采区变电所的设计说明
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。
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》。
采区变电所水仓设计说明
第一章设计总说明一号煤为XXXXX接替煤层，现正处于开拓阶段，为满足一号煤供电及排水要求，特设计XXXXX一号煤变电所、主排水泵房、水仓。
第二章设计依据1、XXXXX2009年采掘计划2、本矿现场实际测量情况以及临近矿井涌水量数据3、有关规范、规定（安全规程，采矿设计手册等）第三章工程设计的规模及概况本工程包括水泵房、主水仓、变电所，总开掘量为1891m3。
其中变电所、水泵房的开掘量为1037m3（入口段为99m3，长14m；变电所、水泵房段开掘量为769m3，长67m，变电所开掘量为346m3，长30.13m，泵房段为203m3，长17.69m；管子道段为155m3，长27.49m；两个吸水井泵房底板以上部分开掘量为14m3，进尺为3.6m，），主水仓开掘量为854m3，主水仓段开掘量为807m3，长度为98m；两个吸水井开掘量为47m3，深度共计16m米）。
第四章工程设计数据本设计道岔均选用简易道岔，示意图见下：注：K---曲线长度第一节 变电所、水泵房一、入口：变电所入口开口位置在18#导线点东67m 处。
开口方向为85°方位角。
⑴曲线参数： R = 9000 mm b = 2318 mm α = 15° β = 10° δ = 25°T = Rtan 2β = 787.4 mm K =3.57βR = 157.7 mm d = bsinα = 600 mm M = d+Rcosα = 9293.3 mmH = M-Rcosδ = 1136.5 mmH= 2689.2 mmn =sin(2)巷道断面形状及尺寸：本巷道作成半圆拱形断面，尺寸如下：净宽2500 mm 掘宽2600 mm净高2800 mm掘高3000 mm变电所入口共长14m，先平掘6m，再以6°的坡度掘5m，再平掘3m。
二、变电所段：(1)参数：平巷30.13m，方向与通道相同为85°方位角。
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。
某煤矿采区变电所供电设计说明
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。
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。
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。
煤矿采区变电所的设计【煤矿井下采区变电所与工作面配电点的几个技术问题】
硐室内高压配电装置都集中布置在一侧，低压配电装置应根据实际状 给采掘工作面机械设备，一般起配电作用。同时是用 KSGZ 型或 KSG 型电
况布置在另一侧或与高压装置在同侧。各个设备间及设备与墙之间要有 钻变压器或干式变压器，把电压降至 127V，供煤电钻动力和照明使用。
0.5m 以下的修理通道。连接各电气设备的电缆要用不带外黄麻层的电缆。
离、最大容量设备的供电质量。通常在恺装电缆截面不大于 9.5mm2 和橡
【摘要】本文主要阐述了煤矿井下采区选择采区变电所位置、采区变 胶电缆截面不大于 70mm2 时，确保对采区各负荷供电的端电压要大于设备
电所硐室要求、采区变电所的设备布置要求、采区变电所的结线、采区变 额定电压的 95%。
电所电气设备的选择等问题，同时，分析了工作面配电点的几个技术问题。
线用电缆连接时，两台变压器并联运行。并联的优势是能起调整负荷、稳
在向采煤、开拓、掘进工作面供电时，因采煤工作面负荷集中并很大，
定电压作用。而电缆中的一处发生故障，都会造成两个总开关同时跳闸， 开拓、掘进工作面开掘巷道较长，距采区变电所远，一般接受移动变电所
导致全采区停电。因此多数采区变电站接受两台变压器分列运行的结线方 的方式供电。其高压供电方式如图 2 所示。
式。
1.5 采区变电所电气设备的选择
采煤工作面的低压配电，应按供电负荷的容量选择一台或两台移动变
采区变电所的设备一般有高压隔爆配电柜、矿用变压器、低压隔爆自 电站，即配电点。应通过配电点集中操纵台的操作按钮使开关分别向采煤
动馈电开关、隔爆磁力启动器、隔爆兼安全火花型磁力启动器及漏电继电 机、运输机、破裂机、转载机、液压泵和清水泵供电，实现连锁与停电。
低压电，并送至采煤、掘进工作面配电点及巷道的低压动力与照明设备等。 巷道交通。变电所要备有干式灭火器与砂箱以做防灭火使用，不行在采区
井下采区泵房变电所设计书
下载可编辑530三段泵房排水设备选型为解决530三段部分的排水问题，在530采区三段轨道集中巷和皮带集中巷之间，布置水仓及排水泵房，采区正常涌水量和最大涌水量分别为407m 3/h 和532m 3/h 。
采煤工作面的水，自流至采区水仓（预计标高为-550m ），采用集中排水方式，经530三段泵房水泵排至-466m （即为出水标高）轨道大巷水沟，排水管长度约为3000米，然后，自流至430采水仓后，由430采区泵房水泵排至中央水仓，最后由中央泵房水泵排至地面水处理站。
掘进期间掘进工作面的水采用小潜水泵排至采区轨道上山水沟。
皮带上山的水经皮带上山联络巷流至采区水沟，然后，自流至大巷水沟，后自流至530采区水仓，排至地面536，540 （一）选型依据1、涌水量：正常涌水量Q 正=407m 3/h ；最大涌水量Q 大=532m 3/h ；2、排水高度：出水标高：h a =－466m ；泵房标高：h b =－550m ；排水高度：H=h a －h b =84m ；3、排水方式：斜巷排水；4、矿井水质 Ph=7； （二）初选水泵1、泵房最小排水能力确定①正常涌水量时，工作水泵最小排水能力2024正Q Q B =式中：Q B —正常涌水量时，工作水泵最小排水能力，m 3/h ； Q 正—泵房担负的正常涌水量，407m 3/h 。
代入数据有：=⨯=2040724B Q 488.4m 3/h②最大涌水量时，工作水泵最小排水能力计算2024大Q Q B m =式中：Q Bm —最大涌水量时，工作水泵最小排水能力，m 3/h ； Q 大—泵房担负的最大涌水量，532m 3/h 。
代入数据有：=⨯=2053224Bm Q 638.4m 3/h 2、水泵扬程估算gB S H H η+=式中：H B —水泵扬程估算值，m ； H —排水高度，84m ；S —吸水高度， 5m ；ηg —管道效率， 0.78。
代入数据有：78.0584+=B H =114m3、水泵型号选择及台数确定根据计算的Q B =264m 3/h 、Q Bm =414m 3/h 及H B =114m ，初选矿井主排水设备为MD280-43×4型水泵。
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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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。
目前国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2.1 原始资料：( 1 ) 井田设计能力200万吨/年。
( 2 ) 井田布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。
( 3 ) 矿井瓦斯等级：低等级。
( 4 ) 采区煤层倾角：18°—32°/26° ( 5 ) 设计煤层:K2=1.76－2.15m/2.15m 。
2.2采区供电对对电能的要求2.2.1电压允许偏差电压偏差计算公式如下：电压偏差＝额定电压额定电压—实际电压×100%《电能质量供电电压允许偏差》（GB 12325—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）35KV 及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的+5%—－5%； （2）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%；（3）低压照明用户为+5%—－10%。
2.2.2三相电压不平衡根据《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。
2.2.3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0.2HZ ，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。
2.2.4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。
2.2.5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。
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。
(1)变电所是采区的动力中心，其任务是将中央变电所送的高压电能变为低压电能，并将此电力配送到采掘工作面保证采区各负荷电压不低于该设备电压的95%。
(2)附近巷道应有轨道，便于运输采区变电所的大型电器设备。
(3)变电所通风良好，保证变电硐室温度不超过附近巷道温度5*C。
(4)变电硐室围岩稳定，易于维护，防止进水，顶底板坚固，顶板无淋水现象。
(5)根据采取的特殊性要求，尽可能有一个变电所想采区全部电气设备供电。
在采取全部生产期间力求减少迁移次数。
2.3对采区变电硐室要求(1)采区变电硐室应用不燃性材料支护，其通风，防水，防火，通道等安全措施要与其中央变电所相同。
(2)变压器可与变电设备布置在同一硐室。
(3)采区变电所的、高低压设备一般应分开布置在不同侧。
(4)检漏继电器应放置在固定于硐室墙壁的支架上。
有备用电源线路或变压器，以保证供电的可靠性。
(5)各设备之间、设备于墙壁之间要留有维护和检修通道，不同侧面和背后检修的的设备不留通道。
(6)无值班人员的采区变电所必须关门加锁。
(7)大的变压器等设备直接通过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，保证变电所硐室的温度不超过附近巷道5℃。
2.4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【2】。
掘进工作面的供电一般由采区变电所承担，不易设变电所。
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。
第三章采区负荷的计算及变压器容量的确定3.1 变压器选择注意事项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。
3.2 台数的确定采区变电所变压器在一般情况下是按计算容量选设，不留备用量。
其原因是为了尽力减少变电所硐室开拓量，降低供电成本。
但是，若采区变电所的供电负荷中有一级负荷（如采区分区水泵等）时，则变压器台数不得少于两台，以便保证供电的可靠性。
3.3 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定本工作面采用6MG-200W型滚筒式采煤机为综合机械化采煤，为保证供电质量和安全，根据采区巷道布置，按需用系数法计算变压器容量和台数。
（1）、采区电压等级为1140V变压器容量及台数的确定SB1 ＝∑Pe Kx Kc / cosφpj (3-1)＝984×0.58×1/0.7＝815KVA式中：∑Pe——变电所供电设备额定功率之和∑Pe ＝600+264+90+30＝984KWKx——需用系数，Kx＝0.4＋0.6×300÷984＝0.58cosφpj——加权平均功率因率，按综采工作面，取0.7Kc——采区重合系数，取1此变压器所接负荷中有大量的一级负荷，所以必需选择两台（或两台以上）变压器。
根据计算结果选择KBSG-800/10/1.2干式变压器一台和KBSG-500/10/1.2干式变压器一台。
（2）、采区变电所变压器容量及台数的确定SB1 ＝∑Pe Kx Kc / cosφpj＝549×0.49×1/0.7＝384KVA式中：∑Pe——变电所供电设备额定功率之和∑Pe ＝132+150+85+22+160＝549KWKx——需用系数，Kx＝0.4＋0.6×80÷549＝0.49cosφpj——加权平均功率因率，按综采工作面，取0.7Kc——采区重合系数，取1所以根据计算结果选择KS7-500/10/0.693干式变压器一台。
第四章拟定采区供电系统4.1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。
4.2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。