue---干线额定电压，V；
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tanφpj---干线电缆平均功率因数角对应的正切值，取1.020；
以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页知。经以上计算得知该干线末端电压损失：
ΔU=ΔU b+ΔU g+ΔU Z=4.115+44.87=48.986（V）
由于660V电压等级允许电压损失不得超过额定值的10%(99V)，所以该电缆选型负荷要求。
4、东翼轨道配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-36）干线电缆（1）线缆初选
I n=x e
3U×η×cosφ
=0.45*60*1000/1.732/0.85/0.7=39.697（A）
注：Kx---需用系数；加权平均效率ηpj对于干线而言一般取0.8-0.9，这里取0.85；平均功率因数cosφpj可以取0.7; 以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第12页得知。
型号为MYP3*50+1*25型的低压电缆长时载流量为113A，满足要求。（2）按允许电压损失校验电缆截面
① 12-01-21移动变电站电压损失计算
ΔU b=S b
S e
(U r×cosφpj+U x×sinφpj)U e
=120*(0.0065*0.7+0.0395*0.7141)*660/630=4.115（V）
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注：Ur---变压器在额定负荷下内部电阻上压降百分数；
Ux---变压器在额定负荷下内部电抗上压降百分数；
Sb---选择变压器计算的需用容量，KVA；
Se---选择变压器额定容量，KVA；以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页得知。
②干线电缆电压损失计算
ΔU g=K x×Pe×L z×1000
e
(R0+X0×tanφpj)
=0.45*60*1.15*1000(0.864+0.088*1.020)/660= 44.87（V）
注：∑Pe ---干线电缆所带设备额定功率之和，KW；
Lz---电缆长度，Km；
Ue---干线额定电压，V；
tanφpj---干线电缆平均功率因数角对应的正切值，取1.020；
以上公式参考《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》第14页知。经以上计算得知该干线末端电压损失：
ΔU=ΔU b+ΔU g+ΔU Z=4.115+44.87=48.986（V）
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由于660V 电压等级允许电压损失不得超过额定值的10%(99V)，所以该电缆选型负荷要求。
四、高低压短路电流计算
1、高压短路电流的计算
（1）东翼五联配电点处12-01-03移动变电站高压侧 ①计算系统电抗 X d.min =U pj 2S d.min =10.5*10.5/49.2=2.2409(Ω) X d.max =
U pj 2S d.max
=10.5*10.5/52=2.1202(Ω)
注：Upj---电源平均电压，对于10KV 网络选取10.5，单位KV;
Sd---井下中央变电所10KV 母线的短路容量，最大运行方式下的短路容量为52MVA ，最小运行方式下的短路容量为49.2MVA （由矿井初步设计查得）。
②东翼五联配电点处12-01-03移动变电站至中央变电所段高压电缆的电阻和电抗 R g = R i ×L i 1000n i=1=0.236*3.14=0.74104(Ω)
X g = X i ×L i 1000
n i=1
=0.096*3.14=0.30144(Ω)
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注：Xi---第i 段高压电缆每千米电抗，Ω/km ；Ri---第i 段高压电缆每千米电阻，Ω/km ；Li---中央变电所至该移变的第i 段高压电缆，单位取km;
通过以上计算得知该变压器高压侧最大三相短路电流和最小两相短路电流
I 12?01?03g ?d.max
(3)
=
pj 3× R g +(X d.max
+X g
)2
=2393.84（A ）
I 12?01?03g ?d.min (2)
=
pj 2× R g +(X d.min
+X g )2=1982.559（A ）
注：Upj---电源平均电压，对于10KV 网络选取10.5，单位KV; （2）东翼轨道配电点处12-01-21移动变电站高压侧 ①计算系统电抗 X d.min =U pj 2S d.min =10.5*10.5/49.2=2.2409(Ω) X d.max =
U pj 2S d.max
=10.5*10.5/52=2.1202(Ω)
注：Upj---电源平均电压，对于10KV 网络选取10.5，单位KV;
Sd---井下中央变电所10KV 母线的短路容量，最大运行方式下的短路容量为52MVA ，最小运行方式下的短路容量为49.2MVA （由矿井初步设计查得）。
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②东翼轨道配电点处12-01-21移动变电站至中央变电所段高压电缆的电阻和电抗 R g = R i ×L i 1000n i=1=0.449*2.3=1.0327(Ω)
X g = X i ×L i 1000
n i=1
=0.107*2.3=0.2461(Ω)
注：Xi---第i 段高压电缆每千米电抗，Ω/km ；Ri---第i 段高压电缆每千米电阻，Ω/km ；Li---中央变电所至该移变的第i 段高压电缆，单位取km;
通过以上计算得知该变压器高压侧最大三相短路电流和最小两相短路电流
I 12?01?21g ?d.max
(3)
=
pj 3× R g +(X d.max
+X g
)2
=2438.09（A ）
I 12?01?21g ?d.min (2)
=
U ×10002× R g +(X d.min
+X g )2=1949.61（A ）
注：Upj---电源平均电压，对于10KV 网络选取10.5，单位KV; 2、低压短路电流计算
（1）东翼五联配电点处12-01-03移动变电站低压侧 ① 该变压器每相电阻、电抗计算 R b =
?P×U 2e
2S e
2=6100*0.693*0.693/1000/1000=0.00293(Ω)
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X b =
Z b
2?
Z b
2= U d %×
10U 2e 2S e
2 ?R b 2=0.0214(Ω)
注：?P ---变压器短路损耗，单位取W ；U2e---变压器二次测平均电压，单位取KV ；Se---变压器额定容量，KVA ；Ud%---变压器阻抗百分数。
② 变压器低压侧短路电流 由于 R =R g K b 2+R b +R d ，∑X min =X d.min K b
2+
X g K b
2+X b +X d ，
∑X max =
X d.max
K b
2+
X g K b
2+X b +X d
注： R ---低压短路点至系统电源（井下中央变电所）之间的电阻，单位取Ω；Kb---变压器的变比；Rg---低压短路点至系统电源之间的高压电缆电阻，单位取Ω；Rb---变压器每相电阻；Rd---低压短路点至变压器之间低压电缆电阻值，单位取Ω；X d.min ---系统最小运行方式下的系统电抗值，单位取Ω；X d.max ---系统最大运行方式下的系统电抗值，单位取Ω；Xb 、Xg 、Xd 性质同上。 可根据设定的EXCEL 计算表求得：
I 12?01?03d ?d.max (3)
=
U ×1000
3× ( R)2+( X max )2
=11193.11（A ）
I 12?01?03d ?d.min (2)
=
U ×1000
2 min 2
=9541.096（A ）
此时对应的变压器一次侧电流为(变压器联结方式为Yd11)：
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I 12?01?03d ?d.max (3)g
=
I 12?01?03d ?d.max (3)
K b
=11193.11/14.43=775.68（A ）
I 12?01?03d ?d.min (2)g
=I 12?01?03d ?d.min
(2)
3K =9541.096/1.732/14.43=381.75（A ）
③东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-55）干线电缆末端短路电流（电缆型号为MYP3*70,长650米）
I 01?04?55d
(2)
=
U pj ×1000
2× ( R)2+( X min )2
=1518.16（A ）
④东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-63）干线电缆末端短路电流（电缆型号为MYP3*70,长850米） I 01?04?63d (2)
=
U ×1000
2 min 2
=1184.19（A ）
（2）东翼轨道配电点处12-01-21移动变电站低压侧 ① 该变压器每相电阻、电抗计算 R b =?P×U 2e
2S e
2=4100*0.693*0.693/630/630=0.00496(Ω)
X b =
Z b
2?
Z b
2
= U d %×
10U 2e 2S e
2 ?R b 2=0.03009(Ω)
注：?P ---变压器短路损耗，单位取W ；U2e---变压器二次测平均电压，单位取KV ；Se---变压器额定容量，KVA ；Ud%---变压器阻抗百分数。
② 变压器低压侧短路电流
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由于 R =R g K b 2+R b +R d ，∑X min =X d.min K b
2+
X g K b
2+X b +X d ，
∑X max =
X d.max
K b
2+
X g K b
2+X b +X d
注： R ---低压短路点至系统电源（井下中央变电所）之间的电阻，单位取Ω；Kb---变压器的变比；Rg---低压短路点至系统电源之间的高压电缆电阻，单位取Ω；Rb---变压器每相电阻；Rd---低压短路点至变压器之间低压电缆电阻值，单位取Ω；X d.min ---系统最小运行方式下的系统电抗值，单位取Ω；X d.max ---系统最大运行方式下的系统电抗值，单位取Ω；Xb 、Xg 、Xd 性质同上。 可根据设定的EXCEL 计算表求得： I 12?01?21d ?d.max (3)
=
pj 3× ( R)2+( X )2
=9387.867（A ）
I 12?01?21d ?d.min (2)
=
U pj ×1000
2× ( R)2+( X min )2
=8023.757（A ）
此时对应的变压器一次侧电流为(变压器联结方式为Yd11)：
I 12?01?03d ?d.max (3)g
=I 12?01?03d ?d.max
(3)
K b
=9387.867/14.43=650（A ）
I 12?01?03d ?d.min (2)g
=
I 12?01?03d ?d.min (2) 3K b
=8023.757/1.732/14.43=321.04（A ）
③东翼轨道配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-32）干线电缆末端短路电流（电缆型号为MYP3*25,长1150米） I 01?04?32d (2)
=
U ×1000
2 min 2
=341.8（A ）
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④东翼轨道配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-36）干线电缆末端短路电流（电缆型号为MYP3*25,长1350米） I 01?04?36d (2)
=
U ×1000
2 min 2
=291.84（A ）
五、高低开关保护整定
1、低压开关保护定值计算
（1）东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-55）
① 由于该开关面向的是非掘进机的掘进工作面，K x 查表知取0.45。 ② 过载保护整定值计算
I g.zd =K x I e =0.45*140.25*1.15=72.58（A ），整定73A ③ 短路保护整定值计算
I s.zd ≥I eq +K x I e =60*1.15*6+0.45*80.25=450.11（A ） ④ 短路保护整定倍数 n s =
I s.zd I g.zd
=450.11/72.58=6.2,取6
⑤ 灵敏系数校验 K sen =
I 01?04?55d (2)
n s ×I g.zd
=1518.16/6/73=3.466>1.5
满足灵敏度要求。
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（2）东翼五联配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-63）
① 由于该开关面向的是非掘进机的掘进工作面，K x 查表知取0.45。 ② 过载保护整定值计算
I g.zd =K x I e =0.45*140.25*1.15=72.58（A ），整定73A ③ 短路保护整定值计算
I s.zd ≥I eq +K x I e =60*1.15*6+0.45*80.25=450.11（A ） ④ 短路保护整定倍数 n s =
I s.zd I g.zd
=450.11/72.58=6.2,取6
⑤ 灵敏系数校验 K sen =
I 01?04?63d (2)
n s ×I g.zd
=1184.19/6/73=2.704>1.5
满足灵敏度要求。
（3）东翼轨道配电点KBZ2-400型馈电开关（01-04-32） ① 由于该开关面向的是非掘进机的掘进工作面副风机，K x 取1。 ② 过载保护整定值计算
I g.zd =K x I e =1*60*1.15*0.7=48.3（A ），整定48A ③ 短路保护整定值计算
高压供电设计步骤及公式、参数说明(试行）
地面供电系统高压供电设计程序、步骤 一、供电设计报告说明 1-1矿井概述 1-2矿井供电系统概述 １-2－１矿井地面供电系统 1－２-2矿井井下供电系统 1-３电气安全技术措施 二、矿井负荷统计（每条线路) 2-1地面电源线路负荷参数统计 ２-２供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算) 三、短路电流、电压损失计算 3-1短路电流计算 （绘制图、表,供井下变电所设计、计算时采用) 3-2电压损失计算 (矿井高压供电线路最远的两个点) 四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验 4-1矿井电源线路选择、校验 4－2高压电气设备选择、校验 五、整定保护 （整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1 注：高压供电设计要求有目录，页码
井下变电所高压供电设计程序、步骤 （建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明 1-1变电所概述 1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定 1-3电气安全技术措施 二、负荷统计 (列表说明) 三、高压电气设备的选择、校验 四、高压电缆的选择、校验 五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明)
采用的公式、系数等参数说明 变压器的容量选择及校验 一、采区负荷统计及变电站台确定 注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取 二、 变压器容量、型号的确定 移动变电站负荷统计： S b ＝dj K P x e φcos ?∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电(下）式10-３-1 ） ∑? +=e X P P K max 6.04.0 (煤矿电工手册—矿井供电（下）式１0-３-３ ） 式在:S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ； ∑P ——参加计算的所有用电设备(不包括备用）额定功率之和，KW ； Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数;参照表10－３-１综采工作面取0.7； X K ——需用系数;其中： Ｐm ａx ——最大电动机的功率，K Ｗ; 三、选用变压器的主要技术数据表 四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算,可省略）
弘利煤矿东采区设计说明书 前言 国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿位于阿克地区拜城县城北24km处。距阿克市163km，距库车县城116km，距南疆铁路库车站110km，矿井有柏油路与拜城县城直接相连，交通便利。 国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿为煤炭工业结构调整“十五”规划9万吨/年生产能力改扩建矿井，2005年1月矿井委托煤炭设计研究院有限责任公司编制完成了初步设计、安全专篇，并通过专家审查。目前矿井已通过验收，为证照齐全的合法生产矿井。 矿井采用混合斜井开拓，目前矿井生产水平为一水平，井底水平标高为+1915m，生产采区为中央采区，共布置有两条井筒，即混合斜井和中央采区回风斜井。混合斜井采用单钩串车提升，主要承担煤炭、矸石提升、运送设备、材料和人员任务，作矿井进风井，并兼作矿井一个安全出口。中央采区回风斜井作矿井回风井，并兼作矿井一个安全出口。目前矿井各大生产系统完善，中央采区即将回采完毕，为保证矿井采掘接续，决定委托有资质的单位编制东采区设计。 受国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿委托，我院承担该矿东采区设计的编制工作，严格按照《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计规定》及相关法律法律要求进行本次采区设计。设计要求矿井合理安排东采区工程施工进度，以保证采区接续要求；中央采区回采完毕后，东采区方可进行回采，严禁矿井两个采区同时生产，严禁矿井超通风能力生产。
一、编制设计的依据 1、维吾尔自治区地质矿产局第八地质大队2002年6月编制的《拜城县温巴什煤矿东竖井生产地质报告》及国土资源厅新国土资储认[2002]116号对该报告矿产资源储量认定书、维吾尔自治区矿产资源储量评审中心新国土资储评审[2002]060号对该报告评审意见书； 2、维吾尔自治区矿产资源储量评审中心2005年1月18日对《拜城县温巴什煤矿东竖井生产地质报告》资源储量重新分割的说明； 3、《国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿改扩建初步设计（代可研）》、《安全专篇》、《设计变更》； 4、煤炭科学研究总院分院2007年8月编制完成的《国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿开采煤层瓦斯抽放设计》； 5、维吾尔自治区国土资源厅下发的采矿许可证； 6、《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型煤矿设计规定》； 7、现场收集的有关资料。 二、设计的指导思想 1、认真贯彻执行国家安全生产的方针，提高矿井机械化开采水平，改善井下工人的工作环境，降低工人的劳动强度。 2、为保障煤矿的安全生产和煤矿职工的人身安全，减少煤矿安全事故的发生，设计针对井下煤层开采条件及不安全因素，采取有效的防治措施。 3、依靠科技进步，积极推广各项行之有效的先进技术和经验。 4、贯彻改革精神，在公共设施方面，本着高能低耗，有利生产，方便生活，环保的原则。 5、优化井下开拓布署，减少井巷工程量，多做煤巷，少做岩巷。力求低投入高产出。 6、尽量利用矿井现有生产、生活系统及设施。
第六章采区供电设计 一、采区变电所位置的选择 采区变电所的位置一般设在两条采区上山之间，在特殊情况下，也可以设在其它合适的地方，采区变电所的位置应遵循下述原则： 1、应尽量靠近采区用电设备的负荷中心； 2、顶底板条件好，且无淋水及地质构造影响； 3、通风条件好、设备运输方便，且进出线易于敷设。 二、确定供电电压及供电方案 1、采区及设备的供电回路确定 采区用电设备的供电回路数，决定于用电设备的负荷等级。采煤工作面或掘进工作面的所有机电设备，如果由于某种原因对它们停电，仅仅对产量有所影响，而不会引起人员生命发生危险等重大事故，此时，可采用单回路供电。 对于采区变电所的电源进线回路数要通过分析决定，如果一个矿井的采区较多，那么某一采区停电一段时间，对整个矿井的产量影响并不大，对这样的采区供电时，采用一路电源的供电系统便可满足要求了，不需要设置备用电源。 对于采用综合机械化采煤的矿井，如果仅设置一个或两个采煤工作面就能完成全矿的计划产量，频繁停电，必将影响全矿生产任务的完成，因此对这类采区供电时，便可考虑设置备用电源，采用双回路或环形供电系统。 对采区中的每一台机电设备来讲，如果停电，仅局部影响生产，采用一路电源对它们供电即可。 对于个别设置了地位十分重要的分区水泵的采区，由于这样的水泵属于一类负荷，如果它和采区机电设备由同一个采区变电所供电，那么对这样的采区变电所供电时，必须设置备用电源，而且由采区变电所对这些水泵供电时，也必须采用双回路或环形供电系统。 2、供电电压等级的确定 目前，在采区供电设计中，采区变电所的入线电压，一般采用6000V。对出线电压，380V 的电压已逐步淘汰。由于设备的功率越来越大，为了减少线路的电能损失，一般在660V与1140V电压之间。对于功率较大的设备，要尽可能选用1140V的电压等级。对一般功率的设备，要视具体情况而定。部分大型现代化矿井综采工作面电牵引采煤机组已使用3000V电压。 三、负荷分析与统计 为了正确地设计一个新采区供电系统，首先必须对采区的负荷情况进行全面分析，其内容包括：用电设备的名称、数量、电压等级、功率、功率因数、负荷系数等有关参数，另外
设计条件与要求 1.独立完成与毕业设计说明书配套的毕业设计0号图纸（或折合为0号图纸）一张（不包括毕业设计说明书中的插图）以上。 2. 把各章节中的计算、分析、比较以与最后确定的内容系统地加以说明。 3.毕业设计说明书一份7000字以上。 4.绘制一张A0供电系统图。
摘要 电力是现代化矿山企业生产的主要动力来源，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方式双满足生产的需要。煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动化创造了有利条件，不断地改善矿工的劳动条件。现代的煤矿生产机械无不以电能作为直接（用电动机拖动）或间接（用气压驱动）的动力，矿山的照明、通讯和信号也都使用电能。对矿山企业进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高经济效益与保证安全生产方面都十分重要。 本次设计的内容是采区供电。井下采区变电所是井下各个动力负荷集中的地方，采区供电是否安全、可靠、经济、合理将直接关系到人身、矿井和设备安全与采区生产的正常进行。所以，在对采区变电所的位置选择以与供电设备的选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行由于井下工作环境十分恶劣，因此，此次设计在供电上即采用可靠的防止人身触电危险外，还正确选择了电气设备的类型与参数，并采用了合理的供电、控制和保护系统，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。 本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站；高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关，各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器。高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。通过短路电流、开关继电保护整定的计算和保护接地的确定，使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活，以与功耗低，保证采区供电安全、经济、高效平稳运行。 关键词：变电所，电力，供电方式，采区变电所
**工业高等专科学校毕业设计****煤矿首采区开采设计 作者：*** 系别： 专业班级： 指导教师： 完成日期：
目录 前言 (2) 第一章概述 (3) 第一节矿井自然状况及资源条件 (4) 第二节矿井设计及生产概况 (7) 第二章采区概况及地质特征 (10) 第一节采区概况 (10) 第二节采区地质情况 (10) 第三节采区煤层特征及储量 (12) 第四节采区水文地质情况 (13) 第三章采区设计方案 (16) 第一节采区设计方案 (16) 第二节采区巷道布置 (16) 第四章采区开拓 (19) 第一节采区生产能力、服务年限及采区工作面个数 (19) 第二节采区准备与回采 (19) 第五章采区各生产系统及主要设备 (25) 第一节采区运输与提升系统 (25) 第二节采区通风与降温系统 (32) 第三节采区排水系统 (37) 第四节采区供水、注浆及压风、注氮系统 (39) 第五节采区供电系统 (49) 第六节采区监测监控与通信 (51) 第七节避灾路线 (53) 第六章采区主要技术经济指标 (54) 第七章采区主要安全技术措施 (55) 第八章采区矿压及冲击地压观测设计方案 (60) 第九章劳动定员及劳动生产率 (64) 第一节劳动定员 (64) 第二节劳动生产率 (68)
前言 ****煤矿西约30km处，行政区划属新疆维吾尔自治区**县**镇管辖，是设计年产120万吨的大型现代化矿井，矿井与2009年9月1日动工建设，预计2011年9月1日正式投产，建设工期24个月。井田内含有可采煤层一层，即A1煤层，A1煤层平均厚度，南北走向，矿井共分两个水平，六个采区，即+1200m水平和+750m水平， 11、12、13、14、21、23采区，11采区是矿井首采区，首采区分南、北翼生产，片盘斜井开拓，主斜井、副斜井、回风斜井均可作为首采区内的三条上山使用，系统简单，投产快。 一、设计基础资料及依据 1、**煤矿首采区地质说明书及附图。 2、**煤矿勘探地质报告及三维地震地质报告。 3、**煤矿初步设计。 4、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等国家有关煤矿设计和建设的规程规范文件。 二、设计指导思想 结合**煤矿周边现有煤矿的生产状况，在对矿井现有资料充分调研的基础上,并结合实际地质情况,采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，力求实现采区高产、高效，体现良好的经济效益，为矿井将来稳定高产高效打好基础。
毕业设计（论文） （说明书） 题目：煤矿采区供电设计 姓名： 编号： 平顶山工业职业技术学院 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 姓名何俊华 专业矿山机电 任务下达日期年月日 设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目： A．编制设计 B．设计专题（毕业论文） 指导教师 系(部)主任 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）答辩委员会记录 电力工程系矿山机电专业，学生何俊华于年月日 进行了毕业设计（论文）答辩。 设计题目：煤矿采区供电设计 专题（论文）题目：煤矿采区供电设计 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生何俊华毕业设计（论文）成绩为。 答辩委员会人，出席人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委
员：，，， ，，， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语 第 1 页 毕业设计（论文）及答辩评语：
煤矿采区供电设计 摘要 电力是煤矿企业的主要能源，由于井下特殊环境，为了减少井下自然灾害对人身和设备的危害，这就要求我们对煤矿企业采取一些特殊的供电要求和管理方法。由于电能够方便而经济地有其他形式的能量转化而得，又能简便而经济地转化成其他形式的能量供应使用;无论是工业还是居民生活，电能的应用极为广泛，一旦中断可能造成人员伤亡、设备损坏、生产停顿、居民生活混乱。所以搞好供电工作对工矿企业生产和职工生活的正常进行具有十分重要的意义。 此次设计注重能力和技能训练的原则，结合工业企业电气化、电气工程自动化电气控制的目标，以供电设计基础能力为主兼顾供电系统的运行和设备维护与管理等知识。设计搜索、总结了供电方面的知识，为供电设计提供了参考依据。 本次设计的对象是——平煤股份六矿公司采区供电，由于矿区开采煤层深、用电负荷大井下涌水量大、机械程度高所以选用深井供电系统。 采取供电要求——采区供电是否安全可靠，技术和经济合力将直接关系到人身，矿井和设备的安全及正常生产，由于矿井工作环境特殊，正确选择电气设备和导线，并采用合理供电控制和保护系统，以确保电气设备安全和防止瓦斯煤尘爆炸。 关键词：电力，供电，采区，设计
摘要 随着矿井开采深度的不断延伸和采掘设备容量的不断增大，工作面的耗电量骤增。如果继续采用以往由采区变电所用低压向工作面供电的方式，显然是不经济、不合理的。为此，专门设计、制造了移动变电站，移动变电站可以放在采掘工作面附近平巷的轨道上，可随工作面的推进而移动，并将采区变电所送来的高压电降为与采掘设备电压等级相符的电压后，供给采掘设备使用。供电距离大大缩短，可大幅减少电压损失，提高供电质量和供电的经济性。本设计通过对采区负荷的分析和计算选取变压器，根据短路电流的计算，选择并校验高压配装置和低压保护箱。最后，选取并校验了电力电缆，进行了必要的继电保护整定，完成了整个设计。 关键词：高压配电装置；干式变压器；低压保护箱 I
ABSTRACT As the depth of mining equipment to extend the capacity of growing, the consumption leve l face.if you continue to be used to face with low power,that is not the economy and unreasonal. In this regard, special design making mobile substations, and move parts can be placed in orbit around face, but in the face of moves and power is reduced to a level consistent with equipment of the voltage on, the supply of equipment using.Power distance is shorten,can significantly reduce the voltage loss, improve the quality of power supply and power supply of the economy. This design through to the mining area load analysis and calculation of the selection transform according to the calculation of short-circuit current, Select and check high pressure devices and low voltage protection case.In the end, select and check the power cable, the necessary of relay protection setting, to complete the whole design. KEY WORDS: High voltage power distribution equipment；Dry type transformer；Low voltage protection case II
福建邵武煤业有限公司 采区供电设计 一、原始资料： 1、井田设计能力50万吨/年。 2、井田内布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。 3、矿井瓦斯等级：低等级。 4、采区煤层倾角：18°─32°/26° 5、设计煤层:K2=1.76－2.15m/2.15m。 6、年工作日：300天，日工作小时：14小时。 7、矿井电压等级及供电情况：该矿井供电电源进线采用双回路电 源电压35kv，变电所内设有630kv，35/6.3kv变压器两台和400kv，6/0.4kv变压器两台，承担井下和地面低压用电负荷。用两条高压电缆线下井，电压等级为6kv，经中央变电所供给采区变电所。二、设计要求： １、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。 ２、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 ３、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 ４、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。
目录 第一节采区变电所位置的确定-------------------------------------------4 一采区供电对对电能的要求----------------------------- 5 二费用和环境要求--------------------------------------------------------5 第二节拟定采区供电系统的原则-----------------------------------------6 一采区高压供电系统的拟定原则------------------------- 7 二采区低压供电系统的拟定原则--------------------------------------7 第三节采区主要设备------------------------------------- 7 第四节采区负荷的计算及变压器容量、台数确定-------------------8 一变压器选择注意事项-------------------------------- 8 二台数的确定---------------------------------------- 8 三采区负荷的计算及变压器容量、台数确定----------------------9 第五节采区低压供电网络的计算----------------------------------------9 一电缆型号确定----------------------------------------------------------10 二电缆长度确定----------------------------------------------------------10 三选择支线电缆----------------------------------------------------------11 四干线电缆的选择-------------------------------------------------------15 第六节采区电气设备的选择----------------------------------------------21 一采区高压开关柜的选择------------------------------ 22 二矿用低压隔爆开关选择------------------------------ 22 第七节短路电流的计算----------------------------------------------------24
一、采区防突专项设计 （一）采区瓦斯地质概况 1. 地质构造及煤层赋存情况 煤层赋存条件及其稳定性、煤的结构类型及工业分析、煤的坚固性系数、煤层围岩性质及厚度、水平（采区）煤层（附综合柱状图说明）、可采储量、地质构造类型及特征、断层与火成岩分布、水文地质情况。 2. 瓦斯赋存情况 分煤层瓦斯含量及瓦斯成分、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等原始参数、钻孔穿过煤层时的瓦斯涌出动力现象、邻近区域瓦斯地质情况。 （二）采区设计说明 1. 采区巷道布置 2. 采区供电、运输、行人等生产系统 3. 煤层开采顺序、采煤工艺、工作面接替顺序等 （三）通风系统说明 通风系统必须独立可靠。 （四）防突设施（设备）设置 （五）防突设计 1. 区域综合防突设计 （1）区域预测情况 说明区域预测（开拓前预测）的方法、临界值及区域划分结果等。 （2）区域防突措施 ①开采保护层 保护层的选择、沿走向及倾斜的保护范围及抽采被保护层瓦斯的方式等。 ②预抽煤层瓦斯 预抽煤层瓦斯的方式选择、钻孔控制范围、钻孔参数设计、封孔要求等。
（3）确定区域效果检验的方法 开采保护层、预抽煤层瓦斯的效果检验方法的选取，临界值的确定，检验区域内钻孔分布设计。 （4）确定区域验证的方法 石门揭煤、煤巷掘进工作面和采煤工作面进行区域验证的方法的选取及临界值的确定。 2. 局部综合防突设计 （1）确定工作面预测方法 采用的临界值、最小预测超前距等。 （2）工作面防突措施工程设计 石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计、煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计。 （3）确定工作面效果检验方法石门及其他揭煤工作面、煤巷掘进工作面、采煤工作面防突措施效果检验方法的选取及钻孔的布置及临界值的确定。 （4）安全防护措施 采区避难所设置、反向风门、挡栏、远距离爆破措施、压风自救系统等。 3. 首采面防突工程量 主要通风系统、瓦斯治理巷道工程量，各类钻孔工程量等。 （六）监控系统、传感器设置 （七）抽采系统设计（抽采系统、瓦斯计量安设） （八）附图 1. 瓦斯地质图 2. 采区巷道布置平、剖面图 标明瓦斯治理巷道，并要反映钻场、钻孔布置参数等。
高压供电设计步骤及公式、参数说明（试行）
地面供电系统高压供电设计程序、步骤 一、供电设计报告说明 1-1矿井概述 1-2矿井供电系统概述 1-2-1矿井地面供电系统 1-2-2矿井井下供电系统 1-3电气安全技术措施 二、矿井负荷统计（每条线路） 2-1地面电源线路负荷参数统计 2-2供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算） 三、短路电流、电压损失计算 3-1短路电流计算 （绘制图、表，供井下变电所设计、计算时采用）3-2电压损失计算 （矿井高压供电线路最远的两个点） 四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验 4-1矿井电源线路选择、校验 4-2高压电气设备选择、校验 五、整定保护 （整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1 注：高压供电设计要求有目录，页码
井下变电所高压供电设计程序、步骤 （建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明 1-1变电所概述 1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定 1-3电气安全技术措施 二、负荷统计 （列表说明） 三、高压电气设备的选择、校验 四、高压电缆的选择、校验 五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明）
采用的公式、系数等参数说明 变压器的容量选择及校验 一、采区负荷统计及变电站台确定 负荷统计表 名称 设备型号 台数 电 动 机 备 注 额定功率kW 额定电压kV 额定 电流 A 注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取 二、 变压器容量、型号的确定 移动变电站负荷统计： S b ＝dj K P x e φcos ?∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-1 ） ∑? +=e X P P K max 6.04.0 （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-3 ） 式在：S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ； ∑P ——参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW ； Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数；参照表10-3-1综采工作面取0.7; X K ——需用系数；其中： P max ——最大电动机的功率，KW ； 三、选用变压器的主要技术数据表 型号 额定容量kVA 额定电流（A ） 额定电压kV 损耗K Ｗ 阻抗电压％ 备注 高压 低压 空载 负载 四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算，可省略）
吕沟煤矿采区设计说 明
河南煤化集团 河南永锦能源有限公司吕沟矿 81采区设计说明书 编制人：曹远锋 总工程师：赵少亭 矿长：郭金旺
吕沟矿81采区设计审批审批意见
目录 第一章设计依据 (1) 第二章矿井概况 (2) 1、矿井现生产采区情况 2、新采区、新水平情况 3、开采81采区的必要性 第三章 81采区概况 (3) 第一节采区位置及范围、储量 (3) 1、采区位置及范围 2、地面情况及受生产影响程度 3、采区储量 第二节地质勘探情况 (4) 第三节地层及标志层 (4) 1、地层 2、主要标志层 第四节地质构造 (3) 第五节水文地质特征及充水因素 (3) 1、81采区水文特征 2、81采区主要充水因素 第六节煤层赋存特征 (6) 1、煤层赋存特征 2、瓦斯 3、煤尘 4、煤层自燃 5、地温 第七节地表特征 (7) 第八节煤质 (7) 第九节采区存在问题及建议 (7) 第四章采区设计方案的确定 (7) 第一节方案的提出、确定 (7)
1、设计方案 2、方案对比与确定 第二节设计方案 (13) １、设计原则 2、巷道布置 3、主要巷道设计 第三节工程量、工期及初期投入预算 (17) 1、工程量 2、工期 3、初期投入预算 第五章采煤方法及工艺、设计能力、服务年限 (16) 1、采煤方法 2、采煤工艺 3、采区设计能力 第六章采区安全生产系统 (19) 第一节主运输系统 (19) 1、主运输路线 2、采区运煤设备选型： 第二节辅助运输系统 (24) 1、巷道原始参数 2、基本参数选择： 3、选型计算 第三节排水系统 (25) 第四节通风系统 (25) 1、矿井通风现状 2、通风线路、风量配备 3、81采区通风容易时期 4、81采区通风困难时期 第五节供电系统 (37) 1、采区基本情况
煤矿采区供电设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
内蒙古蒙发煤炭有限责任公司 呼和乌素煤矿煤矿 4101综采工作面供电设计 单位：机电科 编制：张东东 日期： 2012年8月1日 呼和乌素煤矿采区供电设计 一、原始资料： 1、井田设计能力120万吨/年。 2、井田内布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。 3、矿井瓦斯等级：低等级。 4、采区煤层倾角：0°─5° 设计煤层:4#。 2 / 24 二、设计要求： １、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。 ２、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 ３、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 ４、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。
目录
第一节、采区移动变电站位置的确定 一、采区供电对电能的要求 1、电压允许偏差 电压偏差计算公式如下： 电压偏差＝ 额定电压 额定电压 —实际电压×100% 《电能质量供电电压允许偏差》（GB 12325—90）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压允许偏差值为： （1）35KV 及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的+5%—－5%； （2）10KV 及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的+7%—－7%； （3）低压照明用户为+5%—－10%。 2、三相电压不平衡 根据《电能质量三相电压允许不平衡度》规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。在采区变电所供电情况下，交流额定频率为50HZ 电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的pcc 点连接点的电压不平衡度能满足规定要求。 3、电网频率 《电能质量电力系统频率允许偏差》（GB/T 15543—1995）中规定：电力系统频率偏差允许值为，当系统容量较小时，偏差值可放宽
萍乡市青山朝阳煤矿东441采区设计说明书 编制：廖水萍 总工程师：邹元江 矿长：邱灿群 编制日期：2017年3月
目录 第一章采区概况与地址特征 (3) 第一节采区概况 (3) 第二节采区煤层及其顶底板特征 (3) 第三节采区地质构造 (4) 第四节煤质、瓦斯、煤尘 (4) 第五节水文地质条件 (5) 第六节采区储量计算 (6) 第二章采区生产能力及服务年限 (7) 第一节矿井工作制度 (7) 第二节采区生产能力及服务年限 (7) 第三章采煤方法及采区参数的确定 (8) 第一节采煤方法选择 (8) 第二节采区参数的确定 (9) 第四章采区巷道布置 (10) 第一节采区巷道布置初选及可行性方案确定 (10) 第二节采区工作面配备及生产能力验算 (11) 第五章采区运输系统 (12) 第一节采区运输系统 (12) 第二节通风系统 (12) 第三节供电系统 (14) 第四节排水系统 (14) 第六章安全技术措施 (15) 第七章采区技术经济指标 (17)
第一章 采区概况与地址特征 第一节采区概况 采区位置与邻近关系 本采区位于-240m（四水平）顶板运输大巷以东穿层石门处，西起本矿老塘边界，东至保安煤柱线，上至-200m（老四层）老塘区边界，下至-240水平（煤层大巷底板）。本采区走向长72米，倾向长40米。开采四煤层，煤层走向NE，倾向SE，倾角70°，采区四邻关系：采区西翼为本矿回采区，再其上（-75）为长旺煤矿已采区。东翼为铁路保安煤柱，-72以上为已采区，下部为未开拓区。采区地面状况： 地面为山岭地带，植被茂盛，地面标高+105至+150m,采区以东50米处有萍乡西站至青山矿铁路专用线，由东向西穿过，紧挨专用线，（位于柑子坡东段）有一小河由西向东南流入萍水河。 第二节采区煤层及其顶底板特征 一、煤层 采区主采四煤层，煤层黑色半亮型、半金属光泽、硬度中等，块煤断口呈阶梯状断口，并见呈丝状原生构造，煤层结构较简单，主要夹1-3层0.10~0.35米粉砂岩或泥岩夹矸，局部可见含菱铁质砂岩夹矸，厚0.15~0.25米，夹矸多呈层状分布，有时透镜状，连续性不强。
摘要 本设计为南二下延采区供电设计。从实际出发进行系统分析，除满足一般设计规程及规范要求外，还满足《煤矿安全规程》的具体要求和标准。本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站；高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关，各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器。高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。通过短路电流、开关继电保护整定的计算和保护接地的确定，使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活，以及功耗低，保证采区供电安全、经济、高效平稳运行。 关键词：供电设计选用变压器开关电缆
目录 摘要............................................................................................................... I 1采区供电设计的原始资料.. (1) 1.1采区地质概况 (1) 1.2采煤方法 (1) 1.3采区排水 (1) 1.4采区设备及材料的运输 (1) 1.5煤炭的运输 (1) 1.6采区压气系统 (2) 1.7采区通风系统 (2) 2采区供电系统及变电所位置的确定 (3) 2.1变电所位置的确定 (3) 2.2电压等级的确定 (3) 2.3采区负荷计算及变压器、变电站容量、台数的确定 (3) 2.3.1向临时施工的普掘I工作面供电变压器确定 (3) 2.3.2向普掘II工作面供电的变压器（变电站）确定 (4) 2.3.3向煤仓供电的变压器确定 (4) 2.3.4向综采工作面供电的变压器（变电站）确定 (5) 2.3.5向采煤生产准备面设备供电变电站确定 (7) 2.3.6向采区主提升绞车等设备供电变压器确定 (8) 2.3.7专用风机变压器的选择确定 (8) 2.4采区变电所供电系统的确定 (8) 3采区的设备选型 (11) 3.1低压电缆的选择计算 (11) 3.1.1电缆的选择原则 (11) 3.1.2电缆型号的确定 (11) 3.1.3电缆长度的确定 (12) 3.1.4低压电缆截面的选择计算 (13) 3.2高压电缆的选择计算 (23) 3.2.1电缆型号与长度的确定 (23) 3.2.2电缆截面的选择与校验 (23) 3.3采区高、低压开关的选择 (28) 3.4低压电网的短路电流计算 (28) 3.5高、低开关的继电保护整定计算 (30)
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
煤矿矿井初步、采区设计 一、设计原则 ㈠遵循国家发布的与煤矿建设项目有关的政策、规程、规。 ㈡遵循上一阶段设计中所确定的主要技术原则及标准。 ㈢提高设计水平，保证设计质量。使设计的矿井实现技术先进，经济合理，安全可靠。 二、设计的主要依据 ㈠已批准的煤矿矿井地质报告。 ㈡国家有关煤炭工业的技术政策、规程和规等。 ㈢其他有关支撑性文件及材料，如采掘工程平面图，煤层自燃倾向性、煤尘爆炸危险性、瓦斯等级鉴定报告等。 三、设计的主要程序及步骤 ㈠煤矿矿井设计的主要程序 可行性研究报告→项目申请报告→初步设计及安全专篇（其他专项设计，如瓦斯抽采工程初步设计、防治煤与瓦斯突出专项设计）→施工图设计。 ㈡煤矿矿井设计的主要步骤
1、学习有关煤矿生产、建设的政策法规，收集有关地质和开采技术资料，掌握上级管理部门对设计的具体规定。 2、明确设计任务，掌握设计依据。 3、深入现场，调查研究。 4、研究方案，编制设计。 四、初步、采区设计的主要容 初步、采区设计的主要容分为说明书、图纸、设备清册及概算书。 按照煤矿安全监察局、省煤炭工业局下发的《省小型煤矿（井工、露天）初步设计及初步设计安全专篇编制指导意见（试行）》、《煤炭工业五项设计编制容》及《煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准》（GB/T50554-2010）等的要求，说明书主要容为前言、井田概况及地质特征、井田开拓、大巷运输、采区布置及装备、矿井通风、矿井主要设备、地面生产系统、地面运输、总平面布置及防洪排涝、电气及通信、地面建筑、给排水、采暖及供热、节能减排、职业安全卫生、环境保护与水土保持、建井工期、技术经济等18个章节。 图纸主要分为采用及新制图，其中新制的图纸主要有矿井开拓方式平剖面图、采区布置及主要机械设备布置平剖面图、巷道断面图册、矿井通风系统网络图、矿井反风系统图、工业场地总平面布置平面图、地面生产系统布置平面图、矿井地面总布置平面图、井下消防及防尘洒水平面图、通信系统图、井上下供电系统图、传感器布置平面图、监测监控系统平面图、井下压风管路系统图、矿井运输线路系统图等。
煤矿采区变电所设计指导书 第一节矿井变电所 《煤矿安全规程》对煤矿井下供电的主要要： （1）《煤矿安全规程》（2010年版）第四百四十二条规定：井下各水平中央变（配）电所、采区变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能承担全部负荷的供电。向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式。 向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。 （2）《煤矿安全规程》（2010年版）第一百二十八条规定：高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动。其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备备用局部通风机，但必须采用三专供电。 使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区全部非本质安全型电气设备的电源。正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机供风围应停止工作，排除故障；待故障排除，恢复到正常工作的局部通风机后方可恢复工作。 一、矿井地面变电所概述 矿井供电系统主要由地面变电所、井下中央变电所和采区变电所三级变电所构成。 地面变电所的受电电压为6~110kV；井下配电高压为6kV或10kV，用电设备电压多为660V和1140V，大功率电动机采用6kV或10kV供电。 地面变电所是矿井供电系统的枢纽。 地面变电所一般设置在矿井工业广场边沿，离井口较近，远离储煤场和矸石山的地方。 为了保证供电可靠性，变电所有两条电源进线。大中型煤矿电源电压多为35kV，特大型煤矿可采用110kV。变电所通常设置两台主变压器，主变压器二次侧电网额定电压为6kV或10kV。用两条或两条以上的电缆线路向井下和其他一级负荷供电。变电所设置两台低压变压器供应地面380/220V动力和照明用电。小型煤矿电源电压多为6kV或10kV，变电所不设置主变压器。 地面变电所35kV侧有两种设备布置方式。一是把开关、互感器、母线等电气设备置于室外，安装在由钢筋混凝土或钢材制成的门架上，二是在室用高压开关柜组成。新建矿井地面变电所多采用此方式。 地面变电所6（10）kV侧采用高压开关柜组成。 地面变电所的主要电气设备有隔离开关、断路器、变压器、互感器、避雷器等。 地面变电所的主要用户有井下负荷、矿井主通风机、矿井主井提升机、矿井副井提升机、矿井压风机、地面低压变压器、其他辅助生产设施等。 二、煤矿井下变电所的结线与硐室布置 1.井下中央变电所 井下中央变电所是井下供电系统的核心，其主结线如图1-1所示。 根据《煤矿安全规程》的规定，井下中央变电所的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。所以，为了保证井下供电的可靠性，由地面变电所引至中央变电所的电缆数目至少应有两条，并分别引自地面变电所的两段6（10）kV母线。 中央变电所的高压母线采用单母线分段结线方式，母线段数与下井电缆根数对应，各段母线通过高压开关联络。正常时联络开关断开，母线采用分列运行方式，当某条下井电缆故障退出运行时，合上母线联络开
煤矿采区供电设计所需原始资料 煤矿采区供电设计所需原始资料 在进行井下采区供电设计时，必须首先收集以下原始资料，作为设计的依据。 (1)矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。 (2)采区巷道布置，采区区段数目、区段长度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工作面数目，巷道断面尺寸。 (3)采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，通风方式。 (4)采区机械设备的布置，各用电设备的详细技术特征。 (5)电源情况。了解采区附近现有变电所及中央变电所的分布情况，供电距离、供电能力及高压母线上的短路容量等情况。 (6)采区年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。 此外，在做井下采区供电设计时还需要准备下述资料： 《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》、《矿井低压电网短路保护装置整定细则》、《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》、《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》、《煤矿电工手册》第二分册(下)、《中国煤炭工业产品大全》、各类有关的电气设备产品样本、各类供电教材。煤矿采区供电设计供电系统的拟定
拟定采区供电系统，就是确定变电所内高、低压开关和输电线路及控制开关的数量。在拟定供电系统时，应考虑以下原则： (1)在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、起动器和电缆等设备最少； (2) 原则上一台起动器只控制一台低压设备；一台高压配电箱只控制一个变压器。当高压配电箱或低压起动器三台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供电时，应设置两台进线高压配电箱。 (3)当采区变电所的动力变压器多于一台时，应合理分配变压器的负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备；且变压器最好不并联运行； (4)由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及顺槽的输送机宜采用干线式供电；供电线路应走最短的路线，但应注意回采工作面（机采除外）、轨道上下山等处不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆，并尽量避免回头供电； (5)大容量设备的起动器应靠近配电点的进线端，以减小起动器间电缆的截面； (6)低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或采用掘进与采煤工作面分开供电； (7)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都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电； (8)局部通风机与掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。