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1、 题 目： 煤矿井下供电设计 专 业：电气工程及其自动化 目 录摘 要1前言2第一章 概述31.1矿井简介31.2系统概述3.矿山企业对供电的基本要求3.电力负荷的分级41.3采区电压等级及主要电气设备4第二章 井下变电所位置的确定52.1井下主变电所位置的确定52.2采区变电所及工作面位置的确定6第三章 采区供电系统及计算73.1采区高压供电系统的拟定原则73.2采区低压供电系统的拟定原则73.3采区负荷计算和变压器容量、台数确定73.4 采区供电系统的确定83.5 高低压电缆选择原则93.5.1下井主电缆选择原则93.5.2井下高压电缆选择原则93.5.3井下低压电缆选择原则93.5.4电
2、缆型号确定9第四章 3107综采工作面供电设计114.1工作面概况114.2供电概况114.3工作面设备配备负荷统计114.4电缆选择124.5整定144.6校验154.7结论184.8高压部分18第五章 3109回风顺槽工作面供电设计205.1工程概况：205.2供电概况：205.3 设备组成205.4 电缆选择215.5整定225.6校验225.7结论24第六章采区接地保护及漏电保护措施256.1 井下保护接地系统256.2 采区漏电保护措施25致谢26参考文献27前言本设计是根据对矿区的原始资料的综合分析计算，利用所学的电气知识，在指导老师和一些前辈的辛勤指导下完成。设计本着认真分析，选
3、型恰当，布置合理的原则，尽量做到绝对安全、可靠具体、技术经济合理。但是由于所学知识有限，技术资源缺乏，实践经验不足，设计中不能避免存在许多错误和不足之处，如某些计算可能不够详细等等，敬请老师见谅指教。 第一章 概述1.1矿井简介井田位于襄垣县城西南13km处的夏店镇邢村九龙村一带，行政区划属襄垣县夏店镇管辖，地理坐标为东经：11252101125430，北纬36 2903363115井田南北长约4.10km，东西宽约3.50km，位于沁水煤田的中东部边缘，地表大部被第四系黄土地层所覆盖，井田部分有零星二叠系上石盒子组地层初露。井年产量是120万吨，采用主斜井副立井开拓，回风井为立井矿井最高温度
4、为度，变电所与副井口的距离为 500米，井筒深度为240米，矿井所在地的电业部的按最高负荷收费，风井距变电所距离为2千米区域变电所最大的运行方式阻抗为0.25欧姆，最小运行方式阻抗为0.4欧姆，对本矿的新出线为过电流保护，动作时限为.秒。1.2系统概述电力是现代矿山企业的动力，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方式同时满足生产的需要。.矿山企业对供电的基本要求具体要求如下：（1）保证供电安全可靠性供电可靠性是指供电系统不间断供电的可能程度矿山如果供电中断，不仅影响产量，而且有可能造成人身事故和设备损坏为了保证对矿山的可靠性，供电电源应采用两回路独立电源线路，它可以来自不同的变电所或
5、都是同一变电所的不同母线，且电源线路上不得分接任何负载。安全是指不发生人身触电事故和电器故障而引起的爆炸等重大事故由于矿山生产环境复杂，自然条件恶劣，供电设备容易受损坏，可能造成触电及电火花和瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须采取如防爆，防触电过负载及过电流保护等一系列的技术措施和制定相应的管理规程，以确保供电的安全。（2）保证供电电能质量在满足供电可靠性与安全的前提下，还应确保供电质量，即供电技术合理。良好的电源就是指电压偏移不超过额定值的正负百分之，频率偏移不能超过正负.到.赫兹。此外由于大功率整流和可控硅的应用使原电网中的谐波量增加，可能会造成电力电容过负载，严重时甚至造成事故所以必要时应采取
6、相应的技术措施保证电能质量。（3）保证供电系统的经济性 在满足以上要求的条件下，应力求供电系统简单，安装，操作方便，投资少，见效快和运行费用低.电力负荷的分级按照对供电可靠性的要求下同，一般将电力负荷分为级，以便在不同的情况下区别对待（1） 一级负荷这类负荷若供电突然中断造成生命危险，或者造成重大设备损坏而难以修复，或者打乱复杂的生产过程并使大量的产品报废，给国民经济带来极大的损失。如矿井主扇风机，局部通风机与井下主排水泵以及经常提人的提升机等。这类负荷必须有两个独立的电源供电，无论是电力网在正常或者事故时均应保证对它的供电。（2） 二级负荷这类负荷突然停电，会造成生产设备局部损坏，或生产流程
7、紊乱且恢复困难，企业内部运输停顿或出现废品或大量减产，因而在经济造成一定损失。如煤矿集中提运设备、大型矿井空气压缩机、井筒防冻设备等。这类负荷一般采用双线路或经方案对比确定。（3） 三级负荷凡不属于一二级负荷的用电设备，均列为三级负荷这类负荷停电不影响生产，对这类供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回路供电。1.3采区电压等级及主要电气设备采区变电所由中央变电所提供双回路电源。负责向综采电气列车、三联巷配电点、四联巷配电点、掘进队供电，向局部通风机提供双电源供电，矿井下实际生产负荷约6000KW左右。主要电气设备分布情况如以下各表所示:设备名称设备型号台数截割功率单台功率产地掘进机S1002
8、台100KW152.5KW佳木斯表11 掘进设备设备名称设备型号压力供风量功率备注压风机BLT250A-80.8MPa30m3/min185KW380V供电表12压风机两台采煤机MGTY250/600-1.1D截割电机250kw总功率 600kw乳化泵LKB400/31.5电机250kw流量400L/min压力31.5MPa前后溜SGZ-764/500电机2*250kw输送量700t/h长度200米转载机SZZ830/100电机200/100输送量 1300t/h长度45米液压支架ZFG4800数量127架工作阻力4800KN端头支架ZFG5600数量5架工作阻力5600KN破碎机PCM160
9、电机160kw破碎能力2000t/h表13采煤设备设备名称设备型号风量电动机台数备注主通风机FBCDZ-8-26B 23555400-12000m3/min2355KW2台10KV供电表14主抽风机两台设备名称设备型号流量扬程电机型号功率电压主排水泵MD250-656280m3/h390米YB560M2-4500KW10KV表15主排水泵三台第二章 井下变电所位置的确定2.1井下主变电所位置的确定井下主变电所为井下供电中心，井下主变电所直接由地面变（配）电所供电，并向下列地点配电：主排水泵的高压电动机、采区变电所；井底车场及附近巷道的低压动力照明；井下主变电所位置设计应根据井筒位置、井底车场位
10、置、围岩条件等确定。变电所通道应与副井重车线相连接或与回车线相接。主变电所位置选择时应具体考虑一下几方面：1)井下主变电所应位于井下负荷中心，可与主水泵房连接，靠近敷设管线的井筒和并底车场运输巷道。2)通风良好，运输方便，便于电缆进出。3)有较好的地质条件，顶、底板岩层稳定，尽量少压煤无淋水。依照以上确定原则和考虑要求，井下主变电所（井下中央变电所）在主井底车场附近。2.2采区变电所及工作面位置的确定 采区变电所位置选择要依据低压供电电压，供电距离、采煤方法、采掘巷道的布置方式，采煤机械化程度和机组容量大小等因素来确定。采区变电所硐室位置具体考虑以下几方面：1)供电电压，随着采煤工艺的发展，采
11、区电气设备日益增多，电气设备容量不断增大，对采区供电提出了更高要求，采煤机组功率大，供电距离远，电机启动频繁，因此采区变电所到机组最大供电距离就由主电机启动时的允许电压损失确定，以保证机组有足够的起动力矩2)根据煤矿井下供电设计技术规定。采区变电所的位置，一般设在采区上下山的运输斜巷与轨道斜巷之间。采区变电所要便于对硐室的扩大和设备的增加，同时便于体积较大的变压器等设备直接通过运输上山运到采区变电所硐室减少运输设备的费用。在满足费用要求的同时还要满足顶板坚固，无淋水且通风良好，保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道5。根据采区巷道布置，要使采区变电所能顺利的通过运输平巷向整个采区的负荷中心（采煤
12、工作面）进行供电。在回风上山和运输上山联络巷处，低压供电距离合理，并且不必移动采区变电所就能对采区的采煤、掘进及回采等进行供电。所以把采区变电所布置在集中轨道和总回风巷的交汇处附近的联络巷（G03H联络巷）。第三章 采区供电系统及计算3.1采区高压供电系统的拟定原则1、供综采工作面的采区变（配）电所一般由两回路电源线进行供电，除综采外，每个采区应为一回路；2、双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关；3、采区变电所的高压馈出线采用专用的高压配电装置。3.2采区低压供电系统的拟定原则1、在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的设备最少；2、原则上一台启动器只能控制一台设备；3、当采区变电所动力变
13、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；7、供电系统应尽量避免回头供电；8、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机组都应实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；9、局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁）实施3.3采区负荷计算和变压器容量、台数确定一、综采队工作面移变容量选择 1、负荷统计 采煤机一台600KW，刮板输送机二台2*500KW转载机一台200KW破碎机一台（160KW）乳化泵一台（250KW） 总负荷PN=600+2*500+200+160+250=2210KW 考虑到总负荷大，采用多台移变进行供电。 2、移变容量的选择 S=PN*Kde/COS 式中：PN-总功率 Kde-需用系数取0.95 COS加权功率因数取0.85 可得：S=2210*0.95/0.85=2470KVA 需配置不小于3000KVA，受井下巷道限制，体积过大不可取。故将分置供电。1）
