1、 1 / 31一、设计题目：板石煤业 12101综采工作面供电设计二、原始资料12101工作面煤层为第 21#煤层，工作面倾斜长 216.5米，上顺槽倾斜长 576米，下顺槽倾斜长 639米，工作面倾角 5，煤质硬度 f =，煤层厚度 2.8米。采煤方法采用走向长壁区内后退式，采煤机用可调高的MG150/380-WD型双滚筒采煤机组，支护用 ZY3800-13/33型支撑掩护式液压支架。三、设计依据1、综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；2、综采工作面地质、排水、通风、瓦斯涌出情况；3、综采工作面机电设备布置、作业规程、运输情况；4、综采工作面机电设备容量、技术参数及性能；5、采区附近现有
2、变电所或中央变电所的分布情况、供电能力及高压母线上的短路容量等情况；6、工作面生产能力、年产量、月产量、日产量、矿井工作作业制度等；7、技术和经济指标；三、设计要求1、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。2、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的2 / 31基础上进行技术经济比较，选用最佳方案3、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。4、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。3 / 31目 录第一节 采区配电点位置的确定 .4一 采区供电对电能的要求.4二 环境要求.5第二节 采
3、区供电系统的拟定原则.5第三节 采区主要设备.6第四节 采区负荷的计算及变压器的容量、台数确定.7一 变压器选择注意事项7二 电压等级的确定.8三 采区负荷计算及变压器容量、台数确定.8第五节 采区高低供电回路计算.9一 电缆型号的确定.9二 高压电缆的选择10三 支、干线电缆的选择.11四 低压电网短路电流计算.18第六节 采区电气设备的选择.20一 矿用低压隔爆开关的选择.20二 磁力启动器的选择.21三 变电站高低压侧开关箱的整定.22第七节 照明、通讯、信号及排水.23第八节 供风、供水及排水系统 .26第九节 运输系统.27第十节 采区接地保护措施.27第十一节采区漏电保护措施.27
4、施工安全技术组织措施.284 / 31板石煤业 121010综采工作面供电设计第一节 采区配电点位置的确定一、采区供电对电能的要求1、电压允许偏差电压偏差计算公式如下：电压偏差 100%额 定 电 压额 定 电 压实 际 电 压电能质量供电电压允许偏差 （GB 1232590）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压允许偏差值为：（1）35KV 及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的+5%5%；（2）10KV 及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的+7%7%；（3）低压照明用户为+5%10%。2、电网频率电能质量电力系统频率允许偏差 （GB/T 155431
5、995）中规定：电力系统频率偏差允许值为 0.2HZ，当系统容量较小时，偏差值可放宽到+5% HZ 5% HZ，标准中没有说明容量大小的界限，电网容量在 300万 KW以上者为 0.2HZ；电网容量在 300万 KW以下者为 0.5HZ。3、供电可靠性供电可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的5 / 31可靠性。二、环境要求（1）采区配电点应设置在便于较大体积的变压器等设备直接通过运输线路运到的地点。（2）同时还要满足顶板坚固，无淋水且通风良好。根据采区巷道布置，要使配电点能顺利的通过运输平巷向整个采区的负荷中心（采煤工作面）进行供电。低压供电距离合理，并且不必移动采区配电点就能对
6、采区的采煤工作面进行供电。根据供电设备的选型原则及所选设备电动机型号规格，初步设计出如附图所示的综采工作面供电系统，其 6KV高压电源来自-480 变电所 109高压盘。1#（630KVA）移动变电站、2#(1250KVA)与泵站及其工作面配电点设在下顺槽距开切眼约 600米处，与电缆车组成串车组，在轨道上随工作面的开采向外牵移。第二节 采区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、原则上一台启动器只能控制一台设备；3、当配电点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
7、槽运输机采用干线式供电；6、工作点配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点进线；6 / 317、供电系统应尽量避免回头供电；8、电气设备必须装有瓦斯电闭锁；9、供电电压的确定煤矿安全规程规定，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： 高压不超过 10KV，低压不超过 1140V； 照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过127V； 远距离控制线路的额定电压不超过 36V； 采区电气设备使用 3300V供电时，必须制定专门的安全措施。第三节 采区主要设备根据采区巷道的布置和采区的实际情况将采区的主要设备选型如下：采区主要设备选型表电动机序号设备名称 设备型号 数量
8、功率 kw 电压 v安装地点1 液压支架 ZY3800/13/33145架工作面2 端头架ZTZ12800/17/321组 工作面3 刮板输送机 SGZ-730/500 1台 2250 1140 工作面7 / 314 滚筒式采煤机 MG150/380-AWD2 1台 380 1140 工作面5 转载机 SZZ730/160 1台 160 1140 下顺槽6 破碎机 PLM1000 1台 110 1140 下顺槽合计 1150乳化液泵 MRBZ1-200/31.5 1套 125 660 下顺槽喷雾泵 KDB315/10 1套 75 660 下顺槽双速绞车 SDJ-28 4台 445 660 顺槽
9、 调度绞车 JD-1.6 3台 325 660 下顺胶带输送机 SDJ-150 3台 3150 660 下顺溜子 1台 150 660 下顺卡轨车 1台 55 660 上顺钻机 1台 22 660 上顺合计 9328 / 31工作面采煤机、刮板机、运输巷转载机、破碎机、乳化液泵选用KBZ2-400/3300/1140-12 型组合开关 1 台，皮带输送机选用 KBZ-400馈电 2 台，QBR-400 软起动 3 台，QBZ-80 起动器 3 台，其它设备根据实际需用选用。第四节 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定一、变压器选择注意事项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
10、和经济性有着重要意义。如果变压器容量选择过大，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减小；如果变压器容量选择过小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增大，使线圈过热而老化，缩短变压器寿命。既不安全又不经济。二、电压等级的确定采区变电所变压器在一般情况下是按计算容量选设，不留备用量。其原因是为了尽力减少变电所硐室开拓量，降低供电成本。本工作面设计选择两种电压等级，工作面供电采用 1140V电压等级，主要供工作面采煤机、刮板机、运输顺槽转载机、破碎机、乳化液泵站，其它地点供电均采用 660V电压等级，供煤流皮带机、溜子、绞车、小水泵及两顺照明、信号用电。上下两
11、顺，工作面的照明、声光信号、打点信号、煤电钻等负荷采用 127V电压供电，电源分别取自660（或 1140）V/127V 综保变压器，均可以满足供电的可靠性。9 / 31三、采区负荷的计算及变压器容量、台数的确定本工作面采用 MG150/380AWD2型滚筒式采煤机为综合机械化采煤，为保证供电质量和安全，根据采区巷道布置，按需用系数法计算变压器容量和台数。（1）采区电压等级为 1140V变压器容量及台数的确定变电站向采煤机、刮板机、转载机、破碎机供电，其需用容量计算值为：Sb1=PeKx/cospj=（380+500+160+110+125+45）0.627/0.71182.3kvA式中，Sb
12、1所计算的电力负荷总视在功率，千伏安；Pe参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和，千瓦；Kx-需用系数，Kx=0.4+0.6Pd/Pe=0.4+0.6500/1320=0.627.煤矿电工手册式（10-3-3）Pd-最大电动机功率，千瓦cospj-加权平均功率因数，查煤矿电工手册表 10-3-1，取 cospj=0.7选择的移动变电站为 1250KVASb1=1156.6KVA，满足供电要求。（2）采区电压等级为 660V变压器容量及台数的确定变电站向上下顺槽绞车及煤流皮带机、照明信号系统供电，其需变压器容量为：Sb2=PeKx/cospj=（345+325+3150+150+22+
13、55）0.5/0.7633.5kvA10 / 31式中，Sb2所计算的电力负荷总视在功率，千伏安；Pe参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和，千瓦；Kx-需用系数，Kx=0.4+0.6Pd/Pe=0.4+0.6150/887=0.5.煤矿电工手册式（10-3-3）Pd-最大电动机功率，千瓦cospj-加权平均功率因数，查煤矿电工手册表 10-3-1，取 cospj=0.7原移动变电站的额定容量 630KVA近似于 Sb2=633.5KVA并且上述设备使用的同时率较低，所以满足供电要求。第五节 采区高低压供电网络的计算一、电缆型号的确定根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MYJV 22 和 MCP型。其中 MYP型电缆用于额定电压为 1140V的设备，MYJV 22型电缆用于高压开关柜至移动变电站的电缆，MCP 用于采煤机组及工作面刮板运输机组合开关至电动机的电缆。二、选择高压电缆按设计规定，初选 MYJV22-6/370型 6KV电缆 650米，其主芯线截面为 Ae=70 2，长期连续负荷载流量为 231A。a) 按长时允许负荷电流校验参照煤矿电工手册表 5-12-54得这类电缆的长时允许负荷电流Iy=231A长时负荷电流计算值为：Ifh=PeKx10/ /Uecospj/pj3
