东部采区变电所供电设想

引言对于采区供电，由于煤矿供电的特殊性和井下电气设备的工作环境恶劣，为此，对供电的布局和正确选择电器设备，提出很高的要求，以便加强电器设备的维护和检修，满足矿井生产的需要。

采区供电通常以相对固定的采区变电所，是通过放射式电缆网向用电比较集中的配电点供电，而为了供电的安全，通常都是要以双回路供电，因此对于采区供电，要对采区的采高、电气设备的选型和对电缆的选择都是非常重要的，在确定了电气设备后，要对各种配电开关进行整定计算，对电缆选定后，要对它的距离进行确定，所以对电缆支线的电压损失和各负荷电缆的电压损失进行计算。

对各种保护的灵敏度校验是否合格，所以采区供电是一种复杂的供电，要经过严格的选择和供电的布局，才能最终形成一个完整的采区供电。

第一章绪论1.1 采区变电所的发展采区是井下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、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。

由于井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确的选择电器设备的类型和参数，并采取合理的供电、控制和保护系统，加强对电器设备的维护和检修工作，确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。

[1]随着煤炭工业现代化的发展，采掘机械化程度越来越高，机电设备的总装机容量和单机容量在不断增加。

以采煤机为例，从20世纪70年代初期的150kW左右，增加到了现在的375×2kW，目前国外采煤机单机功率已超过1000kW；综采工作面总容量也从几百千瓦增加到2000－3000kW。

由于机械化程度的不断提高，加快了工作面的推进速度，这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，给供电带来了新的问题。

因为供电电压等级一定时，输送的功率越大，电网的电压损失越大，电动机的端电压越低，这将影响用电设备的正常工作。

解决的办法有：加大电缆截面，但有一定的限度，因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济；采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可是供电电压质量得到较大的提高；提高用电设备的等级也是一个提高电压质量的有效措施。

煤矿采区变电所设计说明1 采区变电所的位置（1）采区变电所应布置采区用电负荷的中心，使各翼的供电距离基本相等。

（2）变电所的位置应设在铺设轨道的巷道附近，以便于设备的运输。

（3）变电所应设置在采区上山或石门附近的稳定围岩中，所选地点应易于搬迁变压器等电气设备和无淋水、矿压小，易于维护的岩层中。

（4）如果实际条件允许，可利用原有变电所，尽量减少变电所的迁移次数。

（5）一个采区尽量由一个采区变电所向采区全部采掘工作面电器设备供电。

（6）实际生产中，采区变电所多位于运输上山与轨道上山之间或上（下）山与运输大巷交岔点附近。

（7）变电所的地面应高出邻近巷道200 ~ 300 mm ，且应有3‰的坡度。

2 采区变电所的布置形式采区变电所的布置形式与它所在位置的巷道布置有关，当其设在两条上山之间时，一般呈“一”字形布置，如图9－3（a ）所示；当其设置在巷道交岔处，一般呈“L ”形布置，如图9－3（b ）所示；当其设在巷道的一侧时，一般呈“П”形布置，如图9－3（c ）所示。

3 采区变电所的尺寸确定采区变电所的尺寸应根据变电所内设备布置、设备的外形尺寸、设备的维修和行人等安全间隙来确定。

3.1 变电所长度变电所内布置两排设备时，变电所长度L 可由下式求得。

b t n l L 2)1(+-+=∑（9－4） 式中L ——变电所长度，m ；图9－3 采区变电所布置形式(a) “一”字形(b) “L”字形(c) “П”字形Σl——高、低压设备分别布置在硐室两侧，高压或低压设备宽度的总和，m；n——变电所内高、低压设备的数目，台；t——设备之间间隙，需侧面检修时，留设0.8 m，不需要检修时，留0.1 ~ 0.3 m；b——硐室两端设备距墙壁之距离，需侧面检修时，留设0.5 m，不需检修时，留设0.1 ~ 0.3 m。

采区变电所的高度一般为2.5 ~ 3.5 m。

3.2 变电所宽度布置两排设备时，变电所宽度B为：+=2（9－5）B++cDdA式中B——变电所宽度，m；c——设备与墙壁之间间隙，需检修时，取0.5 m，不需检修时，取0.1 ~ 0.3 m；A——高压设备中最大设备的宽度，m；D——低压设备中最大设备的宽度，m；d——中部人行道宽度，1.2 m。

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13、-520水平负荷统计2三、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Ig=148A，Ig=ePk∑exUecospjηpjP——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw；∑kx——需用系数；计算取0.5；Ue——高压电缆额定电压(V), 6000v；cospj——加权平均功率因数， 0.6；ηpj——加权平均效率，0.8-0.9； Ig=Pk∑ex3Uecospjηpj=1521.1×0.5760.55==136A1.732×6×0.6×0.95.61注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。

Ig=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A=In136==60.4mm2＞35mm2 j2.25mm2查表经济电流密度: J=2.25A所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。

3③按照热稳定校验高压电缆截面 Amin=I(3)dfCAmin——电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2 ； Id(3)——三相最大稳态短路电流，A；选用6KV系统平均电压为Vav4=6.3kv,Ss=50MVA； MYJV22-3×35电缆长度为1995m；系统电源电抗：2XVav46.32sy=S==0.7938Ωs50高压电缆阻抗：MYJV22-3×35高压电缆r0=0.612Ω/km，Xw=x0L=0.064×1.995=0.13Ω；Rw=r0L=0.612×1.995=1.2Ω； Z=R2w)+(Xsy+Xw)2=(1.2)2+(0.7938+0.13)2=.44+0.85=2.29=1.5Ω短路电流：I(3)Vav36300s1=z=3×1.5=2425(A)I(2)d1=3(32I)3s=2×2425=2100(A)热稳定校验：查表得tj=0.25s,C=93.4,A3)min≥I(d1jC=12.98mm2MYJV223×35电缆符合要求。

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》，确定为瓦斯高突矿井煤尘：本矿井各煤层均有煤尘爆炸危险自然：本矿各煤层均有发火倾向，发火期5—6个月地漏：八矿为地漏异常矿井，地下水活动东强南弱，处于矿区排泄区下部，因而造成相对高温的采区水区5.地表水湛河自东流经井田南部，河宽50m，流量0.8~7.8m³/s沙河为井田东南部边界，河宽150~25m，流量0.8~521 m³/s。

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。

煤矿采区供电设计精编WORD版煤矿采区供电设计首先需要确定供电方式。

可以选择的供电方式包括局部供电和总体供电两种。

局部供电是指将变电所建设在采矿工作面附近，使得供电距离尽可能短，减少线路损耗，提高效率。

而总体供电则是将变电所建设在矿井尽可能远离采矿工作面的区域，通过电缆进行供电。

供电方式的选择需要综合考虑采区的大小、供电设备的容量以及运营成本等方面的因素。

其次，煤矿采区供电设计需要确定供电电压等级。

供电电压等级的选择需要综合考虑采矿设备的特点以及供电距离等因素。

通常情况下，矿井照明和通信设备通常选择低压供电，而露天矿的运输系统和通风设备通常选择中压供电。

高压供电一般用于输电线路和变电所等部分。

供电线路设计也是煤矿采区供电设计的一个重要方面。

安装在采矿工作面和矿井巷道中的供电线路需要考虑到矿井环境的特殊性。

因此，供电线路应具备足够的阻燃性能和耐高温性能，以防止火灾和其他安全事故的发生。

此外，供电线路的线径和电缆敷设方式也需要根据采区的具体情况进行选择。

此外，煤矿采区供电设计还需要考虑到应急供电和备份供电的问题。

煤矿是一个高风险行业，突发事故时停电可能会导致严重后果。

因此，需要设置应急发电系统，以确保采区在紧急情况下能够正常供电。

此外，备份供电也是供电设计中的一个重要方面，它可以通过设置备用变电所或备用电源等来保障供电的连续性。

综上所述，煤矿采区供电设计是一个综合性的工作，需要考虑到供电方式、供电电压等级、供电线路设计以及应急供电和备份供电等方面的问题。

只有通过科学合理的供电设计，才能保障煤矿的高效运营和矿工的安全。

采区变电所供电设计目录前言3设计原始资料4一、全矿概貌4二、采区资料4第一章采区变电所的变压器选择5一、采区负荷计算5二、变压器容量计算5三、变压器的型号、容量、台数的确定6第二章采区变电所与工作面配电所位置的确定7一、采区变电所位置7二、工作面配电点的位置7第三章采区供电电缆的确定8一、拟定原则8二、按照采区供电系统的拟定原则确定供电系统图8第四章采区低压电缆的选择10一、电缆长度的确定10二、电缆型号的确定10三、电缆选择原则10四、低压电缆截面的选择10五、采区电缆热稳定校验14第五章采区高压电缆的选择17一、选择原则17二、选择步骤17第六章采区低压控制电器的选择19一、电器选择按照下列一般原则进行19二、据已选定的电缆截面、长度来选择开关、起动器容量与整定计算19 第七章低压保护装置的选择和整定21一、低压电网短路保护装置整定细则规定21二、保护装置的整定与校验21第八章高压配电箱的选择和整定26一、高压配电箱的选择原则26二、高压配电箱的选择26三、高压配电箱的整定和灵敏度的校验27第九章井下漏电保护装置的选择28一、井下漏电保护装置的作用28二、漏电保护装置的选择28三、井下检漏保护装置的整定28第十章井下保护接地系统29结束语31参考文献32前言在我毕业之际，根据教学大纲的安排，我完成了毕业论文和设计，并做好了毕业答辩。

去了省天虎山的能源行业天虎山矿参加毕业实习。

在这次实习中，除了对煤矿作业流程和设备的了解之外，还需要收集矿井的原始数据，并在此基础上为矿井的采区设计供电系统。

本设计分为三个部分。

第一部分是原始数据，第二部分是设计过程，第三部分是参考资料。

书中重点讲述了矿区供电系统中电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器等。

电缆的选择方法，及其设置和校准，书中详细描述了电缆和设备的选择原则，以及各种保护对井下供电系统的重要性，简明易懂。

本设计方案符合《煤矿安全规程》和《煤矿工业设计规程》。

煤矿采区变电所供电设计一、总体设计思路1.稳定性原则：供电系统应具有良好的稳定性，能够保证煤矿采区内各设备的正常运转。

2.可靠性原则：供电系统应具有高可靠性，能够保证变电所供电中断的概率极低，并能够有效应对各种突发状况。

3.安全性原则：供电系统应符合相关的安全标准和规范，确保供电系统的安全运行，并能够防范电气火灾和其他事故的发生。

4.经济性原则：供电系统设计应兼顾经济性，尽量减少投资成本同时保证供电质量。

5.环保性原则：供电系统设计应符合环保要求，减少对环境的污染。

二、供电系统设计内容1.负荷计算：通过对矿区设备的负荷需求进行计算，确定变电所的负荷容量，以保证变电所能够稳定供电。

2.供电方案设计：根据矿区的用电需求和供电条件，设计供电方案，包括输电线路的布置、变电所的布置和容量、开关设备的选择等。

3.供电线路设计：根据输电距离、负荷容量和供电质量要求，确定供电线路的截面、种类、走向和敷设方式，并进行线路杆塔的选型和布置。

4.变电所设计：确定变电所的布置和容量，包括主变压器的容量选择、高压开关设备的选型和布置、配电装置和保护装置的选型等。

5.供电系统配套设施设计：包括照明系统、接地系统、防雷系统、电力监测系统、安全设备等。

6.供电系统保护设计：设计合理的过电流保护、过电压保护、短路保护等措施，确保供电系统的安全性和可靠性。

7.供电系统运维设计：设计供电系统的运维管理办法，包括设备维护、故障排除、检修计划制定等。

三、供电系统设计要点1.考虑煤矿采区的特殊环境要求，对供电设备进行防爆设计，并选用合适的防爆型号设备。

2.根据供电线路的长度和负荷情况，选择合适的输电电压等级，以减少线路损耗和投资成本。

3.合理设计变电所的布置，使其满足矿区用电的需求，并兼顾安全、经济和运维的要求。

4.选用可靠性高的开关设备和保护装置，提高供电系统的可靠性和安全性。

5.提前考虑供电系统的扩容需求，合理规划变电所的容量和配电装置的备用容量。

井下采区供电设计说明书目录：1：确定采区变电所和工作面配电点的位置。

2：拟定采区供电系统。

3；计算与选择采区变电所动力变压器（型号、容量、台数）。

4：选择采区低压动力电缆（型号、长度、芯数、截面积）。

5：选择采区配电装置。

6：整定采区低压电网过流保护装置。

7：制订采区保护接地措施。

8：制定采区漏电保护措施。

9：制定采区变电所防火措施。

10：绘制采区供电系统图。

11：绘制采区变电所设备布置图。

采区供电设计要求采区供电设备的选择包括主变压器的选择，采区供电系统的拟定，低压电缆的选择，低压开关的选择。

相关计算有负荷容量和负荷电流的计算，电压损失的计算，短路电流的计算和过流保护整定计算。

第一节设备选择前的准备一、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。

二、采区变电所位置的确定采区变电所是采区供电的中心，它担负着整个采区的受电、变电、配电任务。

煤矿采区变电所供电方案设计及其实践应用发布时间：2021-07-23T07:15:04.683Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：张小春[导读] 煤矿开采中需使用大量的机电设备，这些设备大部分都需通过电力作为动力来源。

由此可见，供电网络对矿井开采过程的稳定运行具有重要作用。

国电建投内蒙古能源有限公司内蒙古鄂尔多斯市 017209摘要：采区变电所供电系统是煤矿中的重要基础设施，对煤矿开采效率有着决定性的影响。

基于此，本文重点分析了煤矿采区变电所供电方案设计及其实践应用。

关键词：煤矿采区；变电所；供电方案煤矿开采中需使用大量的机电设备，这些设备大部分都需通过电力作为动力来源。

由此可见，供电网络对矿井开采过程的稳定运行具有重要作用。

另外，煤矿采区供电系统是煤矿正常开采的基础，供电方案的优劣会对采煤过程的连续进行及其采煤效率产生重要影响。

随着煤矿开采技术的发展和对煤矿开采效率要求的提升，煤矿开采设备也朝着重型化、大型化方向发展，功率大小均有了显著提升，这对井下供电网络的稳定性提出了更高的要求。

采区供电网络若设计不合理，会经常出现漏电，短路，保护器拒动、误动、越级跳闸等故障问题，严重影响煤矿开采的连续性，进而对开采效率产生不良影响。

因此，分析煤矿采区变电所供电方案设计有着重要的意义。

一、原始资料收集在采区供电方案设计前，必须先收集煤矿的原始资料，作为设计依据。

①采煤方法、运输方式和通风方式。

②采区巷道布置、采区区段数目、区段长度、走向长度、采煤工作面的长度和巷道断面尺寸。

③矿井瓦斯等级，采区煤层走向、倾角、煤层厚度、顶底板情况和支护方式。

④采区机械设备及其布置情况，各用电设备的详细技术特征。

⑤中央变电所和采区附近现有变电所及工作面配电点的分布情况、位置、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、年工作小时数，电气设备的价格、当地电价等。

二、煤矿采区供电原则1、在保证整个煤矿采区供电系统完整安全运作的条件下，应保证整个系统的电缆、开关最少，这样能最大程度地降低供电系统成本。