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赠人玫瑰，手留余香。
2092综采工作面供电设计
（一）综采工作面主要条件
该工作面属于9#煤层，平均煤层厚度3m，工作面长度240m,走向长度为1000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3m。
矿井井下高压采用10KV供电，由中央变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用PBG-315/10Y型高压隔爆开关，中央变电所距综采工作面皮带机头600m。
（二）设备选用
1、工作面设备
采煤机选用三一重型装备有限公司生产的MG300/710-WD型采煤机，其额定功率710KW，其中两台截割主电动机功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为45KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。
工作面刮板输送机三一重型装备有限公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。
2、顺槽设备
1）破碎机：采用三一重型装备有限公司制造的PLM-1000型破碎机，其额定功率160KW,额定电压1140V。
2）转载机：采用三一重型装备有限公司制造的SZZ764/250型转载机。其额定功率250KW,额定电压1140V。
3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*75型输送机（1部），驱动电机额定功率2×75 KW,
4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率200KW,额定电压1140V 。
5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率75KW,额定电压1140V 。
3、其它设备
（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
工作面电源电压为10kV,来自井下盘区变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V 电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V 。在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷每450米设置配电点，用以对工作面设备进行供电。 负荷统计及移动变电站选择 1，1号移动变电站的选取 一号移动变电站的负荷统计
2，根据总的负荷计算视在功率 S=
∑?COS Kx
Pn
式中 S －所计算负荷的视在功率 KVA ∑Pn －参加计算的所有电气设备的额定功率之和 KW
?COS －参加计算的电气设备的加权平均功率因数
Kx －需用系数 按下式计算
Kx=0.4+0.6
∑
n P Ps
式中 Ps －参加计算中功率最大的电动机功率 KW
∑Pn －参加计算的所有电动机功率之和 KW
则 Kx=0.4+0.61060
710
=0.801 综采工作面 7.0取?COS Kx 取0.80 电力负荷总的视在功率：
S=1060
7
.080
.0=1211KVA
根据计算与实际情况，选用KBSGZY －1250／10Y 的移动变电站一台。 2，2号移动变电站的选取 二号移动变电站的负荷统计
2，根据总的负荷计算视在功率
S=
∑?
COS Kx
Pn
式中 S －所计算负荷的视在功率 KVA ∑Pn －参加计算的所有电气设备的额定功率之和 KW
?COS －参加计算的电气设备的加权平均功率因数
Kx －需用系数 按下式计算
Kx=0.4+0.6
∑n
P Ps
式中 Ps －参加计算中功率最大的电动机功率 KW
∑Pn －参加计算的所有电动机功率之和 KW
则 Kx=0.4+0.61040
630
=0.76 综采工作面 7.0取?COS Kx 取0.76 电力负荷总的视在功率：
S=1040
7
.076
.0=1129KVA 根据计算与实际情况，选用KBSGZY －1000／10Y 的移动变电站两台。 2，移动变电站高压开关的选择 1 配电装置额定电压为10KV 。
2，高压配电装置的额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。 3，变压器的最大长时工作电流为额定电流。 Ie=
A Ve Se 17.7210000
*732.11000
*12503== 式中 Se －变压器额定容量 KVA
Ve －变压器高压侧额定电压 KV
根据计算两台移变都选择KBG2315/10Y 的高压配电装置
两台移变的额定电流之和为144.34A ，在中央变电所选择PBG-315/10Y 的高压配电装置控制两台移变。
（三）高压电缆的截面选择及校验
按设计规定和矿用高压电缆选型，初选MYPTJ 型矿用10KV 橡套、铜芯、双屏蔽高压电缆。
移变高压电缆截面选择
1﹚，按长时允许电流选择电缆截面 Iw=
?
UeCOS PnK 31000x ∑=A 5.1367
.0*10000*732.11000*78.0*2100=
式中 ∑－Pn 综采面所有设备功率之和 KW
Kx －需用系数，取加权平均数
C OS ?－参加计算的所有电力负荷的加权平均功率因数
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表50mm 2为173A ＞136.5A 2﹚，按经济电流密度校验电缆截面
A=
mm J
I
7.60= 2 式中A －－电缆主芯截面
J －－经济电流密度 A ／mm 2 查表得2.25
根据高压电缆经济电流密度校验50mm 2电缆能够满足要求。 3﹚按允许电压损失校验
⊿U ％=PLK=2.1×0.502×0.75=0.79％＜7％ 式中⊿U ％－高压电缆线路中电压损失百分数
K －兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数，10KV 时，查表参考值0.502％ P －电缆输送的有功功率，兆瓦 L －电缆长度，KM
7％－允许电压损失百分数 按电压损失校验，满足要求
4﹚热稳定校验电缆截面
设井下中央变电所10KV 母线上最大短路容量限制50MVA,最大三相稳态短路电流
U Sa
I
3)3(=∞
=10000
732.110506??=2887A
Amin=C t I i )3(∞==??4
.93325.0288715.5mm 2＜50mm 2
式中 i t －短路电流假想时间，即热等效时间，取0.25S C －电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆取93.4 热稳定校验电缆截面满足要求
综上所计算的结果，50mm 2高压电缆满足供电要求
（四）按长时负荷电流计算选择低压电缆的截面
1，长负荷电流要求电缆的载流量要大于或者等于电缆长时负荷电流，电缆编号见供
电系统图， 采煤机电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w
31000∑=
==?????8
.0114073211000
1710449A
式中
∑Pn －采煤机上所有设备功率之和 KW
Kx －需用系数，取1
COS ￠－采煤机所有设备的加权平均功率因数
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表95mm 2载流量260A ，依据电缆的热稳定性，需要用两根95mm 2向采煤机供电，260＋260=520A ＞449A,满足要求
2，可伸缩带式输送机与乳化泵的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w 31000∑=
=
=?????8
.0114073211000
1350211A
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm 2载流量215A ＞211A ，依据电缆的热稳定性，70mm 2的橡套电缆满足要求。
,3，采面输送机的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w 31000∑=
=
=?????8
.0114073211000
1315199A
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm 2载流量215A ＞199A ，依据电缆的热稳定性，70mm 2的橡套电缆满足要求。机头机尾各选用一根70mm 2的
MVP 电缆。
4，转载机的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w 31000∑=
=
A 1588
.0114073211000
1250=?????
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表50mm 2载流量185A ＞158A ，依据电缆的热稳定性，50mm 2的橡套电缆满足要求。。
5，破碎机的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w
31000∑=
=A 1018
.0114073211000
1160=?????
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表35mm 2载流量145A ＞101A ，依据电缆的热稳定性，35mm 2的橡套电缆满足要求。
乳化泵的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w 31000∑=
=
A 1268
.0114073211000
1200=?????
带式输送机的电缆截面选择
?
UeCOS PnKx I w 31000∑=
=
A 948
.0114073211000
1150=?????
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm 2载流量215A ＞199A ，依据电缆的热稳定性，70mm 2的橡套电缆满足要求。
根据计算，初选电缆见下表
采煤机电缆选用MCP-0.66/1.14-3*95+1*25+4*4型电缆，其余都选用MYP 型矿用橡套屏蔽电缆。
五，按机械强度要求校验电缆截面
机械强度要求采煤机电缆最小截面35-50mm 2,采面输送机电缆最小截面16-35mm 2,均满足要求。
六，按允许电压损失校验电缆截面
允许电压损失为： ⊿Uy=E 2e-0.9U=1190-0.9×1190=164V
系统中电压损失为：164V
七，短路电流计算
1,1号、2号移变低压侧出口端的短路电流I d1的计算。 ﹙1﹚系统阻抗
变压器二次侧电压1200V ，容量1250KVA,系统短路容量按50MVA 计算，则系统电抗为：
Ω===0288.050)2.1(2
d 2MVA
KV S E X y e x
﹙2﹚高压电缆阻抗 10KV 高压电缆L1=0.7KM
查表得m /588.00K R Ω= Km X /078.00Ω= 高压电缆的电阻、电抗：
Ω=?=3906.07.0588.0g R Ω=?=0546.07.0078.0g X
﹙3﹚变压器的阻抗
查表得KBSGZY1250/10移动变电站的5.4=s V 阻抗电压 ⊿W P t n 7400.=
则移变的电阻、电抗：
Ω=?=?=0068.0)1250()2.1(74002
2
22
1KVA KV W S V P R T tn nt b
Ω===0461.025.1)2.1(5.42
0021MVA
KV S V V X t tn s b
Ω=+=+=
∑0461.00068.033.83096
.02
12
b b g R K R R
Ω=++
=++
=∑07569.00461.033
.80546
.00288.02
12
b b g x X K X X X
A X R U I e
dI 782107659
.00125.021200
)
()(22
2
2
2
=+=
+=
∑∑
（4）中央变电所控制综采面的高压开关的整定 1、短路保护整定
盘区变电所控制综采面的高压开关PBG-200/10Y 型真空配电装置是电子式高压综合保护器，其整定值按下式进行选择：
n ≥
ge
Kb e
x e I I K IQ ∑+
式中 n —互感器二次侧额定电流（5A ）的倍数； I ge —高压配电装置额定电流，A 。
按上式计算出的整定值还应按下式进行校验：
ge K n b I 3I (2)
d
≥1.5
ge
nK b I (2)
d
I ≥1.5
式中 I d
（2）
—变压器低压侧两相短路电流值，A ；
I Z —高压配电装置过电流保护装置的电流整定值，A ； K b —变压器的变比；
3—Y/△接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧
时的系数；
1.5—保证过电流保护装置可靠动作的系数。 （1）高压开关的短路保护整定
n ≥
ge K e x e b I I K IQ ∑+=2200
33.8600210066.080.06449=?-??+?）
（
则 开关的短路保护整定为高压开关额定值的2倍，即2×200=400A
高压开关过流保护的整定：
n ≥66.0200
33.82100
66.08.01=????=∑GN T e de I K I k 取0.7倍
过载整定为0.7×200=140A 校验
ge
nK b I (2)
d
I =
200
33.827821
??=2.3≥1.5 合格
过载整定为140A 短路整定为280A
PBG-315/10Y 型真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定，则高压过流保护整定为1.0倍 2，采煤机电机处的短路电流：
95mm 2电缆的电阻Ro=0.247Ω/Km Xo=0.075Ω/Km 1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A
U I e
d 34641732
.021200
)45.0075.00931.0()45.0247.001.0(22
22=?=
?++?+=
3,采面输送机机尾电机处的短路电流：
70mm 2电缆的电阻Ro=0.346Ω／Km 电抗 Xo=0.078Ω/Km 1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A U I e
d 30002
.021200
)45.0078.00931.0()45.0346.001.0(22
22=?=
?++?+=
4,转载机电机处的短路电流：
70mm 2电缆的电阻Ro=0.416 电抗 Xo=0.081Km 1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A U I e
d 3870024
.021200
)25.0081.00931.0()25.0416.001.0(22
22=?=
?++?+=
4,破碎机电机处的短路电流：
352电缆的电阻Ro=0.683 Xo=0.084/Km
1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A U I e
d 30002
.021200
)25.0084.00931.0()25.0683.001.0(22
22=?=
?++?+=
5乳化泵电机处的短路电流：
502电缆的电阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km 1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A U I e
d 30002
.021200
)5.0.0081.00931.0()5.0.0416.001.0(22
22=?=
?++?+=
6带式输送机电机处的短路电流：
502电缆的电阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km 1250KVA 移变的电阻Ro=0.01Ω Xo=0.0931Ω
A U I e
d 30002
.021200
)5.0.0081.00931.0()5.0.0416.001.0(22
22=?=
?++?+=
（十一）低压开关的整定及校验
对保护电缆干线的装置按下式选择 I Z ≥I Qe +K x ∑I e
式中 I Z —过流保护装置的电流整定值，A ；
I Qe —容量最大的电动机的额定起动电流，A ； ∑I e —其余电动机的额定电流之和，A ； K x —需用系数，取0.5≈1。
按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：
5.1I I )
2(d
≥z
式中 I Z —过流保护装置的电流整定值，A ；
I d （2）—被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路
电流值，A ；
1.5—保护装置的可靠动作系数。
电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择
I Z ≤I e
式中 I Z —电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A ；
I e —电动机的额定电流，A ；
按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应
符合下式的要求：
2.18I I )
2(d
≥z
式中 I Z —含义同上；
I d （2）—含义同上；
8I Z —电子保护器短路保护动作值； 1.2—保护装置的可靠系数。 1.1#移动变电站的低压保护箱：
该移变为KBSGZY-1250/10型，低压侧配用BXB -1250/1140(660)Y 矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱，安装在移动变电站的低压侧，能对低压侧的各种故障进行监测，并能将故障断电信号传递给移动变电站用高压真空开关，对低压供电系统可实现漏电、漏电闭锁、过压、欠压、短路、过载等保护。
(1) 过压保护
Ug=115%×1200=1380V (2) 欠压保护
Uq=75%×1200=900V (3) 断相保护处于“开启”状态 （4）漏电保护
单相漏电动作电阻整定值为：20k Ω 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k Ω （5）过载保护
I z =ΣI e =110+69+450=629A
则 n 取0.5 （6）短路保护
I Z ≥I Qe +K x ∑I e =185×5+0.838×（110+69+265）=1297A 则 n 取1 灵敏度系数校验：
=
z
I I d11.612507639
=＞1.2 满足灵敏度要求 2.2#移动变压器的保护箱：
该移变为KBSGZY-1000/10型，低压侧配用BXB -1000/1140(660)Y
矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。
(1) 过压保护
Ug=115%×1200=1380V (2) 欠压保护
Uq=75%×1200=900V (3) 断相保护处于“开启”状态 （4）漏电保护
单相漏电动作电阻整定值为：20k Ω 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k Ω （5）过载保护
I z =ΣI e =2×66.1+2×15=162A 则 n 取0.2
（6）短路保护
I Z ≥I Qe +K x ∑I e =2×66.1×6=793A 则 n 取1 灵敏度系数校验：
=
z
I I d51.58004103
=＞1.2 满足灵敏度要求 14. 1号开关QJZ-1600-8的保护整定：
(1) A 、B 两路开关的整定：
A 、
B 两路用于采煤机组的控制，负荷电缆可用一路也可用两路，A 、B 两路开关的保护定值选用一致。 a. 过载保护：
机组的各电机额定电流之和为445A ，选择I Z =0.9 I e =400A ，则 n 取0.7
b. 短路保护：
机组最大电机为截割电机2×300KW ，其启动电流按额定电流的5倍，则为1850A ，取n=3
灵敏度系数校验：
=z I I d29.11805
3464=＞1.５ 满足灵敏度要求 c. 漏电、断相、欠/过压保护保持出厂值不变 2号开关QJZ-1600-6的保护整定：
(2) A 、B 两路开关的整定：
A 、
B 两路开关，分别控制采面输送机电机315／160KW 的
高、低速
a.过载保护：
A 路开关：电机额定电流 I zc =I e1=199A 则 n 取0.3
B 路开关：电机额定电流 I zd =I e2=99A 则 n 取0.2 b. 短路保护：
A 路开关：取电机额定电流的6倍 I Zc =6×199=1194A 则 n 取2
B 路开关：取电机额定电流的6倍 I Zd =6×99=594A 则 n 取1.2 灵敏度系数校验：
=
z
I I d25.211943000
=＞1.５ 满足灵敏度要求 (1) C 路开关的整定：
C 路控制破碎机电机
P e =160kW I z =I e =101A 则过载保护 n 取0.2
短路保护取电机额定电流的6倍 I Z =6×101=606A 则 n 取1.4
灵敏度系数校验：
=
z 6I I d4
9.4101
63000=?＞1.2 满足灵敏度要求
(1) D 、E 两路开关的整定：
D 、
E 两路开关，分别控制转载机电机250/125KW 的高、低速a.过载保护：
D 路开关：电机额定电流 I zf =I e1=158A 则 n 取0.5
E 路开关：电机额定电流 I zd =I e2=80A 则 n 取0.2 b. 短路保护：
D 路开关：取电机额定电流的6倍 I Zc =6×158=948A 则 n 取4
E 路开关：取电机额定电流的6倍 I Zd =6×80=480A 则 n 取2 灵敏度系数校验：
=z I I d21.4948
3870=＞1.５ 满足灵敏度要求 3号开关QJZ1-800-4的保护整定： A 路控制1号乳化泵电机 B 路控制1号乳化泵电机
P e =200kW I z =I e =126A 则过载保护 n 取0.2
短路保护取电机额定电流的6倍 I Z =6×126=756A 则 n 取1.4
灵敏度系数校验：
=
z 6I I d4
9.3126
63000=?＞1.5 满足灵敏度要求 C 路控制带式输送机机
P e =150kW I z =I e =94A 则过载保护 n 取0.2
短路保护取电机额定电流的6倍 I Z =6×94=564A 则 n 取1.4
灵敏度系数校验：
=
z 6I I d43.594
63000
=?＞1.5 满足灵敏度要求 16.照明信号综合保护装置的整定值，原边为3-5A ，副边为10-15A 即可。
（八）漏电保护装置和接地保护：
1. 配电点局部接地极选用的是：直径为1.2寸,长度为1.5米的
镀锌钢管制成，且管上钻有20个直径为5mm 的透孔，并垂直埋入底板；局部接地线选用的是截面不小于25mm 2的铜线；局部接地极应设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。
2.接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。
3.漏电保护为移动变电站低压侧保护箱自带的漏电保护装置。 （九）机电管理
1.井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬
迁
前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于 1.0%时，再用与电源电压适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安装有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。
2.操作井下电气设备应遵守下列规定：
(1)非专职人员不得擅自操作电气设备。
(2)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。
3.容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必
须
加装护罩或遮栏等防护设施。
4.电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，检查其“防爆合格证”，“产品合格证”，“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。
（十）附供电系统图：
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赠人玫瑰，手留余香。
工作面供电设计 根据我矿《西一采区供电方案及分析》特编制以下供电设计： 一、概述： 我矿西一采区位于东二采区以下中二采区以上范围内，为1306水平。供电范围包括一个轻放工作面和一个掘进工作面，以 及配合采掘生产的运输、通风系统。其供电线路为：从地面35KV 变电所通过两趟高压铠装电缆（ZLQD22—6000 3X 50）（3000 米）供至井下1380简易变电点，然后通过高压屏蔽电缆（UGSP —6000 3X 35+1 x 16/3+JS）（1000米），副井筒分别供往西一采区及东二采区的移动变电站，或通过低压电缆（U —1000 3 x 70+1 x 16）供往风机、及其它设备的馈电开关。采区的供电电压等级分别为：高压6000V、低压660V、照明及煤电钻127V。 二、1380变电点位置的选择及设备的选型 根据《煤矿安全规程》要求采区变电所必须处于距采区工作面较近的进风巷中，因此变电点的位置选择在1380四石门向东100米处，保证倒车时不受影响，要求设备沿巷帮呈一字摆开， 并用铁栅栏围住、有值班变电工。其具体设备有：矿用高开柜 BGP9L—6AK （7台）、矿用干式变压器KSGB—200/6 （2台）、检漏开关一台。 三、采区掘进变压器及风机专用变压器的选择 （一）、西一采区掘进工作面变压器的选择
1、负荷统计：
2、变压器选择: 根据： K X P e =。65 240.7 = 260.5KVA COS Pj 0.6 式中：K X = 0.4 0.6 P d 0.4 0.6 -^00 0.65 Z P e 240.7 P d 为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW ） 艺P e 为所有有功功率之和 COS ? Pj 取0.6 根据计算则选择一台KBSGZY — 315/6型的移动变电站即可满足要 求。 （二）、东二采区掘进工作面变压器的选定 1、负荷统计: 2、变压器选择:
. . . . 辽源职业技术学院 煤矿机电设备选型设计题目：综采工作面供电系统设计 .. .. ..
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
附件2: ***矿综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5m，工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。 2、顺槽设备
1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。其额定功率315KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400 KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。 4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
连采工作面远距离供电方案 目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下： 一、方案一 以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图 图1 一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离
变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2x S ze E X 2 (1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2 x S ze E X 2 (3.45)0.108110MVA kV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。 从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。 两相短路电流值校验公式： 5.1)2(≥Z d I I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ； Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ； 1.5--保护装置的可靠动作系数。 低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A
由公式：I d (2)= ∑∑+2 2 ) ()(2X R Ue (2) ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆 查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。 6KV 高压电缆的电阻、电抗值，查表得： 3*95mm 2 6KV 高压铜芯电缆：R 1’=0.217欧姆/千米 X 1’=0.069欧姆/千米 3*35 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得： R 2’=0.683欧姆/千米 X 2’=0.084欧姆/千米 保护装置的可靠动作系统 根据公式2反向计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2=800米。 二）低压电网的允许电压损失校验 1、允许压降计算 采掘工作面设备正常运行电压损失不超过额定电压的10%，允许 电压损失计算公式； e e y U E U 9.02-=?
842综采工作面供电设计说明书 一、工作面概述 842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2×315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。 二、移变容量计算 1、设备负荷统计 根据设备选型，负荷统计结果如下： 本系统供电设备额定功率之和为： ∑P=700＋160＋250＋110＋2×315＋2×75＋2×55＋2×55=2220KW 2、移变容量计算与选择 采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需
用系数为： 589.02220 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 查表综采面加权平均功率因数cos Ψdj 取0.7。 因此移变容量计算为： KVA P K S dj e X B 97.18677 .02220589.0cos =?=ψ∑?= 2、移变选择： 根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V 系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V 系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。 容量验算如下： 1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)： 设备总功率：∑Pe=640KW 查表K X 取0.5，cosP dj 取0.7 故移变容量计算为：KVA P K S dj e X B 14.4577 .0640 5.0cos =?=ψ∑?= 因S B 457.14KV A ＜Se=800KV A ，该移变选择符合要求。 2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV): 需用系数：666.01580 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 设备总功率：∑P =700＋250＋2×315=1580KW 故移变容量为 KVA P K S dj e X B 86.15027 .01580 666.0cos =?=ψ∑?=
第4章综采工作面供电设计计算 编写本章的目的在于正确地拟定综采工作面供电系统；正确地选择井下供电单元的变压器容量、控制开关、动力电缆；正确地计算、整定、调试继电保护装置。使供电系统安全，供配电设备容量合理，高低压开关保护装置动作灵敏可靠，既不误动又不拒动。掌握或了解低压供电系统的计算方法，对煤矿井下电气设备检修大有帮助。 4.1 供电设计计算概述 1. 设计依据 （1）综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式； （2）综采工作面地质、排水、通风、沼气情况； （3）综采工作面机电设备布置、作业过程、运输情况； （4）综采工作面机电设备容量、技术参数及性能； （5）作业制度。 （6）技术和经济指标 2. 设计要求 （1）应符合《煤矿安全规程》、《井下供电设计技术规定》和《煤炭工业设计规范》中的要求； （2）尽量选用定型的国产新产品 （3）应保证安全、可靠、经济、合理、技术先进。 3. 设计步骤 （1）根据地质条件、巷道布置、通风、机电设备容量、设备的分布情况确定移动变电站及工作面配电点的位置； （2）综采工作面用电设备负荷统计，确定移动变电站容量、型号、台数； （3）根据综采工作面设备的布置情况，拟定供电系统图； （4）选择高压配电装置和高压电缆； （5）选择低压电缆； （6）选择低压开关； （7）继电保护装置的整定计算； （8）绘制综采工作面供电系统图。 4.2 综采工作面供电系统负荷计算 1. 供电电压 综采工作面的供电电压可根据日生产能力、单机或双机最大容量、总装机容量来确定电压等级。参考范围见表4-1。 表4-1 综采工作面电压等级使用范围 应符合下列要求：高压，不超过10kV；低压，不超过1140V；照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V；远距离控制线路的额定电压，不超过36V；采区
山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司10102综采工作面供电设计说明书 设计：孟庆保 2011-6-21
10102综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于10#煤层一采区，平均煤层厚度3.3m，工作面长度180m,走向长度为1170m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3.5m。 矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用PBG23-630/10Y型高压隔爆开关，保护选用常州市武进矿用设备厂GZB-ARM-911系列智能型高压数字式综合继电保护装置，采区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用山西太重煤机煤矿装备成套有限公司生产的MG300/730-WD型采煤机，其额定功率730KW，其中两台截割主电动机
功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为55KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。 工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。 2、顺槽设备 1）破碎机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的PCM-110型破碎机，其额定功率110KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SZZ764/160型转载机。其额定功率160KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*110型输送机（1部），驱动电机额定功率2×110 KW, 4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率125KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率45KW,额定电压1140V。 3、其它设备 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定 工作面电源电压为10kV,来自井下中央变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽
矿井设计 综采工作面远距离供电供液系统设计与应用 李占平 （天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013） ［摘要］结合清塬煤矿首采工作面两巷断面特点，设计采用远距离供电供液方案，通过技术 论证、计算和实践，证明了其可行性。该项目对复杂地质条件下实现工作面的远距离供电供液具有很好的参考价值。 ［关键词］ 综采工作面；远距离供电；远距离供液；压降 ［中图分类号］TD611 ［文献标识码］B ［文章编号］1006-6225（2012）03-0028-02Design and Application of Long-distance Power Supply and Feed Liquid System in Full-mechanized Mining Face ［收稿日期］2012－02－03 ［作者简介］李占平（1978－），男，河南焦作人，工程师，主要从事煤矿供电系统的设计与研究工作。 陕西省旬邑县清塬煤矿属技改矿井，设计在4－2 号煤层中布置一个长壁工作面，采用综合机械 化采煤。首采42101工作面走向长850m ，倾斜长120m ，采高1.5 2.4m ，煤厚变化较大，两巷沿煤层掘进，底板起伏较大（最大倾角21?，落差50m ），且顶板压力大，来压速度快，造成两巷断面严重变形，大大减小了两巷断面。如果采用近距离供电供液方式，会出现以下问题： （1）拉移变电站的过程中，危险性增加由于两巷底板起伏大，极可能发生变电站断绳跑车或翻车事故，危及设备和人员安全。 （2）工人工作量增大由于变电站列车经常移动，必须随移动变电站列车挪移电缆及供水、供液管路，增大了工人的工作量。 （3）对复杂巷道条件的适应能力较差 由于 巷道变形严重，有时需要扩帮、卧底 ［1－2］ 。为了解决这一难题，打破传统的工作面移动变 电站布置方式，由集中布置改变为分离远距离布置。即将移动变电站、乳化液泵及泵箱一次性地移出工作面，布置在运顺外端联络巷内；控制工作面采煤机、刮板输送机、转载机和破碎机的组合开关，工作面通信、控制主机、工作面照明开关等布置在转载机落地段上，随转载机一同推移。1远距离供电供液技术需要解决的问题1.1 工作面配套设备 工作面配套选用ZY4000/13/29型液压支架、MG250/556－WD1型采煤机、SGZ730/2?132型刮板输送机、SZZ730/132型转载机、PLM1000破碎 机、BRW315/31.5型乳化液泵站、BPW315/12.5型喷雾泵站和DSJ100/2?90型两巷胶带输送机等设备。 1.2远距离供电供液技术难题 煤矿综采工作面供电系统必须保证电压稳定，各项保护齐全，电流整定正确合理，确保安全生产。正常运行时供电网络的实际电压损失必须小于网络所允许的电压损失。乳化液泵和喷雾泵的流量和压力损失应符合要求，满足支架和采煤机等设备的正常使用。因此，工作面远距离供电、供液必须解决以下问题： （1）远距离供电线路长、线路压降大、线损大，因此必须优化工作面供电方案，选用合适的变压器、电缆等，确保整个供电系统的电压损失控制在允许范围以内，保证工作面设备的正常运行。 （2）将控制工作面内设备启停的启动器、控制主机等与变压器、泵站分离后，将电站、泵站移出工作面，供电供液线路加长，因此必须采用新型的启停设备和控制器。要求启停设备和控制器体积小，便于搬移和放置，保护功能完善，能及时发现故障隐患、及时采取措施避免设备损坏，并能实现自动化控制。 （3）远距离供液距离长、管路压力损失大，因此必须对液压系统进行优化，最大限度地降低管路压力损失，提高管路在长期长距离高压供液过程中的可靠性。2 远距离供电系统设计 根据42101综采工作面采煤设备负荷统计，选 8 2第17卷第3期（总第106期） 2012年6月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.17No.3（Series No.106） June 2012 DOI:10.13532/https://www.doczj.com/doc/b72998311.html,11-3677/td.2012.03.010
贵州五轮山煤业有限公司1803综采工作面供电设计 编制人： 编制单位：综采办公室 编制时间：
审批人员签字 调度室：年月日技术部：年月日安监部：年月日机电部：年月日综采办：年月日副总工程师：年月日批准人：年月日
一、概述 1803工作面为走向长壁俯斜开采，运输顺槽平均坡度13°，最大坡度20°。采用固定、加移动电站方式布置，先期布置到1803运顺切眼以外100米处，以后设备列车通过JSDB-10型回柱绞车进行整体移动式下放，采用40T链条配合卡轨器分别固定到轨道上，三台移动变压器、2台乳化泵、2台喷雾泵及泵箱固定在8煤集中运输巷（1803运顺开口位置）。后期回采过程中，采用JSDB-10回柱绞车分次下放设备列车，直到工作面停采线以外。 二、供电系统 1）供电系统回路如下： 1、井下中央变电所—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—（10KV）移动变电站(1140V)—1803运输顺槽—组合开关—工作面设备。 2、工作面运顺胶带输送机供电由井下机车充电硐室单独敷设一条电缆。其供电回路为：井下机车充电硐室—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—1803运输顺槽胶带输送机 2）1803工作面综采设备装机总容量为2281KW，分为3台移动变电站供电。其中： 1#移动变电站设备总功率：1226KW。 2#移动变电站设备总功率：835KW。 3#移动变电站设备总功率：220KW 三、负荷统计及分配 （1）设备负荷统计表
（2）负荷分配情况 根据变压器容量，台数及设备的功率，大致分组如下： 1.KBSGZY—1600移动变电站 ●MG300/701－WD 采煤机 P e=2×300+2×45+11=701kw ●GRB315/ 1#乳化泵 P e=200kw ●KPB315/16 1#喷雾泵 P e=125kw ●SZZ764/200 转载机 P e=200KW ΣP=1226KW 2.KBSGZY—1000移动变电站 ●SGZ764/400 刮板输送机 P e=2×200=400KW ●PLM1000 破碎机 P e=110 kw ●GRB315/ 2#乳化泵 P e=200 kw ●KPB315/16 2#喷雾泵 P e=125kw ΣP=835KW 3.BSGZY—500移动变电站 ●DSJ80/40/2X55 皮带运输机 P e=55kw ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ΣP=235KW （3）变压器容量的验算 根据公式 S bj =K X ×ΣP/ COSφpj 式中， S bj ——所计算负荷总视在功率， KVA K X ——需用系数， K X =+∑Pe P S ——变压器所带负荷中最大电动机的功率，KW ∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率， KW COSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数，取COSφpj=
8313工作面供电设计 一、用电负荷统计 根据工作面现场生产需要进行设备配置，8313工作面主要设备的总装机容量约为∑Pe=2540KW。 用电负荷统计表 \ 二、供电方式的确定（供电系统详见附图） 1、工作面电站的供电： 8313工作面的高压电源引自-725机电硐室6#高压配电装置，从该高压配电装置馈电一路长度约400米，型号MYJV22-3*95的铠装电缆到8313联络巷移变硐室，在8313联络巷移变硐室安装一台型号
JGP9L-400/6高压配电装置，由该配电装置负荷侧馈出一路长约600m、型号MYPTJ-3*70/6的高压橡套电缆到工作面电站。工作面设备采用1140V电压供电，电站配置一台KBSGZY-1000/6移动变电站，供工作面煤机、乳化泵用电。另一台KBSGZY-630/6供工作面前部运输机、转载机、破碎机等设备用电。 2、皮带机的供电： 8313皮带机采用两台220KW电机，采用1140V供电，在8313联络巷移变硐室安装一台型号KBSGZY-630（1#）的移变作为8313皮带机供电用，该移变的6KV高压电源来自8313联络巷移变硐室内JGP9L-400/6高压配电装置串电源，从8313皮带机移变的低压侧馈出一路型号为MYP-3*70+1*25，长度约为100米到皮带机头电控设备硐室。皮带机控制开关采用型号QJZ-1200组合开关控制。 3、两顺槽设备的供电: 两顺槽设备的660V电源由8313联络巷移变硐室内型号KBSGZY-630（2#）的移变提供电源。该移变配置BGP46-6型高压头，低压头采用KBZ20-630/1140(660)型馈电作为总控开关，低压侧馈出两路MY-3*50+1*16橡套电缆，一路至8313轨顺的KBZ20-400型馈电为轨顺绞车、水泵等设备供电；另一路至8313皮顺的KBZ20-400馈电为皮带顺槽绞车、水泵等设备供电。
1011工作面供电设计 第三章工作面供电设计 第一节容量计算 一、工作面负荷统计见附表（表6） 工作面负荷统计表表6 、 工 作 面 变 压 器 容量选定 由S B=Kx·∑Pe/cosφ=0.58×2241/0.7=1857（KVA） 式中:Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.58 ∑Pe=700+315+315+160+250+250+250=2871（KW） 则根据容量核算选定2台KBSGZY-1250/1.2其中： (1) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站供采煤机、转载机、前溜用
电。 (2) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站给后溜、破碎机及乳化液泵供电，2台移动变电站容量2500KVA>1857KW符合要求。 三、运输顺槽皮带变压器选定 用一台KBSGZY-500/0.6的移动变电站给运槽皮带及运槽、回风绞车、水泵供电供电，移动变电站容量500KVA>393KW符合要求。 第二节、供电方式、供电设备及电缆选型配备 一、供电方式及供电设备的确定 根据采区供电系统拟定原则，确定1011综放工作面的供电方案： 1、在东110运输顺槽配备2台KBSGZY-1250/6型移动式变压器，给把6KV变到1140V直接供给设备列车、工作面用电设备供电，移动变电站的高压电源引自采区变电所综采高压开关柜，供电路径为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011工作面移动变压器。 2、在下2＃联巷配备1台KBSGZY-500/6型移动式变压器，给把6KV 变到660V直接供运槽皮带及两道的绞车、水泵等其他设备。其供电路线为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011皮带机头移动变压器→1011皮带机头配电点→回风、运槽馈电→回风绞车水泵（→运槽绞车水泵，运槽皮带） 二、根据工作面设备数量，用电设备负荷情况，运输顺槽配备2台移动变电站，4台控制开关。综放工作面采煤设备的电压等级为1140V/660V，所选择开关为： 1、 QJZ-1600/1140（660）/6组合开关2台；
综采工作面远距离供电的设计及应用探究 摘要：当前，随着开采力度的加大，矿井的深度越来越深，巷道容易变形，而通风断面和人性通道均依靠扩修来保证，使得开采工作的难度也越来越大。本篇文章综合介绍综采工作面远距离供电的设计，旨在为综采工作面远距离供电的实现提供参考和依照。 关键词：综采工作面；远距离供电；设计 近年来，随着经济的发展，科学技术水平得到了极大的提高，综采工作面也得到了极大的发展，综采工作越来越机械化、大型化、专业化，伴随着综采设备使用，对大型电站设备提出了更高的要求，给移动电站系统提出了更大的挑战。同时，综采设备在工作期间会产生大量的热量，常给井下工作带来不便，然而电站会在一定程度上占据巷道空间，影响巷道的支护等，若想解决这一系列问题，必须采用远距离供电系统。 一、综采工作面当前供电系统设计 当前，综采设备功率较高，耗电量大，常采用移动变电站进行供电，主要有三种方式。第一种是将移动变电站设计在综采工作面下顺槽中的运输巷内，然后在可伸缩胶带输送机一侧铺设一条专供移动变电站及工作面配电点和乳化液泵站等设备装置的平移轨道，虽然设备在工作时能够随意移动，但这种方式存在一定的不足，其要求巷道断面较宽，所需要的支护成本较高。第二种是将移动变电站、工作面配电点及泵站均设置在单独的辅助巷道内，每隔一定距离用横川与运输巷相连，这种方式解决了第一种方式的不足，但却由于需要铺设运输巷和横川，综合起来，没有第一种方式好。第三种方式是把移动变电站安装在远离综采区的地方，和第一种方式相比，减少了巷道截面，支护成本低，维护的时候也较为方便，但由于变电站距离综采区较远，电缆压浆损失等较大。所有，若想获得最为
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。
一、概述： 51101工作面10KV电源来自中央变电所，工作面机巷走向长度1360米, 工作面采长200米，从由该工作面用电设备的容量与布置来看，该工作面3300V 及1140V用电设备应采用移动变电站方式供电，2台移动变电站和乳化液泵站放置51101机巷设备列车。 二、负荷统计： 三、移动变电站的选「择 工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路10K V电源, 分别供到一台1600KVA移动变电站（供工作面3300V采煤机）和另一台1600KVA移动变电站（供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机）和。高压电缆沿机巷敷设，2台放置在设备列车处。
根据供电系统拟定原则，选择两台移动变电站，其容量分别决定如下：1、移动变电站(T1)向930KW采煤机组供电，供电电压为3450V。 K ix=0.4+0.6(P ima>/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.66 加权平均功率因数取cos? wm=0.7 S ib= 2 P ie K ix/cos ?wn=930X 0.66/0.7=874KVA 故移动变电站(T1)选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=874KVA 满足工作需要 2、移动变电站(T2)向2*315KW运输机、250KV乳化液泵站、75KW喷雾泵站、 200KW转载机和160KW破碎机供电，供电电压为1140V,共计负荷1315KW K1x=0.286+0.714(P 1ma/ 2 Re)=0.286+0.714(630/1315)=0.628 加权平均功率因数取cos ? wm=0.7 S *=2 Re KMcos ?wm=1315X 0.628/0.7=1179KVA 故移动变电站(T2)选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=1179KVA 满足工作需要 四、电气设备的选型 本次设计采用3300V 1140V两种电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。 根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情 况。
复杂条件下综采工作面远距离供电供液技术实践应用苏庆华 发表时间：2018-04-19T16:08:17.063Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：苏庆华丁宁 [导读] 摘要：本文介绍了蒋庄煤矿结合3下1105综采工作面现场实际，通过探索改变原综采工作面传统的设备列车布置方式，因地制宜地探索实践应用远距离供电供液技术，实现复杂条件下综采工作面的快速回采，为类似下解决供电供液问题提供参考和借鉴依据。 （枣矿集团蒋庄煤矿） 摘要：本文介绍了蒋庄煤矿结合3下1105综采工作面现场实际，通过探索改变原综采工作面传统的设备列车布置方式，因地制宜地探索实践应用远距离供电供液技术，实现复杂条件下综采工作面的快速回采，为类似下解决供电供液问题提供参考和借鉴依据。 关键词：设备列车；切眼；无缝钢管 随着科学技术的不断进步，煤矿科技的不断发展，综采工作面实现了快速推进，作为工作面动力源泉的传统设备列车布置方式，对现场安全快速高效生产带来直接影响。如何解决以往设备列车的合理布置，避免随工作面回采速度的加快带来的牵移困难、超前支护空间小、温度高、影响通风断面缩小等诸多问题，特别是在深部不规则开采过程中拐弯多、巷道起伏大、开采压力显现大、巷帮变形严重等问题，成为复杂条件下快速回采的首要技术难题。山东能源枣矿集团蒋庄煤矿在调研其它矿井的基础上，在3下1105综采工作面材料巷采用远距离供电供液技术，有效的实现了复杂条件下综采工作面的快速推采、确保矿井的生产任务。 1工作面概况 山东能源枣矿集团蒋庄煤矿3下1105综采工作面回采煤层为山西组3下煤层，煤层在工作面内赋存稳定，煤层厚度在3.4～4.3m之间，平均煤厚3.9m，为厚煤层，煤层可采指数为1，变异系数为10%，为稳定煤层，煤层结构简单，无夹矸发育，煤体结构属于原生结构煤。煤层伪顶为泥岩，厚为0.50m；直接顶为砂质泥岩，厚度为4.5m；直接底为碳质泥岩，厚为0.3m；基本底为砂质泥岩，厚为10.1m。工作面两巷均沿煤层顶板布置，倾斜长度为55～179m，走向长度为789.6～791m，工作面底板标高为-489.6～-538.0m。 工作面材料巷沿顶布置，现场巷道底板起伏较大（最大倾角160），为最大化回收现场煤炭资源，材料巷设计了三处拐点（最大拐角为1580）。当工作面推进至材料巷9#点前30m时，材料巷受三上煤层采动影响，顶板压力增大、切来压速度较快，造成巷道断面严重变形。 综合以上因素，我们决定采取将设备列车布置在距工作面791m的3下1101外切眼内，实现综采工作面的远距离供电供液。 2 远距离供电供液需要解决的问题 2.1工作面设备 工作面使用ZFS7000/23/47型液压支架支护顶板，工作面综机设备选用MG400/930-QWD双滚筒采煤机，SGZ830/800型刮板输送机，PLM1000型破碎机配合SZZ764/160型转载机。 2.2远距离供电供液技术难题 综采工作面供电系统必须保证电压稳定，各项保护齐全、可靠，电流整定正确合理。工作面正常生产时供电网络的实际电压损失必须小于网络允许的电压损失。乳化液泵的流量和压力应确保现场的使用，满足工作面液压支架正常使用。 （1）远距离供电时线路长、压降大、线损大，因此必须优化供电方案，选用合适的电缆、设备，确保将电压损失控制在允许的范围内，以保证工作面设备的正常运行。 （2）远距离供液距离长、管路压力损失大，因此必须对液压系统进行优化，最大限度的降低管路压力损失，提高管路在长期长距离高压供液过程中的可靠性。 3 远距离供电供液系统设计 根据3下1105综采工作面设备负荷统计，我们选用一台KBSGZY-2000/6型移动变电站向采煤机、刮板输送机供电，向采煤机供电的电缆选用MCPT-3.3KV-3×70＋1×35＋3×6型橡套电缆，向刮板输送机供电电缆选用-3.3KV-3×50＋1×35＋3×6型橡套电缆。 3.1电压损失校验 采煤机电压降计算：△U=（P×L）/（A×S）=（930×791）/（77×70） =136.48 △U%=4.13%＜7% 刮板输送机电压降计算： △U=（P×L）/（A×S）=（400×791）/（77×50） =82.18 △U%=2.5%＜7% 经过计算，以上设备正常运行时的电压降低于《煤矿电工手册》中：正常运行时，电动机的端电压不低于额定电压的7%～10%。 3.2保护和控制系统 为满足3下1105工作面现场设备的需要，我们选用天津华宁电子有限公司产QJZ-1200/3300-8型组合开关控制现场的采煤机和刮板输送机。该组合开关控制器采用大屏彩色液晶显示，触屏输入方式，具有以 4远距离供液系统的设计 4.1供液系统选择 供液系统采用两台BEW315/31.5型乳化液泵站、配备一套型号为RX2000的乳化液泵箱向工作面液压支架提供动力源，该泵的流量为315L/min，额定压力为31.5MPa，电动机功率为200KW。 通过调研与对比分析，我们采用压力高、密封效果好、耐压性强、安全性好、维护方便快捷可多次重复使用高压无缝钢管，进回液钢管分别选用60.3×9mm、60.3×7mm的无缝钢管。 4.2供液系统压力损失校验 为确保高压液从泵站流经管路到达工作面液压支架时，压力不低于规定要求，必须计算管路的损失，校验到达液压支架的高压液是否
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
综采工作面供电系统设计 第一节供电系统设计要求 一、设计内容 1、设计依据 综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；综采工作面地质、通风、排水、运输情况；综采工作面的技术和经济参数；综采工作面的作业制度；综采工作面机械设备性能、数据及布置。 2．设计内容 根据所设计综采工作面设备选型情况，选定移动变电站与各配电点位置；确定变压器容量、型号、台数；拟定综采工作面供电系统图；确定电缆型号、长度和截面；选择高低压开关；做继电保护的整定计算；绘制综采工作面供电系统图；造综采工作面供电设备表。 二、设计要求 设计应符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计技术规定》；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、安全可靠。 三、供电设计有关规定 1、《煤矿安全规程》中的规定 严禁井下配电变压器中性点直接接地。 井下电气设备的选用，应符合表5—1要求。
表5—1 井下电气设备的选用 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求： （1）高压，不应超过10000V； （2）低压，不应超过1140V； （3）照明、手持电气设备的额定电压和电话和信号装置的额定供电电压，都不应超过127V； （4）远距离控制线路的额定电压，不应超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 (国外采煤工作面供电电压已达5000V) 井下电力网的短路电流，不得超过其控制用的断路器的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。 40kw及以上的电动机，应使用真空电磁起动器控制。 井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电
综采工作面供电设计说明书 机电副总： 审核人： 编制人： 编制时间：
一、工作面电气设备技术数据见下表：
二、负荷统计 综采工作面设备均采用1140V电压等级。 工作面设备负荷统计：∑P=2135KW 三、初选开关、变电站、电缆 1、高爆开关选择： （1）由∑P=2135KW，折合至10KV，额定电流I=∑P/3Ucosφ=2135*1000/1.732*10500*0.85=138A，根据额定电流I=138A，可选择200/5A高爆开关两台，故选用PJG49—630/10Y型高爆开关，编号为04#、10#。 （2）高爆开关动稳定校验 东翼采区变电所PJG49-630/10Y矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置用的永磁断路器型号为ZNM—1016—630A，极限通过电流峰值为12.5KA。 按短路条件校验断路器的动稳定性，及其断路容量。 1）动稳定条件校验：因为并列运行时，通过断路器的短路电流最大。 因：极限通过电流峰值12.5KA＞7.2KA，动稳定符合要求。 2）断路容量的校验： 断路器断流容量S1=1.732×12.5×10.5=227MVA 系统次态短路容量S2=1.732×7.2×10.5=131MVA 因：S1＞S2，断路容量符合要求。
故所选断路器完全符合要求。 2、变压器容量的选择： 1140V设备∑P=2135KW，需用系数K r=0.4+0.6P s/∑P N=0.48，根据实际运行以及满足生产需要，取0.75，平均功率因素综采工作面取cos∮=0.75。 S=（∑P N*K r）/cos∮=（2135*0.48）/0.75=1366KVA 根据视在功率选择KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器1台，KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器1台和KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器1台。 1台KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器供132皮带机、160转载机,、张紧绞车和抱闸负荷。1台KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器供运输机、喷雾泵、乳化液泵、破碎机负荷，1台KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器供采煤机、转载机、乳化液泵。 3、电缆截面选择： 高压及低压电缆截面选择： 根据负荷统计，轨道巷设备视在功率为1695KVA，10KV侧额定电流为110A，根据电缆的允许截流量，50mm2电缆截流量为173A，选择MYPJ—3*50型高压电缆1580m。 KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器低压侧干线电缆通过的电流为：P e=835KW，I Z1=P有/（1.732*U e*cos∮）=835*0.46/（1.732*1.14*0.75）=259.4A，根据电缆的允许截流量，选择2趟MCP—3*95+1*35型低压电缆供四组合开关（运输机）和喷雾泵、乳