煤矿供电课程设计---华康.doc

第一组、 工作面供电系统设计第 1 节 概述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、采煤巷道 布置方式，采煤机械化程度和机组容量大小等因数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，随着回采工艺的发展，采煤机械化的提高，采区电气设备 日益增多，电气设备容量不断增大单机容量由 70年代初的80— 150KW发展到600— 900KV，输送机由60年代的11—44KW增大到600KV，综采工作面总装机容 量达到2000— 3000KV，这么大的装机容量对采区供电提出了更高的要求采煤 机组功率大，供电距离远，重载起动，并且启动频繁，因此采区变电所到机组最 大供电距离由采煤机组主电机起动时允许的电压损失确定， 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》第 6.1.1 条规定：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的横贯内； 或在甩车场 附近的巷道内 当采用矿用一般型变压器时， 不得设在回风巷内或工作面的进风 顺槽内在多每层的采区中，各分层是否分别设置或集中设置变电所，应经过技术经 济比较，择优采用。

当采用集中设置变电所时， 应将变电所设在压力稳定的岩层 中第 6.1.2 条规定当附近变电所不能满足大巷掘进供电要求时，可利用大巷的 横贯巷道设置掘进变电所 如大巷为单巷而无横贯巷道利用时， 可采用移动变电 站3） 、每个采区最好只设一个采区变电所，对整个采区、掘进工作面供电， 尽量少设变电所，尽量减少变电所迁移次数4）、采区变电所要求通风良好，温度不得超过附近巷道5C,进出线和运输方便 5）、顶地板稳定且无淋水采区供电对电能的要求（ 1 ）、电压允许偏差范围电压偏差计算公式如下：电压偏差=实际电压一额定电压额定电压x 100%《电能质量供电电压允许偏差》(GB12325— 90)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：35KV及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的土 5%10K V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土7%低压照明用户为+5%-— 10%(2) 、三相电压不平衡允许范围根据《电能质量三相电压允许不平衡度》规定：电力系统公共连接点正常 运行方式下不平衡度允许值为 2%短时间不得超过4%在采区变电所供电情况 下，交流额定频率为50HZ电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的 pcc点连接点的电压不平衡度能满足规定要求。

3) 、电网频率《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T 15543-1995)中规定：电力系 统频率偏差允许值为0.2H Z,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的电网容量在 300万KW以上者为0.2HZ;电网容量在300万KW以下者为0.5HZ4) 、波形正常情况下，要求电力系统的供电电压(或电流)的波形为正弦波，在电 能的输送和分配过程中不应该使波形产生畸变， 还应注意负荷中谐波源(装整流装置等)的影响，必要时采取一定措施消除谐波的影响5) 、供电可靠性供电可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的可靠性费用和环境要求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5C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回风上山和运输上山联络巷处 拟定采区供电系统的原则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宜用专用的开关柜2采区低压供电系统的拟定原则（1） 、力求减少电缆的条数与长度， 尽量减少回头供电， 电缆截面不超过 70mm2. 橡套电缆长度按敷设路径长度乘 1.1 ，铠装电缆长度按敷设路径乘 1.052） 、采煤机宜用单独电缆供电，综采工作面配电点到各用电设备宜用辐射 式线路供电，带式输送机可以用干线式线路供电对于多台大容量带式输送机， 也可以用辐射式线路供电 3）、配电点的设置：一般都设置工作面集中配电点对于输送机及其它附 属机械，因位置分散也可分别设置配电点 4）、力求减少开关或起动器的使用量， 原则上一台起动器控制一台电动机 对采煤机等重要生产机械宜设备用起动器，即一用一备5） 、配电点起动器在 3台以下并联配电时， 可以不设置进线用总馈电开关6） 、移动变电站低压侧已有低压馈电开关，而且保护齐全，可以不在移动 变电站之外设置低压总馈电开关。

7） 、工作面配电点最大容量电动机的起动器应靠近配电点的进线，以减小 起动器间连接电缆的截面8）、根据供电设备容量，供电系统一般都选用2〜3台移动变电站1#移动 变电站向带式输送机及其它运转设备供电； 2#移动变电站向采煤机、 乳化液泵站 和喷雾泵站供电； 3#移动变电站向刮板机、转载机等供电 2#、 3#移动变电站的负荷可以根据需要适当调换综采工作面供电系统拟定此设计为综采工作面， 其供电系统分为： 材料道供电系统、 溜子道供电系 统、工作面 1140V 供电系统其中：材料道动力 1#变电所 （其供电系统见图综采工作面变电系统 ） 固定 式变压器（1#矿用隔爆型干式变压器 KSGB-500/6供电；溜子道动力由1#变电 所馈出660V移变（1#移变KBSGZY630/6供电；1#移变馈出4个配电点：分别 供破碎机（110kw）、刮板机（溜子2X 75kw）、皮带（2X 75kw）、溜子道绞车工作面1140V供电系统由2#、3#移变供电；2#移变馈出2个配电点：分别 供煤机（375kw）和喷雾泵（2X 110kw） ; 3#移变馈出3个配电点：分别供工作面 刮板机（溜子2X 110kw）、乳化液泵（2X 110kw）、转载机（132kw）0负荷： 30kw调度绞车4部20kw回柱绞车1部设备总负荷：工Pe =140kw2、溜子道供电系统负荷：负荷： 110kw刮板机2部125kw破碎机1部125kw刮板机1部125KW皮带1部30kw调度绞车4部20kw回柱绞车1部设备总负荷：工Pe =735kw3、工作面1140V供电系统负何：负荷： 375kw采煤机1部1、材料道供电系统负荷：2 X 75kw 可弯曲刮板机2部125kw 乳化液泵 2 部125kw 喷雾泵 2 部132kw 转载机 1 部设备总负荷：工Pe=1307kw以上负荷均为个分支系统实际装机容量，采面照明、信号等小功率负荷忽略不计，在校验整定计算中按设备实际最大运行方式考虑。

具体开关选型、电缆配用情况详见供电系统图和机电设备表供电能力计算1、变压器的选择: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2、功率因数及需用系数：需用系数的确定由于用电设备的额定容量往往大于其实际负荷容量；在一组用电设备中， 根据生产需要，所有设备也都不是同时工作的；即使是同时工作的用电设备，其 最大负荷出现的时间也不同可见变电所实际供电负荷总容量总是小于它所供电 的设备额定容量的总和，因此存在计算系数，这个系数称为需用系数井下供电 设计的变电所容量计算，一般都采用需用系数法进行1.需用系数：综采、综放工作面功率因数取 0.7kx0.42.需用系数0. 6PdPe0.40. 6 * 3752182=0.503此值可以保证该系统安全可靠运行，故需用系数取Kx=0.6式中：Pd —容量最大的那台电动机额定功率，kwPe—工作面用电设备额定功率之和，kw因此设计的工作面为综采工作面故 COS p取0.85.SB3.PeKx ? keCOS pKe为同时系数（也叫重合系数）一个工作面ke=1SB---变压器计算容量KVACOSp-_工作面平均加权功率因数，取0.853、材料道变压器的选择Kx PeCOS ni0. 6 1400. 8598. 82 KVA v 500KVA考虑后续增加设备，故选择KBSG-200/6-0.69的变压器符合要求。

式中：Sb —变压器计算容量，KVAPe —由变压器供电的设备额定功率之和，kw

橡套电缆允许温升是 65C，铠装电缆允许温升是80C电缆芯线的实际温升决定于它所流过的负荷电流，因此， 为保证电缆的正常运行，必须保证实际流过电缆的最大长时工作电流步超过它所允许的负荷电流U、正常运行时电缆网路的实际电压损失必须不大于网路所允许的电压损失 为保证电动机的正常运行，其端电压不得低于额定电压的 95%否则电动机等电 气设备将因电压过低而过流，甚至过热而烧毁所以被选定的电缆必须保证其电 压损失不超过允许值川、距离电源最远，容量最大的电动机起动时，因起动电流过大而对电网造成 的电压损失也最大因此，必须校验最大电动机起动时，是否能保证其它用电设 备必须得最低电压即进行启动条件校验W、电缆的机械强度应满足要求，特别是对移动设备供电的电缆。