矿山供电课程设计定稿版

矿山供电课程设计精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】矿山供电课程设计说明书设计题目：采区供电设计学院：职业技术学院专业：矿山机电班级： 2010级学号：学生姓名：指导教师：高虹老师2012年 11月 18日目录一、设计任务书 (1)二、前言 (5)三、采区、工作面概况 (6)四、采区供电系统图拟订 (7)五、负荷统计与变压器选择 (9)六、电缆的选择 (12)七、短路电流计算 (14)八、电气设备选择 (16)九、保护装置的整定计算 (22)十、井下保护接地系统 (22)十一、变电所硐室及设备布置 (24)十二、设计总结 (25)十三、参考文献 (26)一、课程（设计）目标及内容：1、煤矿采区概况：本采区为缓冲倾斜煤层，东西走向，向南倾斜，倾角为10°，煤层2.5 m，一次采全高，采区分为三个区段，区段垂高166 m，其中工作面长150 m。

东西两翼布置工作面，走向长度为1000m；采煤方法采用长壁区内后退式，东西两翼各设一个综采工作面，采煤机用可调高的MLS3-340型双滚筒采煤机组，支护用ZY35型支撑掩护式液压支架。

井下中央变电所至采区变区距离为2000m，配电低压为6KV,中央变电所母线短路容量最大为60MVA,最小为50MVA.2、采区设备布置如下：（1）—乳化泵XRB-110/30，（2）—SGB-764/264W 刮扳机，17KW，（3）—电煤钻，1.2KW，（4）—回柱绞车JH-14，17KW，（5）—局扇JKB-52-2，5.5KW ，（6）—装载机，132KW，等,..具体数据见统计表.,熟悉系统参数，建立系统的设计方案，写出部分的设计过程，画出电气主接线图；3、学习和熟悉电气样本，特别注意对电气设备的选择。

建立供配电系统的实际设计方案；4、分析系统设计的特点，写出设计说明书（论文）。

课程（设计）要求：1.分阶段程：11.19：布置设计任务，提出具体要求，讲解设计方法和思路11.20：学查阅设计资料文献11.21：定系统设计方案11.22-11.27：设计步骤进行各项目的计算设计11.28-11.29：撰写课程设计报告及绘制图纸11.3答辩。

2．主要参考文献（1）《矿山供电》李树伟中国矿业大学出版社 2006 （2）《煤矿安全规程》 2009（3）《矿山电力装置设计规范》（4）《煤矿工业设计规范》（5）《煤矿井下供电设计计算规定》（6）《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》其他说明：无负荷统计表二、前言电力是现代化矿山企业生产的主要动力来源，煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动化创造了有利条件，不断地改善矿工的劳动条件。

现代的煤矿生产机械无不以电能作为直接（用电动机拖动）或间接（用气压驱动）的动力，矿山的照明、通讯和信号也都使用电能。

对矿山企业进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高经济效益及保证安全生产方面都十分重要。

本次设计的内容是采取供电。

采区是井下动力负荷集中的地方，采区供电是否安全、可靠、经济、合理将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常进行。

由于井下工作环境十分恶劣，因此，此次设计在供电上即采用可靠的防止人身触电危险外，还正确选择了电气设备的类型及参数，并采用了合理的供电、控制和保护系统，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。

此次设计在高老师的谆谆指导下和组员的配合下顺利完成，在此，代表全供电组向高老师表示衷心的感谢限于设计者的水平，设计中不周全的地方，望老师在批阅中指出和更正。

设计者：2012 年 11月 18日三、采区、工作面概况煤矿采区概况：本采区为缓冲倾斜煤层，东西走向，向南倾斜，倾角为10°，煤层2.5 m，一次采全高，采区分为三个区段，区段垂高166 m，其中工作面长150 m。

东西两翼布置工作面，走向长度为1000m；采煤方法采用长壁区内后退式，东西两翼各设一个综采工作面，采煤机用可调高的MLS3-340型双滚筒采煤机组，支护用ZY35型支撑掩护式液压支架。

井下中央变电所至采区变区距离为2000m，配电低压为6KV,中央变电所母线短路容量最大为60MVA,最小为50MVA.四、采区供电系统图拟订当采区变电所、工作面配电点、移动变电站的位置确定后，即可拟定供电系统图。

对采区供电系统图的拟定应满足供电安全、可靠、经济、系统简单、操作方便等煤矿对供电的要求。

1、采区变电所双回路供电时，应分别设置电源进线开关。

两回路供电时，当采用一回路供电，另一回路备用时，母线可不分段；当两回路同时供电时，母线应分断并设联络开关，确保正常分列运行；2、采区变电所的高压馈出线应设专用开关控制； 3、在保证煤矿企业对供电要求的前提下，力求所用设备最少； 4、一台启动器控制一台设备； 5、当采区变电所变压器台数在两台及以上时，应合理分配负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电负荷；6、变压器尽量不并列运行； 7、从变压器向各配电点或自配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及下顺槽输送机宜采用干线式供电； 8、配电点启动器在三台以下时，一般不设配电点进线自动馈电开关；9、工作面配电点最大容量电动机用的磁力启动器应靠近配电点进线； 10、供电系统应尽量避免回头供电； 11、低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路或与工作面分开供电； 12、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）瓦斯（二氧化碳）突出的矿井中，掘进工作面的局部通风机都应实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电。

经矿总工程师批准，也可采用装有选择性保护装置的供电线路供电，但每天有专人查一次，确保局部通风机可靠运转； 13、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）与瓦斯突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦电闭锁）如图一五、负荷统计与变压器的选择1、负荷统计如下表：负荷统计表2、变压器的选择变压器型号的确定考虑到变压器的电压等级、巷道断面、运输条件、使用场所、配件来源等因数。

该采区变电所内的电力变压器选用KBSG9系列矿用隔爆型干式变压器。

（1）、负荷统计一、a、变压器 T11 的负荷与T12负荷统计：∑PN11=∑PN12=1257kw；Kde11=Kde2=0.56;cosθ=0.7;由变压器的计算容量公式得：ST11=ST12=1042 KVA由《煤矿电工学》负荷统计表7--1查出:变压器 T11、T12应选用：KBSG9-1250/6;b、变压器 T21与T22 的负荷统计:∑PN21= ∑PN22=340 KW;Kde21= Kde22=1; cosθ=0.86;由变压器的计算容量公式得：ST21=ST22=395.348 KVA由《煤矿电工学》负荷统计表7--1查出:变压器 T21与T22 应选用：KBSG9-400/6;c、变压器 T31与T32 的负荷统计:∑PN31= ∑PN32=259.2KW;Kde31= Kde32=0.69; cosθ=0.87;由变压器的计算容量公式得：ST31=ST32=205.6 KVA 由《煤矿电工学》负荷统计表7--1查出:变压器 T31与T32 应选用：KBSG9-250/6;d、变压器 T41与T42 的负荷统计:∑PN41= ∑PN42=656 KW;Kde41= Kde42=0.64; cosθ=0.866;由变压器的计算容量公式得：ST41=ST42=484.8 KVA 由《煤矿电工学》负荷统计表7--1查出:变压器 T41与T42 应选用：KBSG9-500/6;e、变压器 T51与T52 的负荷统计:∑PN51= ∑PN52=656 KW;Kde51= Kde52=0.7; cosθ=0.792;由变压器的计算容量公式得：ST51=ST52=3.03 KVA 由《煤矿电工学》负荷统计表7--1查出:变压器 T51与T52 应选用：KBSG9-50/6;六、电缆选择电缆的选择是供电设计的主要内容之一，为保证供电的安全可靠、经济合理和供电质量的要求，必须合理的选择电缆的型号和及面积。

电缆编号如图所示。

1、选择原则a、按长时允许电流选择。

b、按机械强度校验。

注意：控制负荷相同的支线电缆可放在一起选择。

2 、选择号确定，除煤电钻需采用专用的Uz系列电缆外，其余的支线采用U系列橡套电缆； 2、电缆电压等级的确定，除煤电钻（额定电压127V）使用500V外，其余电缆工作电压660V应采用1000V等级； 3、整定值：是电缆选择结束时，为考虑购买方便、经济、可靠，故将截面小的电缆加大处理。

在计算过程中还是按开始选定的截面进行选择。

七、短路电流的计算供电系统中发生短路的主要原因有：由于电气设备的导电部分绝缘老化损坏、电气设备受机械损伤绝缘损坏、过电压使电气设备的绝缘击穿所造成；运行人员误操作；线路断电等等都会造成短路。

发生短路。

它产生电流的热效应、电流的电动效应、电流的磁效应、电流产生电压降，都会对供电系统的安全、可靠运行带来影响。

一、计算短路电流的目的 1、对高压配电箱，三相短路电流用于效验其分断能力、动稳定性和热稳定性； 2、对于低压开关，三相短路电流用于效验开关的分断能力； 3、两相短路电流用于效验保护装置的灵敏度。

二、短路点的选择 1、效验开关分断能力、动稳定性、热稳定性的短路点选在开关所在处； 2、效验保护装置的灵敏度的短路点，选在开关保护范围末端；短路计算：一、计算回路的总阻抗八、电气设备选择型号的确定 1、井下使用的高压配电箱应选用隔爆型； 2、根据矿井设备真空化的要求，应选用具有真空断路器的配电箱； 3、从设备对保护装置的要求看，控制和保护高压电动机及变压器的高压配电箱应具有短路、过负荷、欠压释放保护、漏电保护； 4、条件限制时，至少应具有短路和欠压保护； 5、配电箱喇叭口的数目和内径需满足电网的接线要求。

喇叭口的数目分类有：双电源式，共有三个喇叭口；单电源式，有两个喇叭口；联合使用时，仅有一个负荷电缆喇叭口。

根据以上原则，选用；该型号配电箱具有短路、过载、漏电、失压和绝缘监视保护。

采区高压开关柜的选择的原则(1)供电线路用总开关、分路开关和配电点进线开关，应选用隔爆型真空馈电开关。

(2)不需要进行远方控制及不经常启动的小型机械，一般选用手动启动器或插销式开关。

(3)需要进行远方控制、集中联锁控制或频繁启动的机械应选用磁力启动器。

(4)需要经常正反转的机械；应选用可逆磁力启动器。

(5)40kW 及以上的启动频繁的低压设备应选用真空磁力启动器。

2、选择计算公式及选择条件1） 负荷长期工作电流In= e n U S 3=10000310)3.384815(3⨯⨯+=69.24 A式中 In —长期工作电流，Sn —受控制负荷计算容量，KVA ； Ue —电网额定电压，KV 。