第七章采区供电设备选择及其计算
采区供电计算及设备选择校验
采区供电计算及设备选择校验I、供电系统的确定：一、确定原则：采区供电系统是根据采区机械设备布置图拟定的，应符合安全、经济、操作可靠、保护齐全、便于捡修等项要求。
其原则如下：1．保证供电可靠，力求减少使用开关、起动器、使用电缆的数量应最少，原则上一台起动器控制一台设备。
2．采区变电所动力变压器超过一台以上时，应合理分配变压器负荷，通常一台变压器负担一个工作面用电设备。
3．变压器最好不并联运行。
4．配电点电气保护设备应齐全、灵敏可靠，分断能力满足负荷要求。
5．工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线以减小起动器之间连接电缆的截面。
6．供电系统尽量减少回头供电，系统设置要合理。
7．本设计根据供电系统的拟定原则和设备布置图的特点，采用干线式供电。
二、本区供电系统如图：Ⅱ供电设备的选择及校验一、变压器容量、台数、型号的确定1、变压器容量计算依据公式：S B=∑PC·K X/cosΦd i（2-1）式中：S B——变压器的计算需用容量KVA∑PC——连接到变压器总计用电设备的额定容量KWK X——需用系数：查负荷计算所用系数表K X=0.4cosΦd i——加权平均功率因数，查负荷计算所用系数表cosΦd i=0.6（掘进工作面）代入得：S B=352×0.4/0.6=234.67KW2、变压器的选择：根据计算结果，选用一台KS9-250KVA/6KV或SC8-260/6矿用隔爆型变压器便能满足要求。
但现有一台KS9-315KVA/6KV矿用隔爆型变压器正在使用，所以不在改用变压器。
二、低压电缆的选择：1、选择原则：①选择电缆型号要符合《煤矿安全规程》规定。
②在正常工作时，电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，为此，流过芯线的实际最大长时工作电流小于或等于所允许的负荷电流（橡套电缆允许温升是65℃，铠装电缆允许温升是80℃）；③正常时电缆网络的实际电压损失不得大于网络所允许的电压损失，④电缆的机械强度必须满足要求，对于干线电缆，必须首先按长期允许电流选择，然后再按允许电压损失计算校验电缆截面；⑤对于低压电缆，由于低压网络短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面热稳定性和电动力稳定性均能满足要求，因此，不必再进行短路时的热稳定校验。
第七章采区供电设备选择与其计算
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第七章 采区供电设备选择 及其计算
第三节 低压电缆的选择
煤炭工业出版社
2021/12/11
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第三节 低压电缆的选择
• 一、低压电缆型号、芯数和长度的确定二、 低压电缆主芯线截面的选择
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一、低压电缆型号、芯数和长度确定
变压器的负荷。
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1.拟定供电系统的原则
(5) 高压接线方式选择原则。单电源采用单母线接线；双电源一般采用、
单母线接线，若母线出线较多时，可采用单母线分段接线。
(6)低压接线方式选择原则① 由工作面配电点到各用电设备宜用辐射式。
② 上山及运输平巷的输送机宜用干线式。③ 高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯
(2) 固定敷设的干线应采用MVV系列铠装或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；对于半固定
敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆。
(3) 采区低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。
(4) 电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。
(5) 照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用
（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌
出岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机须配备安装同等能力的备用局部通
风机，并能自动切换。正常工作局部通风机须采用三专（专用开关、专用
电缆、专用变压器）接线；备用局部通风机须由同时带电的另一电源接线。 ④ 其他掘进工作面和通风地点正常工作局部通风机可不配备安装备用局部通、
1.台数
采区供电设备选择及其计算
采区供电系统的特点
01
02
03
安全性要求高
采区环境复杂，供电系统 需具备高可靠性和稳定性 ，确保安全生产。
适应性要求强
采区设备多样，供电系统 需满足不同设备的用电需 求，同时适应采区的变化 。
节能环保
随着能源紧张和环保要求 的提高，采区供电系统需 注重节能减排和环保。
采区供电系统的重要性
保障生产安全
采区供电系统是矿山安全生产的 重要保障，稳定的电力供应是采 矿作业顺利进行的前提。
提高生产效率
良好的供电系统能够满足采矿设 备的用电需求，提高设备的运行 效率，进而提升整体生产效率。
降低运营成本
合理选择供电设备和优化供电系 统能够降低能耗和维修成本，提 高矿山经济效益。
02
采区供电设备选择
变压器选择
02
绿色能源利用
03
高效供电技术
推广太阳能、风能等可再生能源 在采区供电中的应用，降低碳排 放。
研发更高效、可靠的供电技术和 设备，提高采区供电的安全性和 稳定性。
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采区供电节能技术
选用高效节能设备
采用低能耗、高效率的电气设备，如LED照明、高效电机等。
优化供电系统
合理配置变压器和无功补偿装置，降低线路损耗，提高供电效率 。
能源回收利用
利用余热、余压等资源，进行回收利用，减少能源浪费。
采区供电发展趋势
01
智能化管理
采用物联网、大数据等技术，实 现供电设备的远程监控和智能管 理。
整定值。
保护配置
03
配置合理的继电保护方案，确保采区内设备的安全稳定运行。
04
采区供电安全与节能
采区供电安全措施
采区变电所设备选型
采区设备选型一、采区布置一采区设计二个采煤工作面生产，一个面安装，四个掘进头同时掘进.煤2南翼下区段（+1200m水平）工作面，煤3首采工作面（包括试产期），接采煤3北翼同水平工作面，然后接采煤3南翼下区段（+1200m水平）工作面，接采煤3北翼下区段（+1200m水平）工作面，首采工作面为二个（煤2综采，煤3综放），均布置在一采区南翼上区段二、供电系统1、一采区使用一采区变电所变电所供电，采区变电所6KV供电电源来自中央变电所，采用MVJV22- 1OKV185㎜×2双回路供电，。
2、电压：高压6KV，低压动力1140V、660V，电煤钻、照明127V。
3、采掘分开供电，掘进使用风电闭锁。
4、高压电缆选用MVJV22- 6KV矿用阻燃交链聚乙烯绝缘动力电缆，低压电缆选用矿用MYP-0.66/1.14型矿用阻燃橡套电缆，三、负荷统计一采区变电所负荷情况详见负荷统计表综放工作面主要设备台数及技术数据表（表1）总额定功率：2629KW（不包括备用）综采工作面主要设备台数及技术数据表（表2）总额定功率：1961.2KW（不包括备用）综掘工作面主要设备台数及技术数据表（表3）总额定功率：444KW ×2（不包括备用）综掘工作面主要设备台数及技术数据表 （表4）总额定功率：624.5KW ×2（不包括备用）四、漏电保护采用JY-83型检漏继电器五、短路保护整定计算。
按设备容量进行计算六、设备选择1、综采工作面 18217.065.02.1961cos =⨯=∑=ϕr NK P s KVA1673.631821=⨯=g I A2、综放工作面 24417.065.02629cos =⨯=∑=ϕr NK P s kVA2233.631751=⨯=g I A3、综掘工作面 3807.06.0444cos =⨯=∑=ϕr NK P s kVA ×2353.63380=⨯=g I A ×25357.06.05.624cos =⨯=∑=ϕr NK P s kVA ×2493.63535=⨯=g I A ×24、总容量：1821+2441+760+1070=6092 kVA 总电流：167+223+70+98=558A5、变压器选择KBSGZY 630-/6/0.69/1，2型移动变电站二台、KBSGZY 1600-/6/0.69/1，2型移动变电站二台、KBSGZY-1250/6/0.69/1，2型移动变电站二台、KBSG-800型干式变压器二台、315一台。
采区供电设计步骤公式
采区供电设计步骤公式第一节、采区变电所位置确定一、采区供电对对电能要求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及以上供电与对电压有特殊要求用户为额定电压+5%—－5%；（2）10KV及以上高压供电与低压电力用户电压允许偏差为用户额定电压+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pcc点连接点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界限电网容量在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主要电气设备，对供电可靠性、安全性与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，而且变压器空载损耗也将过大，促使供电系统中功率因数减小；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，以便保证供电可靠性。
三、采区负荷计算及变压器容量、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，为保证供电质量与安全，根据采区巷道布置，按需用系数法计算变压器容量与台数。
采区供电计算课程设计
采区供电计算课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握采区供电计算的基本原理和方法，能够运用所学知识解决实际问题。
具体目标如下：1.掌握采区供电系统的基本构成和原理。
2.理解采区供电计算的基本方法和步骤。
3.熟悉电力系统的基本概念和常用电力设备。
4.能够运用采区供电计算方法解决实际问题。
5.具备分析和解决电力系统问题的能力。
6.能够使用相关软件进行电力系统设计和计算。
情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
2.培养学生对电力工程的兴趣和热情。
3.培养学生对科学研究的严谨态度和持续学习的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括采区供电系统的基本构成和原理、采区供电计算的基本方法和步骤、电力系统的基本概念和常用电力设备等。
具体内容如下：1.采区供电系统的基本构成和原理：介绍采区供电系统的组成部分，包括变电站、输电线路、配电设备等，以及它们的工作原理和功能。
2.采区供电计算的基本方法和步骤：讲解采区供电计算的方法和步骤，包括负荷计算、电源选择、线路设计等，并通过实例进行讲解和练习。
3.电力系统的基本概念和常用电力设备：介绍电力系统的基本概念，如电压、电流、功率等，以及常用的电力设备，如变压器、断路器、电缆等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握采区供电计算的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识运用到实际问题中。
3.实验法：通过实验操作，使学生能够亲手实践，加深对电力系统和电力设备的理解。
4.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体资源如下：1.教材：选用《采区供电计算》教材，系统地介绍采区供电计算的基本原理和方法。
2.参考书：推荐《电力系统分析》等参考书，供学生深入学习和参考。
采区供电设备选择及其计算培训
采区供电设备选择及其计算培训1. 介绍在采矿区进行供电设备选择和计算是保障矿区正常运行和安全生产的重要环节。
本文档将介绍采区供电设备选择的基本原则，并提供相关计算培训，以帮助读者了解和掌握供电设备选择和计算的方法和技巧。
2. 采区供电设备选择原则2.1 负荷需求在进行采区供电设备选择时，首先需要了解采区的负荷需求。
负荷需求是指采矿区内各个设备和用电设施的电量需求。
通过对负荷需求的分析和评估，可以合理选择和配置供电设备，以满足采矿区正常运行的要求。
2.2 安全系数供电设备选择时需要考虑安全系数。
安全系数是为了保证供电设备在运行过程中能够应对意外负荷和冲击负荷的增加而设置的。
安全系数的大小根据具体情况而定，常见的取值范围为1.2-1.5。
2.3 维护和运维要求供电设备选择还需要考虑设备的维护和运维要求。
包括设备的可靠性、维修保养周期、备件供应情况等。
选择维护和运维要求较低的设备，可以降低运维成本和维修周期，提高设备的可靠性和稳定性。
3. 采区供电设备计算培训3.1 供电容量计算供电容量是指供电设备能够提供的电力容量。
供电容量的计算需要考虑负荷需求、安全系数和供电模式等因素。
通过合理计算供电容量，可以确保供电设备满足采矿区的电力需求。
3.1.1 采区负荷需求测算首先需要对采矿区的负荷需求进行测算。
可以通过查阅设备的技术参数、设备运行记录和用电设施的用电情况来获取所需的数据。
根据采区的负荷情况，可以计算出采区的总负荷需求。
3.1.2 安全系数的确定根据采矿区的具体情况和要求，确定合适的安全系数。
安全系数的选择需要综合考虑设备的可靠性和采矿区的安全要求。
3.1.3 供电模式的选择采矿区供电可以采用不同的供电模式，如单回路供电、双回路供电等。
根据采矿区的特点和需求，选择适合的供电模式。
3.2 供电设备选型根据供电容量的计算结果，可以确定所需的供电设备的类型和规格。
3.2.1 电缆选型根据供电设备的容量和距离等因素，选择合适的电缆规格。
采区供电设备的选择及其计算.
采区供电设备的选择及其计算一、变压器容量的选择1、变电所负荷统计变压器的额定容量按照所带负荷确定。
根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷Pca，其计算式为Pca= Kde ∑ PN (1)式中： Pca----成组负荷的计算功率，kW； Kde----该组负荷的需用系数。
需用系数、加权平均功率综采需用系数：Kde=0.4+0.6PN*max/∑PN (2) 综采需用系数：Kde=0.286+0.714PN*max/∑PN(3)式中 PN*max----所带负荷中容量最大的一台电动机的额定功率，kW。
∑PN ----所带负荷的额定功率之和，kW。
≥3、变压器容量计算采区变电所变压器容量计算公式：ST=（∑Pca / cosφTwm）KS (4)式中 ST----变压器计算容量，kVA；KS----组间同时系数，当供给一个工作面时取1，当供给两个工作面时取0.95，当供给三个工作面时取0.9；∑Pca----变压器所带各组设备计算功率之和，kW；cosφTwm----变压器加权平均功率因数。
4、变压器容量的确定变压器额定容量STN ≥ 变压器计算容量ST。
变压器技术数据橡套及塑料电缆长时允许负荷电流注：（1）芯线最高允许温度+65 C（2）表中的长时允许电流是指在环境温度为+250C时的允许电流。
（3）若环境温度不足+250C时，表3——4中的长时允许电流要乘以环境温度变化时的对应校正系数。
电缆线路工作时的允许电压损失进行选择，一般电缆线路的末端都是电动机，为保证其正常运行，其端电压不得低于额定电压的95%。
干线式的低压供电线路上往往有多台用电设备，因此，尚需效验线路末端容量最大的一台电动机启动时干线的电压降。
一般应不超过额定电压的30%。
矿井供电管理制度(3篇)
矿井供电管理制度第一章总则第一条为确保矿井供电安全和供电设备正常运行，制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于所有矿井，包括煤矿、金矿、铁矿等各种类型的矿井。
第三条矿井供电管理应遵循以下原则：安全第一、预防为主、综合管理、合理利用。
第四条矿井供电管理应严格按照国家有关法律法规和标准要求进行。
第五条矿井供电管理应建立完善的管理体系，明确责任分工。
第六条矿井供电管理应加强安全教育培训，提高员工的安全意识和技能。
第二章供电设备管理第七条矿井供电设备的选型、安装和维护应符合国家标准和技术要求。
第八条矿井供电设备的运行应严格按照操作规程进行，不得超负荷运行。
第九条矿井供电设备的维护保养应定期进行，确保设备处于良好的运行状态。
第十条矿井供电设备的故障应及时处理，避免造成事故。
第三章用电管理第十一条矿井用电应合理安排，确保供电系统的稳定运行。
第十二条矿井用电应根据生产需要进行合理分配，避免电能浪费。
第十三条矿井用电应严格控制用电负荷，避免超负荷运行。
第十四条矿井用电应指定专人负责，监控用电情况，及时处理问题。
第十五条矿井用电应合理配置电能仪表，监测用电数据，提高能源利用效率。
第四章供电安全管理第十六条矿井供电安全管理是矿井供电管理的重要内容。
第十七条矿井供电安全管理应建立供电安全责任制，明确责任人员和权责。
第十八条矿井供电安全管理应制定供电安全操作规程，严格执行。
第十九条矿井供电安全管理应定期进行供电安全检查，发现问题及时整改。
第二十条矿井供电安全管理应加强事故应急救援预案制定和演练，提高应急能力。
第五章人员培训管理第二十一条矿井供电管理人员应具备相应的专业知识和技能。
第二十二条矿井供电管理人员应定期接受培训，提高专业水平。
第二十三条矿井供电管理人员应定期进行安全教育培训，强化安全意识。
第二十四条矿井员工应接受供电安全培训，掌握基本的供电安全常识。
第六章监督检查与处罚第二十五条矿井供电管理应定期进行监督检查，发现问题及时整改。
采区供电计算
式中： I(2)d—被保护电缆干线或支线距变压 器最远点的两相短路电流值，A； Iz—电子保护器的过流整定值，A； 8Iz—电子保护器短路保护动作值； 1.2—保护装置的可靠动作系数。 当馈电开关和电磁起动器中的电子保护 器选择的过流整定值经校验不能满足1.5和 1.2可靠动作系数的要求时，应采取如下的 措施：
变压器容量计算公式如下： ∑Pej﹒Kx S= cosφdj 式中： S-变压器容量，KVA Kx-需用系数 ∑Pej-变压器所带所有用电设备计算功率之和， KW； cosφdj-变压器加权平均功率因数。 根据所选变压器型号和所求变压器计算容量S， 查相应型号的变压器技术数据，选出满足采区供 电要求的变压器。
（四）对电缆进行电压损失校验 电缆选择后，要按正常运行时的允许电压损失对电 缆进行校验，达不到要求的要采取措施。 （五）计算各点的短路电流 利用公式法或图表法对供电系统图中需要计算的各 点的两相短路电流进行计算，建议采用图表法。 （六）开关的选择及保护装置的整定计算 根据开关可能遭受的最大短路电流选择开关；按 《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的 有关规定对开关的保护装置进行过流和短路保护整 定，并按要求进行校核。
二、要求
（一）采区供电系统图绘制要求 供电图要按照规定的统一符号绘制，各设备 的编号、规格型号、保护整定值、电缆型号、长 度、截面积等要标注楚。 同时绘制设备平面布置图，注明设备安装地 点、各设备的编号、规格型号、干线电缆敷设路 径等。 并用电负荷作出统计表（见表样一） （二）选择采区供电变压器 按长时允许持续电流选择电缆截面并考虑能 满足机械强度和电缆长时允许温度的要求。
动力变压器的过负荷保护的整定 动力变压器过负荷反映变压器正常运行 时的过载情况，通常为三相对称，一般经一 定延时作用于信号，电子式过流反时限继电 保护装置，按变压器额定电流整定。 高压配电装置的额定电流值的选择，除 应考虑其实际可能的最大负荷电流外，还应 从其遮断能力出发，以其出口端处可能发生 的三相短路电流来校验，必须选择既能承担 长期的实际最大负荷电流，又能安全可靠地 切断其出口处的三相直接短路的最大短路电 流。
煤矿采掘供电设备选择与采掘机节能
；鬣；塑整凰．煤矿采掘供电设备选择与采掘机节能李传顺(七煤集团公司东风煤矿，黑龙江七台河154600)喃要】阐述了煤矿采掘供电设备的选择。
提出煤矿井下采掘机电设备的节电，要提高功率因数；合理选择供电电压，减小采区低压供电距离；使用变频调速节能装置；挖掘觏忠设备的潜力等节能措施。
饫÷键词】煤矿；供电设备；采掘机；节能煤矿井下采掘工作面的供电必须科学设计，进入采掘工作面的作业规程。
加强对采掘机电设备的管理，科学做到合理用电、节约用电。
由于采掘机电设备种类多，使用范围大，运转时间长，管线铺设距离远，采掘机电设备的节约用电，必须从全方位、多方面综合解决。
1煤矿采掘供电设备选择1)动力变压器的选择。
动力变压器的选择方向是干式化、节能化，根据实际情况也使用节能型油浸变压器。
在供电设计时应不要选用高耗能、淘汰型设备，如井下仍大量使用的K SJ、K S J2型油浸变压器，而应选用K S7、K S9型节能油浸变压器或K SG B型干式变压器。
此类变压器容量等级范围宽，可选择余地大，节电效果十分显著。
如一台节能型K S92315kV A变压器和一台K SJ2320kV A高耗能变压器相比，每年可节省空载电耗8322k、^『oh，节约电费3300元，效益可观。
选择何种型号变压器，应视使用场合而定：井底车场、中央变电所、主要进风巷道内可选用K S7或K S9型节能油浸变压器：‘采区变电所及进风巷应选用K SG B型干式节能变压器：装机容量大的综合机械化采煤工作面应选用K S G Z Y型移动变电站。
2)高压开关的选择。
随着矿井的不断延伸和采掘机械化程度的提高及大功率单机的普遍使用，直接导致系统大量增容，为限制短路容量，势必要增加电抗器等限流装置，这样不仅电压质量要降低，还要增加设备投资及能事已因i比选择近断容量大(不，J、于’100M V A)、保护功能全的真空开关是解决问题的最好办法，也是选择高压开关的基本原则。
全国煤炭高等职业教育采矿工程类规划教材
全国煤炭高等职业教育采矿工程类规划教材煤矿电工学主编王红俭王会森副主编李如彪参编赵振保煤炭工业出版社内容提要本教材为全国煤炭高等职业教育规划教材，适用于高等职业技术院校、高等专科院校采矿工程、矿井通风、矿井建设、矿山机械等专业的煤矿电工理论教学和实践教学，有可供成人教育、中等专业学校、职工培训和煤矿企业有关工程技术人员学习参考。
全书共分七章，包括矿井供电系统；井下供电安全技术；采区机械的电气控制设备；矿井供电设备；高产高效矿井的采区供电、电气控制；矿山通信与监控系统；采区供电计算及设备选型。
书中还附有实验指导书，包括矿用高低压配电开关、矿用隔爆磁力起动器、矿用隔爆检漏继电器、煤电钻综合保护装置、矿用电缆等装置的实验。
前言为适应我国高等职业教育发展的需要，根据2003年10月25日至28日在北京召开的全国煤炭高等职业教育教材工作会议精神，决定编制全国煤炭高等职业教育采矿工程专业规划教材丛书。
本书为该丛书之一。
本书力求突出高等职业教育特色，注重应用能力和实践能力的培养。
在介绍各种电气设备时增加了使用、整定、维护、故障排除等方面的知识；在实践能力的培养方面，增加了采区供电计算及设备选择、实验指导书。
本书突出实用性，一书多用。
为了方便学生的学习，在每章后增加了本章小结和习题；为方便学生的选型设计，在书中附加了各种电气设备技术数据。
可集教科书、习题集、设计指导书、实验指导书于一体，一书多用。
本书突出先进性，面向现代化。
围绕高产高效矿井的建设，增加了第五章“高产高效矿井的采区供电、电气控制”、第六章“矿山通信与监控系统”等内容。
同时增加了智能型磁力起动器、软起动器等内容。
为了分散难点，将“井下供电安全技术”提前到第二章，从而为第三章至第六章所讲各种电气设备中的保护装置作了铺垫。
本书编写分工如下：山西煤炭职业技术学院王红俭同志编写了本书绪论、第五章，长治职业技术学院王会森同志编写了第一章、第三章和实验指导书，山西煤炭缺技术学院李如彪同志编写了第二章、第六章和第七章，山西煤炭职业技术学院赵振保同志编写了第四章。
煤矿电工手册(供电计算)
第三节 井下高压网络的设备选择计算一、井下电力负荷计算注：需用系数法，进行井下电力负荷的各项计算。
计算时应按以下步骤进行。
1、首先要确定井下设置变电站的数目（包括固定和移动变电站）及其每一台变电站的供电范围。
2、井下采区变电站的负荷，可按下式进行计算：1-1-01式中：S——所计算的电力负荷总视在功率；单位（KVA）千伏安∑PN——参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和；单位（KW)千瓦COSφ——参加计算的电力负荷的平均功率因数Kr（Kx）——需用系数，应按以下两种情况选取：第1种情况：各用电设备间无按一定顺序起动的一般机组工作面；按下式计算需用系数：1-1-02各用电设备间有按一定顺序起动的机械化采煤工作面；按下式计算需用系数：1-1-03式中：Ps——最大电动机功率（如机组、运输机、掘进机等）单位（KW）千瓦3、井下井底车场等其它变电站的负荷，仍可按式（1-1-01）进行计算，其所取的各用电设备的需用系数及平均功率因数；查表4、可以较正确计算出电动机功率的用电设备，应取其计算功率。
5、一个采区变电所供给二个以上工作面的电力负荷，应按下式计算；1-1-04式中：K S——各工作面间的同时系数，当供给二个工作面时，取KS=0.95；当供给三个以上工作面时，取K S=0.90；当一个采区变电所或高压配电点供给三个或更多移动变电站时，取K S=0.65~0.856、井下总负荷的计算。
计算下井电缆截面积时，在井下中央变电所6（10）千伏母线上的负荷，考虑到负荷变化较大的采区与负荷稳定的主排水泵等井下固定设备分别采用同时系数比不分负荷情况采用一个同时系数法计算，可能更接近实际负荷，故在下式中，采用两个同时系数K S1与K S2计算井下总负荷。
1-1-05式中：S S——井下总负荷的视在功率；单位（KVA）千伏安∑S——井下各变电所6（10）千伏母线上的视在功率之和，单位（KVA）千伏安∑P N——井下主排水泵或其他大型固定设备的计算功率，单位：（KW）千瓦COSφ——井下主排水泵或其他大型固定设备的加权平均功率因数K S1——井下各变电所间的同时系数，一般取0.8~0.9K S2——井下主排水泵或其他大型固定设备间的同时系数，0.9~1只有排水设备时取1；有其他固定设备时取0.9~0.95；注：以上公式在计算时，应按复数相加计算，即有效功率和无效功率分别相加后，在求出井下总负荷的视在功率及功率因数。
煤矿安全供电知识（三篇）
煤矿安全供电知识煤矿是我国能源工业的重要组成部分，但由于煤矿环境特殊，存在着一系列的安全风险，其中供电安全问题是煤矿安全中的一个重要方面。
下面，我将从供电设备选择、安装、维修与管理等方面进行详细阐述，以加强煤矿供电安全管理。
一、供电设备选择（一）电缆选择电缆是煤矿供电的基础设备，选用合适的电缆对煤矿供电的安全运行起着至关重要的作用。
在选择电缆时，需考虑以下几点：1、导体材质：煤矿环境复杂，存在着较高的温度、湿度、腐蚀等因素。
因此，在选择电缆时，应选择导体材料好、抵抗腐蚀性强的电缆，如铜质、铜合金等。
2、绝缘层材质：绝缘层是电缆的重要组成部分，主要起到绝缘作用。
在煤矿环境中，对电缆在高温、潮湿等恶劣环境下的绝缘性能要求较高，因此，选择具有高绝缘性能和耐高温、湿度性能的绝缘层材料，如交联聚乙烯、乙丙橡胶等。
3、抗拉强度：考虑到煤矿环境中可能存在的拉力、挤压等因素，电缆应具有足够的抗拉强度和耐压能力。
4、防火性能：煤矿环境下的电缆应具有良好的防火性能，以防止发生火灾。
（二）开关柜选择开关柜是煤矿供电的核心设备之一，对煤矿的供电系统安全稳定起着重要的作用。
在选择开关柜时，需考虑以下几点：1、额定电流：开关柜的额定电流应根据煤矿的用电负荷情况和供电系统的负载能力来确定，不能超过其额定电流。
2、开断能力：开关柜应具有足够的开断能力，能够迅速、可靠地切断短路故障，保护供电系统的安全。
3、绝缘性能：开关柜应具有良好的绝缘性能，在高电压环境下能够有效防止漏电和电弧击穿。
4、操作便捷性：开关柜的操作应简便、可靠，以保证煤矿供电系统的正常运行和故障检修的顺利进行。
二、供电设备安装（一）布线规划在进行煤矿供电设备的安装时，需进行合理的布线规划，有效利用煤矿矿井环境，避免电缆过长或过短的情况发生，以减少供电系统的安全隐患。
（二）接地设计煤矿供电系统的接地设计是保证系统安全运行的重要环节。
在进行供电设备安装时，需根据煤矿环境的实际情况进行合理的接地设计，保证接地电阻符合规定要求，以提高系统的安全性。
矿井供电计算方法
矿井供电计算方法
矿井供电是指在矿井内为矿井电器设备提供供电的过程。
矿井供电的计算方法主要涉及对电器设备的功率需求和电缆损耗的估算。
下面将详细介绍矿井供电的计算方法。
首先，计算矿井电器设备的功率需求。
矿井电器设备的功率需求根据设备的种类、数量、额定功率等参数来确定。
通常，矿井电器设备的功率需求可以通过以下公式来计算：
总功率需求=设备1功率需求+设备2功率需求+...+设备n功率需求其中，设备1、设备2、..、设备n表示不同种类的电器设备，功率需求为设备的额定功率。
其次，计算电缆损耗。
电缆损耗是电能在输电过程中由于电缆电阻、线路长度等原因而产生的能量损失。
矿井电缆的损耗可以通过以下公式来计算：
电缆损耗=(√3×电流×电缆阻抗×线路长度)×电缆损耗系数
其中，√3表示3相电流中的根号3值，电流表示电缆中的电流值，电缆阻抗表示电缆的电阻值，线路长度表示电缆的长度，电缆损耗系数表示损耗的系数，通常为0.017/米。
最后，根据功率需求和电缆损耗来确定矿井供电的变电所容量。
变电所容量=(总功率需求+电缆损耗)×安全系数
其中，安全系数表示对供电系统的容量进行适当放大以确保系统的安全性，通常取1.2
通过以上计算方法，可以得到矿井供电的容量需求，从而确定供电系统的规模和容量。
同时，还需考虑供电设备的选型、配电系统的布置等因素，并遵循相关的电气规范和标准来进行设计和施工。
总之，矿井供电的计算方法主要涉及对电器设备的功率需求和电缆损耗的估算。
通过合理计算和设计，可以确保矿井电力系统的正常运行和供电质量的保证。
矿井供电设计计算公式
矿井供电设计计算公式矿井供电设计计算公式1. 变压器的选择计算采⽤需⽤系数法：需⽤系数 r K =⽤电设备实际负荷容量该组设备的额定容量；单体⽀架各⽤电设备间，按⼀定顺序起动的⼀般机组⼯作⾯0.2860.714Sr NP K P =+?∑， 1-1 cos NrS P KS K φ=∑ 1-2式中：Ps ——参加计算最⼤电机额定功率（KW ）NP∑——所有参加计算的电机的额定功率（不包括备⽤）代数和 (KW)S ——变压器容量KV A r K ——需⽤系数S K ——同时系数。
⼀个采区变电所供给⼀个⼯作⾯时取1，供给两个⼯作⾯时取0.95，供给三个以上⼯作时取0.9;112212cos cos cos cos n n n P P P P P P φφφφ+++=+++ 1-3式中：cos φ——参加计算的⽤电设备的平均功率因数 1P ，2P ，,n P ——各⽤电设备实际负荷功率(KW)1c o s φ、2cos φ、cos n φ——各⽤电设备在实际负荷下的功率因数2、电缆的选择计算（1）按持续⼯作电流选择电缆截⾯C C n K I I ≥ 2-1 式中： K ——环境温度系数，25?C 时取1 CC I ——空⽓温度为25?C 时的载流量（A ） n I ——⽤电设备持续⼯作电流(A) （2）⽤电设备持续⼯作电流计算法向单台或两台电动机供电的电缆，以电动机的额定电流或额定电流之和计算，对于3台及3台以上电动机供电的电缆，则应考虑需⽤系数，1000N K P I =2-2NP∑——⼲线电缆所带负荷额定功率之和N U ——电⽹的额定电压（V ）cos φ——平均功率因数．掘进⼯作⾯取0.6，炮采缓倾斜⼯作⾯取0.6,炮采急倾斜⼯作⾯取0.7r K —需⽤系数．掘进部分取0.35，炮采缓倾斜⼯作⾯取0.45,急倾斜⼯作⾯取0.55;变电所⾄⼯作⾯机电硐室：cos φ0.95 r K 0.75 后部运输机⼲线电缆；cos φ0.85 r K 0.75 转载机和破碎机⼲线电缆cos φ0.85 r K 0.75采煤机和破碎机电缆cos φ0.85 r K 0.75 (3) 按正常⼯作时电压损失验算电缆截⾯允许电压损失20.9N N U U U ?≤- 2-3 U ?——电压损失2N U ——变压器出⼝侧的额定电压(V) N U ——电⽹的额定电压（V ）0000(cos sin )()N N NP LU L R X R X tg U φφφ?=+=+ 2-4 式中：L ——电缆的实际长度(km) N I ——电缆持续⼯作电流A0R 、0X ——电缆单位长度的电阻和电抗cos φ、sin φ ——电动机的额定功率因数及相应正弦值。
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1.台数
• 采区主变压器的台数尽量要少 ， • 有一类负荷（如分区水泵）时，变压器的台数不得少于两台， • 对高沼矿按照“三专两闭锁”要求，局部通风机使用专用变压器。
2.型号
• 硐室内的动力变压器，选择矿用隔爆型变压器。 • 顺槽及掘进巷道内，选择隔爆型移动变电站。
3.额定电压
一次侧额定电压应按照电源电压确定，二次侧额定电压按照1.05倍的用 户额定电压确定。
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第七章采区供电设备选择及其计算
第七章 采区供电设备选择及其计算
• 第一节 设备选择前的准备 • 第二节 采区主变压器的选择 • 第三节 采区供电系统的拟定 • 第四节 采区低压电网短路电流的计算 • 第五节 高压电缆的选择 • 第六节 采区高低压电器的选择 • 第七节 采区高低压保护装置整定计算
1.按照下式求变压器计算容量
•容 量 选 择
2.按照下式查取变压器额定容量
STN≥ST
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第七章采区供电设备选择及其计算
思考题与习题
• 7-3变压器的型号、台数如何确定？变压器容量选 择步骤是什么？
• 7-4如何用需用系数计算负荷？
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第七章采区供电设备选择及其计算
•普通高等教育“十一五”国家级规划 教材
2020/12/6
第七章采区供电设备选择及其计算
•普通高等教育“十一五”国家级规划 教材
第七章 采区供电设备选择 及其计算
第一节 设备选择前的准备
•煤炭工业出版社
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第七章采区供电设备选择及其计算
•第一节 设备选择前的准备
• 一、采区、移动变电站位置以及
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第七章采区供电设备选择及其计算
二、参考资料
《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) 《工矿企业供电设计指导书》
第七章 采区供电设备选择 及其计算
第二节 采区主变压器的选择
•煤炭工业出版社
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第七章采区供电设备选择及其计算
•第二节 采区主变压器的选 • 择 一、变压器台数、型号的选择
• 二、变压器容量的选择
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第七章采区供电设备选择及其计算
第二节 采区主变压器的选择
一、变压器台数、型号的选择
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第七章采区供电设备选择及其计算
3.确定电缆长度
(4) 变压器台数选择原则
采区主变压器的台数要尽量少，1台变压器满足要求时尽量选1台，这样可以 减少高低压设备的数量及变电所硐室的开拓费用。下列情况需增加变压器台
数：① 变压器负荷较多，1台变压器容量不能满足要求时；② 当工作面负荷 较大，供电电压损失超过允许值，需采用移动变电站供电时；③ 向高瓦斯矿
第七章采区供电设备选择及其计算
1.拟定供电系统的原则
(5) 高压接线方式选择原则。单电源采用单母线接线；双电源一般采用、
单母线接线，若母线出线较多时，可采用单母线分段接线。
(6)低压接线方式选择原则① 由工作面配电点到各用电设备宜用辐射式。
② 上山及运输平巷的输送机宜用干线式。③ 高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯 （二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌 出岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机须配备安装同等能力的备用局部通 风机，并能自动切换。正常工作局部通风机须采用三专（专用开关、专用 电缆、专用变压器）接线；备用局部通风机须由同时带电的另一电源接线。 ④ 其他掘进工作面和通风地点正常工作局部通风机可不配备安装备用局部通、 风机，但正常工作局部通风机必须采用三专接线；或正常工作局部通风机 配备1台同等能力备用局部通风机，两者电源须接自同时带电不同母线段的 独立电源，且能自动切换。⑤ 供电线路走最短路线，但采煤工作面(机采除 外)不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中禁设电缆，尽量避免回头供电。 ⑥ 大容量设备启动器应靠近配电点进线端，减小启动器间电缆截面。
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第七章采区供电设备选择及其计算
本节小结
•所 需资
原始资料：矿井瓦斯等级、采区巷道布置图、机械设备布置图、
机械设备电气技术数据、电源供电距离 参考资料：设计规范、安全规程、整定细则、设计指导书、教材
•料位置确定：采区变电所位采区中部，移变、配电点位工作面平巷
电源线路数：单回路电源——一般
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第七章采区供电设备选择及其计算
2.确定电缆的芯线数目
• (1) 干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电缆选用四芯电缆。 • (2) 支线用电缆就地控制时，一般采用四芯电缆；远方控制和联锁控
制时，应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电缆中的接地芯线， 除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。 • (3) 信号电缆芯线根数要按控制、信号、通信系统的需要决定，并留 有备用芯线。
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第七章采区供电设备选择及其计算
二、变压器容量的选择
1.采区变电所变压器容量计算
计算公式如下：
式中：成组计算负荷Pca= KdeΣPN
成组额定负荷之和∑PIN=P1N+P2N+P3N+┅PiN、 需用系数Kde，查需用系数表7-4 加权功率因数COSΦTwm,查表7-4
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电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿 井下所选电缆的型号必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。矿用低压 电缆的型号，一般按下列原则确定：
(1) 支线一律采用表7-5所列阻燃橡套电缆。1 140 V设备及采掘工作面的 660 V和380 V设备，必须用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡 套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。
(7) 照明设备选择原则。 采区变电所、上山绞车房、装车站及综采工作
面应设照明灯，并且设照202明0/1变2/6压器综合保护装置。第七章采区供电设备选择及其计算
2 拟定采区供电系统
• 根据上述拟定原则和所选变压器的台数以及采区的实际情况，拟定相 应的供电系统，并画出采区供电系统图。当供电系统有多种可行方案 时，应经过技术经济比较后择优确定。
第七章采区供电设备选 择及其计算
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第七章采区供电设备选择及其计算
第七章 采区供电设备选择及其计算
• 采区供电设备选择及计算是采区供电设计的主要 内容。采区供电设备的选择包括主变压器的选择、 采区供电系统的拟定、高低压电缆的选择和高低 压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流 的计算、电压损失的计算、短路电流的计算和过 流保护的整定计算。
各类有关的煤矿电气设备产品样本、各类供电教材。
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第七章采区供电设备选择及其计算
三、采区变电所、移动变电站位置以及工作 面配电点的位置确定
• 详见第一章第三节
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第七章采区供电设备选择及其计算
四、采区供电系统的拟定
1.拟定供电系统的原则：
基本原则就是保证供电的安全、可靠、质量和经济。具体要求如下：
第七章采区供电设备选择及其计算
2.变压器容量的确定
根据所选变压器型号和所求变压器计 算容量ST ，选变压器即
采区电气设备技术数据
序 设备名称 额定 额定功 额定
号
电压 率
电流
STN≥ST
式中：所选变压器额定容量STN：查矿 用变压器技术参数表7-1。
举例：某高沼矿井普采工作面设备统计
11 胶带机 12 采煤机 13 刮板机 14 转载机
(2) 设备台数选择原则。
在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、启动器和电缆等最少。
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第七章采区供电设备选择及其计算
1.拟定供电系统的原则
(3) 开关台数选择原则
1台启动器只控制1台低压用电设备；1台高压配电箱只控制1台变压器。当高 压配电箱或低压启动器有3台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供 电时，应设置2台进线高压配电箱。当双母线出线负荷较多时，可设置母线 联络高压配电箱。
工作面配电点的位置确定 • 四、采区供电系统的拟定
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第七章采区供电设备选择及其计算
一、采区供电设计所需原始资料
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。
干线式——给输送机供电采用
照明设备：隔爆照明灯、照明综合保护装置
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第七章采区供电设备选择及其计算
思考题与习题
• 7-1 从理论上说明提高采区供电电压等级的意义? • 7-2 简述采区供电系统的拟定原则？
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第七章采区供电设备选择及其计算
•普通高等教育“十一五”国家级规划 教材
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。 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。
井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、
半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作供电，要求专用变压器供电时，专用
变压器最多可向4套不同掘进工面的局部通风机供电；④ 不同电压等级的设 备需要不同的变压器，当采区变电所的动力变压器多于1台时，应合理分配 变压器的负荷。