【精品】煤矿采区变电所的设计
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。
煤矿采区变电所的设计
煤矿采区变电所的设计摘要采区供电是否安全可靠和经济合理，将直接关系到人身安全和矿井生产。
在开拓系统、采煤方法及采区生产机械确定之后，需要进行采区供电计算。
其主要内容包括:负荷计算、选择动力变压器或移动式变电站的容量、型号并确定台数、供电系统的拟定、电缆线路的计算、开关设备的选择,以及整定保护的计算。
对于上述涉及的计算内容必须满足以下两个方面提出的要求：一、要保证供电的安全和经济合理；二、要保证供电的质量和可靠性。
该文结合平煤集团八矿的实际情况，主要介绍了某采区变电所的设备选择与计算，中央变电所的计算，并且对该变电所运行的经济情况进行了概算。
在实际运行中表明：该变电所的故障率大大减少，并且取得较好的经济效益。
该文对煤矿井下各类变电所的设计、井下供电系统结构的了解都有一定的参考意义。
关键词：变电所，防爆型，矿用变压器，采区供电，保护装置第1章绪论1.1 平煤八矿的自然条件1.交通位置八矿位于平顶山市东11Km，东距京广铁路孟庙车58Km,孟宝支线斜穿井田，许南公路南北贯穿井田中部，交通方便。
2.地形及地貌特征采区南部地表地势平缓，为村庄和田地，属第四系地层覆盖。
北部为山坡地，出露地层为下三迭石千峰组，采区地面标高总体在+84m~+230m间3.气象与地震本区属于大陆半干燥湿度不足带，年降雨量平均742.6mm最大降水量1323.6mm（1934年），年最小降水量373.9mm最大蒸发量2825mm（1959年），最小蒸发量1490.5mm （1964年），平均绝对湿度13.5%平均相对湿度67%，冰冻期一般为11至次年3月，最大冻土深14cm(1977.1.30)冬、春季以偏北风为主、夏季以偏南风为主，最大风速24/s，平均风速28/s.本区为6度地震烈度区4.瓦斯、煤尘、自然及地温瓦斯：依据渝煤科研[1989]124号文《关于平顶山市八矿出煤层及突出矿井坚定意见》，确定为瓦斯高突矿井煤尘：本矿井各煤层均有煤尘爆炸危险自然：本矿各煤层均有发火倾向，发火期5—6个月地漏：八矿为地漏异常矿井，地下水活动东强南弱，处于矿区排泄区下部，因而造成相对高温的采区水区5.地表水湛河自东流经井田南部，河宽50m，流量0.8~7.8m³/s沙河为井田东南部边界，河宽150~25m，流量0.8~521 m³/s。
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某煤矿采区变电所设计一、概况-400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。
二、采区设备负荷统计1、-350水平变电所负荷统计2、西五采区负荷统计1、采煤设备负荷统计表3、-520水平负荷统计三、高压电缆截面确定（1）-400西变电所电缆截面按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。
电缆长度为实际敷设距离1900m 的1.05倍，为1995m 。
①按照长时允许电流校验高压电缆截面查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ，pjpj e xeg U k P I ηcos 3∑=∑eP ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5；e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ；pj cos ——加权平均功率因数， 0.6；pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pjpj e xeg 1365.61760.550.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑==××××==注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。
I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。
②按照经济电流密度校验高压电缆截面24.6025.2136mm j I A n ===＞253mm 查表经济电流密度: 225.2mm AJ =所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。
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》。
某煤矿井下采区变电所供电系统设计
煤矿采区供电设计所需原始资料煤矿采区供电设计所需原始资料在进行井下采区供电设计时，必须首先收集以下原始资料，作为设计的依据。
(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情况。
(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。
此外，在做井下采区供电设计时还需要准备下述资料：《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》、《矿井低压电网短路保护装置整定细则》、《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》、《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》、《煤矿电工手册》第二分册(下)、《中国煤炭工业产品大全》、各类有关的电气设备产品样本、各类供电教材。
煤矿采区供电设计供电系统的拟定拟定采区供电系统，就是确定变电所内高、低压开关和输电线路及控制开关的数量。
在拟定供电系统时，应考虑以下原则：(1)在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、起动器和电缆等设备最少；(2) 原则上一台起动器只控制一台低压设备；一台高压配电箱只控制一个变压器。
当高压配电箱或低压起动器三台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供电时，应设置两台进线高压配电箱。
(3)当采区变电所的动力变压器多于一台时，应合理分配变压器的负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备；且变压器最好不并联运行；(4)由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及顺槽的输送机宜采用干线式供电；供电线路应走最短的路线，但应注意回采工作面（机采除外）、轨道上下山等处不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆，并尽量避免回头供电；(5)大容量设备的起动器应靠近配电点的进线端，以减小起动器间电缆的截面；(6)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供电，或采用掘进与采煤工作面分开供电；(7)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都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电；(8)局部通风机与掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。
煤矿采区变电所的设计
中国矿业大学毕业设计题目：煤矿采区变电所的设计年级：2012级学号：*名：***专业：矿山机电指导教师：目录第一章摘要第二章采区变电所位置的确定1 采区变电所的位置选择2 采区供电对电能的要求3 费用和环境要求4 采区各级供电电压的供电范围5 采区变电所硐室的位置确定6 移动变电站7 移动变电站位置8 工作面配电点第三章采区供电设备的选择及其计算1 主变压器的选择2 变压器台数和型号的选择3 变压器容量的选择4 采区供电设备的选择5 供电电压及供电方案的确定6 低压开关及保护装置选择7 高低压电缆的选择8 高压电缆的选择9 低压电缆选择10 采区供电计算11干线电缆的电压损失的计算12 满足电压损失的最小截面第四章小结第五章致谢第一章摘要电力是现代工矿企业生产需要的主要能源，煤矿井下的机械设备更是与电力有着重要的联系。
因此，在井下必须做到科学合理和安全用电，井下用电设备种类多，拥有一个十分复杂的电力网，为了能够很好的使用它，采区变电所则是必不可少的。
本设计是煤矿采区变电所的设计，根据煤矿采区提供的资料，对采区变电所及配电点位置的确定，根据《煤矿安全规程》合理选择供电电缆，按电缆长时允许电流、允许电压损失、短路电流的热稳定校验电缆截面的情况，正确选择和校验电气设备，使之能满足短路电流的动、热稳定性要求。
正确整定计算短路保护装置，使之在短路故障发生时，可靠动作，确保供电安全。
本篇设计对采区供电的计算作了着重介绍，主要计算内容︰负荷计算电缆长度截面选择计算短路电流计算设备的选择及保护的整定计算。
第二章采区变电所位置的确定采区变电所的位置的选择要根据一定的环境选择，位置的确定直接影响到采区工作是否能正常工作。
在选择位置时要考虑到费用、环境、供电电压的范围要求、采区供电电压、供电距离、供电负荷等。
1 采区变电所位置的选择采区变电所位置的选择决定于采区供电电压、供电距离、供电负荷情况。
2采区供电电压的选择采区供电电压的选择对矿井来讲可分为两类，一种是供电片盘采掘设备、通风设备用的，可选择380V或660V两种，优先选择660V。
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。
煤矿采区变电所设计(毕业设计)
教学单位学生学号学院毕业设计（论文）题目：煤矿采区变电所毕业设计年级：学号：姓名：专业：指导教师：年月日煤矿采区变电所设计毕业设计（论文）评价表煤矿采区变电所设计煤矿采区变电所设计摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。
从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV，110kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了XZ变电站电气一次部分初步的设计。
本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，所设计是一次初步设计，根据任务书提供原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出。
关键词：采区供电，采区负荷，电网漏电保护，采区机电设备，变压器，二次回路煤矿采区变电所设计目录第一章绪论 (1)第二章拟定采区供电系统的原则 (2)2.1 采区高压供电系统的拟定原则 (2)2.2 采区低压供电系统的拟定原则 (2)2.2.1 采区供电对电能的要求 (2)2.2.2 费用和环境要求 (3)2.2.3 采区主要设备 (3)2.3 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (4)2.3.1 变压器选择注意事项 (4)2.3.2 台数的确定 (4)2.3.3 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (4)2.4 采区低压供电网络的计算 (5)2.4.1 电缆型号确定 (5)2.4.2 电缆长度确定 (5)2.4.3 选择支线电缆 (5)2.4.4 干线电缆的选择 (8)第三章采区变电所供电设计 (12)3.1 采区变电所位置的选择 (12)3.2 采区变压器的的选择 (12)3.3 采区供电系统图 (13)3.4 配电点电缆的选择 (13)3.4.1 第一配电点电缆的选择 (13)3.4.2 第二配电点电缆的选择 (17)3.4.3 第三配电点电缆的选择 (18)3.4.4 第四配电点电缆的选择 (20)第四章低压控制电器的选择 (22)4.1 选变压器二次总馈电开关 (22)4.2 选分路配电开关 (22)4.3 各配电点起动器的选择 (22)第五章过流保护整定 (24)5.1 采区保护措施 (24)5.1.1 采区接地保护措施 (24)5.1.2 采区漏电保护措施 (25)5.1.3 采区变电所的防火措施 (25)5.2 配电点过流保护整定 (25)5.2.1 第一配电点过流保护整定 (25)5.2.2 第二配电点过流保护整定 (27)5.2.3 第三配电点过流保护整定 (29)煤矿采区变电所设计5.2.4 第四配电点过流保护整定 (31)第六章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)煤矿采区变电所设计第一章绪论电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。
矿井采区变电所设计
煤矿309采区供电设计［摘要］：随着生产规模的扩大和新煤层的勘探，为了满足生产发展的需要，根据新采区的实际情况,对其所需设备及供电线路等进行设计，本设计阐述了采区供电系统中各用电设备的选型及其计算过程，如变压器、电缆、开关的选择等，并对其进行整定和校验，设计中比较详细地叙述了矿用电缆及电气设备的选定原则以及井下各种保护装置的选择和整定。
目录前言---------------------------------------------------------------------------------7第一章采区变电所变压器的选择-----------------------------------------------------8一采区负荷计算----------------------------------------------------------------8二变压器容量计算-------------------------------------------------------------9三变压器的型号、容量、台数的确定--------------------------------------9第二章采区变电所及工作面配电点位置的确定---------------------------------------10一采区变电所位置--------------------------------------------------------------10二工作面配电点的位置---------------------------------------------------------10第三章采区供电系统的确定---------------------------------------------------------11一供电系统的拟定原则---------------------------------------------------------11二按照采区供电系统的拟定原则确定供电系统图--------------------------------11第四章采区低压电缆的选择---------------------------------------------------------14一电缆长度的确定--------------------------------------------------------------14二电缆型号的确定--------------------------------------------------------------14三电缆选择原则----------------------------------------------------------------14四电缆截面的选择--------------------------------------------------------------14 五采区电缆热稳定校验---------------------------------------------------------19第五章采区高压电缆的选择----------------------------------------------------------22一选择原则---------------------------------------------------------------------22二选择步骤---------------------------------------------------------------------22第六章采区低压控制电器的选择-----------------------------------------------------24一低压控制电器的选择---------------------------------------------------------24二开关选择结果----------------------------------------------------------------24第七章低压保护装置选择与整定---------------------------------------------------- 26一保护装置整定细则-----------------------------------------------------------26 二保护装置的整定与校验-------------------------------------------------------26第八章高压配电箱的选择与整定---------------------------------------------------31一高压配电箱的选择原则----------------------------------------------------31二高压配电箱的选择----------------------------------------------------------31三高压配电箱的整定与灵敏度校验--------------------------------------------32第九章静下漏电保护装置的选择与整定--------------------------------------------33一井下漏电保护装置的作用---------------------------------------------------33二漏电保护装置的选择--------------------------------------------------------33三井下漏电保护装置的要求---------------------------------------------------33四井下漏电保护装置的整定---------------------------------------------------33第十章井下保护接地系统----------------------------------------------------------35设计总结---------------------------------------------------------------------------37设计参考资料-----------------------------------------------------------------------37前言按照实习的需要，我到阳煤集团五矿进行毕业实习，收集采区供电设计所需的原始资料，并根据采区的实际情况进行采区供电设计。
矿井采区变电所设计
矿井采区变电所设计
在矿井采区变电所的设计中，需要考虑以下几个方面的因素：
1.供电容量：根据矿井的采掘规模和电力需求，设计足够的供电容量，确保能够满足矿井正常生产所需的电能。
需要考虑采区的用电负荷、主要
设备的电力需求等因素。
2.设备选择：选择符合矿井特点和需求的变电设备，如变压器、开关
设备等。
需要考虑设备的可靠性、适用性和安全性，以确保设备的正常运
行和保护采区供电系统免受损害。
3.布置和接线：根据矿井采区的实际情况，合理布置变电设备和设施。
需要考虑变电所的空间布局、设备的相对位置和安全间距，以及设备的接
线方式和路径。
布置要能够方便设备的操作、维护和检修。
4.防护和环境安全：矿井采区变电所需要具备一定的防护措施，以防
止火灾、爆炸等事故的发生。
需要考虑防火、防爆、防水等特殊要求，并
确保变电所的环境安全和人员的安全。
5.停电和备用供电：为了应对短暂的停电情况和设备故障，需要设置
备用供电设备或备用电源，以确保供电的连续性和稳定性。
需要考虑备用
供电设备的容量和可靠性，以及切换方式和时间。
6.环境影响评价：为了确保矿井采区变电所的建设和运行不对环境造
成污染和破坏，需要进行环境影响评价。
需要考虑变电所建设对周围环境
的影响，如噪音、振动、电磁辐射等，并采取相应的措施进行管理和治理。
总之，矿井采区变电所设计是一个复杂而关键的任务，需要综合考虑矿井采区的电力需求、设备选择、布置和环境安全等要素，以提供安全、稳定和可靠的供电方案，支持矿井的正常生产运行。
煤矿井下采区变电所设计研究
煤矿井下采区变电所设计研究摘要煤矿资源在促进我国工业发展的过程中扮演着非常重要的角色,随着我国工业化进程的不断深入与发展,对于煤矿资源的需求量越来越大,这样进一步加大了我国煤矿资源的开采需求，由于我国的煤矿资源大多深埋地下,往往在开采的过程中需要利用矿井的方式进行,而电力是现代煤矿企业生产需要的主要能源，煤矿供电系统是保证煤矿企业安全生产的核心，它对提高煤炭生产质量、提高生产效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。
随着煤矿生产规模的扩大，在煤矿井下实现综采综掘的过程中，井下用电机械设备的种类和数量越来越多，工作面电气设备总容量不断增大,由于井下电缆截面的限制,供电距离同时也在增长,井下形成一个十分复杂的电力网，设置采区变电所必不可少。
为了保证整个煤矿的安全和生产需要，安全、合理、可靠的井下供电系统更显得格外重要，结合采区实际情况，井下必须做到科学合理和安全用电，以保证煤矿开采事业的更好发展，基于此,本文主要对煤矿井下采区变电所设计技术进行了分析探究。
关键词煤矿井下采区；变电所设计；对策引言矿井供电主要划分为深井供电系统和浅井供电系统，无论使用哪一种供电方式，都离不开采区变电所供电，在供电过程中，它与煤矿井下中央变电所紧密相连，是实现地下生产供电的最后一个环节，对采区供电，地点相对固定。
井下采区变电所是井下各种动力负荷集中的场所，它通过放射式电网向井下比较集中的用电点供电，为了保证煤矿供电的安全性和可靠性，根据《煤矿安全规程》规定采区变电所供电线路不得少于两回路，所以采区变电所通常采用高压双回路供电，由于煤矿供电的特殊性和井下电气设备所处的恶劣环境，对采区变电所相关资料的收集、采区变电所、移动变电站和配电点位置的确定、供电系统的拟定、正确选择高低压电气设备、高低压电缆的选定、煤矿井下供电系统的“三大保护”的设定及采区变电所硐室布局等等，提出了很高的要求，以便检修和维护保养井下电气设备，满足矿井生产需要。
煤矿井下变电所供电设计
煤矿井下变电所供电设计一、设计目标1.安全稳定供电：确保井下变电所能够正常运行，为煤矿生产提供稳定可靠的电力供应。
2.灵活可靠运行：针对井下变电所的实际情况，设计电力设备和配电系统具有一定的灵活性和自动化程度，能够适应各种工况的需求，并能在电气故障发生时自动切换。
3.节能环保：在供电设计中考虑节能环保的因素，采用高效节能的设备，并合理利用井下的可再生能源，减少对外界能源的依赖。
二、电源系统的设计1.主变电所：选择合适的主变电所容量和型号，根据井下的总负载来确定供电能力。
主变电所应当具备双供电回路，确保备用供电的可靠性。
2.备用电源：选择可靠的备用电源，如发电机组、蓄电池等，以应对主电源故障或停电的情况。
3.电缆线路：选择适应井下环境的电缆线路，采用阻燃、耐张力和耐磨损等特点较好的电缆，保证线路的安全可靠。
三、配电系统的设计1.配电柜：根据井下的不同区域和设备的需要，设置适当数量和容量的配电柜。
配电柜应具备过载和短路保护功能，且能自动切换电源。
2.电流互感器：在配电系统中设置电流互感器，监测电流的变化，保证供电的平衡和稳定。
3.自动切换开关：在其中一电源发生故障时，能够自动切换到备用电源，保证供电的连续性和可靠性。
四、抗干扰和防爆设计1.电磁兼容性策略：采取合理的电源和线路布置，减少电器设备之间的互相干扰，确保系统的稳定和减少电器故障的发生。
2.隔爆设计：根据矿井环境的爆炸等级，选用符合防爆要求的电气设备，确保供电系统在异常情况下不引发火灾和爆炸。
3.接地设计：合理设置接地系统，保证井下的设备与大地之间有良好的接地连接，减少因接地不良引起的电器故障和安全事故。
五、节能环保设计1.利用可再生能源：根据煤矿井下的情况，合理利用水能、风能等可再生能源，实现煤矿井下变电所自给自足，减少对外界能源的依赖。
2.能量管理系统：采用先进的能量管理系统，实时监测和分析电力消耗情况，合理调整供电负荷，实现节能减排的效果。
【精品】煤矿采区供电系统设计设计
矿业工程学院毕业设计题目：某C煤矿采区供电设计专业：采矿工程作者:袁龙龙指导老师：曹金燕摘要本设计初步设计了煤矿地面35kV变电系统.用需用系数法进行全矿负荷计算，再进行无功率补偿，根据补偿后的负荷结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。
对供电系统进行了短路电流计算，选择了电缆型号及长度，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护、防雷与接地保护方案。
选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备，绘制了供电系统图。
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。
关键字：负荷计算；负荷统计;变电站;运行方式；经济；安全AbstractThedesignofthecoalmineground35kVsubstationdesign。
Accordingtotheresultsofloadcalculation，themaintransformerofthesubstationisdeterminedbytheloadstatisticsof35KVsubst ation。
.Theshort-circuitcurrentforpowersupplysystemiscalculated，andthemainknotlinemode,operationmodeandrelayprotectionschemeofthesubstation areformulated.。
Selectthecircuitbreaker，isolatedswitch,relay,transformerandotherelectricalequipment.Itisveryimportantforthemineenterprisetocarryonthereliable，safe,economicalandreasonablepowersupply，whichisveryimportanttoimprovetheeconomicbenefitandguaranteethesafety。
采区变电所设计
采区变电所供电设计1．采区变电所位置的选择（1） 设于能向最多生产机械供电的负荷中心，使低压供电距离合理，并力求减少变电所的移动次数。
（2） 设于顶，底板坚固且无淋水及通风良好的地方，以保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道温度的5°。
（3） 便于变电所设备运输此外，采区变电所不能设在工作面的顺槽中，一般设于采区与部署斜巷轨道巷之间的联络巷内。
掘进工作面的供电一般由采区变电所承担，不易设变电所。
2．采区变压器的的选择 (1) 采区变压器的的确定由8—2知ΣPe=399.9KW, 而功率因数从表2—1查得 cos Φpj =0.6～0.7，取值0.7，计算需用系数为： Kx=0.286+0.714∑Pe Pe max=0.286+0.714×80÷399.9=0.43 变压器容量为： S=pje x P K ϕcos ∑=0.43×399.9÷0.77=245.6KVA查表1—3可知，根据计算值选用一台KSJ 3—320/6型，低压为690V 。
(2)供电方式及电压等级的确定根据题意及8—2采区负荷统计表可知，采用固定式采区变电所供电，电压等级采用660V。
（3）用电设备分组及配电点的数量及位置确定根据表8—2设备名称及使用地点，在回风巷和顺槽距工作面50米处和东翼第一区段上下巷，分别设1、2、3、4配电点。
对于上山带式输送机和顺槽带式输送机，分别采用干线式供电。
3．采区供电系统图表8-2 采区负荷统计表4．电缆的的选择当变电所在图8—1中1、2位置的2位置时，第一区段（如西翼）为一个回采工作面，而东翼进行掘进准备时，其低压供电距离最远。
据此考虑各条供电电缆的长度，它们分别为：4.1第一配电点电缆的选择（1）第一配电点干线电缆选择：L g1=(20+20+130+510-50)×1.1+24=717m式中 20+20——变电所内及变电所至第一区段平巷的距离；130+510——工作面和一翼区段走向长度；50——配电点距工作面的距离；1.1——橡套电缆的增数；24——每个接线盒两端各加3m，510m电缆要设4个接线盒，故应加24 m电缆；支线电缆长度选择：配电点至机组的支线长度：L z11=（50+130）×1.1+6=204m工作面输送机尾电动机的支线长度：L z12=50×1.1=55m回柱绞车支线长度：L z13=10m电钻电缆长度：L z14=（130÷2+50）×1.1=126.5m（2）采区电缆的选择回采工作面电缆的选择，选择图8—5中干线g1、g2和支线Z11、Z12、Z13、Z14所用电缆。
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资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2013届本科层次班矿山机电毕业论文煤矿采区变电所的设计班级：姓名：单位：二○一三年七月山东科技大学继续教育学院煤矿采区变电所的设计摘要众所周知，矿井的供电可以分为深井供电系统和浅井供电系统,但不论是哪一种供电方式,都离不开采区变电所供电，它是实现对井下生产供电的最后一环节。
井下采区变电所是井下各个动力负荷集中的地方，它的位置、环境条件以及供电的安全、可靠、经济合理,都将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。
所以，在对采区变电所的位置选择以及供电设备的选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行。
本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站;高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关，各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器。
高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。
通过短路电流、开关继电保护整定的计算和保护接地的确定，使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活，以及功耗低，保证采区供电安全、经济、高效平稳运行。
关键词:变电所，电力,供电方式，采区变电所目录第一章绪论 ........................................... 错误!未指定书签。
1.1引言........................................... 错误!未指定书签。
1.2采区变电所的发展............................... 错误!未指定书签。
第二章采区变电所位置的确定 ........................... 错误!未指定书签。
2。
1采区变电所的位置确定.......................... 错误!未指定书签。
2.1.1采区供电对对电能的要求................... 错误!未指定书签。
2.1。
2费用和环境要求.......................... 错误!未指定书签。
2.1。
3采区各级供电电压的范围.................. 错误!未指定书签。
2。
1.4采区变电所硐室的位置确定................ 错误!未指定书签。
2。
2采区变电所的主结线............................ 错误!未指定书签。
2.2。
1采区变电所的高压结线.................... 错误!未指定书签。
2.2。
2采区变电所的低压结线.................... 错误!未指定书签。
2.2。
3采区变电所的硐室与设备布置.............. 错误!未指定书签。
第三章采区供电设备的选择及其计算 ..................... 错误!未指定书签。
3.1采区供电计算的依据及步骤....................... 错误!未指定书签。
3。
2拟定采区供电系统图的原则...................... 错误!未指定书签。
3。
3采区供电设备的选择.................................. 错误!未指定书签。
3.3.1采区及设备的供电回路确定....................... 错误!未指定书签。
3.3。
2供电电压等级的确定.......................... 错误!未指定书签。
3.3.3供电方案设计................................. 错误!未指定书签。
3。
3.4采区动力变压器及移动变电站的选择............ 错误!未指定书签。
3。
3.5低压开关及保护装置选择........................ 错误!未指定书签。
3.3.6高压配电箱的选择............................... 错误!未指定书签。
3.4低压电缆选择......................................... 错误!未指定书签。
3.4.1低压电缆型号、芯数和长度的确定................. 错误!未指定书签。
3。
4.2低压电缆主芯线截面的选择...................... 错误!未指定书签。
3.5采区供电计算实例..................................... 错误!未指定书签。
第四章参照列表 . (16)第五章小结 (20)第六章致谢 (21)参考文献22第一章绪论1。
1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。
本文为矿山机电专业的毕业设计,分为绪论、采区变电所在矿井中的地位、采区变电所位置的确定、采区供电设备的选择及其计算、小结和参考文献，共分为六章，来说明如何对采区变电所进行设计，以及设计时所遇到的一些问题及所要注意的事项。
1.2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，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。
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。
目前国内生产的综采工作面电气设备电压等级为1140V，而且还将继续提高，现正研制3kV的采掘运电气设备，以适应生产发展的需要.提高电压等级和采用移动变电站供电不仅保证了供电质量，而且还降低了电网输电损耗。
机械化程度的提高无疑带动了采区用电的发展，则合理的设计采区变电所也是当前的重要任务。
第二章采区变电所位置的确定采区变电所是采区供电的中心，它担负着整个采区的受电、配电、变电任务。
采区变电所的位置决定于低压供电电压、供电距离、采煤方法及采区巷道布置方式、机械化程度、采煤机组的容量大小等因素.2。
1采区变电所的位置确定2.1.1采区供电对对电能的要求（1）电压允许偏差电压偏差计算公式如下:电压偏差＝×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：1)10kv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+7％—－7％；2）低压照明用户为+5％-－10％.(2）三相电压不平衡根据《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/t15543—1995)中规定：电力系统频率偏差允许值为0.2hz，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。
5hz.(4）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2.1.2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回风上山和运输上山联络巷处2。
1.3采区各级供电电压的范围在确定采区变电所的位置时，首先应按工作面的机械化程度和供电质量要求，选择采区供电电压以及移动变电站的设置地点。
根据机械化工作面采煤机组功率大、供电距离比其他机械设备远，且启动频繁、重载启动等特点，要求工作面输送机和采煤机组电动机启动时允许电压损失符合要求,保证机组启动时有足够启动力矩。
同时，要求保证机组控制开关在机组电动机启动时有足够吸合能力。
一般来说,炮采工作面选择380V或660V供电；普通机械化采煤工作面选择660V供电；综合机械化采煤工作面选择1140V供电；高产高效矿井综采工作面选择3300V供电。
另外，综采工作面均采用移动变电站供电。
2.1。
4采区变电所硐室的位置确定在采区巷道中要具体确定采区变电所硐室的位置，还要按以下原则确定：（1）变电所尽量接近负荷中心，保证与距离最远、容量最大的用电设备之间的电压损失在允许范围之内。
（2）应尽量少设变电所,并减少变电所的迁移次数。
在保证电压损失不超过允许范围条件下，一个采区最好只设一个采区变电所对全采区供电。