供电设计报告模板

供电设计报告矿井名称施工地点施工单位机电队名称填报日期集团公司填报单位说明采区负责人机电队负责人编制人矿审批意见机电总工程师机电科通风科安检科第一章供电设计报告说明一、施工概况介绍施工地点施工单位开工时间停工时间施工总量二、地质说明表1项目单位指标备注煤层厚度最大最小/平均（M）煤层倾角最大最小/平均（X0）煤层硬度F煤层层理发育成度自然发火期月相对瓦斯量立方米/吨煤尘爆炸指数水文地质地质贮存量万吨可采贮存量万吨工作面长度米走向长度米通风方式瓦斯煤尘情况三、采区通风系统四、采区运料系统五、采区出煤系统六、工作方式七、供电方式及保护方式八、电压等级、最远供电距离九、主要机械设备配备表表2序号名称型号电动机功率台数备注第二章机电设备管理及安全技术措施一、机电设备管理要求1、井下机电设备使用必须符合煤矿机电设备完好标准；2、井下电气设备的选用必须符合煤矿安全规程444条，电气设备防爆合格率达100；3、井下机电峒室必须设在进风流中，机电峒室的空气温度不得超过30；4、操作井下电气设备必须是专职或职班电气人员，否则不得擅自操作电气设备；5、高压联络开关的分、合闸必须有安全措施；6、一切容易碰到的裸露的电气设备及其带动的机器外露的传动和转动部分必须加装护罩或遮栏，防止碰触危险；7、井下检修或搬迁电气设备（包括电缆和电线）前，必须切断电源，在瓦斯检查员的配合下，检查瓦斯在其巷道风流中，瓦斯浓度在1以下时，并用同电源电压相适应的验电笔检验无电后，方可进行导体对地放电；8、所有开关把手切断电源时都应闭锁，并悬挂“有人作业，不许送电”牌，设专人看管，只有执行这项工作的人员，才有权取下此牌并送电；9、橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其它用途；10、工作面配电点和风机的位置，必须设在距回风流10米以外处新鲜风流巷道内；11、掘进工作面局部通风机必须实行“三专”供电，装设两闭锁、双风机、双电源、自动换机，当双电源都停电后，再来电时，不能自动复机；12、局部通风机及供电设施设置专人管理，保证正常运行；13、井下低压配电系统同时存在两种或两种以上电压时，低压配电设备标牌上，明显得标出其额定电压值，三专风机开关、动力风机开关、连锁开关用黄色底红色字与其它开关标志区分开；14、电缆的敷设与管理必须符合煤矿安全规程468、469、470、471、472条中要求；15、井下必须使用防爆电话，电话线联结使用符合防爆要求的联结装置，井下电话线路严禁利用大地作回路，电话线的悬挂与电缆相同；16、绞车零部件齐全完整达到完好标准,安装牢固，压顶子、戗柱及地牛齐全合格，绞车起动器必须使用可逆开关，声光信号齐全，必须具有合格的档卧闸，绞车钢丝绳及连接装置必须达到煤矿安全规程402、405、406、407、408、409条要求；17、定期对小绞车进行安全检查，包机队每日一次检查，配备工每班一次检查，检查落实负责人，做好各项检查记录，发现问题必须立即处理，保证不了安全时立即停止运行；18、运输机的安装、使用、维护必须执行8531工作法。减速机及带油滚筒定期注油，输送机的机头、机尾压顶子打牢固,控制及信号必须灵敏、可靠。皮带运输机堆煤、低速保护灵敏、可靠，洒水、沙箱、灭火器必须齐全,严禁使用运输机运送物料；19、机电设备必须按煤矿操作规程进行操作。二、电气安全技术措施1、过流保护必须按矿井低压电网短路保护装置整定细则执行，实际供电中各开关的整定值按供电设计中提出的整定，如有变化必须及时整定。2、漏电保护（1）执行煤矿井下漏电继电器的安装、运行、维护与检修细则，机电队每天设专人对变压器漏电保护进行本身模拟试验，确保漏电继电器既不拒动也不误动，禁止漏电继电器甩掉和假投，每月必须在瓦检员的配合下做漏电继电器远方漏电模拟试验，确保漏电继电器灵敏可靠，每次的检查实验必须有专门的记录；（2）660V电压等级的漏电继电器单相漏电整定值必须大于或等于11千欧；（3）检漏继电器的维护，检修及调试工作，记入专门的检漏继电器运行记录簿内；（4）检漏继电器的辅助接地极单独设置，辅助接地极及引线与局部接地极及引线间的裸露导线之间的直线距离必须大于5米。3、接地保护装置必须执行煤矿井下接地保护装置安装、维护与检修细则中的有关规定；（1）所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接；（2）局部接地极必须设在巷道水沟内；（3）连接导线、接地导线采用断面不小于25的裸铜线或断面不小于50的钢角线；（4）局部接地极采用铁管，铁管直径不得小于35MM，长度不得小于15米，管子上至少要钻20个直径不得小于5MM的透眼。三、风水管路管理措施1、风水管路杜绝羊角和风水环，过道使用硬管连接，风水管路吊挂平直、清洁干净，无跑风漏水现象；2、每次处理风水管路时,必须将风水管路内的残压放净,方可进行；3、接风水管试风水时,管路开口正前方禁止有人。第三章供电系统的确定一、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、操作灵活、保护完善、便于检修等项要求。原则如下1、保证供电可靠，力求减少使用开关、启动器，使用电缆的数量应最少，原则上一台启动器控制一台设备；2、采区变电所动力变压器多于一台时，合理分配变压器负荷，通常一台变压器担负一个工作面用电设备；3、变压器最好不并联运行；4、配电点起动器在三台以下时，一般不设配电点进线自动馈电开关；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，以减少起动器间连接电缆的截面；6、供电系统尽量减少回头供电；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、图例如表表3设备名称图例设备名称图例高压开关馈电开关矿用变压器磁力启动器移动变电站三通接线盒检漏继电器四通接线盒电动机照明综保照明煤电钻皮带刮板运输机局部扇风机调度绞车回柱绞车采煤机低压电缆高压铠装电缆井下低压配电点井下局部接地极井下中央变电所井下采区变电所新风流乏风流第四章设备的选择及校验第一节变压器容量的选择及校验一、本区负荷计算表4电动机用电设备名称台数额定功率（KW）额定电压（V）额定电流（A）启动电流（A）备注二、变压器容量、台数及型号的确定变压器容量按下式计算（411）；COSKPSRNS参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW；N需用系数，按表1选取；R参加计算的电力负荷的平均功率因素，按表选取；COS同时系数，当供给一个工作面时取1，供给两个工作面时取095，供给三个以上工SK作面时取09。三、变压器的电阻和电抗值电阻（412）；2BEBSUPR式中变压器铜损（瓦）；变压器额定电压（千伏）；E变压器额定容量（千伏安）；BS阻抗公式（413）；2BPDBUZ式中短路阻抗压降百分数；OD变压器二次侧平均电压（千伏）；PUSB变压器额定容量（兆伏安）；电抗公式（414）；2BBRZX经计算得变压器的阻抗值如下表5名称电阻R电抗X四、变压器的主要技术数据表表6额定电压（V）损耗（W）型号容量（KVA）高压低压空载短路阻抗电压（）连接组第二节高压电缆的选择及校验一、选择原则1、必须按煤矿安全规程选用适合煤矿井下型号的高压电缆。2、按最大持续允许电流校验电缆截面。如果向单台设备供电时，则可按设备的额定电流校验电缆截面。按系统最大运行方式时发生的三相短路电流校验电缆的热稳定性。一般在电缆首端（即馈出变电所母线）选定短路点。3、在水平巷道或倾角45以下的井巷内，采用钢带铠装不滴流铅包纸绝缘电缆、钢带铠装聚乙烯绝缘电缆或钢带铠装铅包纸绝缘电缆。4、本采区必须采用铜芯电缆。二、型号的确定及校验1、按持续允许电流初选电缆截面（421）；井下总负荷的视在功率，KVA；SS井下高压电压，KV。NU2、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面（422）最大断流容量，默认为50MVA；XS短路电流作用的假想时间，井下防爆开关取025S，矿用高开柜取065S；FT热稳定系数，高压电缆无接头时取120，有接头时铜芯电缆取934，铝芯取604；C井下高压电压，KV。NU第三节低压电缆的选择及校验一、选择原则1、矿用橡套电缆型号选择时符合煤矿安全规程的规定；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，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是650C,铠装电缆允许温升是800C；3、正常运行时电缆网路的实际电压损失不得大于网路所允许的电压损失；4、采区常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取即可，不必进行其它项目的校验。对于干线电缆，则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，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的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。二、电缆型号的确定1、干线电缆采用不延燃橡套电缆；2、移动式和手持式电气设备使用专用的不延燃橡套电缆；3、固定敷设的照明、通讯、信号和控制用的电缆采用铠装电缆，不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设的采用不延燃橡套电缆。三、电缆长度的确定根据拟定的供电系统，确定系统中各段的电缆长度。在确定电缆长度时，固定橡套电缆按10余量考虑，铠装电缆按5余量考虑；移动设备用的橡套电缆的长度，除应按实际使用长度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约35米左右。四、电缆截面的确定1、电缆的正常工作负荷电流必须等于或小于电缆允许持续电流；2、正常运行时，电动机的端电压不低于额定电压的510；3、电缆未端的最小两相短路电流大于馈电开关整定电流值的15倍；4、对橡套电缆，需考虑电缆机械强度要求的最小截面。五、电缆芯线数的确定1、动力用橡套电缆选用四芯；2、当控制按钮不装在工作机械上时，采用四芯电缆；3、当控制按钮装在工作机械上时，选用六芯、七芯电缆。六、电缆截面选择计算矿用橡套软电缆载流量表7主芯截面（MM2）长期连续负荷允许载流量（A）436646168525113351385017370215952601、按持续允许电流选择电缆截面向单台或两台电动机供电的电流计算，其实际工作电流可取电动机额定电流或两台电动机额定电流之和向三台以上（包括三台）电动机供电的电流可按下式计算干线电缆所供的电动机额定功率之和，KW；NP需用系数，按表1选取；RK平均功率因素，按表1选取（或由确定）；电网额定电压，V。NU2、按运行时的电压损失确定电缆截面电压损失由三个部分组成21UT变压器中的电压损失，V；U干线电缆中的电压损失，V；1U支线电缆中的电压损失，V。2（1）变压器的电压损失计算正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A；WI变压器二次侧的额定电流，A；N2变压器的短路损耗，W；P额定容量，KVA；S变压器的阻抗电压百分数；KU变压器负荷中的功率因数及对应的正弦值；变压器二次侧额定电压，V。N2（2）干线电缆中的电压损失值计算（433）；021TGXRULPN电缆所带电动机的额定功率，W；RK为需用系数；R电缆的实际长度，KM；2L电网额定电压，V；NU电缆单位长度的电阻，；0RKM/电缆单位长度的电抗，；X线路平均功率因数相应的正切值。TG（3）支线电缆中的电压损失值计算（434）；022TGXRULPN电缆所带电动机的额定功率，W；RNK为需用系数单台或两台需用系数取1；RK电缆的实际长度，KM；2L电网额定电压，V；NU电缆单位长度的电阻，；0RKM/电缆单位长度的电抗，；X电动机的平均功率因数相应的正切值。TG3、按起动时校验系统最大电压损失计算电动机启动电压损失时，我们遵循电动机容量最大，受电距离最远的线路选择；（1）起动时工作机械支路电缆的电压损失在校验支线电压损失时，选择最大启动电机的启动电流进行计算，其计算公式为，V（435）ZQZALIU310COS3式中支路电缆芯线导体的电导率，；/2M支路电缆实际长度，KM；ZL电动机起动时的功率因数；COS支路电缆的芯截面，；ZA2M电动机的实际起动电流（本系统是从电动机参数中提取，也可用下列公式计算），A，QI，A；（436）EUMIN电动机额定电压下的起动电流，A；EQI电动机最小允许电压，V；MIN电动机额定电压，V。E（2）起动时干线电缆中电压损失在校验干线电缆截面时，是依据供电距离最远，容量最大的负荷电动机起动，其余负荷电动机正常运行状态取值计算，其公式为，V（437）GQGALIU310COS3式中干线电缆芯线倒替的电导体，；/2M干线电缆实际长度，KM；GL干线电缆芯线截面，；A2干线电缆中实际起动电流，A，GQI（438）22SINSINCOSCOSPJQPJIQIII其余负荷电动机正常工作电流之和，A；II其余负荷的加权平均功率因数；PJCS干线电缆在起动条件下的功率因数，GQO（439）GQPJIPJIICOSCSCS（3）起动时变压器中的启动电压损失在计算变压器的启动电压损失时，（4310）SINCOSBQXBQRBEQUIU，V（4311）10EQ式中起动时变压器的负荷电流，A。可参照式（438）计算；BI变压器负荷侧额定电流，A；E变压器负荷侧额定电压，V；BU起动时变压器负荷功率因数，可参照式（439）计算。QCOS4、起动状态下供电系统中总的电压损失，V（248）BQGZQUU七电缆的电阻和电抗值电缆的阻抗计算可用电导率公式法和查表法两种方法计算1电导率法计算如下电阻矿山供电式（471）；SDLRL式中电缆长度（米）；LD电导率（铜取53）；S截面（）；2毫米电抗矿井供电式（472）；LXL0式中电缆长度（千米）；单位长度电抗0081；02利用电阻率查表方法计算高压铠装电缆的电阻、电抗值（）表8KM/1625355070截面MM2电压KV铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝R1134225708571445061210304290722030605166X10068006800660066006400640063006300610061R1131322120841416061011042070803050610X100800800800800800800800800800895120150185240截面MM2电压KV铜铝铜铝铜铝铜铝铜铝R1022603801790301014302410116019500890156X1006006006006006006006006006006R102210372017502950140236011401910088014710X1008008008008008008008008008008注电缆线芯温度，对于6KV为65OC低压橡套电缆的电阻、电抗值（）表9KM/电缆芯截面MM2阻抗电缆型号254610162535507095UZ1042636电阻UUP5502161370864061604480351UCUCP218148093706830491UPQ21613708640616044803510230UCPQUCPJQ0683049103460247电抗010100950092009000880084008100780075低压铠装电缆的电阻、电抗值（）KM/表10电缆芯截面MM2阻抗电缆类型254610162535507095铜芯8559534835662139133708560610042803040225电阻铝芯1442901360093605225314411030072105140616铜芯0102009500900073006750066200637006250061200602电抗铝芯0102009500900073006750066200637006250061200602通过公式或查表法得出的阻抗值为表11电缆编号电阻R电抗X计算方法八、电缆表表12电缆编号型号及规格额定载流（A）长时载流（A）长度（M）第四节井下短路电流计算井下短路电流计算分为两种方法来计算，对于可以查表得到计算结果的采用查表方法来计算，不能查表得到计算结果的利用计算方法计算短路电流。选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式（441）计算（441）222XRUIED21/KBXX式中两相短路电流，A；2DI、短路回路内一相电阻、电抗值总和，；R根据三相短路容量计算的系统电抗，见附录二表1，；XX矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V时，变2BK比依次为15、87、5；当一次电压为3000V，二次电压为400V时，变压比为75；、矿用变压器的电阻、电抗值；BRX高压电缆的电阻，电抗值,1,低压电缆的电阻，电抗值,2计算法得获得短路点关联设备的阻抗值表13短路点设备编号类型电阻X电抗X短路电流值A查表法获得短路点短路电流值表14电缆截面及长度换算长度短路点名称电缆名称截面长度换算系数换算长度总计短路电流值（A）第五节高压开关的选择一、选择原则1、根据煤矿安全规程规定，矿用一般型高压配电箱适用于无煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及主要进风巷道，作为配电开关或保护高压电动机及变压器用。2、根据煤矿安全规程规定，矿用隔爆型高压配电箱适用于有煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及所有采区变电所中，作为配电开关或控制保护高压电动机及变压器用。3、在选用高压开关时，除考虑使用场合外，其额定电压必须符合井下高压电网的额定电压等级；额定电流应不小于所控制负荷的长期工作电流。4、高压开关在选择使用时，其断流容量不得小于变电所母线上的实际短路容量。如果缺少实际数据，则变电所母线短路容量可取50MVA计。二、选择计算及型号的确定1、选择计算长期工作电流长期工作电流，A（451）；NSUSI3井下总负荷的视在功率，KVA；S井下高压电压，KV。N2、选择条件3、高压开关型号的确定根据计算结果和选择条件，按煤矿安全规程规定进行选用。选用型号为合格；4、高压开关主要技术数据列表如下表15极限通过电流（KA）型号额定电压（KV）最高工作电压（KV）额定电流（A）断流容量（MVA）额定断开电流（KA）峰植有效值10S热稳定电流（KA）三、高压开关过流保护装置的整定及校验1、高压开关的整定电流高压配电箱的过流继电器过流整定值（452）；高压配电箱的过流继电器过载整定值（453）；高压配电箱的过流继电器电流整定值，A；ZI启动电流最大的一台或几台电动机（同时启动时）的额定启动电流，A；ST其余电器设备的额定电流之和，A；EI变压器的变比；BK1214过流整定可靠系数；115过载整定可靠系数。2、高压开关灵敏度校验高压开关过流整定公式（454）；变压器低压侧母线上的最小两相短路电流，A；过流继电器的实际电流整定值，A；AI变压器的变比；TRK接线系数，当为Y/Y接线的变压器时为1，当为Y/接线的变压器时为；X3第六节低压开关的选择一、选择原则根据煤矿安全规程规定，各种不同类型的矿用低压开关，应按沼气等级和有无煤（岩）爆炸危险及其使用地点的通风条件来确定使用范围。1、矿用一般型开关适用于无沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场及主要进风巷道中。矿用增安型开关适用于有沼气和煤尘爆炸危险的矿井进风巷道和通风良好的硐室中。2、矿用隔爆型开关使用在有沼气突出矿井的任何地点和有沼气及煤尘爆炸危险矿井的采区进风巷道、回风巷道以及采掘工作面。矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。3、选用矿用低压开关时，其额定电压必须大于或等于被控制线路的额定电压；其额定电流要大于或等于被控线路的负荷长期最大实际工作电流。同时应根据控制线路需要选定过流保护继电器的整定电流值。4、矿用低压隔爆开关的接线喇叭口数目及内径要符合受控线路所选用电缆的条数及外径要求。一个喇叭口只允许接一条电缆。5、矿用低压开关使用地点的海拔高度不得超过1000M；环境温度不得超过350C环境相对湿度不得大于953；垂直面斜度不得大于150。同时在周围介质中不得有使金属腐蚀和绝缘损坏的气体存在，不得有水及其它液体浸入。二、低压开关型号的确定（一）、低压隔爆型自动馈电开关型号的确定及技术数据1、根据矿用隔爆开关选择原则，采区变电所和工作面配电点，作为低压配送电线路使用。2、主要技术数据表表16型号额定电压（V）额定电流（A）整定电流（A）（二）、低压隔爆型磁力起动器的确定及技术数据1、型号确定根据矿用隔爆开关选择原则和受控机械的操作要求。2、主要技术数据表表17主线路保护装置型号额定电流（A）额定电压（V）名称型号额定电流（A）三、低压开关保护装置的整定及校验1、低压开关整定电流计算（1）过流继电器的整定保护电缆干线过流整定计算公式（461）；ESTZII过载整定计算公式，两台或单台电动机（462）；Z过流保护装置的电流整定值，A；ZI容量最大的电动机的额定启动电流，A；ST其余电动机的额定电流之和，对于过载整定计算该值为所有电动机额定电流EI之和A；保护电缆支线（463）；STZ