井下供电设计内容

井下供电设计内容

第一节 选择前的准备

采区供电设备选择及计算是采区供电设计的主要内容。采区供电设备的选择包括主变压器的选择、采区供电系统的拟定、高低压电缆的选择和高低压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流的计算、电压损失的计算、短路电流的计算和过流保护的整定计算。 一、采区供电设计所需原始资料

1.矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。

2.采区巷道布置，采区区段数目、区段长度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工作面数目，巷道断面尺寸。 3.采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，通风方式。 4.采区机械设备的布置，各用电设备的详细技术特征。

5.电源情况。了解采区附近现有变电所及中央变电所的分布情况，供电距离、供电能力及高压母线上的短路容量等。

6. 采区年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。 二、参考资料 1.《煤矿安全规程》 2《煤炭工业设计规范》 3《煤矿井下供电设计技术规定》 4《矿井低压电网短路保护装置整定细则》 5《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》

6《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》 7《煤矿电工手册》第二分册(下) 8《工矿企业供电设计指导书》

9 各类有关的煤矿电气设备产品样本、各类供电教材。 三、采区变电所、移动变电站位置确定

1、采区变电所位置的确定

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）。

2、移动变电站的位置选择

一般放在工作面的上、下风巷内。应主要考虑下述三方面： ①所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水。

②尽量靠近大的用电设备，有条件的情况下，尽可能与液压泵站联合布置。

四、采区供电系统的拟定

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。 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、拟定采区供电系统

根据上述拟定原则和所选变压器的台数以及采区的实际情况，拟定相应的供电系统，并画出采区供电系统图。当供电系统有多种可行方案时，应经过技术经济比较后择优确定。

第二节 采区主变压器的选择 一、变压器台数、型号的选择 1.台数

采区主变压器的台数尽量要少 ，

有一类负荷（如分区水泵）时，变压器的台数不得少于两台， 对高沼矿按照“三专两闭锁”要求，局部通风机使用专用变压器。 2.型号

硐室内的动力变压器，选择矿用隔爆型变压器。 顺槽及掘进巷道内，选择隔爆型移动变电站。 3.额定电压

一次侧额定电压应按照电源电压确定，二次侧额定电压按照1.05倍的用户额定电压确定。 二、变压器容量的选择 1.采区变电所变压器容量计算 计算公式如下：

ST??PcaKcos?Twm

式中：成组计算负荷Pca= KdeΣPN

成组额定负荷之和∑PIN=P1N+P2N+P3N+┅PiN、 需用系数Kde，查需用系数表 加权功率因数COSΦTwm,查表

?Twm?Pca1cos?wm1?Pca2cos?wm2???Pcaicos?wmiPca1?Pca2???Pcai

2.变压器容量的确定

根据所选变压器型号和所求变压器计算容量ST ，选变压器即 STN≥ST

式中：所选变压器额定容量STN：查矿用变压器技术参数表7-1。 举例：某高沼矿井普采工作面设备统计如表，试选择变压器型号、容量。 解：1）选择型号：∵井下有爆炸危险的环境 ∴选择隔爆型变压器 2）选择低压侧额定电压：∵用电设备额定电压为660v，∴选择UN=660V 3）选择容量：①∑PN=170+3×40+55=345kW

②Kde=0.286+0.714×Pm/∑PN=0.286+0.714×170/345=0.64 ③查表7-4选取cosΦ=0.7 ④

ST?Kde?PN0.64?345??315KVAcosΦ0.7

⑤查表7-2，选取STN=315kVA

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