XXXX煤矿
采区变电所设计
设计：
审核：
批准：
二0一三年二月五日
一、概况
-400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。
二、采区设备负荷统计
1、-350水平变电所负荷统计
2、西五采区负荷统计1、采煤设备负荷统计表
2、掘进设备负荷统计表
3、掘进风机负荷统计表
3、-520水平负荷统计
三、高压电缆截面确定
（1）-400西变电所电缆截面
按设计规定，初选MYJV22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm2。电缆长度为实际敷设距离1900m的1.05倍，为1995m。
①按照长时允许电流校验高压电缆截面
查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g=148A，
pj
pj e x
e
g U k P I ηcos 3∑
=
∑
e
P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5；
e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ；
pj cos ——加权平均功率因数， 0.6；
pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj
pj e x
e
g 1365.61
760.55
0.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑
==××××=
=
注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。
I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面
24.6025
.2136
mm j I A n ===
＞253mm 查表经济电流密度: 2
25.2mm A J =
所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。 ③按照热稳定校验高压电缆截面
C
t I
A f d
)3(min =
min A ——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm ；
)3(d I ——三相最大稳态短路电流，A ；
选用6KV 系统平均电压为MVA S kv V s av 50,3.64==；
353-22
×MYJV
电缆长度为1995m ；
系统电源电抗：
Ω7938.050
3.622
4===s av sy
S V X 高压电缆阻抗：
353-22
×MYJV
高压电缆km r /Ω612.00=，km x /Ω064.00=
Ω13.0995.1064.00=×==L x X w ； Ω2.1995.1612.00=×==L r R w ；
Ω
5.129.285.044.1)13.07938.0()2.1()()(222
2==+=++=++=w sy
w X X
R Z
短路电流：
)(24255
.13630033)3(1A z
V I av s =×=
=
)(210024252
3
23)3()2(1A I I s d =×==
热稳定校验：
查表得,4.93,25.0==C s t j
2)3(1
min 98.12≥mm C
t I
A j d =×
35322
×MYJV
电缆符合要求。
④按允许电压损失校验高压电缆截面
()tan 10%Δ2X R U
pL U e
g g +=
P ——高压电缆所带的负荷计算功率kw ；
∑e x P K P =;
∑
e
P ——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——电网平均功率因数对应的正切值；1cos 1
tan 2
=
e
U ——高压额定电压kV 6；
R ，X ——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM /Ω；
g L ——高压电缆长度km 。
()(
)
%
04.30.72392.40.08190.642360
3.15170.780.1050.642610995
.155.760tan 10%Δ2
2
=×=+=×+××=
+=）（X R U
pL U e
g g ,符合要求。 -400变电所至-400西变电所高压电缆选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆。
（2）-350采区变电所电缆截面
按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。电缆长度为实际敷设距离1150m 的1.05倍，为1200m 。
①按照长时允许电流校验高压电缆截面
查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ，
pj
pj e x
e
g U k P I ηcos 3∑
=
∑
e
P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5；
e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ；
pj cos ——加权平均功率因数， 0.6；
pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj
pj e x
e
g 625.61
346
0.90.661.7320.5692ηcos 3∑
==××××=
=
I g =62A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面
22825
.262mm j I A n ===
<253mm 查表经济电流密度: 2
25.2mm A J =
所选电缆截面能满足使用要求。 ③按照热稳定校验高压电缆截面
C
t I
A f d
)3(min =
min A ——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm ；
)3(d I ——三相最大稳态短路电流，A ；
选用6KV 系统平均电压为MVA S kv V s av 50,3.64==；
353-22
×MYJV
电缆长度为1200m ；
系统电源电抗：
Ω7938.050
3.622
4===s av sy
S V X 高压电缆阻抗：
353-22
×MYJV
高压电缆km r /Ω612.00=，km x /Ω064.00=
Ω0768.02.1064.00=×==L x X w ； Ω7344.02.1612.00=×==L r R w ；
Ω
19.141.18706.054.0)0768.07938.0()7344.0()()(2222==+=++=++=w sy w X X R Z
短路电流：
)(305719
.13630033)
3(1A z
V I av s =×=
=
)(264730572
3
23)3()2(1A I I s d =×==
热稳定校验：
查表得,4.93,25.0==C s t j
2)3(1
min 4.16≥mm C
t I
A j d =×
35322
×MYJV
电缆符合要求。
④按允许电压损失校验高压电缆截面
()tan 10%Δ2X R U
pL U e
g g +=
P ——高压电缆所带的负荷计算功率kw ；
∑e x P K P =;
∑
e
P ——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——电网平均功率因数对应的正切值；1cos 1
tan 2
=
e
U ——高压额定电压kV 6；
R ，X ——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM /Ω；
g L ——高压电缆长度km 。
()
(
)
%
83.00.723915.10.08190.642360
2.4150.780.1050.6426102
.1346tan 10%Δ2
2
=×=+=×+××=
+=）（X R U
pL U e
g g ,符合要求。 -400西变电所至-350水平变电所高压电缆选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆。 四、变压器容量及台数确定
1、西五采区变压器容量及台数确定 （1）采煤变压器容量及台数确定
KVA p P K S j
e
X
B 8165
.07
.1045.0φcos ∑
=×=
=
式中：∑e P ——采煤用变压器供电所有电机额定容量之和 X K ——需用系数，查表选X K =0.5
j p φcos ——加权平均功率因数，查表选j p φcos =0.65
根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 （2）掘进变压器容量及台数确定
KVA p P K S j
e
X
B 736
.05
.1094.0φcos ∑
=×=
=
式中：∑e P ——掘进用变压器供电所有电机额定容量之和 X K ——需用系数，查表选X K =0.4
j p φcos ——加权平均功率因数，查表选j p φcos =0.6
根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 （3）掘进局扇变压器容量及台数确定
KVA p P S j
e
B 556
.033
φcos ∑
==
=
式中：∑e P ——所有局扇电机额定容量之和
j p φcos ——加权平均功率因数，查表选j p φcos =0.6
根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 2、-520水平掘进变压器容量及台数确定
KVA p P K S j
e
X
B 1286
.09
.1914.0φcos ∑
=×=
=
式中：∑e P ——掘进用变压器供电所有电机额定容量之和 X K ——需用系数，查表选X K =0.4
j p φcos ——加权平均功率因数，查表选j p φcos =0.6
根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 3、水泵变压器容量及台数确定
根据选型设计，选用132Kw 水泵3台，一台工作、一台备用、一台检修，配MD155-30×6水泵
根据最大涌水量时两台水泵工作电流： （1）最大涌水量时两台水泵工作电流： F max =2×1.15×P e =2×1.15×132=303.6A （2）变压器容量
315.5KV A 303.6633=××=××=I V S
根据计算结果，选用一台KBSG-500/6变压器，接两台水泵，另一台水泵接-520掘进变压器。 五、低压电缆型号及其截面选择
1、西五采区采煤干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流
A U S I N
B ca 7166
.03813=×=
=
（2）按长时允许电流初选截面
矿用橡套软电缆载流量表
选择3×35+1×16电缆，查表得其长时允许电流为138A ，符合要求。 （3）电缆截面的校验
查表得KBSG-315/6变压器负载损耗W P N 2300Δ=，阻抗电压
%4=s u ，%73.0=r u ，%933.3=x u ，65.0cos
=T
，69.0sin
=T
N
T ca N
T ca T S S I I K ,2,-10=
=
10T K -—变压器的负荷系数
,ca T
S —变压器的计算功率A KV
N
S —变压器的额定功率A KV
N
P ?—变压器短路损耗
S
u —变压器阻抗压降百分数
26.031581
,2,-10==
==
N
T ca N
T ca T S S I I K %
83.018827.326.0%
100)71377.24745.0(26.0%
100)69.0933.365.073.0(26.0%100)sin
cos (Δ10=×=×+×=××+××=×+=T
X T
R T T u u K V
掘进变压器的电压损失为
V V V V N T T 5.5100
660
83.0100ΔΔ2=×=×=
损 低压干线电压损失
()tan 10%Δ002
X R U pL
U e
+=
P ——电缆所带的负荷计算功率kw ；∑e x P K P =
∑
e
P ——电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——平均功率因数对应的正切值； e
U ——低压电缆线路的额定电压；
0R ，
X ——电缆每公里电阻和电抗()kM /Ω；
L ——电缆长度km 。
()(
)
%
9.8827.08.1023.00.597(4.35647.115 2.29099.0597.00.66109
.035.52tan 10%Δ2
002
=×=+×=×+××=
+=）X R U pL
U e
V U b 59%9.8660Δ1=×=
V V V V b T 5.64595.5ΔΔΔ1=+=+=，满足供电质量的要求。
2、西五采区掘进干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流
A U S I N
B ca 6466
.03733=×=
=
（2）按长时允许电流初选截面
选择3×35+1×16电缆，查表得其长时允许电流为138A ，符合要求。 （3）电缆截面的校验
查表得KBSG-315/6变压器负载损耗W P N 2300Δ=，阻抗电压
%4=s u ，%73.0=r u ，%933.3=x u ，65.0cos
=T
，69.0sin
=T
N
T ca N
T ca T S S I I K ,2,-10=
=
10T K -—变压器的负荷系数
,ca T
S —变压器的计算功率A KV
N
S —变压器的额定功率A KV
N
P ?—变压器短路损耗
S
u —变压器阻抗压降百分数
24.031573
,2,-10==
==
N
T ca N
T ca T S S I I K %
77.018827.324.0%
100)71377.24745.0(24.0%
100)69.0933.365.073.0(24.0%100)sin
cos (Δ10=×=×+×=××+××=×+=T
X T
R T T u u K V 掘进变压器的电压损失为
V V V V N T T 1.5100
660
77.0100ΔΔ2=×=×=
损 低压干线电压损失
()tan 10%Δ002
X R U pL
U e
+=
P ——电缆所带的负荷计算功率kw ；∑e x P K P =
∑
e
P ——电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——平均功率因数对应的正切值；
e
U ——低压电缆线路的额定电压；
0R ，
X ——电缆每公里电阻和电抗()kM /Ω；
L ——电缆长度km 。
()(
)
%
4.7827.097.823.00.597(4.356
39.06 2.29099.0597.00.66109
.04.43tan 10%Δ2
002
=×=+×=×+××=
+=）X R U pL
U e
V U b 84.48%4.7660Δ1=×=
V V V V b T 94.5384.481.5ΔΔΔ1=+=+=，满足供电质量的要求。
3、风机干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流
A U S I N
B ca 1766.031931=×=
=
A U S I N
B ca 3366
.033732=×=
=
（2）按长时允许电流初选截面
分别选择3×25+1×16电缆，查表得其长时允许电流为113A ，符合要求。
（3）电缆截面的校验
查表得KBSG-315/6变压器负载损耗W P N 2300Δ=，阻抗电压
%4=s u ，%73.0=r u ，%933.3=x u ，65.0cos
=T
，69.0sin
=T
N
T ca N
T ca T S S I I K ,2,-10=
=
10T K -—变压器的负荷系数
,ca T
S —变压器的计算功率A KV
N
S —变压器的额定功率A KV
N
P ?—变压器短路损耗
S
u —变压器阻抗压降百分数
06.0315
19
,2,1-10==
==
N
T ca N
T ca T S S I I K %
19.018827.306.0%
100)71377.24745.0(06.0%
100)69.0933.365.073.0(06.0%100)sin
cos (Δ101=×=×+×=××+××=×+=T
X T
R T T u u K V 12.031537
,2,1-10==
=
=
N
T ca N
T ca T S S I I K %
4.018827.312.0%
100)71377.24745.0(12.0%
100)69.0933.365.073.0(12.0%100)sin
cos (Δ102=×=×+×=××+××=×+=T
X T
R T T u u K V 风机变压器的电压损失为
V V V V N T T 25.1100660
19.0100ΔΔ21=×=×=损 V V V V N T T 64.2100
6604.0100ΔΔ22
=×=×=损
低压干线电压损失
()tan 10%Δ002
1X R U pL
U e
+=
P ——电缆所带的负荷计算功率kw ；∑e x P K P =
∑
e
P ——电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——平均功率因数对应的正切值；
e
U ——低压电缆线路的额定电压；
0R ，
X ——电缆每公里电阻和电抗()kM /Ω；
L ——电缆长度km 。
()(
)
%
5.2068.13.224.00.828(4.3569.9 2.29105.0828.00.66109
.011tan 10%Δ2
002
1=×=+×=×+××=
+=）X R U pL
U e
V U b 5.16%5.2660Δ1=×=
()(
)
%
2.2068.102.224.00.828(4.3568.8 2.29105.0828.00.66104
.022tan 10%Δ2
002
2=×=+×=×+××=
+=）X R U pL
U e
V U b 52.14%2.2660Δ1=×=
V V V V b T 16.1752.1464.2ΔΔΔ1=+=+=，满足供电质量的要求。
4、-520水平掘进干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流
A U S I N
B ca 11266
.031283=×=
=
（2）按长时允许电流初选截面
选择3×70+1×25电缆，查表得其长时允许电流为215A ，符合要求。 （3）电缆截面的校验
查表得KBSG-315/6变压器负载损耗W P N 2300Δ=，阻抗电压
%4=s u ，%73.0=r u ，%933.3=x u ，65.0cos
=T
，69.0sin
=T
N
T ca N
T ca T S S I I K ,2,-10=
=
10T K -—变压器的负荷系数
,ca T
S —变压器的计算功率A KV
N
S —变压器的额定功率A KV
N
P ?—变压器短路损耗
S
u —变压器阻抗压降百分数
4.0315
125
,2,-10==
==
N
T ca N
T ca T S S I I K %
3.118827.3
4.0%
100)71377.24745.0(4.0%
100)69.0933.365.073.0(4.0%100)sin
cos (Δ10=×=×+×=××+××=×+=T
X T
R T T u u K V 掘进变压器的电压损失为
V V V V N T T 58.8100
660
3.1100ΔΔ2=×=×=
损 低压干线电压损失
()tan 10%Δ002
X R U pL
U e
+=
P ——电缆所带的负荷计算功率kw ；∑e x P K P =
∑
e
P ——电缆带的所有设备额定功率之和，kw ； x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
tan
——平均功率因数对应的正切值； e
U ——低压电缆线路的额定电压；
0R ，
X ——电缆每公里电阻和电抗()kM /Ω；
L ——电缆长度km 。
()(
)
%
4.5509.06.10204.00.305(4.356
46.2 2.29089.0305.00.66106
.077tan 10%Δ2
002
=×=+×=×+××=
+=）X R U pL
U e
V U b 64.35%4.5660Δ1=×=
V V V V b T 22.4464.3558.8ΔΔΔ1=+=+=，满足供电质量的要求。
5、水泵干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流
A U S I N
B ca 16014
.135.3153=×==
（2）按长时允许电流初选截面
选择3×70+1×25电缆，查表得其长时允许电流为215A ，符合要求。 （3）电缆截面的校验
查表得KBSG-500/6变压器负载损耗W P N 3300Δ=，阻抗电压%4=s u ，
%66.0=r u ，%945.3=x u ，65.0cos
=T
，69.0sin
=T
N
T ca N
T ca T S S I I K ,2,-10=
=
10T K -—变压器的负荷系数
,ca T
S —变压器的计算功率A KV
N
S —变压器的额定功率A KV
N
P ?—变压器短路损耗
S
u —变压器阻抗压降百分数
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据，选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备，并进行校验。 关键词：负荷计算；短路计算；变电所；运行方式
Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords：Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode
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
GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 Code for design of electric power supply of under the coal mine 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
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
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误！未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)
煤矿采区变电所的设计 摘要 采区供电是否安全可靠和经济合理，将直接关系到人身安全和矿井生产。在开拓系统、采煤方法及采区生产机械确定之后，需要进行采区供电计算。其主要内容包括:负荷计算、选择动力变压器或移动式变电站的容量、型号并确定台数、供电系统的拟定、电缆线路的计算、开关设备的选择,以及整定保护的计算。对于上述涉及的计算内容必须满足以下两个方面提出的要求：一、要保证供电的安全和经济合理；二、要保证供电的质量和可靠性。 该文结合平煤集团八矿的实际情况，主要介绍了某采区变电所的设备选择与计算，中央变电所的计算，并且对该变电所运行的经济情况进行了概算。在实际运行中表明：该变电所的故障率大大减少，并且取得较好的经济效益。该文对煤矿井下各类变电所的设计、井下供电系统结构的了解都有一定的参考意义。 关键词：变电所，防爆型，矿用变压器，采区供电，保护装置 第1章绪论 1.1 平煤八矿的自然条件 1.交通位置 八矿位于平顶山市东11Km，东距京广铁路孟庙车58Km,孟宝支线斜穿井田，许南公 路南北贯穿井田中部，交通方便。 2.地形及地貌特征 采区南部地表地势平缓，为村庄和田地，属第四系地层覆盖。北部为山坡地，出露 地层为下三迭石千峰组，采区地面标高总体在+84m~+230m间 3.气象与地震 本区属于大陆半干燥湿度不足带，年降雨量平均742.6mm最大降水量1323.6mm （1934年），年最小降水量373.9mm最大蒸发量2825mm（1959年），最小蒸发量1490.5mm （1964年），平均绝对湿度13.5%平均相对湿度67%，冰冻期一般为11至次年3月，最大冻土深14cm(1977.1.30)冬、春季以偏北风为主、夏季以偏南风为主，最大风速24/s，平均风速28/s. 本区为6度地震烈度区 4.瓦斯、煤尘、自然及地温 瓦斯：依据渝煤科研[1989]124号文《关于平顶山市八矿出煤层及突出矿井坚定意见》，
煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。目录........................................................................... I 第一章概述.. (1) 1.1电源 (1) 1.2基本地质气象资料 (1) 第二章负荷计算及变压器选择 (1) 2.1负荷分析 (1) 2.1.1 负荷分类 (1) 2.2负荷曲线 (1) 2.3矿井用电负荷计算 (2) 2.3.1 设备容量确定 (2) 2.3.2 需用系数的含义 (2) 2.3.3 本系统的负荷计算 (3) 2.3.4 原始资料 (5) 2.4.1 计算负荷： (8) 2.4.2 全矿负荷统计 (12) 2.5无功功率的补偿 (12) 2.6主变压器的选择 (14) 2.6.1 主变压器容量的确定 (14) 2.6.2 主变压器台数的确定 (14) 2.7全矿总负荷的计算 (15) 2.7.1 变压器损耗计算 (15) 2.7.2 全矿总负荷 (15) 第三章电气主接线的设计 (16)
3.1 电气主接线的概述 (16) 3.2电气主接线的设计原则和要求 (16) 3.2.1 电气主接线的设计原则 (16) 3.2.2 电气主接线设计的基本要求 (17) 3.3电气主接线方案的比较 (18) 第四章短路电流的计算 (21) 4.1短路电流计算的一般概述 (21) 4.1.1 短路的原因 (21) 4.1.2 短路的危害 (21) 4.1.3短路的类型 (22) 4.2短路电流计算 (22) 第五章电气设备的选择与校验 (27) 5.1高压电器设备选择的一般原则 (27) 5.1.1 按正常工作条件选择高压电气设备 (27) 5.1.2 按短路条件校验 (29) 5.2电气设备的选择和校验 (30) 5.2.1 高压断路器的选择和校验 (30) 5.2.2 低压隔离开关的选择和校验 (31) 5.2.3 电流互感器的选择及校验 (31) 5.2.4 母线 (32) 5.2.5 高压开关柜的选择 (34) 第六章导线的选择与敷设 (36) 6.1导线选择的条件 (36) 6.2电缆型号的含义 (37) 6.3导线截面的选择 (37) 6.4电缆的选择与计算 (38) 第七章主变压器的继电保护 (40) 7.1继电保护的任务和基本要求 (40) 7.2保护的装设原则 (41) 7.2.1 电力变压器应装设的保护装置 (41) 7.2.2 保护形式 (42) 7.2.3 变电所的室外布置 (46) 第二部分采区变电所 (47) 第一章采区变电所的负荷统计 (47) 第二章变压器的选择 (49) 2.1变压器的选择 (49) 第三章采区电缆的选择 (52) 3.1电缆型号的确定 (52) 3.1.1电缆选择的基本原则 (52) 3.1.2 型号的确定 (52) 3.2电缆截面的选择 (52) 3.2.1 采区变电所6kv电源，电缆的选择 (52) 3.2.2按长时允许电缆流校验电缆截面： (53) 3.2.3 按电压损失校验。 (53) 3.2.4 按热稳定条件校验。 (54)
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
第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建35k V 变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述： 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区，东起铁东-新富附近，西止308省道；南自万宝村断层，北至华楠县边界。东西长40～150km，南北宽135k m左右，面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度，月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式，年产200万吨，服务年限为100年，瓦斯等级为2级，煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发
太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸 第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建35kV 变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述： 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区，东起铁东-新富附近，西止308省道；南自万宝村断层，北至华楠县边界。东西长40～150km，南北宽135km左右，面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度，月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式，年产200万吨，服务年限为100年，瓦斯等级为2级，煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发
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#。 1 / 26 5、 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 (4) 一、采区供电对电能的要求 (4) 二、环境要求 (5) 第二节拟定采区供电系统的原则 (5) 一、采区高压供电系统的拟定原则 (5) 二、采区低压供电系统的拟定原则 (6) 第三节采区主要设备 (6) 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 (8) 第五节采区低压供电网络的计算 (11) 一、电缆型号确定 (11) 二、电缆长度确定 (11) 三、选择支线电缆 (12) 四、干线电缆的选择 (17) 第六节采区电气设备的选择 (18) 一、矿用低压隔爆开关选择 (18)
三、磁力起动器的选择 (19) 第七节采区接地保护措施 (19) 第八节采区漏电保护措施 (21)
煤矿机电专业毕业论文 725水平采区变电所供电设计 一、725水平采区变电所供电概况 725水平采区变电所6kv高压供电，电源取自725水平中央变电所6KV不同母线侧高压开关。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（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15102采区的采煤、15103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。 二、725水平采区变电所供电系统的拟定 （一）、725水平采区变电所高压供电电源回路数的确定 725水平采区变电所供电的2趟6KV电源，取自725中央变电所不同母线侧的高压开关。 （二）、拟定采区供电系统的原则 1、采区高压供电系统的拟定原则 （1）、双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关； （2）、采区变电所的高压馈出线宜用专用的开关。 2、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）、原则上一台起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； 煤矿机电专业毕业论文 （6）、工作点配电点最大容量电动机的起动器应靠近配电点进线； （7）、电系统应尽量避免回头供电； （8）、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应实行三专（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。 （三）、725水平采区变电所主要出线概况 1、 725皮带巷胶带运输机、运巷辅助设备（绞车、水泵等）由设立在725胶带顺槽车场处的移动变电站供电，该配电点高压电源取自725采区变电所5#高压开关。
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。
XXXX煤矿 采区变电所设计 设计： 审核： 批准： 二0一三年二月五日
一、概况 -400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。 二、采区设备负荷统计 1、-350水平变电所负荷统计 2、西五采区负荷统计 1、采煤设备负荷统计表
3、-520水平负荷统计
三、高压电缆截面确定 （1）-400西变电所电缆截面 按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。电缆长度为实际敷设距离1900m 的1.05倍，为1995m 。 ①按照长时允许电流校验高压电缆截面 查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ， pj pj e x e g U k P I ηcos 3∑ = ∑ e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5； e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ； pj cos ——加权平均功率因数， 0.6； pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj pj e x e g 1365.61 760.55 0.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑ ==××××= = 注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。 I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面 24.6025 .2136 mm j I A n === ＞253mm 查表经济电流密度: 2 25.2mm A J = 所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。
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。
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。 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 2 12 2 1 1 ?? ? ? 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 + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 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 。
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。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
采区变电所搬迁安装方案 审批： 总工程师： 机电经理： 审核： 安监部： 生产部： 通风科： 机电部: 编制单位： 编制人员： 编制时间： 采区变电所搬迁安装方案
随着工作面形成，供电距离不断延伸，我司现有供电系统不能保证工作面正常供电，根据设计方案，现决定将临时变电所搬迁至变电所，以确保我司井下供电安全可靠。 一、变电所概况： 变电所位于+南运输大巷与+南回风大巷之间，设计净长56米，净高3.5米，净宽3.6米；回风通路斜巷，坡度20度，长度25.4米，转平巷道，长度12米，此转平巷道安设两道风门，一道防火门；进风通路安装一道防火门，防火门净尺寸为1.5米×1.8米。 二、供电方案： 现变电所主要向设备供电，而运输大巷、回风大巷设备供电距离超过最大范围，不能满足供电质量要求，所以考虑在运输大巷尽头设置高压配电点，专为运输大巷、西运输大巷、回风大巷、西回风大巷设备供电。 1、运输大巷高压配电点供电方案： 在运输大巷尽头车场处设一运输大巷高压配电点，专供运输大巷、西运大巷、回风大巷和西回风大巷，高压电源取自中央变电所采区I回路馈出柜，电缆选用YJV22-6000-3×50，长度约120米。由XX队负责完成. 2、变电所供电方案： ⑴变电所I回路电源由+运输大巷顶头车场处高压隔爆装置一次并连引出，II回路电源直接由中央变电所馈出，高压电缆采用YJV22-6000-3×50，长度约1400米。由XX队负责完成。 ⑵综采工作面： 变电所3#高压隔爆开关柜主要承担1501综采工作面（200A）两台移动变电站的供电。现工作面及移动变电站供电系统不变，高压一次接线由XX队完成，XX队配合敷设高压电缆并负责将多余
供电系统设计 一、供电系统的拟定 1、地面主供电线路（详见供电系统图） 根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，一是由永安变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV 供电线路；二是由元门坝变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV 供电线路。 2、矿井主供电线路详见供电系统图） 根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条， 第一条：采用ZLQ50mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+510 中央变电所供6000V 电源，电缆长度为1200m。 第二条：采用ZLQ35mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+350 中央变电所供6000V 电源，电缆长度为1700m。 第三条：采用ZLQ35mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+200 中央变电所供6000V电源，电缆长度为2200m；从+200中央变电所采用VUZ35mm2铠装电缆向南翼采区变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。 2、联络电缆供电情况： +510水平中央变电所与+350水平中央变电所联络供电采用 ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m；+350水平中央变电所与+200 水平中央变电所的联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m。 二、各中央变电所变压器容量的计算 1、+510 中央变电所变压容量的计算 P510 =》Pe K x * COS pj 其中》P=P l+P2 + P3, P1=130KW 为2m 绞车负荷； P2=75KW 为1.2m 人车负荷； P3=30KW 为照明等其它负荷。则
Xi e=130+75+30=255KW ; K x=0.7, Cos晌=0.7 P5io=235>O.7 ￡.7 =235KVA > 180KVA。 由于考虑到1.2m绞车是专提升人员用，故该变电所采用两台变压器分别向2m 绞车和1.2m 绞车供电。即一台180KVA 和一台100KVA 的变压器。因此完全能够满足生产需要。 2、目前+350水平中央变电所变压器容量的计算 P350 前=SP e K x ￡ COS pj 其中》P=P l+P2 + P3+P4 + P5, P i=250KW 为D280X43X5的主排水泵负荷； P2=155KW 为150D30X7排水泵的负荷； P3=130KW 为压风机负荷； P4=110KW 为1.6m 人车负荷； P s=15^2=30KW为充电设备及照明等其它负荷；则 XP=250+155+130+110+30=675KW; K x=0.85, Cos 恼=0.8 P350前=675X).85 ￡.8 =717.8KVA 。 由于该中央变电所，目前有比较多的大容量设备，因此，选用三变压器，两台320KVA 和一台200KVA 的变压器。其中一台320KVA 的变压器供200D43X5的水泵250KW 电动机的电；另一台320KVA的变压器供压风机130KW 和1.6m人车130KW 电动机的电；一台200KVA的变压器供两台 150D30X7的水泵155KW电动机的电，两台水泵一台排水，一台备用。 3、南翼投产后+350 中央变电所变压器的容量计算由于南翼投产后两 台压风机已搬至南翼采区变电所，因此，+350中 央变电所的负荷发生变化，其变化后的情况如下： P350 后=XP e K x ￡ COS pj 其中》P=P l+P2 + P3+P4 , P i=250KW 为D280X43X5的主排水泵负荷； P2=155KW 为150D30X7的排水泵负荷； P3=110KW1.6m 人车负荷；