综采工作面供电设计及整定计算

一、系统概况来自井下中央2号变电所46号、85号供电柜各一趟MYPJ-10KV-3×95mm2长5800m高压电源线送到31203胶运专列三通高压接线盒，一路到KBSGZY-4000/10/3.3、KBSGZY-500/10/0.66移动变电站；另一路到KBSGZY-3150/10/3.3、KBSGZY-2500/10/1.14移动变电站。

KJZ-1500/3300-9负荷控制中心分别控制工作面采煤机、刮板运输机；KJZ-1500/1140Z负荷控制中心分别控制转载机、破碎机、四台乳化液泵、三台喷雾泵、工作面控制系统。

KBSGZY-500/10/0.66移变给工作面照明系统、排水水泵和绞车供电。

二、31203综采工作面主要负荷统计表1、变压器容量选择电力负荷总视在功率ndeNca K P S ωϕcos ∑= 式中 ca S —所计算的电力负荷的视在功率，KVA;∑NP—参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和， KW;n ωϕcos —参加计算的电力负荷的加权平均功率因数； de K —需用系数，按以下公式计算： max0.40.6de NP K P =+∑ 式中max P ——最大电机的功率，KW;2、变压器的选择（1）1＃变压器，为排水泵、照明综保、设备列车尾部绞车提供电源。

max 11.40.40.60.40.60.4414114311.4de NP K P =+=+=⨯+⨯+∑加权平均功率因数查有关资料，得综采工作面的ϕcos 为0.7所以n deNca K P S ωϕcos ∑= ＝0.44177.40.7 ＝111.50<500(KVA) 校验结果，合格选用KBSGZY-500/10/660移变。

（2）2＃变压器，为运输机提供电源。

59.025658556.04.06.04.0max =+=+=∑Nde P P K加权平均功率因数查有关资料，得综采工作面的n ωϕcos 为0.7所以 ndeNca K P S ωϕcos ∑= ＝7.059.02565＝2162<4000(KVA) 校验结果，合格选用中联KBSGZY-4000/10/3300移变。

综采工作面供电设计探讨与计算安徽淮北矿业集团神源煤化工综采一区孙文董摘要：随着煤矿机械化水平的提高，为提高回收率和生产效率，综采工作面向长、大采高发展，设备功率不断增大，电流、压降损失不断变大，原有660V和1140V设备已无法满足生产需要，急需提高电压等级，来降低运行电流和电压压降，本文以某工作面3300V供电进行设计与计算。

关键词：3300V移动变电站电缆一、工作面概况某工作面倾斜长260米，机巷走向长1670m,风巷长1498米，煤层平均厚度为 2.96米，采用综合机械化采煤，综采工作面供电设备采用大断面单巷布置法（移动变电站随着工作面移动）。

二、供电方案某工作面10KV电源来自采区变电所，工作面机组采用移动变电站供电，因负荷较大且考虑变电所两段负荷分布均匀，采用双路电源供给工作面机组，其中一路供采煤机、转载机、乳化泵、喷雾泵，另一路供运输机、破碎机、皮带机。

三、3300V负荷统计（1140V不在统计）名称型号电压V 电流A 功率KW 台数备注采煤机MG650/1620-WD 3300 333 1620 1运输机SGZ1000/1000×2 3300 233×2 1000×2 1转载机SZZ900/315 3300 73 315 1总计3935四、移动变电站的选择（－）、3300V设备1、第一台供采煤机、转载机ΣΡe=1620+315=1935KWK X=0.4+0.6*P max/ΣΡe=0.4+0.6*1620/1935=0.9 加权平均功率因数取cosφ=0.75S b=K X*ΣΡe/COSΦ=0.9*1935/0.75=2322KVA根据上述计算，第一台选用KBSGZY-3150/10/3.45移动变电站，其容量3150KVA大于2322KVA,满足需要。

2、第二台供运输机ΣΡe＝2000KW由于是单台设备，需用系数K X取1，加权平均功率因数取cosφ=0.75S b=K X*ΣΡe/COSΦ=1*2000/0.75=2667KVA根据上述计算，第一台选用KBSGZY-3150/10/3.45移动变电站，其容量3150KVA大于2667KVA,满足需要。

播土采区1307采面供电设计计算一、概述 (2)二、变电所及采面配电点位置的确定 (2)1.变电所位置确定 (2)2.采面配电点位置的确定 (2)三、负荷统计及其配电点变压器容量的选择 (3)1.负荷统计 (3)2.低压开关及配电点动力变压器选择 (4)四、电缆的选择 (6)1.高压电缆选择 (10)2.高压电缆截面的校验 (11)3.采煤机供电低压电缆的选择 (11)4.采面溜子低压电缆的选择 (12)5.乳化泵低压电缆的选择 (12)6.喷雾泵低压电缆的选择 (13)7.按启动条件校验各电缆 (13)五、过电流保护装置整定计算 (15)六、《12307采面供电图》见附图1-1 (19)七、《12307采面设备布置图》供电图见附图2-2 (19)一、概述二、该采煤工作面位于播土工业广场以东约2100m处, 工程垂直埋深47-150m。

切眼长度240m, 采长1400m左右。

工作面采用单一倾斜长壁后退式综合机械化采煤法, 采用MG-300/730-WD采煤机进行采煤, 一次采全高。

采用SGZ960/800中双链刮板输送机、SZZ960/250转载机和DSJ120/50/200X型可伸缩皮带输送机进行运输, 并配备轮式破碎机进行破碎。

上下端头采用ZZG6200/19/38型支撑掩护式液压支架, 切眼中间采用ZZ4800/18/38型支撑掩护式液压支架。

三、变电所及采面配电点位置的确定1.变电所位置确定2.根据采区变电所位置选择原则, 采区变电所要位于负荷中心,并且采用就近原则进行选择。

采面动力供电应由播土采区东二里块井下变电所进行供电。

供电电压为10KV, 供电线路长度为1680米左右。

3.采面配电点位置的确定四、工作面动力由采面下运巷设备列车移动变电站提供。

移动变电站设置在采面运输巷内, 且敷设供移动变电站的专用轨道, 轨距为900mm, 并将其设置在距采面切眼下出口150m位置。

各设备安装详细位置见附图（1-1）。

红湖煤矿1#—2#煤层综采工作面 供 电 方 案一、工作面概况与设备选型配置根据《煤矿安全规程》的要求，结合本矿的实际情况，矿部出台了《红湖水平分段选型》报告，为井下1#—2#煤层设计了短臂式综采放顶煤采煤工作面（简称综采工作面），综采工作面走向长度600米，切眼开采长度为30米，工作面煤层倾角45°－60°，煤层厚度10米－12米，两层煤间距为2米—7米，采煤方式为短臂式综采放顶煤采煤方式。

设备选型配置情况如设备选型配置情况如下：说明：此表是矿部结合本矿的实际情况出台的《红湖水平分段选型》报告中设备选型为依据，表中，划横线的最后2项是临时填写的，变压器的型号临时更改的，由原型号KBSGZY-630/10型移动变电站更改为KBSGZY-1000/10型移动变电站（根据综采工作面设备负荷计算后的出的数据）。

二、供电系统的选择综采工作面供电电源来自井下中央变电所高压防爆开关引出，高压采用1回路10000V 至采区变电所供一台KBSGZY —1000/10型1000KVA 移动变电站使用。

电缆线敷设路线为：井下中央变电所→316水平材料上山→364水平回风材料顺槽→364水平综采变电所→综采工作面→综采工作面下端头→运输顺槽。

移动变电站、乳化液泵站、开关串车放置在364水平材料顺槽距综采工作面50米处，设备控制开关放置在串车上，移动式变电站在前，开关串车在中，乳化液泵站紧随其后。

序号 设备名称 规格型号 单位 全年计划数量单价金额(万元) 厂家 1 综采过渡支架 ZFG5000/16/25 付 2 20 40 平顶山 2 综采基本架 ZF4800/14/26 付 20 15300 平顶山 3 采煤机 MG －250/300/NWD 台 1 200200 上海天地 4 前部刮板输送机SGZ730/90 米 30 100 奔牛或甘肃容和5 后部刮板输送机 SGZ630/75 米 30 80 6 转载机 SZZ630/75 米 30 70 7 **破碎机 PLM500 台 1 70 8 泵站 BRW200/31.5 台 2 60 无锡泵站9 移动变电站 KBSGZY-1000/10台 1 3010 回柱绞车 JH20 台 2 5 10 淮南煤机厂11 集中控制器KTC102.1套 1 20 20 天津华宇电子有限公司合计980低压电缆沿364水平综采变电所→综采工作面→综采工作面下端头→运输顺槽敷设，采用电压等级为1140V。

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线上，应装设短路和过负荷保护装置，或至少应装设短路保护装置。

低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护及远方控制装置。

移动变电站必须采用监视型屏蔽橡套电缆。

移动式和手持式电气设备都应使用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆．1140V 设备使用的电缆必须用带有分相屏蔽的不延燃橡套电缆；660V 的设备应使用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。

一、移动变电站计算与校验： 变压器：1（乳化泵、喷雾泵）1、变压器基本参数编号：1；型号：KBSGZY-1250/6/1.2 (盐城)；负荷额定总功率∑e P ：970(KW); 最大电机功率S P ：250 (KW)； 需用系数根据综采工作面设置：X K = 0.4+0.6× 250970 = 0.555 2、视在功率计算与校验视在功率计算：ϕcos ∑⨯=ex e P K S =0.555×9700.75×1=717.8<1250 (KV A)；该计算公式来源于《煤矿电工手册下》第348页，根据计算选择变压器为：KBSGZY-1250/6/1.2 (盐城)。

校验结果：合格变压器：2（采煤机、破碎机、转载机）1、变压器基本参数编号：2；型号：KBSGZY-1250/6/3.45 (盐城)；负荷额定总功率∑e P ：1235(KW); 最大电机功率S P ：720 (KW)； 需用系数根据综采工作面设置：X K = 0.4+0.6× 7201235 = 0.75 2、视在功率计算与校验视在功率计算：ϕcos ∑⨯=ex e P K S =0.75×12350.75×1=1235<1250 (KV A)；该计算公式来源于《煤矿电工手册下》第348页，根据计算选择变压器为：KBSGZY-1250/6/3.45 (盐城)。

校验结果：合格变压器：3（刮板机）1、变压器基本参数编号：3；型号：KBSGZY-1600/6/3.45 (盐城)；负荷额定总功率∑e P ：1576(KW); 最大电机功率S P ：525 (KW)； 需用系数根据综采工作面设置：X K = 0.4+0.6× 5251576 = 0.6 2、视在功率计算与校验视在功率计算：ϕcos ∑⨯=ex e P K S = 0.6×15760.75×1=1260.8<1600 (KV A)；该计算公式来源于《煤矿电工手册下》第348页，根据计算选择变压器为：KBSGZY-1600/6/3.45 (盐城)。

⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙设计资料⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙XXX矿XXX综采工作面供电设计说明书松藻煤电公司XXX矿机电运输部200X年X月X日目录概述 (2)1.工作面负荷统计(详细负荷统计见附表1)： (2)2.变压器选择 (3)2.1确定变压器类型及台数 (3)2.2计算容量及选择移动变电站 (3)2.2.1S1821工作面运输巷口处的第一台移变确定(编号B01) (3)2.2.2所选变压器参数表 (5)2.3计算容量及选择移动变电站 (5)2.3.1S1821工作面距运输巷口606m处的第二台移变确定(编号B02) (5)2.3.2所选变压器参数表 (7)3.电缆的选择 (7)3.1电缆型号的确定及走向 (7)3.2电缆长度的确定 (8)3.3电缆截面的确定 (8)3.3.1高压电缆选择 (8)3.3.2低压电缆截面的确定 (12)3.4采区低压电器选择 (19)3.4.1计算各点的短路电流 (19)3.4.2高低压开关的选择 (20)3.5高压配电装置的整定校验 (21)3.5.1GK01高压开关的整定 (21)3.5.2GK02高压开关的整定 (21)3.6低压开关的整定校验 (22)3.6.1低压开关各种保护装置整定及检验 (22)4.工作面保护接地措施 (24)4.1井下保护接地装置的装设原则 (24)4.2保护接地装置的安装地点和要求 (24)4.3保护接地装置的安装和接地 (25)5.防火措施 (25)附表1 (26)附表2 (27)参考资料： (28)概述1、工作面位置S1821工作面井下位于XXX矿S区W部＋350水平上山部份，S区8#轴部巷以南，S1820工作面以西，S1821运输巷以东(S1821工作面以西为打通建筑物下保护煤柱)，S1821切割巷以北，位于S1720、S1721保护层工作面采空区以下，属已保护的8#煤层采煤工作面。

工作面地表位于打铁沟、福龙岗、牛滚凼坪、双龙弯、大顶一带。

第1期(总第115期) 2008年3月同煤科技T O N G M EI K El i采区工作面供电设计曾体摘要阐述了矿井采区工作面供电设备选型方法、供电设计的步骤，及提高采区供电电压的意义。

关键词煤矿开采；采区工作面；供电设计中图分类号TD82T．1；T D611文献标识码A文章编号1000-4866(2008)01-0037—02煤矿供电，因其工作场所特殊，对供电要求特别严格。

在供电方面要求：①供电的可靠性：②供电的安全性；③供电的质量；④供电的经济合理。

因而，合理地选择供电方案和设备，是一个值得探讨的课题。

1采区工作面供电设计一个工作面的供电系统一般由高压开关、变压器、低压馈电开关、动力电缆、用电设备等组成，见图1(以普通综采工作面为例)。

图1普通综采工作面供电系统图1．1高压开关的选择及整定高压开关主要保护动力变压器低压侧发生的两相短路，因此选择高压开关的关键是电流互感器的容量，要求其灵敏度系数K m>1．5。

高压开关的保护性能要齐全，具有良好的防爆性能，要便于运输，断流容量大。

矿井中多使用B G P一6型高压真空开关。

该开关保护性能齐全，具有过流、漏电、短路、断相、失电压等保护。

应用广泛，以此开关为例进行整定计算。

1．1．1短路电流整定短路电流整定倍数：1，2，3，4，5，6，8，10，12，14，16，共11档。

1．1．2过载保护整定过载保护整定倍数：O．4，O．5，0．6，0．7，0．8，1．0，1．2，1．4，1．6，1．8，2．0，共11档。

1．1．3漏电保护整定漏电保护整定：0．015A—1．0A。

1．1．4过载整定龙=(1．2～1．4)xE l e／(K i xK b)。

式中：龙——过载整定电流，A；缸——电流互感器变流比：硒——变压器电压变比：三尼——所有负荷额定电流之和，A。

例如：h=l O A，二次电流为5’A，I衫5=1015=2，即整定在2．0档。

1．1．5短路整定I z=(1．2～1。

综采工作面供电设计说明书目录一、概述••••••••••••••••••••••••••••••••••••1二、设计方案的确定••••••••••••••••••••••••••2三、移动变电站容量的选择与计算••••••••••••••6四、10KV高压电缆的选择••••••••••••••••••••••9五、3300V电缆的选择••••••••••••••••••••••••13六、供电系统灵敏度校验•••••••••••••••••••••18七、某巷皮带头供电•••••••••••••••••••••••••24八、皮带机及工作面控制系统•••••••••••••••••30九、工作面照明系统汇总表•••••••••••••••32一、概述某工作面为山西组5＃煤层，盘区为一盘区。

工作面倾向长230米，某巷顺槽长960米，某巷顺槽长980米。

某工作面设备具体设备参数为：1、采煤机：采用某公司生产的型号为SL-500型采煤机，总装机功率为1715kw，其中包括截割电机2×750kw；牵引电机2×90kw；泵电机（液压）35kw。

电压等级3300v。

2、前部刮板运输机：采用某公司生产的型号为PF6/1142刮板机，头尾两部电动机，每部1050kw，电压等级为3300v，运输能力2500t/h。

在前部刮板机挡煤板支架侧安装天津贝克KJ50型PROMOS型监控系统，每隔15米安装KTK1K扩音电话。

3、后部刮板运输机：采用某公司生产的型号为PF6/1342刮板机，头尾两部电动机，每部1050kw，电压等级为3300v，运输能力3000t/h。

4、转载机：采用某公司生产的型号为PF6/1542转载机，电动机功率为600kw，电压等级为3300v。

5、破碎机：采用某公司生产的型号为SK1118破碎机，电机功率400kw，电压等级为3300v。

6、顺槽胶带运输机和联巷胶带运输机：均采用某公司生产的型号为DSJ140/350/2×500、DTL140/350/2×500带式输送机，两部皮带机共4台电机。