左翼变电所采区变电所供电系统设计
采区变电所的设计
引言对于采区供电，由于煤矿供电的特殊性和井下电气设备的工作环境恶劣，为此，对供电的布局和正确选择电器设备，提出很高的要求，以便加强电器设备的维护和检修，满足矿井生产的需要。
采区供电通常以相对固定的采区变电所，是通过放射式电缆网向用电比较集中的配电点供电，而为了供电的安全，通常都是要以双回路供电，因此对于采区供电，要对采区的采高、电气设备的选型和对电缆的选择都是非常重要的，在确定了电气设备后，要对各种配电开关进行整定计算，对电缆选定后，要对它的距离进行确定，所以对电缆支线的电压损失和各负荷电缆的电压损失进行计算。
对各种保护的灵敏度校验是否合格，所以采区供电是一种复杂的供电，要经过严格的选择和供电的布局，才能最终形成一个完整的采区供电。
第一章绪论1.1 采区变电所的发展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运行。
由于井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确的选择电器设备的类型和参数，并采取合理的供电、控制和保护系统，加强对电器设备的维护和检修工作，确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。
[1]随着煤炭工业现代化的发展，采掘机械化程度越来越高，机电设备的总装机容量和单机容量在不断增加。
以采煤机为例，从20世纪70年代初期的150kW左右，增加到了现在的375×2kW，目前国外采煤机单机功率已超过1000kW；综采工作面总容量也从几百千瓦增加到2000－3000kW。
由于机械化程度的不断提高，加快了工作面的推进速度，这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，给供电带来了新的问题。
因为供电电压等级一定时，输送的功率越大，电网的电压损失越大，电动机的端电压越低，这将影响用电设备的正常工作。
解决的办法有：加大电缆截面，但有一定的限度，因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济；采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可是供电电压质量得到较大的提高；提高用电设备的等级也是一个提高电压质量的有效措施。
煤矿采区变电所设计说明
煤矿采区变电所设计说明1 采区变电所的位置（1）采区变电所应布置采区用电负荷的中心，使各翼的供电距离基本相等。
（2）变电所的位置应设在铺设轨道的巷道附近，以便于设备的运输。
（3）变电所应设置在采区上山或石门附近的稳定围岩中，所选地点应易于搬迁变压器等电气设备和无淋水、矿压小，易于维护的岩层中。
（4）如果实际条件允许，可利用原有变电所，尽量减少变电所的迁移次数。
（5）一个采区尽量由一个采区变电所向采区全部采掘工作面电器设备供电。
（6）实际生产中，采区变电所多位于运输上山与轨道上山之间或上（下）山与运输大巷交岔点附近。
（7）变电所的地面应高出邻近巷道200 ~ 300 mm ，且应有3‰的坡度。
2 采区变电所的布置形式采区变电所的布置形式与它所在位置的巷道布置有关，当其设在两条上山之间时，一般呈“一”字形布置，如图9－3（a ）所示；当其设置在巷道交岔处，一般呈“L ”形布置，如图9－3（b ）所示；当其设在巷道的一侧时，一般呈“П”形布置，如图9－3（c ）所示。
3 采区变电所的尺寸确定采区变电所的尺寸应根据变电所内设备布置、设备的外形尺寸、设备的维修和行人等安全间隙来确定。
3.1 变电所长度变电所内布置两排设备时，变电所长度L 可由下式求得。
b t n l L 2)1(+-+=∑（9－4） 式中L ——变电所长度，m ；图9－3 采区变电所布置形式(a) “一”字形(b) “L”字形(c) “П”字形Σl——高、低压设备分别布置在硐室两侧，高压或低压设备宽度的总和，m；n——变电所内高、低压设备的数目，台；t——设备之间间隙，需侧面检修时，留设0.8 m，不需要检修时，留0.1 ~ 0.3 m；b——硐室两端设备距墙壁之距离，需侧面检修时，留设0.5 m，不需检修时，留设0.1 ~ 0.3 m。
采区变电所的高度一般为2.5 ~ 3.5 m。
3.2 变电所宽度布置两排设备时，变电所宽度B为：+=2（9－5）B++cDdA式中B——变电所宽度，m；c——设备与墙壁之间间隙，需检修时，取0.5 m，不需检修时，取0.1 ~ 0.3 m；A——高压设备中最大设备的宽度，m；D——低压设备中最大设备的宽度，m；d——中部人行道宽度，1.2 m。
采区变电所供电设计
煤矿机电专业毕业论文725水平采区变电所供电设计一、725水平采区变电所供电概况725水平采区变电所6kv高压供电，电源取自725水平中央变电所6KV不同母线侧高压开关。
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（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15102采区的采煤、15103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。
二、725水平采区变电所供电系统的拟定（一）、725水平采区变电所高压供电电源回路数的确定725水平采区变电所供电的2趟6KV电源，取自725中央变电所不同母线侧的高压开关。
（二）、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）、双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关；（2）、采区变电所的高压馈出线宜用专用的开关。
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，力求所用的设备最省；（2）、原则上一台起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；煤矿机电专业毕业论文（6）、工作点配电点最大容量电动机的起动器应靠近配电点进线；（7）、电系统应尽量避免回头供电；（8）、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。
（三）、725水平采区变电所主要出线概况1、 725皮带巷胶带运输机、运巷辅助设备（绞车、水泵等）由设立在725胶带顺槽车场处的移动变电站供电，该配电点高压电源取自725采区变电所5#高压开关。
采区变电所供电设计
采区变电所供电设计目录前言3设计原始资料4一、全矿概貌4二、采区资料4第一章采区变电所的变压器选择5一、采区负荷计算5二、变压器容量计算5三、变压器的型号、容量、台数的确定6第二章采区变电所与工作面配电所位置的确定7一、采区变电所位置7二、工作面配电点的位置7第三章采区供电电缆的确定8一、拟定原则8二、按照采区供电系统的拟定原则确定供电系统图8第四章采区低压电缆的选择10一、电缆长度的确定10二、电缆型号的确定10三、电缆选择原则10四、低压电缆截面的选择10五、采区电缆热稳定校验14第五章采区高压电缆的选择17一、选择原则17二、选择步骤17第六章采区低压控制电器的选择19一、电器选择按照下列一般原则进行19二、据已选定的电缆截面、长度来选择开关、起动器容量与整定计算19 第七章低压保护装置的选择和整定21一、低压电网短路保护装置整定细则规定21二、保护装置的整定与校验21第八章高压配电箱的选择和整定26一、高压配电箱的选择原则26二、高压配电箱的选择26三、高压配电箱的整定和灵敏度的校验27第九章井下漏电保护装置的选择28一、井下漏电保护装置的作用28二、漏电保护装置的选择28三、井下检漏保护装置的整定28第十章井下保护接地系统29结束语31参考文献32前言在我毕业之际，根据教学大纲的安排，我完成了毕业论文和设计，并做好了毕业答辩。
去了省天虎山的能源行业天虎山矿参加毕业实习。
在这次实习中，除了对煤矿作业流程和设备的了解之外，还需要收集矿井的原始数据，并在此基础上为矿井的采区设计供电系统。
本设计分为三个部分。
第一部分是原始数据，第二部分是设计过程，第三部分是参考资料。
书中重点讲述了矿区供电系统中电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器等。
电缆的选择方法，及其设置和校准，书中详细描述了电缆和设备的选择原则，以及各种保护对井下供电系统的重要性，简明易懂。
本设计方案符合《煤矿安全规程》和《煤矿工业设计规程》。
关于煤矿采区变电所配电系统和设备布置的设计及应用
关于煤矿采区变电所配电系统和设备布置的设计及应用摘要：随着机械化设备在煤矿的普及及应用，电力系统成为矿井的重要系统，本文针对某矿井采区的实际情况，根据国家及煤炭行业规程规范要求，为本矿采区变电所选择了科学、合理的配电系统，以保证采区生产的安全进行。
关键词：采区变电所、辅助接地极、电气设备布置1.前言随着第二次工业革命的到来，煤炭能源实现了全球广泛的开发与应用，我国作为能源消费大国，煤炭能源在推动经济发展中扮演着重要的角色。
由于我国资源赋存存在富煤、缺油、少气等情况，导致煤炭消费一直以来占据着全国能源消费总量比重的50%以上。
电力系统作为煤矿的重要系统，关系到整个矿井的安全生产，本文以某矿采区为例，对本矿采区变电所进行合理化设计。
1.采区概况黑龙江省某煤矿井下一采区内中煤层埋藏深度普遍大于400m；煤层厚度一般5.22～7.99m，平均6.8m，煤层开采厚度为6.56～8.37m，平均为7.45m。
属稳定的厚煤层；煤层抗压强度5.1～12.7 MPa，为块状结构，节理发育，易破碎；煤层顶板为油页岩，为软弱岩类，岩体为层状结构，岩石质量等级较差，应属易冒落顶板；同时中煤层夹矸层数较少，结构总体为简单，预计年产量2.4Mt/a。
根据采区煤层条件，确定一采区设一个综采工作面、两个综掘工作面、一个普掘工作面。
其中综采工作面采用双巷道布置，分别为工作面运输巷和工作面回风巷，运输巷内铺设可伸缩带式输送机及无极绳牵引车，担负工作面煤炭运输和行人任务，工作面回风巷内铺设轨道，安设卡轨车，担负工作面的辅助运输任务。
利用一采区中部西翼辅运大巷和西翼回风大巷的联络巷作为一采区变电所，为一采区用电设备提供电源。
1.采区变电所配电系统设计3.1采区变电所配电一采区变电所采用4回10kV电源进线，进线电缆选用MYJV-8.7/10kV223x150mm²矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，分别引自井下主变电所不同10kV母线段。
煤矿采区变电所供电设计
煤矿采区变电所供电设计一、总体设计思路1.稳定性原则：供电系统应具有良好的稳定性，能够保证煤矿采区内各设备的正常运转。
2.可靠性原则：供电系统应具有高可靠性，能够保证变电所供电中断的概率极低，并能够有效应对各种突发状况。
3.安全性原则：供电系统应符合相关的安全标准和规范，确保供电系统的安全运行，并能够防范电气火灾和其他事故的发生。
4.经济性原则：供电系统设计应兼顾经济性，尽量减少投资成本同时保证供电质量。
5.环保性原则：供电系统设计应符合环保要求，减少对环境的污染。
二、供电系统设计内容1.负荷计算：通过对矿区设备的负荷需求进行计算，确定变电所的负荷容量，以保证变电所能够稳定供电。
2.供电方案设计：根据矿区的用电需求和供电条件，设计供电方案，包括输电线路的布置、变电所的布置和容量、开关设备的选择等。
3.供电线路设计：根据输电距离、负荷容量和供电质量要求，确定供电线路的截面、种类、走向和敷设方式，并进行线路杆塔的选型和布置。
4.变电所设计：确定变电所的布置和容量，包括主变压器的容量选择、高压开关设备的选型和布置、配电装置和保护装置的选型等。
5.供电系统配套设施设计：包括照明系统、接地系统、防雷系统、电力监测系统、安全设备等。
6.供电系统保护设计：设计合理的过电流保护、过电压保护、短路保护等措施，确保供电系统的安全性和可靠性。
7.供电系统运维设计：设计供电系统的运维管理办法，包括设备维护、故障排除、检修计划制定等。
三、供电系统设计要点1.考虑煤矿采区的特殊环境要求，对供电设备进行防爆设计，并选用合适的防爆型号设备。
2.根据供电线路的长度和负荷情况，选择合适的输电电压等级，以减少线路损耗和投资成本。
3.合理设计变电所的布置，使其满足矿区用电的需求，并兼顾安全、经济和运维的要求。
4.选用可靠性高的开关设备和保护装置，提高供电系统的可靠性和安全性。
5.提前考虑供电系统的扩容需求，合理规划变电所的容量和配电装置的备用容量。
采区变电所的设计说明
引言对于采区供电，由于煤矿供电的特殊性和井下电气设备的工作环境恶劣，为此，对供电的布局和正确选择电器设备，提出很高的要求，以便加强电器设备的维护和检修，满足矿井生产的需要。
采区供电通常以相对固定的采区变电所，是通过放射式电缆网向用电比较集中的配电点供电，而为了供电的安全，通常都是要以双回路供电，因此对于采区供电，要对采区的采高、电气设备的选型和对电缆的选择都是非常重要的，在确定了电气设备后，要对各种配电开关进行整定计算，对电缆选定后，要对它的距离进行确定，所以对电缆支线的电压损失和各负荷电缆的电压损失进行计算。
对各种保护的灵敏度校验是否合格，所以采区供电是一种复杂的供电，要经过严格的选择和供电的布局，才能最终形成一个完整的采区供电。
第一章绪论1.1 采区变电所的发展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运行。
由于井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确的选择电器设备的类型和参数，并采取合理的供电、控制和保护系统，加强对电器设备的维护和检修工作，确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。
[1]随着煤炭工业现代化的发展，采掘机械化程度越来越高，机电设备的总装机容量和单机容量在不断增加。
以采煤机为例，从20世纪70年代初期的150kW左右，增加到了现在的375×2kW，目前国外采煤机单机功率已超过1000kW；综采工作面总容量也从几百千瓦增加到2000－3000kW。
由于机械化程度的不断提高，加快了工作面的推进速度，这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，给供电带来了新的问题。
因为供电电压等级一定时，输送的功率越大，电网的电压损失越大，电动机的端电压越低，这将影响用电设备的正常工作。
解决的办法有：加大电缆截面，但有一定的限度，因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济；采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可是供电电压质量得到较大的提高；提高用电设备的等级也是一个提高电压质量的有效措施。
采区供电设计课程设计
采区供电设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握采区供电设计的基本原理和方法，能够独立完成采区供电设计的初步设计。
1.掌握采区供电系统的基本组成和功能。
2.掌握采区供电设计的原理和方法。
3.了解采区供电设计的相关标准和规范。
4.能够运用所学知识进行采区供电系统的初步设计。
5.能够对采区供电系统进行分析和评价。
情感态度价值观目标：1.培养学生的工程意识，使其认识到采区供电设计在煤矿生产中的重要性。
2.培养学生的创新意识，鼓励学生在设计中提出新的方案。
二、教学内容教学内容主要包括采区供电系统的基本组成和功能、采区供电设计的原理和方法、采区供电设计的相关标准和规范。
教学大纲安排如下：1.采区供电系统的基本组成和功能。
2.采区供电设计的原理和方法。
3.采区供电设计的相关标准和规范。
4.采区供电设计的案例分析。
三、教学方法教学方法采用讲授法、案例分析法和实验法相结合。
讲授法用于讲解采区供电系统的基本组成和功能、采区供电设计的原理和方法、采区供电设计的相关标准和规范。
案例分析法用于分析典型的采区供电设计案例，使学生能够将所学知识应用于实际工程中。
实验法用于让学生动手进行采区供电系统的模拟设计，培养学生的实际操作能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材：选用国内权威出版的《采区供电设计》教材。
参考书：推荐学生阅读《煤矿供电系统设计》等相关书籍。
多媒体资料：制作精美的PPT课件，用于辅助讲解。
实验设备：准备采区供电系统模拟实验设备，让学生进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现评估：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，了解学生的学习状态和理解程度。
作业评估：布置适量的作业，要求学生在规定时间内完成，并根据作业的质量和完成情况进行评估。
考试评估：安排一次期中考试和一次期末考试，全面测试学生对课程内容的掌握程度。
采区供电设计
第六章采区供电设计一、采区变电所位置的选择采区变电所的位置一般设在两条采区上山之间，在特殊情况下，也可以设在其它合适的地方，采区变电所的位置应遵循下述原则：1、应尽量靠近采区用电设备的负荷中心；2、顶底板条件好，且无淋水及地质构造影响；3、通风条件好、设备运送方便，且进出线易于敷设。
二、拟定供电电压及供电方案1、采区及设备的供电回路拟定采区用电设备的供电回路数，决定于用电设备的负荷等级。
采煤工作面或掘进工作面的所有机电设备，假如由于某种因素对它们停电，仅仅对产量有所影响，而不会引起人员生命发生危险等重大事故，此时，可采用单回路供电。
对于采区变电所的电源进线回路数要通过度析决定，假如一个矿井的采区较多，那么某一采区停电一段时间，对整个矿井的产量影响并不大，对这样的采区供电时，采用一路电源的供电系统便可满足规定了，不需要设立备用电源。
对于采用综合机械化采煤的矿井，假如仅设立一个或两个采煤工作面就能完毕全矿的计划产量，频繁停电，必将影响全矿生产任务的完毕，因此对这类采区供电时，便可考虑设立备用电源，采用双回路或环形供电系统。
对采区中的每一台机电设备来讲，假如停电，仅局部影响生产，采用一路电源对它们供电即可。
对于个别设立了地位十分重要的分区水泵的采区，由于这样的水泵属于一类负荷，假如它和采区机电设备由同一个采区变电所供电，那么对这样的采区变电所供电时，必须设立备用电源，并且由采区变电所对这些水泵供电时，也必须采用双回路或环形供电系统。
2、供电电压等级的拟定目前，在采区供电设计中，采区变电所的入线电压，一般采用6000V。
对出线电压，380V 的电压已逐步淘汰。
由于设备的功率越来越大，为了减少线路的电能损失，一般在660V与1140V电压之间。
对于功率较大的设备，要尽也许选用1140V的电压等级。
对一般功率的设备，要视具体情况而定。
部分大型现代化矿井综采工作面电牵引采煤机组已使用3000V 电压。
三、负荷分析与记录为了对的地设计一个新采区供电系统，一方面必须对采区的负荷情况进行全面分析，其内容涉及：用电设备的名称、数量、电压等级、功率、功率因数、负荷系数等有关参数，此外还要了解用电设备在采区的分布情况以及互相之间的关系、每台设备工作地位的重要性和它们对供电的规定等。
采区变电所泵房供电设计
310二采区变电所、泵房工作面供电设计310二采区变电所、泵房工作面是我矿南区的一个炮掘工作面。
该工作面采用一部40kw 溜子、两部45KW 简易皮带机等设备作为其主要生产和运输设备。
根据生产科提供的巷道布置图，确定该工作面设备布置如附图1所示，供电系统如附图2所示，具体设计计算如下：一、采区变电所、工作面配电点及移动变站位置的选定。
根据位置确定原则和该工作面的具体情况，选择在二采区配电点为该工作面供电。
（具体位置见设备布置图）二、供电系统的拟定根据供电系统的拟定原则，确定供电系统图。
在二采区配电点配置一台移变为专用风机供电，一台移变为皮带、水泵、生产风机、耙煤机等660V 生产电源。
三、工作面负荷统计和变压器选择1、选择向专用风机供电的移动变电站（1#移变）。
0.83030()0.8N de T m K P S KVA COS ωφ⨯===＜315KVA:0.8de K =式中；COS Фωm ＝０.8 (查表得)选择KBSGZY-315/6/0.69型移动变电站一台。
2、选择向生产设备660V 供电的移动变电站（2#移变）0.5215180KVA cos 0.6de N T m K P S ω⨯===<Φ（）630KVA:0.5de K =式中；COS Фωm ＝０.6（查表得）选择KBSGZY-630/6/0.69型移动变电站一台。
四、供电电缆的选择1、确定电缆的型号和长度：（1）根据电缆型号和长度的确定原则，以及采区巷道布置图，确定电缆的型号和长度（见附图2）⑵、短路热稳定检验电缆截面 最大三相稳态短路电流I ss =USd 3=6000310506⨯⨯=4811.4ASmin=Ct Iph ss=14525.04.4811⨯=16.59<95所以选择MMYPTJ —6KV--3×95+1*25-20m 截面的电缆完全满足要求。
2、电缆主芯线截面的选择 ①、专用风机干线电缆选择0.83025.1()330.690.8N ca N m K P I A U COS ωφ⨯===⨯⨯de ＜36A干线选用MY —660V--3×16＋1×10—1000m ②、生产设备干线电缆选择0.52153cos 30.690.7de N ca N mK P I U ω⨯==Φ⨯⨯=129（A ）<215A选用MY —660V--3×70＋1×35—1000m ③、45KW 简易皮带支线电缆选择8.069.03457.0cos 3⨯⨯⨯=Φ=m N N de ca U P K I ω=32.95(A)<85A选用MY--660V--3×25＋1×16—20m ④、7.5KW 水泵支线电缆选择8.069.035.77.0cos 3⨯⨯⨯=Φ=m N N de ca U P K I ω=5.49(A)<85A选用MY--660V--3×16＋1×10—20m ⑤、40T 溜子支线电缆选择0.5403cos 30.690.7de N ca N mK P I U ω⨯==Φ⨯⨯=24（A ）<85A应选用MY--660V--3×16＋1×10—20m ⑥、耙煤机支线电缆选择0.5303cos 30.690.7de N ca N mK P I U ω⨯==Φ⨯⨯=18（A ）<85A应选用MY--660V--3×16＋1×10—20m工作面各设备支线电缆截面根据其设备额定工作电流选择（见附图）3、按正常工作时允许电压损失校验电缆截面 ①、1#动变网络： 1#变压器电压损失为：=⨯⨯=Φ=∆）＋＋71.095.37.066.0(31530)sin U cos (00x 0000T T NTTTU S S U φγ0.31（V ） =⨯=∙∆=∆∙69010031.0100200T N T T U U U 2.14(v) 式中：U r ℅=0.66；U x ℅=3.95(查表得) 专用风机干线和支线电缆的电压损失为=⨯⨯=∆∆=∆∆335.022.030L P L P U 00U bL n 00U ms N bL ＋＋s m U 2.21(v)1#动变低压电网总电压损失为:=∆∆∆=∆bL ms U U ＋＋T U U 2.14+2.21=4.35(v)660V 电网允许电压损失为63V ＞4.35V,所选电缆截面满足电压损失的要求。
采区变电所供电设计方案
采区变电所供电设计方案第一章采区变电所的变压器选择一、采区负荷计算根据巷道、生产机械的布置情况，查《煤矿井下供电设计指导书》和《矿井供电》，查找有关技术数据，列出采区电气设备技术特征如表1-1所示。
二、变压器容量计算1.+830水平绞车变电所变压器容量：S T1 =∑P e1×K x×K c /cosφpj=111.2×0.4×1/0.6=74.13 KVA式中：cosφpj——加权平均功率因素，根据《煤矿井下供电设计指导》（以下简称《设指》）表1-2查倾斜炮采工作面，取cosφpj=0.6；K x——需要系数，参见《设指》表1-2，取K x=0.4；K c——采区重合系数，供一个工作面时取1，供两个工作面时取0.95，供三个工作面时取0.9，此处取1；∑P e1——+830绞车电动机与照明的额定容量之和；∑P e1＝110+1.2=111.2 kw2.+830水平采区变电所变压器容量:S T2 =∑P e2×K x×K c/cosφpj=111.4×0.4×0.9/0.6=66.84 KVA式中：cosφpj——加权平均功率因素，根据《煤矿井下供电设计指导》表1-2查倾斜炮采工作面，取cosφpj=0.6；K x——需要系数，参见《设指》表1-2，取K x=0.4；∑P e2——由+830水平采区变电所供电的+805、+775、+755水平的所有电动机额定容量之和；∑P e2＝4×6+11×2+1.2×2+16×3+4+11=111.4 kw三、变压器的型号、容量、台数的确定根据S te>S t原则，查《煤矿井下供电的三大保护细则》表3-1选型号为KS9-100/6/0.4 变压器一台，用于绞车与照明的供电，选型号为KS9-100/6/0.69变压器一台,用于三个工作面设备的供电。
煤矿采区供电系统设计
02 设备可靠性
选用高可靠性、高稳定性的电气设备，降低故障 率，提高供电系统的稳定性。
03 备用电源
为确保安全可靠，应设置备用电源，以便在主电 源出现故障时能够迅速切换。
节能环保原则
优化供电系统
通过优化供电系统设计， 降低能耗，提高能源利用 效率。
应急预案
制定供电系统应急预案， 定期进行演练，确保在突 发情况下能够迅速响应。
事后分析
对故障处理过程进行记录 和分析，总结经验教训， 优化供电系统设计和管理 。
煤矿采区供电系统发展趋势
06
与展望
智能化发展
智能监控
利用物联网、大数据等技术，实时监控供电系统的运行状态，实现 故障预警和远程控制。
智能调度
供电线路设计
01
02
03
线路选型
根据采区环境条件和用电 设备特性，选择合适的电 缆型号和截面，确保线路 安全可靠运行。
线路路径
合理规划线路路径，尽量 避开危险区域，减少交叉 跨越，降低安全风险。
线路保护
根据线路长度和负载情况 ，配置相应的保护装置， 提高线路的稳定性和可靠 性。
变压器设计
变压器型号
减少环境污染
合理处理采区产生的废弃 物，降低对环境的污染， 保护生态环境。
节能设备
选用节能型电气设备，减 少电能消耗和浪费。
经济合理性原则
控制成本
01
在满足安全、可靠、节能环保的前提下，合理控制供电系统设
计的成本。
经济效益
02
提高供电系统的经济效益，降低运营成本，增加企业盈利能力
。
技术经济比较
采区变电所供电系统改造
采区变电所供电系统改造
本文将介绍采区变电所供电系统改造的情况。
一、背景
某采煤公司生产采用带式输送方式进行煤炭运输，但由
于供电系统老化严重，时常出现供电不足、线路跳闸等问题，给生产带来了一定困扰。
因此，该公司决定对采区变
电所供电系统进行改造。
二、改造方案
1. 采取并联供电方式
由于原采区变电所供电只有一条电缆，供电能力有限，
且容易出现故障导致停电，因此改造方案采取了并联供电
方式，即在原有变电所旁新增一座变电所，并与原变电所
并联供电，以增加供电可靠性和供电能力。
2. 回路分开供电
在原有变电所的回路分支箱内，新建1个回路选配功能，对所有回路进行分开供电，以避免回路负载过大，出现短路、跳闸等问题，并能保证供电平稳。
3. 更换环网柜
在原有变电所内，采用环网柜进行供电，但随着设备老化，柜体破损、接触不良等问题逐渐出现。
因此，采用新
的环网柜和开关等设备进行更换，以提高供电可靠性和使
用寿命。
4. 安装监测系统
在新建变电所和原有变电所都安装在线监测装置，能实
时监测供电系统的电压、电流、功率等参数，及时发现故
障并进行处理，在确保生产安全的前提下，提高供电系统的效率和可靠性。
三、改造效果
通过对采区变电所供电系统的改造，使供电能力得到极大提升，供电系统可靠性得到大幅度提高，解决了原系统供电不足、线路跳闸等问题，保证了生产的稳定运行。
四、结论
通过此次改造，进一步提高了供电能力和供电可靠性，有效避免了供电系统老化和故障导致的停电问题，在实际应用中达到了预期效果。
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左翼变电所供电系统设计一、供电系统的拟定1、矿井主供电线路详见供电系统图）根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合我矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，第一条：采用MYJV22-3*185铠装电缆从东四泵房变电所向东四左翼变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。
第二条：采用MYJV22-3*185铠装电缆从东四泵房变电所向东四左翼变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。
二、左翼变电所变压器容量的计算左翼变电所变压容量的计算1、P左翼9583=ΣPeKx÷Cosψpj其中ΣPe=P1+P2+P3，P1=45KW为东掘二队专用水泵负荷；P2=225KW为东掘一队专用水泵负荷；则ΣPe=270KW；Kx=0.7，Cosψpj=0.7P510=270×0.7÷0.7=270KVA<500KVA。
即一台500KVA移变完全能够满足生产需要。
2、P左翼9585=ΣPeKx÷Cosψpj=90×0.85÷0.8=96<315；3、P左翼9587=ΣPeKx÷Cosψpj=400×0.85÷0.8=425KVA；即一台315KVA移变与一台500KVA移变完全能够满足生产需要.4、P左翼9589=ΣPeKx÷Cosψpj=90×0.85÷0.8=96KVA；即一台500KVA移变完全能够满足生产需要.5、P左翼9591=ΣPeKx÷Cosψpj=135×0.85÷0.8=144KVA；即一台500KVA移变完全能够满足生产需要.6、P左翼9593=ΣPeKx÷Cosψpj=220×0.85÷0.8=234KVA；即一台500KVA移变完全能够满足生产需要.7、P左翼9598=ΣPeKx÷Cosψpj=726×0.85÷0.8=772KVA；即一台315KVA移变、两台630KVA移变完全能够满足生产需要.8、P左翼9596=ΣPeKx÷Cosψpj=760×0.85÷0.8=807.5KVA；即一台315KVA移变、一台630KVA移变完全能够满足生产需要.9、P左翼9594=ΣPeKx÷Cosψpj=3345×0.85÷0.8=3555KVA；即两台315KVA移变、一台630KVA移变、一台500KVA移变、一台1000KVA完全能够满足生产需要.10、P左翼9592=ΣPeKx÷Cosψpj=194×0.85÷0.8=207KVA；11、P 左翼9584=ΣPeKx ÷Cos ψpj=315×0.85÷0.8=335KVA ；即一台315KV A 移变、一台630KV A 移变完全能够满足生产需要.三、按经济电流密度校验各主输电电缆载面1、左翼变电所一回路的负荷计算：1）、运行负荷为： P=1205KW 计算电流：A U P I 1103.6312053e =⨯== 则左翼变电所一回路运行电流为110A 。
2）、主电源高压电缆的选择：按经济电流密度选择电缆截面：2ed max.w e m m 4415.2110=⨯==ηI I A e A —按经济电流密度选择的电缆截面积，mm ²；m ax.wI —正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，A ； ed I —经济电流密度，A/mm ²；查表得5.2ed =I ；η—正常运行时，同时并联工作的电缆条数；则1=η；由以上得长时工作电流为110A ，初选MYJV22-3*185铠装电缆电缆合理；2、左翼变电所二回路的负荷计算：1）、运行负荷为： P=3500KW 计算电流：A U P I 3213.6335003e =⨯==则二采区配电点运行电流为321A 。
2）、主电源高压电缆的选择：按经济电流密度选择电缆截面：2ed max.w e m m 4.12815.2321=⨯==ηI I A e A —按经济电流密度选择的电缆截面积，mm ²；m ax.wI —正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，A ； ed I —经济电流密度，A/mm ²；查表得5.2ed =I ；η—正常运行时，同时并联工作的电缆条数；则1=η；由以上得长时工作电流为321A ，初选MYJV22-3*185铠装电缆电缆合理；3、按经济电流密度校验左翼一回路与左翼二回路联洛电缆的载面 ①、根据左翼一回路与左翼二回路的经济电流密度校验联络电缆截面 若因向左翼一回路与左翼二回路主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络电缆，这时联络电缆则担分别任左翼一回路与左翼二回路的负荷。
根据计算电流 左翼一回路= 110A ；左翼二回路=321A ；查电工手册可选取电缆截面为185mm2电缆，其长时允许电流为432A ；而现使用的联络电缆截面为185mm2，其长时允许电流为432A ；因此，现使用ZLQ35mm2铠装联络电缆符合供电要求，可以继续使用，但不经济。
②、根据经济电流密度校验+左翼一回路与左翼二回路主输电电缆的截面若因向左翼一回路与左翼二回路主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络电缆，这时任何路主输电电缆就要担负左翼一回路与左翼二回路的全部负荷，则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。
Ig=110+321=431（A）根据计算电流431A，查电工手册可选取电缆截面为185mm2电缆，其长时允许电流为432A；而现使用的主输电电缆截面为185mm2，其长时允许电流432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装主输电电缆符合供电要求，可以继续使用。
四、按长时允许电流校验各主输电电缆载面1、按长时允许电流校验左翼变电所一回路主输电电缆截面根据计算电流Ig=110A，查电工手册可选取电缆截面为35mm2电缆，其长时允许电流为158A；而现使用的电缆截面为185mm2，其长时允许电流为432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。
2、按长时允许电流校验左翼变电所二回路主输电电缆截面根据计算电流Ig=321A，查电工手册可选取电缆截面为120mm2电缆，其长时允许电流为331A；而现使用的电缆截面为185mm2，其长时允许电流为432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。
五、按长时允许电流校验各联络电缆载面1、按长时允许电流校验左翼变电所一回路与二回路联洛电缆载面若因向左翼变电所一回路与二回路主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络电缆，这时联络电缆则担分别任左翼变电所一回路与二回路的负荷。
根据计算电流Ig1=110A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为125A；而现使用的联络电缆截面为185mm2，其长时允许电流为432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装联络电缆符合供电要求，可以继续使用。
根据计算电流Ig2=321A，查电工手册可选取电缆截面为120mm2电缆，其长时允许电流为331A；而现使用的联络电缆截面为185mm2，其长时允许电流为432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装联洛电缆符合供电要求，可以继续使用。
2、按长时允许电流校验左翼一回路、二回路的主输电电缆截面若因向左翼一回路、二回路主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络电缆，这时任何路主输电电缆就要担负左翼一回路、二回路的全部负荷，则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。
Ig=110+321=432（A）根据计算电流Ig=432A，查电工手册可选取电缆截面为185mm2电缆，其长时允许电流为432A；而现使用的主输电电缆截面为185mm2，其长时允许电流432A；因此，现使用MYJV22-3*185铠装主输电电缆符合供电要求，可以继续使用。
六、按输电电压损失校验各主输电电缆截面1、按输电电压损失校验+510主输电电缆截面①、计算左翼变电所一回路输电电压损失△UK=PL÷UeγS式中：P=1205×103W，L=2300m，Ue=6000，γ=28.8米/欧.毫米2，S=50mm2△UK=1205×103×2300÷（6000×28.8×50)=33.1(V)②计算左翼变电所一回路容许电压损失根据有关规定截面为185mm2的高压电缆电压损失率为3.5%，则△U=Ue×2.57%=6000×3.5%=210(V)＞33.1V符合要求2、按输电电压损失校验左翼变电所二回路主输电电缆截面①、计算左翼变电所二回路输电电压损失△UK=PL÷UeγS式中：P=3500×103W，L=2300m，Ue=6000，γ=28.8米/欧.毫米2，S=50mm2△UK=3500×103×2300÷（6000×28.8×50)=96(V)②计算左翼变电所二回路容许电压损失根据有关规定截面为185mm2的高压电缆电压损失率为3.5%，则△U=Ue×3.5%=6000×3.5%=210(V)＞162.7V符合要求七、按短路电流的热效应校验电缆截面1、按短路电流的热效应校验左翼变电所一回路电缆截面①、选取基准容量Sb=100MVA计算6KV最远点基准电流值Ib=Sb÷√3Ub式中:Ub=6KVIb=100÷√3×6= 9.6(KA)②、计算电抗标么值电力系统:X1=Sb÷SK=100÷500=0.2输电线路:X2=0.957×1.2=1.148X=(X1+X2)×S÷Sb=(0.2+1.148)×500÷100=6.74③、计算电流标么值根据计算电抗等于6.74大于3，故可按电源为无限容量的方法处理。
IS=I*0.2=I*无穷=1/X=1/6.74=0.148④、计算短路电流IS=I*0.2=I*无穷=0.148×500÷√3U式中:U=6KV=0.148×500÷(√3×6)=7.12(KA)⑤、按热效应校验左翼变电所一回路电缆截面SZX=I无穷√tj÷C 式中：C=165，tj=0.2，SZX=7120×√0.2÷165=19.2(mm2)＜185mm2 符合要求2、按短路电流的热效应校验左翼变电所二回路电缆截面①、选取基准容量Sb=100MVA计算6KV最远点基准电流值Ib=Sb÷√3Ub式中:Ub=6KVIb=100÷√3×6= 9.6(KA)②、计算电抗标么值电力系统:X1=Sb÷SK=100÷500=0.2输电线路:X2=0.957×1.7=1.627X=(X1+X2)×S÷Sb=(0.2+1.627)×500÷100=9.1③、计算电流标么值根据计算电抗等于9.1大于3，故可按电源为无限容量的方法处理。