采区供电设计步骤公式

采区供电设计步骤公式

第一节、采区变电所位置的确定

一、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=【（实际电压—额定电压）/额定电压】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、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/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。

一、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。

二、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（如采区内分区水泵等）时，则变压器台数不得少于两台，以便保证供电的可靠性。

三、采区负荷的计算及变压器容量、台数确定

本工作面采用MG300—W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 ＝ΣPe Kx Kc / cosφpj

＝984×0.58×1/0.7

＝815KV A

式中：ΣPe——变电所供电设备额定功率之和

ΣPe ＝600+264+90+30＝984KW

Kx——需用系数，Kx＝0.4＋0.6×300÷984＝0.58

cosφpj——加权平均功率因率，按综采工作面，取0.7

Kc——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 ＝ΣPe Kx Kc / cosφpj ＝549×0.49×1/0.7

＝384KV A

式中：ΣPe——变电所供电设备额定功率之和

ΣPe ＝132+150+85+22+160＝549KW

Kx——需用系数，Kx＝0.4＋0.6×80÷549＝0.49

cosφpj——加权平均功率因率，按综采工作面，取0.7

Kc——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。

第五节采区低压供电网络的计算

一、电缆型号确定

根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型电缆用于额定电压为1140V的设备，MYJV22型电缆用于高压开关至移变的电缆，MYCP用于采煤机组及工作面刮板运输机真空磁力启动器至电动机的电缆，其余所需电缆用MY型。

二、电缆长度确定由式： Lz＝α·LX

式中: α—系数，橡套电缆取α＝1.1，铠装电缆取α＝1.05

LX—巷道实际长度m

三、选择支线电缆

1、由机械强度初定电缆截面橡套电缆满足机械强度的最小截面

各支线电缆的实际长时工作电流计算如下公式：

In ＝( KxΣPe 103)/(1.732Ueηpjcosφpj ) 式中: In——电缆中通过的实际工作电流A Kx——需用系数

ΣPe ——电缆所带负荷有功功率之和KW

Ue ——电网额定电压V

ηpj——电动机加权平均效率

cosφpj——加权平均功率因数

通风系统设计

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第一节、必备资料和设计步骤

一、必备资料

选型设计时必须具备的原始资料有：

1.矿井通风方式及通风系统图；

2.各时期的通风量及负压的变化；

3.矿井沼气等级；

4.矿井供电电压；

5.矿井年产量及服务年限；

6.当地气候条件；

7.其它相关资料。

二、设计步骤

选型设计时，可以参考如下步骤，进行各方案计算；

1.计算通风机必须产生的风量和负压；

2.选择通风机的类型和型号；

3.求实际工况点及工况参数；

4.计算电动机的必须容量并选择电动机；

5.计算耗电量；

6.筛选并确定方案

第二节选型设计的预备知识

一、《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》的有关重要规定。

1.在一个井筒中应尽量采用单一风机工作制（仅用一台风机工作），确有困难时，采用两台并联，最好是采用同类型同型号的风机。这是因为：通风机串、并联运行时，若设计不当或原始资料不准确、或井下实际条件发生较大变化时，容易出现不稳定工况。

2.选择的风机应能满足第一水平各个时期的负压变化，并适当照顾下一水平的通风要求。负压变化较大时，可考虑分期选配电机，大型风机可分3～4期考虑，但初装电机的使用年限不宜少于10年。

3.选用轴流风机时，在最大负压和风量时，用的叶片安装角应比最大安装角小5°（如2K60风机，αmox=45°，

选型设计时最多只能用到40°）。选用离心风机时，用的转速应比最大转速小10％，以留有余量。

4.选择的风机应有足够的调节范围，以满足使用年限内，工况不超出工业利用区的要求。工业利用区是指风机工况点合理的工作范围，合理的工作范围是指：○

（1）从经济角度考虑，不论初期和末期，风机工况点的效率都必须大于70％；○

（2）从安全角度考虑，风机使用的静压必须小于风机所能产生的最大静压的90％。

5.要优先选用效率高、高效区宽的风机，对风量风压变化大的矿井，进行方案比较时，应把风机可调性作为主要因素考虑。

6.为简化供电系统，避免中间变化，当电动机功率较大时，应优先选用高压电动机。