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煤矿供电设计计算

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第十章电气第一节供电电源距该矿1.2Km处有原鸡西矿务局大通沟煤矿变电所60/10KV 变电所一座，原大通沟煤矿破产后，该变电所移交鸡西电业局滴道区农电所管辖，变电所内设0.5MVA、60/10变压器两台、分裂运行方式。

该矿两路独立电源分别来自大通沟农电所10KV侧两个盘,经两趟LGJ-120钢芯铝绞线架空线供电，供电距离1.2Km；该矿供电电源可靠。

第二节电力负荷为满足该矿井15kt/a生产能力的设计要求，依据井下开拓生产布局和地面生产生活设施设计。

该矿电力负荷如下：全矿用电设备安装台数120台，其中工作台数86台，设备总装机容量5149KW，工作电机总容量3522KW。

计算负荷：最大涌水量时，有功负荷P Z=2702KW，无功负荷Q=1826KVA，视在功率S=3261KVA，自然功率因数为0.83。

第三节矿井电源线路计算与校验一、短路电流计算根据10KV变电所的布置方案和矿井电力负荷的情况，10KV 系统容量在系统最大运行方式下“三相短路电流”及“主要电气设备技术参数”计算结果见下表：三相短路电流计算结果表主要电气设备技术参数表二、补偿电容容量的计算与选择矿井补偿电容按井上低压和高压集中补偿方式进行。

1、地面低压补偿部分计算根据公式：Q c=P z(tgφ1- tgφ2)=630(0.71-0.484)=140KVAR在地面变电所低压室设GCS-05电容补偿柜两面，总补偿容量总计为180KVAR 。

补偿后无功功率为445-180=265 KVAR补偿后功率因数为cos(tg-1265/630)=0.922、地面高压补偿部分计算根据公式：Q c =P z (tg φ1- tg φ2)=2702(0.61-0.484)=338KVAR在地面变电所高压室设XGN2A-12Z-03Z 电容补偿柜两面，补偿容量总计为600KVAR 。

补偿后无功功率为1811-600=1211KVAR补偿后功率因数为cos(tg -11211/2756)=0.92式中 P Z ----变电所地面高、低压室总有功功率，KW ；tg φ1----与补偿前功率因数 ；tg φ2----与补偿后功率因数cos φ2；无功功率补偿采用高、低压集中补偿方式后，在地面变电所功率因数已达到0.92(见负荷统计表)。

三、矿井电源架空线路的选择及有关计算1)按长时允许电流选择架空线路截面A 17429.00132756=⨯⨯==≥ϕcos U 3P I I x z g 25℃式中I25℃----环境温度为25℃时导线(包括架空线及电缆线路)长时允许电流密度(允许载流量) ，A，查手册取；I g----线路长时最大工作电流，A；查表，LGJ-120长时允许电流主为380A。

原矿井架空线载流量满足要求。

2)按允许电压损失计算(校验)原矿井架空线电源线路(1)矿井变电所供电电源线线路按LGJ-120长时允许电流主为380A。

42⨯=％=.0=3.3Δu％M％ΔU％ 1.4式中ΔU％----实际电压损失百分数；Δu％----单位负荷矩电压损失百分数，％查手册LGJ-120、1-KV线路Δu％=0.42％M----负荷矩，kw(或MW)·Km ,；M=P Z L=2.756×.2=3.3MW·Km(2)地面架空线及入井电缆电压损失百分数合计为：1.4％+1.93+1.1%=4.4％＜5％注：入井至-175西采变电所压降百分数计算见后。

式中5％----允许电压损失百分数, 允许电压损失百分数按《供电设计规范》，一般配电线路可取5％；结论：该矿电源线路径为LGJ-120，允许载流量和电压损失满足要求。

第四节供电方案及变配电一、供电方案根据该煤矿井上、下负荷分佈的特点，为满足不同设备对其配电电压的不同要求，综合考虑到经济、合理、安全运行的需要，该设计对井下生产用电，主、副提升绞车和抽排瓦斯泵站采用高压供电，地面其它生产、辅助生产、生活用电采用低压供电。

矿井地面工业广场内设10/6/0.4KV变电所，变电所内设高、低压配电室。

高、低压配电室采用单母线分段方式运行。

独立的高压馈出线路共计六回，其中，接引于不同母线段的两回路下井至-175水平中央变电所的高压电源，一回路为所内一台10/6kv，2000KVA变压器的高压电源，一回路作为后期二段绞车电源250KV变压器，其余备用，高压开关柜选用XGN2A－12（Z）型高压真空箱型固定式开关柜，电磁操作机构，并柜内分段设置高压接地保护装置，用于高压馈出线路的单相接地故障的实时监测与保护。

地面变电所设两台S9-630/6/0.4-11变压器。

正常情况下分列运行，当一台变压器故障时，单台运行时变压器负荷率0.87，满足设计规范要求。

井下-175水平中央变电硐室选用二台矿用隔爆型干式变压器KBSG-630/6，6/0.69KV，一台故障时可保证井下全部负荷用电。

二、线路及开关设备的保护为防止雷电波入侵，在6(10)KV电源进线终端和各开关柜6KV 母线上，均装设避雷器。

为防止真空断路器操作过电压，高压真空开关柜内设有组合式金属氧化物避雷器。

第五节地面供配电一、地面供配电的运行方式地面变电所10kV系统采用单母线分段，选用XGN2A-12(Z)型高压真空开关柜。

低压0.4KV系统采用单母线分段方式运行，三相四线制系统。

选用GGD2型低压配电柜以0.38/0.22KV向主扇及空气压缩机房、消防泵房、矿灯房、机修间、坑木加工房、空气加热室、锅炉房等及地面生产系统室和内外照明配电。

二、地面低压供电的网路的构成地面工业广场共架设架空线路六回，分别是：两回低压架空敷设的三相四线制380/220V配电线路，作为广场动照网电源。

工业场地建筑的室内外照明电源均引自广场动照网。

北风井主扇（一、二号）房有接引于不同的低压母线段的低压配电柜引出的两回独立的低压架空电源线路供电，以满足主扇安全运行的需要。

两主扇采用KFZ-Ⅰ(Ⅱ)矿用主扇风电闭锁装置以保证与井下生产电源的联锁。

主井10KV电缆线路两回亦接引于高压配电室不同母线段的高压开关柜，以保证入井双电源供电的需要。

在矿灯房、机修间、锅炉房、暖风机房、坑木加工房等处设置配电点。

并以XL-21型低压配电箱或QC12磁力起动器向各用电设备配电。

三、地面主变压器的选择由负荷统计表得知，全矿井全部有功负荷pd=2908KW ，则矿井全部负荷所所需变压器容量为：KVA 0.0.9cos P K S z Z sb d 7092922756=⨯==ϕ 式中 S d ----地面所选变压器容量，KVA ；K sb ----需用系数，计算负荷在5000KW 以下时K sb 取0.9，计算负荷在5000KW 以上时K sb 取0.85；P Z ----变电所总有功功率，KW ；Cos φz ----变电所人工补偿后的加权平均功率因数，经低压补偿后查表Cos φz ＝0.92；现该矿已有S9-1600/10/6变压压器两台，拟再购置一台，两用一备，运行变压器采用分列运行方式，分列运行时变压器负荷率为0.92，运行变压器满足不低于85%计算负荷的要求。

四、地面工业广场低压变电器的选择由负荷统计表得知，地面低压有功负荷p d =629KW ，则地面负荷所需变压器容量为： Sd=z zsb p K φcos =0.9×92.0629=614KVA 式中 Sd---地面计算计算变压器容量，KVA ；K sb ---需用系数，计算负荷在5000KW 以下时k sb 取0.9，计算负荷在5000KW 以上时K sb 取0.85;Cos φz —变电所人工补偿后的加权平均功率因数，经低压补偿后Cos φz =0.92;选S 9-630/6/0.4-11变压器两台，分列运行，分列运行时变压器负荷率为0.53，单台运行时满足不低于85%计算负荷的要求。

地面配电详见地面配电系统图10-1-1第六节 井下供配电本矿井属瓦斯高管矿井，有煤尘爆炸危险，斜井开拓。

一、下井电缆井下计算负荷详见负荷表10-2-11)按长时允许电流I max 选择入井电缆截面A 15383.0631324=⨯⨯==ϕcos U 3P I x z max查表，MYJV 22-6×70钢带铠装交联聚乙烯绝缘电力电缆长时允许电流主为280A ，满足要求(考虑到以后矿井生产能力的提高，电缆按现有生产能力加大一级断面缆)。

2)按允许电压损失计算(校验)入井电缆电源线路前已进行校验。

按MYJV 22-3×70交联聚乙烯电缆计算入井至-175中央变电所电压损失MYJV 22-3×70交联聚乙烯电缆长时载流量为280A％％Δu％M ％ΔU 1 1.9398.197.0=⨯==式中 ΔU ％----实际电压损失百分数；Δu ％----单位负荷矩电压损失百分数，％查手册MYJV 22-3×70、6KV 电缆Δu ％=0.97％M----负荷矩，kw(或MW)·Km ,M=P Z L=1.324×1.5=1.98MW ·Km②按MYJV 22-3×50交联聚乙烯电缆计算入井至西采区-175变电所电压损失。

MYJV 22-3×50交联聚乙烯电缆长时载流量为231A式中 ΔU ％----实际电压损失百分数；Δu ％----单位负荷矩电压损失百分数，％查手册MYJV 22-3×50、6KV ，电缆Δu ％=1.3％M----负荷矩，kw(或MW)·Km ,M=P Z L=1.08×0.75=0.82MW ·Km③入井电缆电压损失百分数合计数：ΔU 1％+ΔU 2=1.93+1.1=3.03％下井电缆选用二根MYJV 22-6-70型煤矿用阻燃钢带铠装交联聚乙烯绝缘电力电缆。

一根电缆故障时，另一根可保证井下全部负荷用电的需要。

二、井下配电系统井下电气设备型号、功率、电压、数量及位置见开拓开采及机械设备布置平面图。

井下供电系统为中性点不接地系统。

1、井下-175中央变电所低压变压器的选择由负荷计表得知，-175井底低压有功负荷 p d =97.1KW,则所需变压器容量为：KVA 0.820.9cos P K S z Z sb d 409385=⨯==ϕ选KBSG -630/6，6/0.69KV变压器两台，分列运行，单台运行时可保证井下安全及主要生产的负荷，满足《设计规范》及《煤矿安全规程》要求。

2、井下高压配电装置的选择采用BGP9-6型矿用隔爆型高压真空配电箱。

3、低压配电电压660V，配电开关全部采用矿用KBZ型隔爆型真空馈电开关，该形式开关具有漏电、漏电闭锁、绝缘监视、过流、短路、欠电压、过电压等项保护。

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煤矿供电设计与继电保护整定计算示例

煤矿供电设计与继电保护整定计算示例

煤矿供电设计与继电保护整定计算示例1. 引言1.1 概述煤矿供电设计和继电保护整定是在煤矿行业中非常重要的技术环节。

煤矿作为能源产业的关键部门，对供电系统和继电保护要求高度可靠和安全性。

本文旨在探讨煤矿供电设计和继电保护整定的计算方法，并通过一个实例分析来验证以及讨论其结果。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分，具体内容如下：- 引言：介绍文章的背景和目的。

- 煤矿供电设计：详细讨论了供电系统概述、设计原则以及电气设备选择等方面内容。

- 继电保护整定计算：阐述了继电保护的概念和整定计算方法的介绍。

- 实例分析与结果讨论：通过一个具体案例，进行了参数设置和整定计算过程的分析，并讨论了相关结果。

- 结论与展望：总结了文章内容，并提出存在问题及未来发展方向。

1.3 目的本文旨在深入探讨煤矿供电设计与继电保护整定计算方法，并通过实例分析验证这些方法的可行性和有效性。

希望通过本文的研究，进一步提高煤矿供电系统的可靠性和安全性，为煤矿行业的发展做出贡献。

同时，也为其他相关领域的电气工程师提供参考和借鉴。

2. 煤矿供电设计2.1 供电系统概述煤矿供电系统是指为煤矿提供稳定、可靠的电力供应的设备和网络。

该系统通常包括输电线路、配电变压器、配电线路、开关设备以及其他相关辅助设备。

供电系统需要满足工矿企业的用电需求，保证生产设备的正常运行。

2.2 设计原则在进行煤矿供电系统设计时，需要考虑以下原则：2.2.1 可靠性原则：供电系统应具有良好的可靠性，确保不间断地为工矿企业提供稳定的电力。

2.2.2 安全性原则：供电系统应采取安全措施，预防火灾、触电等事故，并且能够快速有效地切除故障点。

2.2.3 经济性原则：在满足供电需求的前提下，尽量降低工程投资和运营成本。

2.3 电气设备选择在煤矿供电系统设计中，需要选择适当的电气设备以满足不同负荷和环境条件下的需求。

常见的主要设备包括：2.3.1 输电线路：选择合适的电压等级和导线截面积，确保输电过程中的损耗和电压降低在允许范围内。

煤矿供电设计与继电保护整定计算示例

煤矿供电设计与继电保护整定计算示例

《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》2013年11月16号，值得欢庆鼓舞的一天，根据我们公司（合肥明信软件技术有限公司）十几年的软件开发经验结合煤矿实际工作情况出版的《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》一书，已经正式出版。

《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》共分十三章，主要包括三部分内容，第一部分是煤矿供电设计、继电保护整定计算方法和理论分析；第二部分是煤矿供电设计和继电保护整定计算示例；第三部分是煤矿供电系统数据库，数据库收集了大量的矿用变压器及高低压电缆等设备参数。

第十二章是神华集团某矿一个典型综采工作面供电设计的综合示例，示例给出了移动变电站、高低压电缆选择、短路电流和保护整定计算的详细步骤和过程。

第十三章是淮南矿业集团公司潘一东矿高压供电系统的综合示例。

该示例详细列出了全矿高压短路电流计算步骤，给出了110kV和10kV高压开关正确的整定计算方法和详细的计算过程。

分析了该矿原保护定值计算存在的问题及可能发生越级跳闸的原因，并给出了相应的解决方案。

第四章查表法计算井下低压短路电流，增加了一次电压10kV、二次电压400V、693V、1200V、3450V干式变压器和移动变电站的两相短路电流计算表，解决了长期困扰煤矿电管员无表可查的实际问题。

《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》特别适用于煤矿机电人员作为供电设计及继电保护整定计算的参考书，非常适用于煤矿电管员作为查表法计算低压短路电流的工具书，也可作为高职、高专院校有关专业的教学参考书。

本书的效果如如下：目录第一章井下电力负荷统计与变压器选择第一节负荷统计与选择计算方法第二节负荷统计与选择计算示例第三节井下变压器参数库第二章井下低压电缆选择与计算第一节低压电缆选择计算和校验第二节按允许电压损失选择电缆第三节按启动时的电压损失校验电缆截面第四节井下低压电缆选择与计算示例第五节低压电缆参数库第三章矿井高压电缆选择与计算第一节高压电缆选择计算和校验第二节高压电缆选择计算和校验示例第三节高压电缆参数库第四章矿井低压系统短路电流计算第一节短路电流概述第二节井下低压短路电流计算（用有名单位制计算）第三节井下低压短路电流有名单位制计算示例第四节查表法计算井下低压短路电流第五节变压器二次侧两相短路电流计算表第五章矿井地面低压系统短路电流计算第一节低压网络三相和两相短路电流的计算第二节单相短路(包括单相接地故障)电流的计算第三节变压器二次侧穿越电流计算第四节变压器一次侧系统阻抗的计算第五节 10(6)/0.4kV变压器一次侧系统短路容量第六节矿井地面低压系统短路电流计算示例第六章矿井高压系统短路电流计算第一节有名单位制计算高压短路电流第二节标幺值法计算高压短路电流第三节汽轮发电机运算曲线数字表第四节有限容量短路计算示例第七章井下高压开关保护整定计算第一节井下高压开关保护整定计算原则第二节井下6～10kV高压保护装置整定计算方法第三节井下高压开关整定保护计算示例第八章井下低压开关保护整定计算第一节变压器二次侧馈电开关保护整定计算第二节变压器二次侧启动器保护整定计算第三节井下低压开关保护整定计算示例第四节牵引整流变压器保护整定计算第九章煤矿线路电流、电压保护的整定计算第一节继电保护的基本原理第二节对继电保护的基本要求第三节线路的三段式电流保护整定计算第四节电流、电压联锁保护第五节线路三段式保护示例第十章变压器保护的整定计算第一节电力变压器的继电保护配置第二节电力变压器保护的整定计算第三节矿山35kV～110kV主变压器运行方式第四节矿山35kV～110kV 变电所保护整定方案第五节矿山35kV～110kV 变电所整定计算方法第六节变压器保护整定计算示例第十一章煤矿其它高压设备保护的整定计算第一节 6～10kV电动机的保护第二节 6～10kV电力电容器的保护第三节 6～10kV母线分段断路器的保护第四节整定计算示例第十二章井下采区供电设计综合示例第一节负荷统计与变压器选择第二节高压电缆选择和校验第三节低压电缆选择和校验第四节高、低压短路电流计算第五节高、低压开关保护整定第六节设备列表第十三章煤矿高压供电系统综合计算示例第一节地面短路电流计算第二节地面整定保护附录一本书常用公式符号说明表附录二《明信煤矿安全供电专家系统》简介附录三《明信煤矿继保专家服务》简介附录四《明信煤矿设备管理与综合自动化办公系统》简介附录五《明信煤矿电缆与小型电器管理系统》简介参考文献此书汇聚了公司所有同事的努力与汗水，在此特别感谢公司董事长陈总的辛勤付出，利用个人休息时间来加班加点完成对整本书籍的统稿和规划，也特别感谢王霜同事对本书部分章节的宝贵意见和校对，同时也感谢为此书付出汗水的公司所有同事们，因为有你们，《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》才得以顺利、快速的出版。

煤矿采煤工作面供电设计

煤矿采煤工作面供电设计

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 3×50）（3000米）供至井下1380简易变电点,然后通过高压屏蔽电缆（UGSP-6000 3×35+1×16/3+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 3×70+1×16）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：S B =KVA COS P Pje 5.2606.07.24065.0K X =⨯=∑ϕ 式中：K X =65.07.2401006.04.06.04.0=⨯+=⨯+∑ed P PP d 为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW) ΣP e 为所有有功功率之和 COS φPj 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： 根据：S B =KVA COS P Pje 1917.08.18572.0K X =⨯=∑ϕ式中：K X =72.08.1851006.04.06.04.0=⨯+=⨯+∑ed P PP d 为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW) ΣP e 为所有有功功率之和 COS φPj 取0。

煤矿采区变电所供电设计

煤矿采区变电所供电设计

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。