煤矿井下供电设计指导书资料

1、煤矿井下供电设计指导书(综采篇)引文：本指导书主要依据GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范中相关内容进行编制，严格执行煤矿安全规程、煤炭工业设计规范、煤矿井下供电设计技术规定中的有关规定。第一章 井下综采供电设计概述1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设备布置，采煤方法，主要运输设备。2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。表3煤矿常用的电压等级及用途电压(kV)应用范围110矿井地而变电所受电电压35矿井地而变电所受电电压10井上、下高压电机及配电电压

2、6井上、下高压电机及配电电压3.3井下综合机械化采区动力1.14井下综合机械化采区动力0.66井下低压动力0.127井下照明及手持式煤电钻0.036井下设备控制及局部照明0.25直流架线电机车0.55直流架线电机车4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。第二章井下电力负荷统计及计算我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综 采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定：1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率;表1工作面负荷统计序号采区内设备配置电动机技术参数设备台数计算负荷 (KW)设备名称电机型号Pe (kW)Ue(V)2、其他设备，一般采用需要系数

3、法计算。cos 0式中：s工作面的电力负荷视在功率(kVA)gPe参加计算的所有用电设备额定功率之和,KWKd需用系数Kd=业&Hr - Klo同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设 备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数Kt负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备 实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74 办一线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般为 0.950.98。一用电设备在实际运行功率时的效率，取0.9cos一加权平均功率因数，取0.85第三章变压器的选型变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性 和经济性有着重要意义

4、，如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投 资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功 率因数值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况 下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安 全也不经济。因此，正确的计算负荷和选用变压器是井下供电设计中 的重要组成部分，必须予以重视。我矿根据多年来的实践经验，整合 了一套计算方法，供有关单位及技术人员参考。一、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算Sb=K，2& 可知COS 式中:Sb 变压器计算容量,KVAPe参加计算的所有用电设备额定功率之和,KWKd需用系数Kd二包四Klo同时系数。该工作组在最大负荷时

5、，工作着的用电设备容 量与该组用电设备总容量之比称为同时系数Kt负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际 所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74，一线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般为0.95 0.98。一用电设备在实际运行功率时的效率，取0.9cosJ 加权平均功率因数，取0.85二、根据工作面所有电气设备的参数,进行变压器选择1、1140V负荷变压器的选择(1)代机组变压器由于机组单台启动，故Klo =1Kt=0.74Kd=/ =-87EP采为机组总功率，KWs=0.87xEP0.85根据实际生产需要，选用1台移动变压器，容量大于等于So(2)

6、代刮板机、转载机、破碎机、泵站移变K1Kt取0.74Kd二舞翳EPz为所代设备的总功率EP为所代设备的同时工作的最大功率Q _ AWXZPS转液破一WSb根据实际生产需要,实际选1台移动变压器，容量大于等于S转液破。(3)代皮带机移变由于皮带机为单台电机故KKd二/二。.87EP为皮带总功率，KWc 0.87 xP sd=b0.85根据实际生产需要，选用1台移动变压器，容量大于等于So2、660V负荷变压器的选择代头、尾巷顺槽绞车、水泵移变Klo=-J- Kt=0.74 Kd=Klox0.740.95x0.9为头尾巷干线电缆同时工作设备的最大负荷功率，KW为头尾巷干线电缆所有设备总负荷功率，K

7、W根据实际生产需要,实际选1台型移动变压器，容量大于等于S。(3)风机变压器的选择根据通风条件，决定是否采用通风设备，如果需要则按下式选 择风机干变。Kd=0.87 P为风机总功率，KWS=竺上空0.85WSb根据实际生产需要,实际选1台干式变压器，容量大于等于So第四章高压电缆的选型向综采工作而移动变电站供电的6kV或10kV高压电缆，应选择矿用监视型高压橡套屏蔽电缆。其主芯线截面的确定，通常按经济电 流密度初选，按长时允许符合电流校验，按允许电压损失校验，按电 缆线路电源端最大三相短路电流校验热稳定性。(一)电缆长度的确定根据设备布置图和电缆长度确定公式要求，现将各段电缆长度计 算如 F：

8、 Lz = a Lx式中：人一巷道实际长度(m),。一电缆敷设时对橡套电缆要求的系数，一般取1.1,铠装 电缆要求系数为1.05oLy 电缆长度(m)(二)电缆截面及型号的确定及校验(1)、按持续允许电流选择电缆截面由于运行中电缆的电流超过长期允许电流时，电缆芯线的电阻产 生的热量就会超过允许值，加速绝缘老化，从而造成漏电或短路事故。 矿用橡套电缆的长时允许电流见表2o通常电缆允许电流是以环境温 度25时的值确定的，当环境温度不等于25时，应乘以修正系数, 不同环境温度下的电缆载流量修正系数见表30表2矿用橡套电缆长时允许载流量主芯线截面/mm不同环境温度下的载流量校正系数4610162535

9、507095额定电压/kv1.01.146.010.036466485859410411311012113S138135148171173170170213215205205260250250计算电流： 5= .400 x60.79x（2267-400）nAId= L、+KdV Ie = -=+=468.9A、乙 x/3x6x0.85x0.96x6x0.85短路整定小=600A（2倍）验算分断能力：/“=12500A/%=6156A2、头、尾巷水泵、绞车等负荷高开的整定根据前面计算得：/e i=19A,选择BGP9L-6型高开，变比200/5过载整定范围：0.21.0倍，步长0.1； 1.21

10、.4倍，步长0.2； 短路整定范围：1.6倍起步，2.06.0倍，步长1.0； 8.010倍，步 长 2.0.过载整定/z=40A（0.2倍）Klo=-r= 0.47Kt=0.74 Kd=047x074 =0.41409.50.95x0.9j f izult55x60.41x(409.5-55)么八 / 人Id= L、+KdV Ie = -=+=-=60.4 A* 乙 6x6x0.85x0.973x6x0.85短路整定 =320A（L6倍）验算分断能力：/rf = 12500A/=5487A（二）移变低压侧开关的整定校验 1、660V系统代头巷315KVA移变（1#移变）二次侧开关的整定该开关

11、为BKD500型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关，过载整 定范围：041.0倍，步长0.1；短路整定范围：3.0-10.0 fg,步长 l.Oo过载保护其所代设备负荷额定电流:叱乂 0.39x0.74 八,公Kd=0.360.95x0.9Klo=- = l = 0.42Kt=0.74271.9Ie二2一沁上271.9 二00. 7AV3 x 0.66x0.85故整定值：Iz=200A （0.4倍）短路保护7 i37x60.36x(271.9-37) 27MA1D= h +Kd Ie =y+=341A。 V3x 0.66 x 0.85 x0.9 。x 0.66 x 0.85故整定值：Idz=1500

12、A （3倍）灵敏度校验：查表得最远点（移变至开关10米电缆）两相短路电流为4941AKm=/；27 Idz =4941/1500=3. 31. 5灵敏度满足要求。2、660V系统代尾巷315KVA移变（6#移变）二次侧开关的整定该开关为BKD厂500型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关，过载整定范围：0.41.0倍，步长0.1；短路整定范围：3.010.0倍，步长l.Oo过载保护其所代设备负荷额定电流:81.8x0.74，Kd =0.5, Ie =141.6x0.95x0.9KdfP0.5x141.6y/3 -Ue-cos（p /3x0.66x0.85=72.9A故整定值：Iz=200A（0.4 倍

13、）短路保护Id= IOt+KdIe =55x60.5x26.8小 x 0.66 x 0.85 x0.9 /3x 0.66 x 0.85=391A故整定值：Idz=1500A （3倍）灵敏度校验：查表得最远点（移变至开关10米电缆）两相短路电 流为4941AKm=/i27 Idz =4941/1500=3. 31. 5 灵敏度满足要求。第八章接地保护（一）井下保护接地装置的装设原则1、36V以上的由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、架构等，都必须有保护接地装置。铠装电缆的金属铠装层、 橡套电缆的接地芯线等均须接地。2、所有需要接地的电气设备，均应通过其专用的连接导线直接与接地网或铠

14、装电缆的金属铠装层、铅护套相连接，禁止将几台设备 串联接地，也禁止将几个接地部分串联。3、所有必须接地的设备和局部接地装置，都应同井下接地极接 地一个总接地网。4、每个装有电气设备的碉室和配电点应设置辅助接地母线。5、每个单独装设的高压电气设备设置1个局部接地极。6、电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不能兼作其它用 途。7、辅助接地极与主接地极相距5米以上。（-）保护接地装置的安装地点和要求1、各配电点分别装设1组局部接地极，同一地点有3台电气设 备及其以上集中安装1组局部接地极。2、接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2欧。3、所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地 芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。4、局部接地极应采用截而不小于25mm2的铜线，或截面不小于 50mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm,截面不小于50mm?的扁钢。 禁止采用铝导体作为接地极、接地母线、接地导线和连接导线。（三）保护接地装置的安装和接地1、安装主接地极时，应保护接地母线和主接地极连接处不承受 较大拉力，并应有便于取出主接地极进行检查的牵引装置，接地母线 和主接地极采用焊接连接。2、局部接地板应平放于水沟深处，钻眼钢管必须垂直埋于潮湿 的地下，可用直径不小于35mm,长度不小于1.