程庄煤矿供电设计报告.doc

1、供 电 设 计 报 告1供 电 设 计 报 告矿井名称： 程庄煤矿施工地点： 15301施工单位： 综放队填报日期： 2017.1设 计： 审 核： 供 电 设 计 报 告2第一章 机电设备管理及安全技术措施一、机电设备管理要求1、井下机电设备使用必须符合煤矿机电设备完好标准 ；2、井下电气设备的选用必须符合煤矿安全规程441 条，电气设备防爆合格率达 100%；3、井下机电峒室必须设在进风流中，机电峒室的空气温度不得超过 30；4、操作井下电气设备必须是专职或职班电气人员，否则不得擅自操作电气设备；5、高压联络开关的分、合闸必须有安全措施；6、一切容易碰到的裸露的电气设备及其带动的机器外露的

2、传动和转动部分必须加装护罩或遮栏，防止碰触危险；7、井下检修或搬迁电气设备（包括电缆和电线）前，必须切断电源，在瓦斯检查员的配合下，检查瓦斯在其巷道风流中，瓦斯浓度在 1%以下时，并用同电源电压相适应的验电笔检验无电后，方可进行导体对地放电；8、所有开关把手切断电源时都应闭锁，并悬挂“有人作业，不许送电”牌，设专人看管，只有执行这项工作的人员，才有权取下此牌并送电；9、橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其它用途；10、工作面配电点和风机的位置，必须设在距回风流 10 米以外处新鲜风流巷道内；11、掘进工作面局部通风机必须实行“三专”供电，装设两闭锁、双风机、双电源、自动换机，当

3、双电源都停电后，再来电时，不能自动复机；12、局部通风机及供电设施设置专人管理，保证正常运行；13、井下低压配电系统同时存在两种或两种以上电压时，低压配电设备标牌上，明显得标出其额定电压值，三专风机开关、动力风机开关、连锁开关用黄色底红色字与其它开关标志区分开；14、电缆的敷设与管理必须符合煤矿安全规程464、465、466、467 条中要求；15、井下必须使用防爆电话，电话线联结使用符合防爆要求的联结装置，井下电话线路严禁利用大地作回路，电话线的悬挂与电缆相同；16、绞车零部件齐全完整达到完好标准,安装牢固，压顶子、戗柱及地牛齐全合格，绞车起动器必须使用可逆开关，声光信号齐全，必须具有合格的

4、档卧闸，绞车钢丝绳及连接装置必须达到煤矿安全规程408、409、410、411、412、413、414、416 条要求；17、定期对小绞车进行安全检查，包机队每日一次检查，配备工每班一次检查，检查落实负责人，做好各项检查记录，发现问题必须立即处理，保证不了安全时立即停止运行；18、减速机及带油滚筒定期注油，输送机的机头、机尾压顶子打牢固,控制及信号必须灵敏、可靠。皮带运输机堆煤、低速保护灵敏、可靠，洒水、沙箱、灭火器必须齐全,严禁使用运输机运送物料；19、机电设备必须按煤矿操作规程进行操作。 二、电气安全技术措施1、过流保护：必须按矿井低压电网短路保护装置整定细则执行，实际供电中各开关的整定值

5、按供电设计中供 电 设 计 报 告3提出的整定，如有变化必须及时整定。2、漏电保护：（1）执行煤矿井下漏电继电器的安装、运行、维护与检修细则 ，机电队每天设专人对变压器漏电保护进行本身模拟试验，确保漏电继电器既不拒动也不误动，禁止漏电继电器甩掉和假投，每月必须在瓦检员的配合下做漏电继电器远方漏电模拟试验，确保漏电继电器灵敏可靠，每次的检查实验必须有专门的记录；（2）660V 电压等级的漏电继电器单相漏电整定值必须大于或等于 11 千欧；1140V 电压等级的漏电继电器单相漏电整定值必须大于或等于 20 千欧；（3）检漏继电器的维护，检修及调试工作，记入专门的检漏继电器运行记录簿内；（4）检漏继

6、电器的辅助接地极单独设置，辅助接地极及引线与局部接地极及引线间的裸露导线之间的直线距离必须大于 5 米。3、接地保护装置必须执行煤矿井下接地保护装置安装、维护与检修细则中的有关规定；（1）所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接。（2）局部接地极可以设置于巷道水沟内或者其他就近的潮湿处。（3）连接主接地极母线，应当采用截面不小于 50mm2 的铜线，或者截面不小于 100mm2 的耐腐蚀铁线，或者厚度不小于 4mm、截面不小于 100mm2 的耐腐蚀扁钢。电气设备的外壳与接地母线、辅助接地母线或者局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应当采用截面不小于 25mm2

7、的铜线，或者截面不小于 50mm2 的耐腐蚀铁线，或者厚度不小于 4mm、截面不小于 50mm2 的耐腐蚀扁钢。（4）设置在水沟中的局部接地极应当用面积不小于 0.6 m2、厚度不小于 3mm 的钢板或者具有同等有效面积的钢管制成，并平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可以用直径不小于 35mm、长度不小于 1.5m 的钢管制成，管上至少钻 20 个直径不小于 5mm 的透孔，并全部垂直埋入底板；也可用直径不小于 22mm、长度为 1m 的 2 根钢管制成，每根管上钻 10 个直径不小于 5mm 的透孔，2 根钢管相距不得小于 5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于 0.75m。三

8、、风水管路管理措施1、风水管路杜绝羊角和风水环，过道使用硬管连接，风水管路吊挂平直、清洁干净，无跑风漏水现象；2、每次处理风水管路时, ,方可进行；3、接风水管试风水时,管路开口正前方禁止有人。供 电 设 计 报 告4第二章 设备的选择及校验第一节 变压器容量的选择及校验一、 本区负荷计算 表 1序号 名称 类型 台数 电压(V) 电流(A) 装机容量(kW) 功率因数1 1#电机 输送机 1 1140 197 315 0.812 1#乳化泵 乳化泵 1 1140 147.2 250 0.863 2#乳化泵 乳化泵 1 1140 147.2 250 0.864 无极绳绞车 绞车 1 660 1

9、37.5 132 0.845 绞车 绞车 1 660 13.7 11.4 0.846 前部运输机低速 低速机头 1 3300 95.9 263 0.487 前部运输机高速 高速机头 1 3300 117.8 525 0.788 前部运输机低速 低速机头 1 3300 95.9 263 0.489 前部运输机高速 高速机头 1 3300 117.8 525 0.7810 后部运输机低速 低速机头 1 3300 95.9 263 0.4811 后部运输机高速 高速机头 1 3300 117.8 525 0.7812 后部运输机低速 低速机头 1 3300 95.9 263 0.4813 后部运输机

10、高速 高速机头 1 3300 117.8 525 0.7814 采煤机 采煤机 1 3300 203.4 930 0.815 2#电机 输送机 1 1140 197 315 0.8116 喷雾泵 喷雾泵 1 1140 27.8 45 0.8217 喷雾泵 喷雾泵 1 1140 27.8 45 0.8218 转载机 转载机 1 3300 57.4 200 0.6119 转载机 转载机 1 3300 87.5 400 0.820 破碎机 破碎机 1 3300 87.5 400 0.8二、 变压器容量、台数及型号的确定 变压器容量按下式计算：（4-1-1） ；出自煤矿电工手册(矿井供电下)P348c

11、os.KPsrNS 参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，kW； 需用系数；rK 参加计算的电力负荷的平均功率因素；cos 同时系数，当供给一个工作面时取 1，供给两个工作面时取 0.95，供给三面时取s0.9。需用系数可按下列三种情况选取：供 电 设 计 报 告51. 单体支架，各用电设备无一定起动顺序起动的一般机组工作面，可按式(4-1-2)计算需用系数：(4-1-2)NSr PK714.0286.式中： 最大电动机的功率，kW；S电动机的功率之和，kW；N2. 自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，可按式(4-1-3)计算需用系数：(4-1-3)NSrPK6

12、.043. 井下井底车场等其它变电站的负荷，其所选取的各用设备的需用系数及平均功率因数见下图1、变压器 T1 的选择:计算需要系数： = 0.95K= 0.4+0.6132143.4将 = 0.95, cos = 0.7, = 1, = 143.4, 代入公式得:K K PS = = 194.61 kVA；143.40.9510.7根据计算结果选择 KBSGZY-630/10 移动变电站能满足要求；2、变压器 T3 的选择:计算需要系数： = 0.57K= 0.4+0.65251850将 = 0.57, cos = 0.7, = 1, = 1850, 代入公式得:K K PS = = 1506

13、.43 kVA；18500.5710.7根据计算结果选择 KBSGZY-3150/10 移动变电站能满足要求；3、变压器 T4 的选择:计算需要系数： = 0.68K= 0.4+0.69301980供 电 设 计 报 告6将 = 0.68, cos = 0.7, = 1, = 1980, 代入公式得:K K PS = = 1923.43 kVA；19800.6810.7根据计算结果选择 KBSGZY-3150/10 移动变电站能满足要求；4、变压器 T5 的选择:计算需要系数： = 0.6K= 0.4+0.6315925将 = 0.6, cos = 0.7, = 1, = 925, 代入公式得

14、:K K PS = = 792.86 kVA；9250.610.7根据计算结果选择 KBSGZY-1600/10 移动变电站能满足要求；四、变压器的主要技术数据表 表 2名称 型号 额定容量 (kVA) 视在功率 (kVA) 是否合格T1 KBSGZY-630/10 630 194.61 合格T3 KBSGZY-3150/10 3150 1506.43 合格T4 KBSGZY-3150/10 3150 1923.43 合格T5 KBSGZY-1600/10 1600 792.86 合格第二节 低压电缆的选择及校验一、选择原则1、矿用橡套电缆型号选择时符合煤矿安全规程的规定；2、在正常工作时电缆

15、芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是 650C,铠装电缆允许温升是 800C；3、正常运行时电缆网路的实际电压损失不得大于网路所允许的电压损失；4、采区常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取即可，不必进行其它项目的校验。对于干线电缆，则必须首先按长期允许电流选择，然后再按允许电压损失计算校验电缆截面；5、对于低压电缆，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的热稳定性和电动力稳定性均能满足要求，因此不必再进行短路时的热稳定校验。二、电缆型号的确定1、干线电缆采用不延燃橡套电缆；2、移动式和手

16、持式电气设备使用专用的不延燃橡套电缆；3、固定敷设的照明、通讯、信号和控制用的电缆采用铠装电缆，不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设的采用不延燃橡套电缆。三、电缆长度的确定供 电 设 计 报 告7根据拟定的供电系统，确定系统中各段的电缆长度。在确定电缆长度时，固定橡套电缆按 10%余量考虑，铠装电缆按 5%余量考虑；移动设备用的橡套电缆的长度，除应按实际使用长度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约 3-5 米左右。四、电缆截面的确定1、电缆的正常工作负荷电流必须等于或小于电缆允许持续电流；2、正常运行时，电动机的端电压不低于额定电压的 5-10；3、电缆未端的最小两相短路电流大于馈电

17、开关短路保护整定值的 1.5 倍；4、对橡套电缆，需考虑电缆机械强度要求的最小截面。五、电缆芯线数的确定1、动力用橡套电缆选用四芯；2、当控制按钮不装在工作机械上时，采用四芯电缆；3、当控制按钮装在工作机械上时，选用六芯、七芯电缆。六、电缆截面选择计算矿用橡套软电缆载流量：1、按持续允许电流选择电缆截面 向单台或两台电动机供电的电流计算，其实际工作电流可取电动机额定电流或两台电动机额定电流之和。向三台以上（包括三台）电动机供电的电流可按下式计算： （4-3-1）出自煤矿电工手册(矿井供电下)cos310NrwUKPI供 电 设 计 报 告8P370 干线电缆所供的电动机额定功率之和，kW；NP

18、 需用系数；rK 所带负荷的加权平均功率因素， （由 确定） ；cos NPcos效率因数; 电网额定电压，V。NU电缆 C40 的载流为:将 =1，cos=0.79， = 0.57， = 3300， = 1850，代入公式得:K U P= 233.9AI = 185010000.573330010.79电缆 C47 的载流为:将 =1，cos=0.79， = 0.68， = 3300， = 1980，代入公式得:K U P= 298.4AI = 198010000.683330010.79电缆 C74 的载流为:将 =1，cos=0.85， = 1， = 1140， = 295，代入公式得:

19、K U P= 175AI = 295100013114010.85电缆 C94 的载流为:将 =0.9，cos=0.84， = 0.79， = 1140， = 17.56，代入公式得:K U P= 11.8AI = 17.5610001311400.90.84电缆 C5,C7,C10 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 137.5 AI电缆 C22 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 13.7 AI电缆 C33,C73 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 197 AI电缆 C35 负载的电动机数目为 1 台，其载流为

20、电动机额定电流之和， = 147.2 AI电缆 C42,C44,C49,C51 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 117.8 AI电缆 C52 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 203.4 AI电缆 C59 负载的电动机数目为 2 台，其载流为电动机额定电流之和， = 394 AI电缆 C77 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 27.8 AI电缆 C81,C82 负载的电动机数目为 1 台，其载流为电动机额定电流之和， = 87.5 AI2、计算运行时的电压损失：变压器运行时的电压损失包括变压器的电压损失和电缆

21、的电压损失两部分，我们在此只计算最长线路的电压损失，如果最长线路的电压损失能满足电压损失允许值，一般此变压器所有线路都能供 电 设 计 报 告9满足要求。电压损失由三个部分组成：出自煤矿电工手册(矿井供电下)P37121UUT：变压器中的电压损失，V ； 、 ：干线和支线电缆中的电压损失， V；12U（1）变压器的电压损失计算 式（3-2）10/sin%)0(cos%10 2222 NNKNwT SPSPI ：正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A； ：变压器二次侧额定电压，V。U2：变压器二次侧的额定电流，A； ：变压器的短路损耗，W；NI2 ：变压器额定容量， kVA； ：变压器的阻抗电压

22、百分数；S K、 ：变压器负荷中的功率因数及对应的正弦值；cosin变压器 T1 的电压损失：将 = 170.24， = 524.82，P = 4100， = 630， = 4，cos = I = 0.9514330.660.7 I S U0.7，sin = 0.71， = 690，代入公式中得:I= 6.404V； U变压器 T3 的电压损失：将 = 263.56， = 527.16，P = 12800， = 3150， = 5.5，cos = I = 0.57185033.30.7 I S U0.7，sin = 0.71， = 3450，代入公式中得:I= 67.798V； U变压器 T4

23、 的电压损失：将 = 336.51， = 527.16，P = 12800， = 3150， = 5.5，cos = I = 0.68198033.30.7 I S U0.7，sin = 0.71， = 3450，代入公式中得:I= 86.564V； U变压器 T5 的电压损失：将 = 401.54， = 769.83，P = 8500， = 1600， = 5，cos = I = 0.692531.140.7 I S U0.7，sin = 0.71， = 1200，代入公式中得:I= 22.373V； U（2）干线和支线电缆中的电压损失值计算式（3-3）)(100tgXRLPKNr 供 电

24、设 计 报 告10电缆所带电动机的额定功率，kW； ：需用系数，支线电缆取 1；NPrK：电缆长度，km； ：电网额定电压，V；L NU、 ：电缆单位长度的电阻和电抗， ； ：电动机平均功率因数相应的正切值。0RXkm/tg变压器 T1 干线电压损失由 C7,C5,组成，电压损失计算如下：C7：将 = 0.95， = 132，L = 0.05， = 660， = 0.32， = 0.078，tg = 1.02，代入公式中K P U R X得：U = = 3.796V；0.9513210000.05(0.32+0.0781.02)660C5：将 = 0.95， = 132， L = 0.21，

25、= 660， = 0.45381， = 0.08095，tg = 1.02，代入公K P U R X式中得：U = = 21.402V；0.9513210000.21(0.45381+0.080951.02)660变压器 T1 的干线电压损失总和为： U = 25.198V；变压器 T1 支线电压损失由 C10,组成，电压损失计算如下：C10：将 = 132，L = 0.01， = 660， = 0.45， = 0.08，tg = 0.646，代入公式中得： P U R XU = = 1.003V；113210000.01(0.45+0.080.646)660变压器 T1 的支线电压损失总和为

26、： U = 1.003V；变压器 T3 干线电压损失由 C40,组成，电压损失计算如下：C40：将 = 0.57， = 1850，L = 0.9， = 3300， = 0.242， = 0.075，tg = 1.02，代入公式K P U R X中得：U = = 91.602V；0.57185010000.9(0.242+0.0751.02)3300变压器 T3 的干线电压损失总和为： U = 91.602V；变压器 T3 支线电压损失由 C44,组成，电压损失计算如下：C44：将 = 525，L = 0.3， = 3300， = 0.32， = 0.078，tg = 0.802，代入公式中得： P U R XU = = 18.259V；152510000.3(0.32+0.0780.802)3300变压器 T3 的支线电压损失总和为： U = 18.259V；变压器 T4 干线电压损失由 C47,组成，电压损失计算如下：C47：将 = 0.68， = 1980，L = 0.9， = 3300， = 0.189， = 0.072，tg = 1.02，代入公式K P U R X中得：