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采区变电所供电设计

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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；

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（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。 2、 15102综采工作面风巷辅助设备（绞车、水泵等）电源由设立在15102回风顺槽车场处的移动变电站供电，该配电点高压电源取725采区变电所6#高压开关。

3、 15102综采工作面的采煤机、大溜运输机、破碎机、装载机、乳化液泵站、喷雾泵等设备由设立在15102胶带顺槽的移动变电站供电。移动变电站高压电源引自725采区变电所10#高压开关。

725采区变电所供电系统详见附后供电系统图。

三、725水平采区变电所负荷统计与变压器选择

（一）、725采区变电所负责15102综采工作面生产、15103掘进、725轨道巷运输、排水、胶带巷运输等。整个725采区变电所共使用7台移动变电站和3台干式变压器。其中：

1、15102综采工作面运巷使用的三台移动变电站,均安设在距工作面切眼150米处的电气列车上；主要负责15102运巷2#皮带往里至工作面切眼大型电气设备的供电。

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2、两台移动变电站安设在725胶带顺槽车场,主要负责725胶带巷皮带、排水泵、绞车及15102运巷1#皮带机的供电。

3、其余两台移动变电站分别设在15102风巷巷口及15103运巷巷口。

4、725采区变电所夲室内设有变压器3台，两台为风机专用变压器，一台为夲室低压和照明变压器及变电所外辅助运输绞车供电。

（二）、负荷统计：见725采区变电所总负荷统计表（表一）

1、变压器容量计算及选择：

(1)、15102工作面1140V系统供电总负荷

∑Pe=556+315*2+110+160+200*2+45+100+320=2321KW

按下式计算电力负荷总视在功率:

Sbj= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kj --- 需用系数取0.75

Sbj =2321×0.75÷0.7=2487(KVA)

根据上述计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBSGZY-1600/6/1.2KV型移动变电站和1台KBSGZY-1000/6/1.2KV型移动变电站。具体负荷分配见附后图。

7#、8#移动变电站总视在功率为: Sbj=2487KVA

7#移动变电站总负荷：∑Pe=1226KW Sbj=1226×0.75÷0.7=1313.5KVA 负荷率：β=1313.5÷1600×100％＝82.09％

8#移动变电站总负荷：∑Pe=675KW Sbj=675×0.75÷0.7=723KVA

负荷率：β=723÷1000×100％＝72.3％

（2）、725胶带运输机负荷计算

∑Pe=（160+160+25*2+10）*2=760KW

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按下式计算电力负荷总视在工功率:

Sbj= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数, 取0.75

Sbj =760×0.75÷0.7=814 (KVA)

根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBGZY-630/6/1.2KV型移动变电站和一台KBGZY-500/6/1.2KV型移动变电站。

4#移动变电站总负荷为: ∑Pe=380KW Sbj=407KVA

负荷率：β=407÷630×100％＝64.6％

3#移动变电站总负荷为: ∑Pe=380KW Sbj=407KVA

负荷率：β=407÷500×100％＝81.4％

(3)、15102工作面运巷2#皮带电机、辅排水、皮带张紧车、信号、拉列电绞车等辅助设备负荷计算

∑Pe=160*2+25*4+4*2+40+18.5+11.4=497.5KW

按下式计算电力负荷总视在工功率:

Sbj= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =497.9×0.75÷0.7=533.46KVA

根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBGZY-630/6/1.2KV型移动变电站。

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9#移动变电站总负荷为: ∑Pe=497.9KW Sbj=533.46KVA

负荷率：β=533.46÷630×100％＝84.7％

(4)、15103掘进工作面运巷及辅切排水等辅助设备负荷计算

∑Pe=30+30+30+30+90+45+45+45+30+30=405KW 按下式计算电力负荷总视在工功率:

Sbj= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =405×0.75÷0.7=434KVA

根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBGZY-630/6/1.2KV型移动变电站。

11#移动变电站总负荷为: ∑Pe=405KW Sbj=434KVA

负荷率：β=434÷630×100％＝69％

(5)、15102工作面风巷绞车、排水负荷计算

∑Pe=45+75+45+45+45=255KW

按下式计算电力负荷总视在工功率:

Sbj= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =255×0.75÷0.7=273KVA

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根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBSG-315/6/1.2KV型干式变压器。

5#移动变电站总负荷为: ∑Pe=255KW Sbj=273KVA

负荷率：β=273÷315×100％＝86.7％

(6)、725采区变电所变压器负荷计算

6.1 ∑Pe=4+75+11.4*2+40+55+25=221.8KW

按下式计算电力负荷总视在工功率:

S= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =221.8×0.75÷0.7=237.6KVA

根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBGZY-315/6/0.69KV型干式变压器。 1#干式变压器总负荷为: ∑Pe=221.8KW Sbj=237.6KVA

负荷率：β=237.6÷315×100％＝75.4％

6.2 ∑Pe=30KW

按下式计算电力负荷总视在工功率:

S= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =30×0.75÷0.7=32.1KVA

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根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBSG-100/6/0.69KV型干式变压器。

10#干式变压器总负荷为: ∑Pe=30KW Sbj=32.1VA

负荷率：β=32.1÷100×100％＝32.1％

6.3 ∑Pe=30KW

按下式计算电力负荷总视在工功率:

S= ∑Pe×Kj÷COSΦj

式中： Sbj --- 指移动变电站的计算容量(KVA)

∑pe --- 指设备的额定功率之和 (KW)

COSΦj-- 指综放工作面设备的平均功率因数 取0.7

Kr --- 需用系数0.75

Sbj =30×0.75÷0.7=32.1KVA

根据计算结果和工作面实际负荷分配,选择1台KBSG-100/6/0.69KV型干式变压器。

2#干式变压器总负荷为: ∑Pe=30KW Sbj=32.1VA

负荷率：β=32.1÷100×100％＝32.1％

四、725水平采区变电所计高低压电缆线路选择算

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4.1 725采区变电所总负荷统计表:（表一）

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设计综采工作面供电设计

设计综采工作面供电设计

设计综采工作面供电设计

1 综采工作面供电设计

一、工作面概况与设备选型配置

里机巷走向长度460米，外机巷走向长度385米,切眼开采长度为110米，工作面煤层倾角25°－32°，平均倾角28°，煤层厚度2.5米－4.2米，平均厚度3.5，采煤方式为综合机械化采煤，设备选型配置情况如设备选型配置情况如下表：

序号 设备名称 设备型号 数量 电机功率

（KW） 额定电压

（V） 额定电流

（A）

1 采煤机 MG400/920-QWD 1 920 3300 200.4

2 运输机 SGZ800/800 1 400×2 3300 178/116

3 乳化液泵 MRB-400/31.5 2 2×250 3300 52

4 控制台 KTC-2 1

5 贝克开关 KE3002 4

6

移 动

变电站 KBSGZY-1600/6/3.45 2

7 移 动

变电站 KBSGZY-800/6/1.2

1

8 转载机 SZZ-764/60 1 160 1140 90.5

9 破碎机 LPS-1000 1 110 1140 62.3

10 皮带机 DSJ 1000/100/2×110 1 2×110 1140 124.6

11 皮带机 1 2×75 1140 85

总计 2860

1 二、供电系统的选择确定

综采供电电源来自北六下部变电所，高压采用两路供电，一路在轨道石门处供800KVA移变，（由保运区安装），另外一路至工作面开关车供两台1600KVA移变.

电缆敷设巷道路线为：下部变电所→北八大巷→充电硐室→进风石门→Ⅰ联巷→机巷，移动变电站及泵站放置进风石门附近，设备控制开关放置距工作面190m附近，低压电缆沿进风石门→机巷敷设，采用电压等级为3300KV。

三、负荷统计及移动变电站选择

⑴、根据工作面设备选型配置、电压等级列出用电设备负荷统计表如下：

煤矿井下采区供电系统设计分析

煤矿井下采区供电系统设计分析

煤矿井下采区供电系统设计分析　

刘明东　（山西太原市西山煤电安全培训中心，山西太原０３００５３）　

摘要：随着机械技术的快速发展，煤矿井下工作面越来越大，供电线路越来越长，由于煤矿井下对安全要求　很高，其供电系统设计具有较大的难度。文章结合工程实例，探讨煤矿井下采区供电系统的设计，并提出了　漏电保护等措施。　关键词：煤矿；采区；供电系统；漏电保护　中图分类号：ＴＤ６１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１２）１６—０１３４—０３　

煤矿生产最主要的动力来源就是其供电系统。　

如果供电系统出现故障而中断供电，被迫停产检修，　这个过程容易出现瓦斯聚积、爆炸、淹井等严重事　故。或者供电系统供电质量低，会对矿工工作产生不　

良影响，从而严重威胁到员工生命安全。煤矿井下采　

区供电系统的设计作为保障供电安全的第一步，占据　

着关键位置，必须严格且高质量地完成。　

１　工程概况　

某煤矿一采区矿井为倾斜走向，双翼开采，年　

生产能力约６０万吨，布置有两炮采工作面１６００１、　

１６００２以及两掘进工作面。采区煤实体容量１．３５ｔ／　ｍ　，煤层厚度为２ｍ左右。　

采取供电设计规范要求为一类负荷，供电电　

力负荷主要有４台刮板输送机，２副污水泵，１副乳　

化泵，５台照明信号综保，４台胶带输送机，４台局　扇，１辆绞车，２台胶带输送机，２台刮板输送机。　

所有设备电压均为６６０Ｖ，总负荷为９２７ｋＷ。　

２采区供电系统设计　

２．１供电系统总体设计　采区于皮带巷和轨道巷之间横贯的联巷处设置　采区变电所１个，采区变电所采用双回路电缆，从　

副井底中央变电所内引出ｌＯｋＶ高压线路，共同对采　

区进行供电。在正常情况下，变电所两回路采用分　列运行方式，连接两回路的中间的高爆开关处于断　

开状态。采煤工作面的所有设备供电都依靠采区变　电所直接输出的电力，供电电压为６６０Ｖ。而掘进工　

１３４　ｏ中阖高新技术企业２０｛２　０６　作面４台局扇供电依靠双风机、双电源及自动倒台　

综采工作面供电系统设计

综采工作面供电系统设计

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

使用场所

类别 煤（岩）与瓦斯

突出矿井和瓦斯喷出区域 瓦斯矿井

采区进风道 采区回风、工作面和工作面进、回风道

高低压电机和电气设备 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型除外）

照明灯具 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型除外）

通信、自动化装置和仪表、仪器 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型除外）

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)

22107综放工作面供电设计

22107综放工作面供电设计

１ 22107综采工作面供 电 设 计

一、采区供电设计的原始资料：

（一）、电压等级及主要电气设备：

井下主变电所进线电压为6KV，移动变电站馈出线为1140V，采区用电设备电压为660V，煤电钻及照明电压为127V。

（二）综采主要设备及电缆需用表：

序号 设备名称 规格型号 台数

1 采煤机 MXA-700/3.2 1

2 刮板输送机 SGZ-764/400 1

3 刮板输送机 SGZ-630/220 1

4 刮板输送机 40T 1

5 乳化泵（两泵一箱） DRB250/31.5 2

6 移动变电站 KBSGZY-800/6 2

7 破碎机 PCM-132

1

8 转载机 SZZ-764/132 1

9 液压支架 ZYSB-300/16/24

10 低压馈电开关 BXBD-800/1140 2

11 组合开关 8SK8265 2

12 真空磁力起动器 QJZ-400/1140 2

13 皮带 SSJ80 4

14 回柱绞车 JH-20T 2

15 绞车 JD-22 3

16 防爆扩音电话 FKD-2

17 照明灯 8SF8400

18 高压双屏蔽橡套电缆 MYPTJ-3.6/6 3×50+3×25/3+3×2.5 1100m

19 低压屏蔽橡套电缆 MYP-3×70+1×25 300m

20 低压屏蔽像套电缆 MYP-3×95+1×25 800m

21 采煤机用电缆 MCP-3×95+1×25+4×10 600m

22 运输溜子用电缆 MCP-3×70+1×16+4×6 800m

（三）、电气设备技术数据如下表：

设备名称 规格型号 台数 额定功率

（KW） 额定电流（A） 起动电流（A）

采煤机 MXA-700/3.2 1 2×300+2×45+18 203 1320

刮板输送机 SGZ-764/400 1 2×200 2×135 2×878

刮板输送机 SGZ-630/220 1 2×110 2×74 2×481 ２ 设备名称 规格型号 台数 额定功率