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)，