煤矿井下供电设计指导书(综采篇)
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
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；
2、其他设备，一般采用需要系数法计算。
S=
cos d K Pe φ
?∑
式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kV A ）
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW
Kd —需用系数 Kd =
r Klo Kt
ηη
?? 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
r
η—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。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9
cos Φ—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，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
S b =
cos d K Pe φ
?∑ 可知
式中:Sb —变压器计算容量,KV A
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd =
r Klo Kt
ηη
?? 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
r
η—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。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9
cos Φ—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 =1 Kt=0.74 Kd=10.74
0.950.9
?? =0.87
∑P 采为机组总功率，KW S=
0.87P
0.85
?∑ ≤S b 根据实际生产需要,选用1台移动变压器,容量大于等于S 。 (2) 代刮板机、转载机、破碎机、泵站移变 Klo=
P Pz ∑∑ Kt 取0.74 Kd=Klo 0.74
0.950.9
?? ∑P z 为所代设备的总功率 ∑P 为所代设备的同时工作的最大功率 S 转液破=
P
0.85
Kd ?∑ ≤S b 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Klo =1 Kd=10.74
0.950.9
?? =0.87
∑P 为皮带总功率，KW S=
0.87P
0.85
?∑ ≤S b 根据实际生产需要,选用1台移动变压器,容量大于等于S 。 2、660V 负荷变压器的选择
(1)代头、尾巷顺槽绞车、水泵移变 Klo=1
2
p p
∑
∑ Kt=0.74 Kd=
Klo 0.74
0.950.9
??
1
p ∑为头尾巷干线电缆同时工作设备的最大负荷功率，KW 2
p
∑为头尾巷干线电缆所有设备总负荷功率，KW
S =2
0.85
Kd p ?∑≤S b
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，KW S=
0.87P
0.85
?∑ ≤S b 根据实际生产需要,实际选1台干式变压器，容量大于等于S 。
第四章 高压电缆的选型
向综采工作面移动变电站供电的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下： x Z L a L ?=
式中：x L －巷道实际长度(m)，
a－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1.05。
L－电缆长度(m)
Z
(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2。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3。
表2 矿用橡套电缆长时允许载流量
计算电流：Ie1= (2)、按经济电流密度选择电缆截面 电力线路的经济截面是按降低电能损耗、线路投资、节约有色金 属等因素，综合确定出的运行费用最低截面。 按经济电流密度选择电缆截面为：N I A n j =? A －电缆的计算截面，mm 2 I n －电缆中正常负荷时持续电流，A ； n －不考虑电缆损坏时，同时工作电缆的根数 j －电力电缆经济电流密度，A/mm 2，见表3 (3)、按电缆短路时热稳定选择电缆截面： 为确保最大短路电流通过时电缆绝缘受热不被老化，高压电缆所选主芯线截面应大于等于最小热稳定截面的要求。最小热稳定截面计算如下： A ≥ 高压供电线路平均电压：U p =6kV 变电所母线的短路容量：S d =50.0 MV A 三相最大稳态短路电流为：3 4.811k I kA = == 短路电流作用假想时间：t f =0.25秒 热稳定系数：C 见表4 表4 电力电缆经济电流密度表 (4)、根据电压损失校验电缆截面 电压损失是指线路首末两端电压的数值差，用U ?表示。对于10kV 及以下高压电缆线路电压损失率，我国规定的标准为7%。 002 1000 %(tan )10N U P L R X K P L U φ?= ??+?=??? 式中：K －每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数，在6kV 时，K= 2.7800(tan )R X φ+?；在不同功率因素及不同电缆截面时的数值见表5。 P －电缆输送的有功功率，兆瓦 L －高压电缆长度,千米 （5）电缆截面的选择要满足机械强度的要求。 电缆的抗拉强度应满足井下移动设备自拖电缆所需的机械强 度。保证电缆芯线不被折断，实现正常供电的最小截面见表 表3 橡套电缆按机械强度要求的最小截面 用电设备的名称满足机械强度的最小截面（mm2） 各种采煤机组50~95 刮板机、带式输送机、转载机25~50 一般小容量刮板机10~25 回柱绞车、装岩机、装煤机16~25 小调度绞车、照明干线4~6 手持式煤电钻4~6 第五章低压电缆的选型 一、低压电缆的选择 1．低压电缆型号、芯数和长度的确定 1)低压电缆型号的选择 电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆，的型号必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。矿用低压电缆的型号，一般按下列原则确定： (1)从启动器到电动机的电缆一律采用不延燃橡套电缆。1140V 设备及采掘工作面的660V和380V设备，必须用分相屏蔽不延燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，都应使用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆。 (2)固定敷设的应采用铠装铅包纸绝缘电缆或铠装聚氯乙烯绝缘电缆，也可采用不延燃橡套电缆；对于半固定敷设的电缆，为了移动方便一般选用不延燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆。 (3)低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。 (4)电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。 (5)固定敷设的照明、通信和控制用电缆，应采用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆；非固定敷设的电缆，应采用不延燃橡套电缆。 2)确定电缆的芯线数目 (1)动力用的纸绝缘铠装电缆选三芯电缆。 (2)动力用的橡套电缆，当控制按钮不在工作机械上时，一般采用四芯电缆；对控制按钮在工作机械上的，应根据控制要求增加控制芯线的根数。 (3)信号电缆芯线根数要按控制、信号、通讯系统的需要决定，并留有备用芯线。 (4)电缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。 3)确定电缆长度 电缆有一定柔性，敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度L 应按下式计算。即 x Z L a L ?= 式中：x L －巷道实际长度(m)， a－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1.05。 L－电缆长度(m) Z 为了便于安装维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下几点： (1)移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度3 m-5m。 (2)当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加3m。 (3)半固定设备的电动机至就地控制器的电缆长度，一般取5m-10m。 2．低压电缆主芯线截面的选择 电缆主芯线截面必须满足以下几个条件： (1)正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许 温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流。 (2)正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在95％一105％的额定电压范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移—8％～—10％。 (3)距离远、功率大的电动机时，在重载情况下应保证能正常启动，并保证其启动器有足够的吸持电压。 (4)电缆短路时，应具有足够的热稳定截面。 (5)所选电缆截面必须满足机械强度的要求。 在按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时，从启动器到采掘运 设备的支线电缆，一般按机械强度初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。 选择干线电缆主芯线截面时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应先按正常时的允许电压损失初选；然后再按其他条件校验。 第六章各点的电流短路计算 各点的短路电流计算，参照《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》其值见下表： 表2 各点的短路电流表 第七章 高低压开关的选择 （一）高压开关的整定校验 1、头巷皮带及工作面负荷高开的整定 根据前面计算得：Ie 1=202.7A ,选择BGP9L-6型高开,变比300/5 过载整定范围：0.2～1.0倍，步长0.1；1.2～1.4倍，步长0.2；短路整定范围：1.6倍起步，2.0～6.0倍，步长1.0；8.0～10倍，步长2.0. 过载整定Z I =240A(0.6倍) Klo= 20672267= 0.91 Kt=0.74 Kd=0.910.74 0.950.9 ??=0.79 I D = Qe I +Kd Ie ∑=468.9A 短路整定dz I =600A(2倍) 验算分断能力: .r F I =12500A>(3)10d I =6156A 2、头、尾巷水泵、绞车等负荷高开的整定 根据前面计算得：Ie 1=19A ,选择BGP9L-6型高开,变比200/5 过载整定范围：0.2～1.0倍，步长0.1；1.2～1.4倍，步长0.2；短路整定范围：1.6倍起步，2.0～6.0倍，步长1.0；8.0～10倍，步长2.0. 过载整定Z I =40A(0.2倍) Klo= 191.2409.5= 0.47 Kt=0.74 Kd=0.470.74 0.950.9 ??=0.41 I D =Qe I +Kd Ie ∑ =60.4A 短路整定dz I =320A(1.6倍) 验算分断能力: .r F I =12500A>(3)1d I =5487A （二）移变低压侧开关的整定校验 1、660V 系统代头巷315KV A 移变（1#移变）二次侧开关的整定 该开关为BKD 1-500型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关，过载整定范围：0.4～1.0倍，步长0.1；短路整定范围：3.0～10.0倍，步长1.0。 ①过载保护 其所代设备负荷额定电流： Klo=1 2 p p ∑ ∑= 113.4271.9= 0.42 Kt=0.74 Kd=0.390.740.950.9 ??=0.36 =100.7A 故整定值：Iz=200A （0.4倍） ②短路保护 I D = Qe I +Kd Ie ∑ =341A 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4941A Km=(2)d I / Idz =4941/1500=3.3>1.5 灵敏度满足要求。 2、660V 系统代尾巷315KV A 移变（6#移变）二次侧开关的整定 该开关为BKD 1-500型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关，过载整定范围：0.4～1.0倍，步长0.1；短路整定范围：3.0～10.0倍，步长1.0。 ①过载保护 其所代设备负荷额定电流： Kd = 81.80.74141.60.950.9???=0.5, Ie Kd P ? =72.9A 故整定值：Iz=200A （0.4倍） ②短路保护 I D = Qe I +Kd Ie ∑ =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4941A Km=(2)d I / Idz =4941/1500=3.3>1.5 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硐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。 （二）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面不小于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50mm2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 煤矿井下供电设计规范-GB-- ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: 煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范 GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则 煤矿供电设计计算 煤矿供电设计计算 一、供电方案：见供电系统示意图 二、变压器选型计算 1﹑负荷统计与变压器的选择（动力）： ⑴﹑负荷统计表 负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 刮板输送机3 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 皮带1 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =732.4×0.5/0.85 =430.82KV A 所选变压器为一台KSGB-500/6进行供电，满足要求。 式中：∑Pe—所有设备的额定功率之和：732.4KW cosφ—平均功率因数：0.85 Pn.max—该组用电设备中最大一台电动机的额定功率,55KW; ∑Pn—该组用电设备的额定功率之和,183.4KW; Kx—需用系数：K x=0.286+0.714×Pn.max/∑Pn =0.286+0.714×55/183.4 =0.5 2﹑负荷统计与变压器的选择（主风机） ⑴﹑负荷统计表 序号负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 1 风机（主）1台2×30KW 660V 69A 0.85 1 2 风机（其它）1台60KW 660V 69A 0.85 1 单台 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =240×1/0.85 =282.35KV A ∑Pe—所有设备的额定功率之和：282.35KW 所选变压器为：KSGB- 315/6 一台，满足要求。 需用系数（Kx）：K x=1 ⑶﹑平均功率因数(cosφ)：0.85 三、电缆的选择： 1﹑馈电开关（1#）到（8#）开关 ①按长时允许电流选择电缆 A 选用MYP3×70+1×25电缆,70mm2电缆长时容许电流为215A 式中: Kx—电缆线路所带负荷的需用系数,0.42; ∑Pe—电缆所带负荷的额定功率183.4KW; Ue—电缆所在电网的额定电压,660V; GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 Code for design of electric power supply of under the coal mine 2007—05—21发布 2007—12—01实施 中华人民共和国国家建设部联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 中国煤炭建设协会主编 中华人民共和国建设部公告第646号 建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为GB50417—2007，自2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、2·O·3、2·0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5·1·4(4、5、6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7·1·4、7·1·5、7.2.1、7.2.8条(款)为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函(2005}124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。 本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。 特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。 本规范共8章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括：总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址：湖北省武汉市武昌区武珞路442号，邮编：430064)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人. 主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院 参编单位：煤炭工业郑州设计研究院 煤炭工业合肥设计研究院 主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 1 总则 1.0.1 本条明确了《煤矿井下供电设计规范》（以下简称“本规范” ）的指导思想和制定本规范的目的。 1.0.2 规定了本规范的适用范围。 1.0.3 技术创新是工程设计的灵魂，只有不断创新和进步，在矿井建设中使用安全可靠的新设备、新器材，才能不断促进矿井的安全生产，不断提高矿井建设的经济效益；设计规范是工程实践的总结，当设计规范的某些条款明显落后于工程实践时，工程设计可以有条件地、慎重地突破规范的规定，及时采用经工程实践证明是成熟可靠的新技术。 2 井下供配电系统与电压等级 2.0.1本条文对突然中断供电可能造成重大的人身伤亡或经济财产损失的井下主排水设备、人员提升设备等规定按一级负荷要求供电。为一级负荷供电的两个电源及线路，要求在任何情况下都不至于同时受到损坏，以确保供电的连续性，从而保证主排水设备、人员提升设备等的正常运转，这是必须满足的条件。 2.0.2本条文对突然中断供电可能造成生产秩序混乱或较大经济财产损失的井下主要生产设备等规定按二级负荷要求供电。二级负荷要求 在条件许可时应尽量采用两回电源线路供电，但并不要求回电源线路 必须来自两个电源；在条件不具备时，第二路电源线路可引自其他二级负荷用电设备处或采用单回专用电源线路供电。 2.0.3井下主（中央）变电所主要向井下主排水泵房的一级用电负荷和主要生产负荷供电，要求供电可靠、电能充足。所以，要求供电电源线路不少于2回，且当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担井下全部负荷的用电要求。 2.0.5本条文之所以规定井下供电的变压器或向井下供电的变压器或发电机中性点不直接接地，是因为变压器或发电机中性点直接接地系统存在以下问题：1 .人身触电电流太大。在变压器中性点直接接地系统中，人身触 电电流为： U? I o= R Z +R r 在人身电阻Rr （=1000Q）不变情况下，由于井下环境潮湿，中性点接地电阻FZ 一般都小于2Q,因此，井下人身触电电流I①都远大于30mA 的安全触电电 某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所 和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： 矿山电力设计规范 第一章总则 第为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。 第1.0.２条本规范适用于新建、扩建的矿山工程电力设计，不适用于石油矿电力设计。 第矿山工程电力设计，应根据矿山工程规模、服务年限和远景规划，正确处理近期建设和远景发展的关系。做到近、远期建设，以近期为主，合理地兼顾远期建设。条件允许时，应使基建与生产用电设施相结合。 第1.0.4 条矿山工程电力设计，必须从全局出发，统筹兼颐，按负荷性质、用电容量、工程特点、工艺设备和地区供电条件，正确处理供、用电的关系，合理确定设计方案。第矿山工程电力设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。 第二章矿山工程供配电 第矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定： 一、一级负荷： 1.因事故停电有淹井危险的主排水泵； 2.有爆炸，火灾危险的矿井主通风机； 3.对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机； 4.具有本条1—3项之一所列危险矿井经常使用的立井载人 提升装置； 5.无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过150m，且经常使用的载人提升装置； 6.矿井瓦斯抽放设备。 二、二级负荷： 1.不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备； 2.大、中型矿井地面主要生产流程的生产设备和照明设备； 3.大、中型矿井的安全监控及环境监测设备； 4.没有携带式照明灯具的井下照明设备。 三、三级负荷： 不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。 第露天矿工程电力负荷分级，应符合下列规定： 一、一级负荷： 1.用井巷疏干的排水没备； 2.有淹没采掘场危险的主排水设备和疏干设备； 3.大型铁路车站的信号电源。 二、二级负荷： 1.大、中型露天矿的疏干设备和采掘场排水设备； 2.大、中型露天矿采煤(采矿)、掘进、运输、排土设备； 3.大、中型露天矿地面生产系统中主要生产设备及照明设备。 三、三级负荷： 不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。 842综采工作面供电设计说明书 一、工作面概述 842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2×315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。 二、移变容量计算 1、设备负荷统计 根据设备选型，负荷统计结果如下： 本系统供电设备额定功率之和为： ∑P=700＋160＋250＋110＋2×315＋2×75＋2×55＋2×55=2220KW 2、移变容量计算与选择 采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需 用系数为： 589.02220 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 查表综采面加权平均功率因数cos Ψdj 取0.7。 因此移变容量计算为： KVA P K S dj e X B 97.18677 .02220589.0cos =?=ψ∑?= 2、移变选择： 根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V 系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V 系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。 容量验算如下： 1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)： 设备总功率：∑Pe=640KW 查表K X 取0.5，cosP dj 取0.7 故移变容量计算为：KVA P K S dj e X B 14.4577 .0640 5.0cos =?=ψ∑?= 因S B 457.14KV A ＜Se=800KV A ，该移变选择符合要求。 2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV): 需用系数：666.01580 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 设备总功率：∑P =700＋250＋2×315=1580KW 故移变容量为 KVA P K S dj e X B 86.15027 .01580 666.0cos =?=ψ∑?= 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 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； 2、其他设备，一般采用需要系数法计算。 S= cos d K Pe φ ?∑ 式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kV A ） ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? 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 r η—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。 η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9 cos Φ—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，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 S b = cos d K Pe φ ?∑ 可知 式中:Sb —变压器计算容量,KV A ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? 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 煤矿井下供配电设计规范目次 1总则 2井下供配电系统与电压等级3井下电力负荷统计与计算 4井下电缆选择与计算 4·1电缆类型选择 4·2电缆安装及长度计算 4·3电缆截面选择 5井下主(中央)变电所设计5·1变电所位置选择及设备布置5.2设备选型及主接线方式 6采区供配电设计 6·1采区变电所设计 6·2移动变电站 6·3采区低压网络设计 7井下电气设备保护及接地7·1电气设备及保护 7·2电气设备保护接地 8井下照明 本规范用词说明 附：条文说明 1总则 1.0.1为在煤矿井下供配电设计中贯彻执行国家有关煤炭工业建设的法律、法规和方针政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节约电能和安装维护方便，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt／a及以上新建矿井的井下供配电设计。 1.0.3煤矿井下供配电设计应从我国国情出发，依靠科学技术进步，采用国内外先进技术，经实践检验成熟可靠的新设备、新器材，提高煤炭工业的装备水平和安全管理水平。 1.0.4煤矿井下供配电设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2井下供配电系统与电压等级 2.0.1下列用电设备应按一级用电负荷设计，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。 1井下主排水泵： 2下山采区排水泵： 3兼作矿井主排水泵的井下煤水泵： 4经常升降人员的暗副立井绞车； 5井下移动式瓦斯抽放泵站。 2.0.2下列用电设备应按二级用电负荷设计，其配电装置宜由两回电源线路供电，并宜引自不同的变压器和母线段。当条件受限制时，其中一回电源线路可引自本条规定的同种设备的配电点处。 1暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备； 2经常升降人员的暗副斜井提升设备、副井井底操车设备、元轨运输换装设备； 3供综合机械化采煤的采区变(配)电所； 4煤与瓦斯突出矿井的采区变(配)电所； 5井下移动式制氮机； 6井下集中制冷站； 7不兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、井底水窝水泵； 8井下运输信号系统； 9井下安全监控系统分站。 贵州五轮山煤业有限公司1803综采工作面供电设计 编制人： 编制单位：综采办公室 编制时间： 审批人员签字 调度室：年月日技术部：年月日安监部：年月日机电部：年月日综采办：年月日副总工程师：年月日批准人：年月日 一、概述 1803工作面为走向长壁俯斜开采，运输顺槽平均坡度13°，最大坡度20°。采用固定、加移动电站方式布置，先期布置到1803运顺切眼以外100米处，以后设备列车通过JSDB-10型回柱绞车进行整体移动式下放，采用40T链条配合卡轨器分别固定到轨道上，三台移动变压器、2台乳化泵、2台喷雾泵及泵箱固定在8煤集中运输巷（1803运顺开口位置）。后期回采过程中，采用JSDB-10回柱绞车分次下放设备列车，直到工作面停采线以外。 二、供电系统 1）供电系统回路如下： 1、井下中央变电所—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—（10KV）移动变电站(1140V)—1803运输顺槽—组合开关—工作面设备。 2、工作面运顺胶带输送机供电由井下机车充电硐室单独敷设一条电缆。其供电回路为：井下机车充电硐室—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—1803运输顺槽胶带输送机 2）1803工作面综采设备装机总容量为2281KW，分为3台移动变电站供电。其中： 1#移动变电站设备总功率：1226KW。 2#移动变电站设备总功率：835KW。 3#移动变电站设备总功率：220KW 三、负荷统计及分配 （1）设备负荷统计表 （2）负荷分配情况 根据变压器容量，台数及设备的功率，大致分组如下： 1.KBSGZY—1600移动变电站 ●MG300/701－WD 采煤机 P e=2×300+2×45+11=701kw ●GRB315/ 1#乳化泵 P e=200kw ●KPB315/16 1#喷雾泵 P e=125kw ●SZZ764/200 转载机 P e=200KW ΣP=1226KW 2.KBSGZY—1000移动变电站 ●SGZ764/400 刮板输送机 P e=2×200=400KW ●PLM1000 破碎机 P e=110 kw ●GRB315/ 2#乳化泵 P e=200 kw ●KPB315/16 2#喷雾泵 P e=125kw ΣP=835KW 3.BSGZY—500移动变电站 ●DSJ80/40/2X55 皮带运输机 P e=55kw ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ΣP=235KW （3）变压器容量的验算 根据公式 S bj =K X ×ΣP/ COSφpj 式中， S bj ——所计算负荷总视在功率， KVA K X ——需用系数， K X =+∑Pe P S ——变压器所带负荷中最大电动机的功率，KW ∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率， KW COSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数，取COSφpj= 一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=...cos ...cos cos cos 212211???? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）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，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表 二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结 果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥，初步筛选出符合条件 的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 煤矿矿井供电系统图规范标准 第一章为提升矿井技术管理水平，提高矿井供电的可靠性、指导现场生产和技术改造，服务灾变状况下的应急救援，特制定该规范。 第二章矿井供电系统图绘制依据《煤矿安全规程》第四百五十条要求。 第三章矿井供电系统图分为四种： 1、矿井供电系统总图：图中设备包括井上下6kV 及以上变配电设备。 2、变电所供电系统图：图中设备包括本变电所内高低压电气设备。 3、机房、硐室、配电点供电系统图：图中设备包括本机房、硐室、工作面配电点及3 台以上电气设备的地点的高低压电气设备。 4、与供电系统图纸相配套使用的接地系统图，并与漏电检测相配合使用。 第四章供电系统图内容包括：供电系统图、图例、技术参数明细栏、标题栏四部分。 1. 图例 1）地面变电站供电系统按开关柜主接线方式绘制。 2 ）井上设备、设施图形符号执行GB/T4728-2000 标准。 3 ）井下设备、设施图形符号执行MT/T570-1996 标准（见 附件一）。 上述标准未涵盖的新设备、设施可自行设定图例，但须在图中增设图例栏标出并说明（非标准图例）。 2. 标准图幅（单位伽） 表中B、L—图纸幅面的宽、长。 e图纸不留装订边时，图纸幅面与图框的间距。 c、a图纸留有装订边时，图纸幅面与非装订边图框、装订边图框的间距。 ⑴尽量采用标准图幅，优先选用横幅。 ⑵必要时可分幅成图，形成图册。图册推荐选用A3图幅标 准。 3 .标题栏 标题栏位于图纸右下角。标题栏内容包括：名称（图纸名称及单位名称如XX公司XX矿井，该处须加盖单位公章）、图纸编号（专业序列编号，成套图纸总张数、第几张）、签字区（签 字栏目包括设计制图、校对审核、机电部长、机电副总、机电矿长、签字日期。签字须由本人手写签）。根据供电系统图等级不同，标题栏分为全矿供电系统图标题栏和变电所（包括配电点、采掘头面）供电系统图标题栏两种（见附件二） 。 4．技术参数明细栏受图幅限制，图中设备不易标注的参数等内容，可在图上另设明细栏集中标注。明细栏设在标题栏上方，格式可参照所须标注的参数内容自行设计。 第五条图幅与图框尺寸规定：供电系统图使用标准图幅，全矿供电系统图使用A0 或A1 图幅（若供电系统复杂，可采用A0 加长图幅），各变电所供电系统图使用A2 或A3 图幅，配电点、采掘头面供电系统图使用A3 图幅。 一、GB50070-2009_矿山电力设计规范 第一章总则 第1.0.1条为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。 第1.0.２条本规范适用于新建、扩建的矿山工程电力设计，不适用于石油矿电力设计。 第1.0.3条矿山工程电力设计，应根据矿山工程规模、服务年限和远景规划，正确处理近期建设和远景发展的关系。做到近、远期建设，以近期为主，合理地兼顾远期建设。条件允许时，应使基建与生产用电设施相结合。 第1.0.4 条矿山工程电力设计，必须从全局出发，统筹兼颐，按负荷性质、用电容量、工程特点、工艺设备和地区供电条件，正确处理供、用电的关系，合理确定设计方案。 第1.0.5条矿山工程电力设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。 第二章矿山工程供配电 第2.0.1条矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定： 一、一级负荷： 1.因事故停电有淹井危险的主排水泵； 2.有爆炸，火灾危险的矿井主通风机； 3.对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机； 4.具有本条1—3项之一所列危险矿井经常使用的立井载人提升装 置； 5.无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过150m，且经常使用的载人提升装置； 6.矿井瓦斯抽放设备。 二、二级负荷： 1.不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备； 2.大、中型矿井地面主要生产流程的生产设备和照明设备； 3.大、中型矿井的安全监控及环境监测设备； 4.没有携带式照明灯具的井下照明设备。 三、三级负荷： 不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。 第2.0.2条露天矿工程电力负荷分级，应符合下列规定： 一、一级负荷： 1.用井巷疏干的排水没备； 2.有淹没采掘场危险的主排水设备和疏干设备； 3.大型铁路车站的信号电源。 二、二级负荷： 1.大、中型露天矿的疏干设备和采掘场排水设备； 2.大、中型露天矿采煤(采矿)、掘进、运输、排土设备； 3.大、中型露天矿地面生产系统中主要生产设备及照明设备。 三、三级负荷： 不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。 第一章电气 第一节供电电源 一、地方及矿区电力系统现状 山西煤炭运销集团张家湾煤业有限公司井田位于该矿位于大同市南郊区云岗镇白庙村西十里河北岸，行政隶属大同市新荣区上深涧乡管辖。该煤业有限公司当前供电源实际情况为：于该矿办公楼附近建有一座10kV变电所，其两回供电电源采用10kV 架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离9.5km，架空导线选用LGJ-70mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线选用LGJ-70mm2。变电所安装S9-1000/10/6kV 1000kVA变压器2台，采用一用一备运行方式。 本矿周围电源情况： 于本矿东北面大约8km的上深涧乡建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；于本矿正东大约9.5km的吴官屯建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%； 综上周围电源情况分析，矿井电源可靠，供电质量有保证；完全能够满足本矿生产生活供电的需要。 二、矿井供电电源 该矿现有10kV变电所设施已不满足本矿供电要求，考虑本矿的用电负荷大小、线路长度、允许电压损失等条件并结合矿井负荷地理分布和矿井周围电源情况，根据电力系统规划，本设计对该矿10kV变电所进行升级改造。该变电站两回电源分别为：其两回供电电源仍采用10kV架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离 9.5km，架空导线改用LGJ-185mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线改用LGJ-185mm2。两回电源一回工作，另一回带电备用，完全能够满足本矿在供电安全性、可靠性、供电容量等方面的要求，矿井两回电源线路均为专线，严禁装设负荷定量器。 地区电力系统地理接线示意图见图11-1-1。 第二节电力负荷 本矿设备在矿井最大涌水时，经负荷统计计算电力负荷为： 矿井用电设备总台数： 149台 矿井用电设备工作台数： 118台 矿井用电设备总容量： 4216.8kW 矿井用电设备工作容量： 3462.75kW 补偿前矿井计算有功功率： 2438.31kW 补偿前矿井计算无功功率： 2223.33kVar 补偿前矿井计算视在容量： 3299.79kVA 补偿前矿井自然功率因数： 0.70 10kV母线补偿用电容器容量： 1500kVar 补偿后折算至10kV侧计算有功功率： 2438.31kW 补偿后折算至10kV侧计算无功功率： 723.33kVar 补偿后折算至10kV侧计算视在容量： 2543.34kVA 补偿后矿井功率因数： 0.96 全矿年耗电量： 755×104 kWh 吨煤电耗： 25.17kWh 具体电力负荷统计见表11-2-1。 变压器选择见表11-2-2。 一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）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，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K 新临江煤矿(水井湾矿井) 供电设计 (一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端，电压10kV ，供电距离2km ，采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 全矿计算电流： ） （A 17.699 .01032 .1078=??= I 14.6015 .117.69===J I A n e 2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。 2 mm ＜702 mm ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路LGJ-3×70允许载流量：环境温度为25℃时为275A （查表），考虑环境温度40℃时温度校正系数，则Ix=275×=（A ） Ix=＞I= 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为：△U 1%=×2×%=%＜5% 式中：电源线路长取2km 。 来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。 设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数 按补偿后功率因数达到约，则所需补偿电容容量为 ??? ? ??---=1cos 11cos 1202??P Q ??? ? ??-?--?=195.095.01 182.082.012.1078Q = 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套，补偿无功功率420kvar 。补偿后： 无功功率： 视在功率： 8103综采供电设计 单位：机电科 整定时间：二零一九年一月 供电设计 设计审批计算人： 机电科： 机电副总： 机电矿长： 总工： 一、工作面概况与设备选型配置 1、8103切眼长度为240m，切眼与两顺槽成90°夹角，方位角为135°17′41″。切眼为矩形断面净宽7m，净高3m（沿煤层顶底板掘进）。 2、8103运输顺槽长度为1883m, 顺槽为矩形断面净宽5.0m，净高3.5m（沿煤层顶底板掘进），方位角为225°17′41″。采用锚杆+钢筋网+梯子梁+锚索联合支护，供回采工作面进风、行人、运煤。 3、8103辅运顺槽长度为1813m, 顺槽为矩形断面净宽5.0m，净高3.5m。方位角为225°17′41″。采用锚杆+钢筋网+梯子梁+锚索联合支护，供回采工作面回风、行人、运料。 4、8103综采工作面采用走向长壁后退式综合机械化一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板。采用MG550/1220-WD型采煤机一台双向穿梭采煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，滚筒自旋使其截齿将煤破碎。采煤机端头斜切进刀，割三角煤采煤，按割煤—移架—推刮板输送机顺序进行，利用机组滚筒和输送机铲煤板将煤自行装入运输机，采用SGZ900/1050型双中心链可弯曲刮板输送机一部,支护利用ZY6800/18/38型液压支架。 8103运输顺槽采用SZZ900/315型转载机一部，配备PLM2200型破碎机一台和DSJ100/80/2*250型带式输送机一部负责原煤运输。 5、8103工作面两顺槽辅助设备配置： （1）8103运输顺槽为工作面配备BRW400/31.5型乳化泵两套，一用一备。为工作面配备BPW320-10M型喷雾泵两套，一用一备。工作面排水设备选用两台BQS50-100/5-45型潜水泵。（2）8103辅运顺槽排水设备选用BQS50-50/2-13/N型潜水泵一台。 煤矿供电计算公式 井 下 供 电 系 统 设 计 常 用 公 式 及 系 数 取 值 目录： 一、短路电流计算公式 1、两相短路电流值计算公式 2、三相短路电流值计算公式 3、移动变电站二次出口端短路电流计算 （1）计算公式 （2）计算时要列出的数据 4、电缆远点短路计算 （1）低压电缆的短路计算公式 （2）计算时要有计算出的数据 二、各类设备电流及整定计算 1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值 2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A）的1-9倍分级整定的计算公式 3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算 （1）照明综保计算公式 （2）煤电钻综保计算公式 4、电动机的电流计算 （1）电动机额定电流计算公式 （2）电动机启动电流计算公式 （3）电动机启动短路电流 三、保护装置计算公式及效验公式 1、电磁式过流继电器整定效验 （1）、保护干线电缆的装置的计算公式 （2）、保护电缆支线的装置的计算公式 （3）、两相短路电流值效验公式 2、电子保护器的电流整定 （1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值 （2）、两相短路值效验公式 3、熔断器熔体额定电流选择 （1）、对保护电缆干线的装置公式 （2）、选用熔体效验公式 （3）、对保护电缆支线的计算公式 四、其它常用计算公式 1、对称三相交流电路中功率计算 （1）有功功率计算公式 （2）无功功率计算公式 （3）视在功率计算公式 （4）功率因数计算公式 2、导体电阻的计算公式及取值 3、变压器电阻电抗计算公式 4、根据三相短路容量计算的系统电抗值 五、设备、电缆选择及效验公式 1、高压电缆的选择 (1) 按持续应许电流选择截面公式 (2) 按经济电流密度选择截面公式 (3) 按电缆短路时的热稳定（热效应）选择截面 ①热稳定系数法 ②电缆的允许短路电流法（一般采用常采用此法） A、选取基准容量 B、计算电抗标什么值 C、计算电抗标什么值 D、计算短路电流 E、按热效应效验电缆截面 (4) 按电压损失选择截面 ①计算法 ②查表法 (5)高压电缆的选择 2、低压电缆的选择 （1）按持续应许电流选择电缆截面 ①计算公式 ②向2台或3台以上的设备供电的电缆，应用需用系数法计算 ③干线电缆中所通过的电流计算 （2）按电压损失效验电缆截面 ①干线电缆的电压损失 ②支线电缆的电压损失 ③变压器的电压损失 (3) 按起动条件校验截面电缆 (4) 电缆长度的确定 3、电器设备选择 （1）变压器容量的选择 （2）高压配电设备参数选择 ①、按工作电压选择 ②、按工作电流选择 ③、按短路条件校验 ④、按动稳定校验 （3）低压电气设备选择煤矿井下供电设计规范GB
煤矿供电设计计算
GB_50417_煤矿井下供配电设计规范1
煤矿井下供电设计规范解释条文
煤矿供电设计参考
矿山电力设计规范
一份综采工作面供电设计说明书
煤矿井下供电设计指导书(综采篇)
煤矿井下供配电设计规范
1803综采工作面供电设计
煤矿供电设计高低压
煤矿矿井供电系统图规范标准
gb50070-_矿山电力设计规范
矿井供电设计
煤矿供电设计规范
2019煤矿矿井供电设计
综采工作面供电设计
煤矿井下供电常用计算公式及系数