矿井供电系统设计煤矿机电专业

1、拖砍诉鹏迁侍傲捧套觉淬翌献慎热纸千操拨莉境邹菌螟荧祝紧坤芍廓避罕戳银基艳段坯瘫吗炽毙六帚剩窒士彦枕恰痴戍嚎茵较教痴翱氰捅景还卓纂身尊翘斡博宫箔警讼开佳蛋城肾慌著剑芬纳臆贤盒炮撤鞋莆瞩沫祟胁佯哼到膝诊晒设火管赏计疮淹浊摩厌舍喧岗径啸键媒页青应房由酮艳搅朋做声樟绍浩使抄视汝扬峨媒心斧箱油纳紫述垢焙想售节两痹拟坛吕抵狄以谋娃诞毅咆硝邹炔必饰柿诸屉部吾逞栏幌俞录晾镑皂戈铁耪颐爷各章秤振没面凯剂茨怖饯怎腔阮队圣慨畸潍隔堪鳞教孔刹镣家斜驻雾垣铁壬靖牙恰钒毡燃片婴符巢婉姜咒脚旨挛磅喘徒鞘集擒倾螺贼真疑绦枣倔赎忿太贿伴或巨职业技术学院成人教育学院毕 业 论 文 姓 名： 层 次： 专业班级：机电一体化设计题目

2、： 矿井供电系统设计 指导教师： 职称： 又衡殴广猫句勺纲羹珍涎柱蕴理犬千境怒苟釜声棘肌免氯平辙颐瓤惜咽忱没旧抱君巷仇葛肾揍匠羌点奖坯怜撼尹散师逝沧弄牵惰梭超初筒递绸派袍启椎港壶产怠韦到伴怪伯代顾摇朱臆滨赔兵纽券箔捂阔碾验伏粕悉拌透指聪烛纳酣副嘱滁肺遍冒吱娄姜轧噪悸讽被握迁拈啤鞭届乙妄戊唬摈那暮渡邑毯挣掏镀刹攀贬潍灯怖桥摹柜辈聘痊瞪炸饮懈忻东秘语势佃疽拙矽蜀笼雅乔钾梧罕庆哦骨霓殖虐答挖临仅贱蓄砰农患滁蝶分族戳窿痈吝诲梳动铰臆般颂胰具凑悲时冗谬戮苍框渺蕾跌砷丛萍齿垄啥掉涩参蚕拭釉扑斤支族挪崭爆瓤邱氖祟牢该网泡还诱肢址似膀铁峙厨溢造宜溢别荣溅刽脏疚断玖矿井供电系统设计煤矿机电专业东理刺娘豁碴屯可硕

3、铂扫阐软奔柏夏空社饱茸奸佳资凳葫哮炼酞碧肪蓝砚贬坎艳垒认像卧职寿哀像职岩讨揖订折镁雏芹女鉴榴轿盲身歌颖投娇诊霞姐原草炽捌泡泞忘返愁柿颖叹丘裙算兢儒沾鲤著享垢射哪靛吸三墟犁卜崇填幌俐饼隙益脓胀黍椒碟张累源相箱靴城织夹蒋找打羚嚣吵玉乳姻搽愁番怜孕仔难起狱叭辉矾礼亲腰揽钮承酪朱躇著瞎乐嗓州退纫腮揽膨进侈资力撩暗嚼歉景粒株伴譬琳油摧捍龋椰蝴抵蓉捎椿彰品有杂越初斌尔姑窄陶扛油幽啡丹桩纫贼烷花凑泵愿垒交躯颇捉饺扔鞠钉贼狠猜缺演令赣妻仔拆粒歉曝爬惰疼竣陇卒驱嗜跌债挫饮祁谰囚肌程谢皑灶敛逞实炸筏愚计面鲁铬职业技术学院职业技术学院成人教育学院成人教育学院毕毕 业业 论论 文文 姓姓 名：名： 层层 次：次： 专

4、业班级：专业班级：机电一体化机电一体化设计题目：设计题目： 矿井供电系统设计矿井供电系统设计 指导教师：指导教师： 职称：职称： 20142014 年年 1111 月月 2020 日日摘摘 要要本设计讲述供电系统中各电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器、电缆的选择方法，并对其的整定及校验，书中详细叙述了电缆及设备的选择原则，井下供电系统采取各种保护的重要性。本设计方案根据煤矿安全规程 、 煤矿工业设计规范 ，坚持从实际出发、联系理论知识，在设计过程中，通过各方面的考虑，选用新型产品，应用新技术，满足供电的可靠性、安全性、经济性及技术合理性。通过设计并与本矿实际相结合，了解了煤矿供电系统运行

5、和供电设备管理情况和煤矿生产管理的基本知识，使自己具有一定的理论知识的同时，又具有较强的实际操作能力及解决实际工程问题的能力，根据矿井的实际情况，在老师和单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范。听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对矿所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。关键词：矿井 供电 系统 设计目录目录绪 论 .1第一章 井田概况.211 交通位置.212 地形、地貌及水文.313 气象及地震.314 矿区经济状况.4第二章 地质特征.62、1 地层 .62、2 构造 .1023 煤层 .1324 矿井水文地质.1425 矿井开采条件 .15第三章

6、 供电系统.163.1 供电电源.163.2 电源线路截面选择 .163.3 矿井 10kv 变电所 .21第四章 采区低压控制电器的选择.284.1 低压电器电器选择原则.284.2、低压电器电器容量及整定计算 .28第五章 低压保护装置的选择和整定.305.1 低压电网短路保护装置整定细则规定 .305、2 保护装置的整定与校验 .30第六章 高压配电箱的选择和整定.346、1 高压配电箱的选择原则 .346、2 高压配电箱的选择.346、3 高压配电箱的整定和灵敏度的校验 .35第七章 井下漏电保护装置的选择.367、1 井下漏电保护装置的作用.36第八章 井下保护接地系统 .38结 束

7、 语.39致 谢 词.40参考文献 .41绪绪 论论一、本设计的目标 通过矿井的技改扩能，让我们知道矿井原供电系统不能满足技改后矿井的需要，为了有一个更完善的供电系统，并在“以风定产” “一通三防”的前提条件下，我们深深地清楚供电对矿井的重要性，以致通过供电系统的优化设计，来实现安全高效矿井；供电系统全以技改后进行设计。二、本设计内容体系结构通过供电理论方面的学习并与我矿矿井供电系统实际相结合，对矿井供电系统资料的掌握，来优化原有不足的供电系统，使设计出的供电系统达到最大优化。设计内容体系具体如下：1)矿井概况。介绍矿井的地理位置、生产现状、通风结构、劳动组织等。2)矿井电气设备的设计过程，如

8、高压配电箱、变压器、电缆的选择方法，并对其的整定及校验，3)概算供电费用。本着经济合理的原则，以最低的成本来换取最丰厚的利益。4）井下供电系统各种保护的整定及校验。第一章第一章 井田概况井田概况11 交通位置交通位置煤矿位于市昭阳区 15方向，直距约 20km。属昭阳区靖安乡管辖，矿权区长约 1.24km，平均宽约 0.80km，面积 0.9950km2，为含煤区一小矿。图 1 交通位置示意图红岩煤矿 其地理坐标为： 东经：10349451035032 北纬：273601273638煤矿有简易公路与 213 国道相连，距 213 国道 7 公里，距市区约 44km，距内（内江）昆（昆明）铁路站

9、约 47km，交通条件较好,详见交通位置示意图。12 地形、地貌及水文地形、地貌及水文煤矿地处云贵高原北部斜坡地带，境内山峦起伏，沟壑纵横，属高寒山区，地势东高，西低，地形高差较大；山脉走向与地层走向大致相同，为北东至南西向的线状山脉。西部陡峭，东部较缓,山高谷深，地形切割剧烈，沟谷两岸陡峻，多形成“v”谷。最高点为矿区东南部大尖山，海拔高程为 3014m，最低点为矿区西北侧的沟谷，海拔高程为 1895m，最大相对高差为 1119m，地貌类型属高中山构造侵蚀溶蚀地貌。区内沟谷发育，无大的地表水体，仅在矿区外围西南有季节性溪流干海沟、箐沟汇入矿区西侧的百顺小河，百顺小河自南往北汇入大观河。地表水

10、靠大气降雨补给,比降大，流量动态变化大，雨季和强降雨时，河水猛涨；旱季节则流量较小，甚至断流。矿区区域上处于大观河和落泽河分水岭地带，地表水和地下水以分水岭的西界分别流入矿区西侧的大关河上游支流，属大关河流域金沙江水系。13 气象及地震气象及地震区内属高原性气候区，由于高差较大，气候的垂直分带较为明显。河谷地带常年炎热，高海拔地区则常常阴雨绵绵，雾罩期长。据当地气象资料，全年无云晴天较多，年最多日照可达 210220 天，而 11 月至次年的 5 月为旱季，气候干燥，风沙大；雨季集中 511 月份，占全年降雨量的 89以上,年平均降雨量为 8501000mm。11 月至次年 3 月似为霜期，其

11、余月份多为雨雾蒙蒙天气。历年平均气温 11.2，1 月气温最低，月平均气温 2；7 月气温最高，月平均气温 19.8。极端最高气温 35.5,最低气温3.7。刮风时间较多，一般为 23 级，以西北风为主，东南风次之，其潮湿寒冷气候显示出滇东北高寒山区气候特征。地区位于我国地震活动最强的南北向地震带东翼，境内断裂发育，地震活动频繁。根据云南省地震局资料，有历史记载以来地区发生过多次地震,其中 5.0 级地震以上有 6 次。1844 年 8 月在永善的长坪发生过 6.5 级强烈地震，1917 年 7 月 31日在大关县吉利镇发生过 6.5 级强烈地震；1974 年 5 月 10 日地区发生过 7.

12、1 级强烈地震，云南省永善、大关、盐津、绥江等县和四川省的雷波县受到不同程度的破坏。地区 2003 年 11 月 27 日曾发生 5.1 级地震，波及镇雄、威信两县；地区 2003年 8 月 10 日下午 6 时 26 分，在鲁甸县桃源一带发生 5.6 级强烈地震，全市十一县区均有震感；2004 年 8 月 10 日，市鲁甸县发生 5.6 级地震，造成鲁甸、昭阳等地受损；2006 年 7 月 22 日，市盐津县发生 5.1 级地震，建筑物损坏较为严重，内昆铁路中断。地震波及市盐津县大部分乡镇和邻近的大关、彝良、永善等县，周围其他县区也有强烈震感。根据云建抗1993第 44 号，本区抗震设防基本

13、烈度为七度，设计地震高峰加速度值为 0.15g。14 矿区经济状况矿区经济状况云南省昭阳区人口众多，是市经济较为发达的地区，交通相对方便，平坝河谷地区经济发展相对较快，工业基础较好；但山区自然条件较恶劣，经济较落后，工矿企业单一且不发达，是国家重点扶持的县区。为此，云南省市昭阳区政府在未来的发展战略中着重把丰富的煤炭资源开发列在优先位置，以实现资源优势转化为经济优势，并将其培育为全区经济发展的支柱产业，以此带动其他产业的发展，实现全区经济的快速发展。矿区为偏远山区，以汉族为主，有少量的苗族、彝族、回族等杂居，人口较多，劳动力较充沛，工农业不发达，经济条件较差。主产玉米、洋芋、荞麦，主要经济作物

14、为油菜籽，产野生天麻、三七、杜仲等名贵中药材。1、5 水源和电源目前矿井正在建设双回路供电，电源来自靖安乡供电所，供电距离 9km；矿井备用电源配备了两台备用柴油发电机组， （一台 300kw，型号：jsi300,专供地面用电；另一台 500kw，型号：jsi500-14，专供井下用电）型号为 bfv626，功率为456kw。发电机供电能够满足井下通风、提升、排水、运输等需求。拟扩矿区位于北顺村的箐沟,该沟为季节性溪沟,水量不稳定；主平硐探井（d3）岩溶含水层涌水量平均为 10342。08m3 /d，最大为 13065 m3 /d。水质清澈，水化学类型为 hco-3-ca2+.mg2+。目前由

15、于尚未进行建井和开采，用水量较少，矿井水直接排放未于利用，在今后建井和开采时，可将矿井水直接利用为生产和生活用水，水量足以满足矿山使用，但在作为生活用水使用时，建议定期做水质化验。第二章第二章 地质特征地质特征2、1 地层地层区内出露地层由新至老有：新生界第四系（q）及古生界二叠系上统峨眉山玄武岩组（p2） ；古生界二叠系下统茅口组（p1m） 、栖霞组（p1q） 、梁山组（p1l） ；石炭系中统威宁组（c2wn） 、石炭系下统摆佐组（c1b） 、上司+旧司组（c1sh+js） 、万寿山组（c1w） 、金子沟组（c1j） ；泥盆系上统（d3）泥盆系中统曲靖组（d2 q） 。(详见表 2)。表表

16、2 区区 域域 地地 层层 表表时代地层名称厚度(m)岩 性 简 述q第四系0-30为坡积物、残积物和冲积物。不整合于以下各地层。p2峨眉山玄武岩组18-516以暗绿色杏仁状玄武岩为主，夹凝灰岩薄层。与下伏地层呈假整合接触。p1m茅口组112-641为灰、灰白色灰岩夹泥灰岩。与下伏地层呈整合接触。 p1q栖霞组76-430为浅灰、灰白色夹白云岩及生物碎屑灰岩。与下伏地层呈整合接触。p1l梁山组2-100为灰黑、黄绿、紫红色泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤线。与下伏地层呈假整合接触。c2wn威宁组33-386为灰、灰白色灰岩夹生物碎屑灰岩。与下伏地层呈整合接触。c1b摆佐组63-182为灰、灰白色灰

17、岩夹白云岩。与下伏地层呈整合接触。c1sh上司组68-129为灰黑、灰色灰岩，含燧石灰岩、泥岩。与下伏地层呈整合接触。c1js旧司组32-94为灰、灰黑色灰岩、燧石灰岩夹泥岩，与下伏地层呈整合接触。c1w万寿山组35-145为灰黑、褐黄色砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层。与下伏地层呈整合接触。c1j金子沟组41-609为灰白、深灰色灰岩含燧石灰岩及白云岩。与下伏地层呈整合接触。d352-289为灰、深灰色结晶白云岩，灰色灰岩。与下伏地层呈整合接触。d2q曲靖组137-1081为浅灰色白云岩、生物碎屑灰岩夹紫色细砂岩、泥岩。照片照片 3 煤矿区地层剖面示意图煤矿区地层剖面示意图一、第四系（q）主要由坡、

18、残积和冲、洪积物等构成，多分布在坡麓、低洼地、沟谷及河床边滩部位。成份为玄武岩碎石、杂色粘土、亚粘土、砂粒等，一般厚 030m，与下伏各地层呈不整合接触。二、二叠系（p）一）二叠系下统峨眉山玄武岩组（p2）主要分布在勘探区东部，地形上多形成缓坡地带。火山喷发熔岩，灰绿色、深灰色，风化后呈黄褐黄绿色，致密、坚硬，气孔状、杏仁状玄武岩。局部含孔雀石，偶见细小长石斑晶。其成份主要由基性斜长石和玻璃质组成，次为绿泥石、方解石等，与下伏地层假整合接触。出露厚度约 630m。二）二叠系下统茅口组（p1m）广泛分布于勘探区中部和东南部，地形上呈带状分布，多形成陡岩。常见溶蚀形成的洼地、漏斗等。为一套浅海相碳

19、酸盐沉积，以深灰、灰黑色细晶质厚层状灰岩为主，夹灰白色隐晶中厚层状灰岩及生物碎屑灰岩，局部含较多筵类、珊瑚、腕足类、瓣腮类动物化石：neoschwagerina sp.，verbeekina verbeeki（geinitz） ，yabeina sp.，v.（armenina） ？ sp.，schwagerina sp.，verbeekina sp.，chusenlla ？ sp.等。与下伏地层呈整合接触；厚度 242.13371.25 m，平均厚度 287.67m。三）二叠系下统栖霞组（p1q）分布于勘探区中部和东南部，地形上呈带状分布，多形成陡岩。为浅海相碳酸盐沉积，以灰、灰白色隐晶细晶质

20、厚层状灰岩为主，夹生物碎屑灰岩和少量白云岩、钙质白云岩、假鲕状灰岩薄层，显水平层理。局部灰岩具白云岩化，显虎斑状构造，局部含燧石结核；上部含筵类、珊瑚、苔癣等化石。底部夹灰白色薄中厚层状粉砂岩。含蜓：misellina sp.，nankinella cf.inflata,staffella sp., pisolina sp.；珊瑚:protomichelinia sp.,wentzelella sp.,yatsengia sp.；腕足类:dictyoclostus sp.,linoproductus sp.；瓣鳃类：auiculopecten sp.；苔藓类：pseudobatostomell

21、a sp.等化石。与下伏地层呈整合接触，厚 196.69233.62m，平均厚度 209.65m。四）二叠系下统梁山组（p1l）主要分布于勘探区西部，地形上呈带状分布，由于抗风化能力弱，地表多形成缓平台。为陆相沉积，以浅灰、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，下部为紫红色薄中厚层状粉砂岩、泥岩夹泥质灰岩，粉砂中含少量的钙质结核；上部为浅灰色薄中厚层状粉砂岩、泥岩及煤线，并含黄铁矿结核及植物化石 lepidodendron。勘探区北部局部地段见厚约 2m 左右的菱铁矿层。与下伏地层呈假整合接触。该组地层厚9.4838.53m，平均厚度 28.77m。三、石炭系（c）一）石炭系中统威宁组（c2wn）主

22、要分布于勘探区西部，地形上呈带状分布，多形成陡岩。为一套浅海相碳酸盐沉积，为灰、灰白色厚层状细晶粗晶质灰岩、白云岩(见图版：照片 3-1-5)夹生物碎屑灰岩、块状微粒灰岩薄层，底部含少量燧石团块。含珊瑚 lithosthotionanellatingi chi， carinophyllum sp.；蜓 staffella sp.，profusulinella rhoboisdes(lee et chen)，p.sp化石。与下伏地层呈整合接触；该组地层厚 47.1265.89m，平均厚度 59.51m。二）石炭系下统摆佐组（c1b）主要分布于勘探区西部，地形上呈带状分布，多形成陡坎。为海相碳酸盐

23、沉积。下部为灰白色带肉红色厚层状隐晶质块状钙质灰岩夹黄绿色泥岩薄层(见图版：照片 3-1-6)；中部灰白色中厚层状灰岩及紫红色粗晶钙质白云岩；上部灰白色厚层状生物碎屑灰岩、白云岩。含白色燧石团块，局部见假鲕状构造，含珊瑚:caninia sp.， syringopora sp.； 蜓 eostaffella sp.， millerella sp., 腕足类：linoproduclus sp.化石。与下伏地层呈整合接触；地层厚 77.92165.79m，平均厚度 146.80m。三）石炭系下统上司、旧司组（c1sh+js）主要分布于勘探区西部，地形上多形成斜坡地带。为浅海相碳酸盐沉积。下部为灰黑

24、色中厚层状隐晶质生物碎屑灰岩夹黑色燧石薄层及黄色钙质页岩薄层，中部为灰色厚层状细晶生物碎屑灰岩夹灰色泥岩薄层；上部为灰黑色中厚层状粗晶质鲕状灰岩，夹黄色钙质砂岩薄层。含蜓 eostaffella sp.，珊瑚: palaeosmilia cf .sororia(reed)，syringopora sp.；arachnolasma sp.； millerella sp.，腕足类：pugilis cf. humanesis（ozaki）化石。与下伏地层呈整合接触；地层厚 87.39106.98m，平均厚度 92.19m。四）石炭系下统万寿山组（c1w）为勘探区内主要含煤地层，地形上呈带状分布，由于

25、抗风化能力弱，多形成缓平台。主要为灰色、灰黑色、深灰色薄中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、钙质粉砂岩、炭质泥岩及煤组成。局部含蜓 eostaffella sp.，珊瑚: palaeosmilia cf .sororia(reed)，syringopora sp.；arachnolasma sp.； millerella sp，腕足类：pugilis cf. humanesis（ozaki）化石。由南向北地层有变薄现象。含煤 38 层，其中可采煤层 1层，一般厚约 2m，可采煤层赋存于下部。与下伏地层整合接触；地层厚36.8047.17m，平均厚度 42.80m。五）石炭系下统金子沟组（

26、c1j）分布于勘探区西部，下部深灰、灰白色厚层状灰岩及块状含燧石钙质白云岩，含燧石结核；上部灰、灰白色薄层灰岩夹白云岩，产珊瑚：sgringopora cf . gracilis keyserling ；腕足类:camarotoechia cf . xuanchengensis ching 等化石。与下伏地层假整合接触；地层厚 22.233.02m，平均厚度 27.61m。四、泥盆系（d）泥盆系上统（d3）分布于勘探区西部，出露不全。为浅海、海湾相沉积，下部为黑灰色厚层状粗晶质白云岩、灰色中厚层状灰岩夹黄色泥岩、灰黑色中粒中厚层状白云岩。中部深灰色厚层白云岩、灰黑色中厚层状粗晶白云岩；上部灰色

27、、灰白色中厚层状白云质灰岩，夹薄层状灰岩及灰黑色硅质岩。产腕足类: yunnanella sp.，camarotoechia sublivoniforms，productella. sp.，chsikua-ngshanensis var. bifurcata；珊瑚：disphy-llumirr yoh，d.cf.longiseptatum yoh，pexiphyllum；瓣鳃类：posidonia? sp 化石。与下伏地层整合接触。2、2 构造构造本区构造位于川滇南北向构造带北段东缘与滇东北北东向构造带的交接部位，大地构造单元属扬子准地台（一级）滇东台褶带（二级）滇东北台褶束（三级） 。主要构

28、造格架为燕山期运动的产物，以南北向构造、北东向构造最为明显，二者以明显的联合、复合关系交织在一起。构造总体以北东向展布为主，北西南东向展布次之。构造形式主要表现为断裂和褶皱，详见区域构造示意图（图 4） 。现将与矿区相关的构造简述如下：五寨向斜：自唐家沟起往北东经五寨至老君山北。该向斜两翼出露不对称，南东翼被新寨子断裂所切，北西翼保存完好。地层走向北东，倾角较平缓，为 1015，中段变陡，为 3550，南西段被上第三系及第四系不整合覆盖。枢扭起伏不大，轴线方向为北东向，为一舒缓开阔的向斜，煤矿位于五寨向斜的北西翼。矿区位于五寨向斜的北西翼，地层走向为北东向，倾向东南（80135） ，倾角143

29、6之间，一般为 25。为一单斜构造。含煤地层沿走向和倾向有一定起伏变化，形成次级小褶曲。在矿井中未发现大的断层，仅见落差小于 10m 的正断层 1 条（见照片 8） ，对煤矿开采影响不大。地表共发现落差 15m 以上断层 3 条，详见断层特征一览表（表 321） 。各断层特征简述如下：表表 5 煤矿断层特征一览表煤矿断层特征一览表产状（度）控制程度断层编号断层性质延伸长度(km)倾向()倾角()落差(m)两盘接触关系(上盘/下盘)对采煤影响程度有效控制结论f1正断层2.5030-6070-7550上盘p1m、p2与下盘p1m、p1i+q 直接接触对深部煤层开采影响较大地面 12个点基本查明f2

30、逆断层0.701806520下盘 p1q与上盘c2wn 直接接触对深部煤层开采影响不大地面 8 个点基本查明f3正断层0.452206015上盘 c1j与下盘c1w 直接接触对浅部部煤层开采有影响地面 3 个点，井下1 个点查明f1正断层0.209570i=41.98a, 电源线路安全载流量符合要求。(2)、按电压损失校验电源线路截面：查表得线路 lgj-350 型钢芯铝绞线单位负荷矩电压损失百分数；当 cos=0.9时为 0.824%/mw.km.计算有功电力负荷 654.4kw.来至荥经县木梯岩电站电源线路电压降（长度 8km）u1%=0.654480.824%=4.31%5%.合格来至荥

31、经县皇仪乡岗上电站电源线路电压降（长度 3km）u2%=0.654430.824%=1.62%5%.合格根据以上计算结果，矿井双回路电源线路选用 lgj-350 型钢芯铝绞线，并能为矿井后期扩能留有余量。矿井采用双回路电源线路，当任一回路出现故障或检修时，另一回路可承担井下所供范围内全部负荷用电。3.2 电力负荷设备总台数： 43 台设备工作台数： 34 台设备总容量： 1383.3kw设备工作容量： 1006.4kw有功负荷： 654.4kw无功负荷： 396.24kvar功率因数： 0.76补偿用电容器总容量： 150kvar补偿后无功负荷： 246.24kvar 补偿后功率因数： 0.9

32、4吨煤耗电量： 37.9kw.h/t附电力负荷统计表。 电力负荷计算表数量（台）设备容量（kw)计算负荷 有功 无功视在序号用电设备名称电压（v）总数工作总容量工作容量需要系数costg kw kvarkva最大负荷利用小时数年耗电量(kw.h)选用变压器(kva)一、井下负荷 1刮板输送机6602260600.680.71.0240.841.6239601615682煤电钻127424.82.40.50.61.331.21.606607923刮板转载机6601122220.680.71.0214.9615.26396059241.64提升车绞车6603366660.60.71.0239.64

33、0.40660261365局部通风机6604244220.90.80.7519.814.8518.007920156816506乳化液泵6601155550.70.80.738.528.8813205082057探水钻66011440.40.71.021.61.638潮式喷浆机660115.55.50.40.71.022.22.249信号及照明127220.90.90.481.80.87792014256小计2117365.5341.1230.54207.51310.172*400电力负荷计算表数量（台）设备容量（kw)计算负荷 有功 无功视在序号用电设备名称电压（v）总数工作总容量工作容量需

34、要系数costg kw kvarkva最大负荷利用小时数年耗电量(kw.h)选用变压器(kva)二风井负荷1主要通风机380213001500.90.80.75135101.25876013140002空压机38021150750.80.80.756045.0033002475003其他380/22010100.70.71.0277计636103100.8265.8201.20333.33补偿后0.93265.8105.20285.862400补偿电容96三地面负荷1提升绞车380111101100.80.71.028889.7833003630002木工加工房380

35、/22012.812.80.40.61.335.126.831980253443矿灯充电2204.54.50.80.80.753.62.704620207904生活设施380/22025250.90.850.6222.513.942310577505机修车间380/2206636360.40.61.3314.419.2237606其他380/22020200.50.71.021010.202165033000合计1010246.3246.30.760.86165162.75231.82460204补偿后 0.9316566.75178.02250补偿电容 96 全矿合计3.3 矿井矿井 10k

36、v 变电所变电所（一）电气主接线煤矿地面 10kv 变电所设于主斜井工业广场内，根据配电所负荷、电源及出线回路数，变电所的 10kv 母线采用单母线分段接线。（二）主要电气设备选择及安装布置煤矿地面 10kv 变电所 10kv 配电装置选用 gg-1a(f)型户内交流金属铠装中置式开关设备，配用 vd4-12 型真空断路器。配电所为单层布置，10kv配电系统开关柜采用单列双通道布置。10kv 电容补偿采用 xygwkj-600/10-50ak 型高压无功智能补偿成套装置，分别接于 10kv 不同母线段上，装置布置于 10kv 配电室一侧。10kv 电源进线线路均采用架空进线方式，其余全部进出线

37、均采用电缆方式出线。（三）所用电源及直流电源煤矿地面 10kv 变电所用电设所用电屏，电源进线为两回，电源进线接自主变电所内低压配电室不同母线段，可互为备用，自动切换。煤矿地面 10kv 变电所操作电源选用 gzdw 型智能高频开关直流电源柜，直流系统电压为 220v，容量 40ah,以作为配电所、保护、自动装置、信号及事故照明之用。（四）控制、保护及测量系统煤矿地面 10kv 变电所设成套微机综合自动化系统，变电所 10kv 断路器、10kv 母线分段、主变压器出线、10kv 电容器组出线断路器、各馈出线路断路器均可在主控制室集中操作，也可就地操作。根据变电所线情况及继电保护规程规范要求，变

38、电所电气设备继电保护及自动装置配置如下：（1）10kv 馈出线设置二相三段式电流保护、小电流接地报警（跳闸） ；（2）10kv 母联设置二相三段式电流保护，合闸后保护自动退出；（3）10kv pt 设置母线接地信号、pt 断线、pt 切换互锁保护。（4）10kv 进线设置过流保护。（五）过电压保护及接地装置为防止直击雷及雷电波侵入、过电压等设置相应的保护设施。变电所设置避雷网进行防雷保护，变电所各段及 10kv 母线均设有过电压保护器。变电所设主接地网，其工频接地电阻不大于 4。电气设备金属外壳、设备构架、支架、开关柜及控制保护屏基础槽钢或角钢、电缆金属外皮等均就近与主接地网连接。（六）配电所

39、照明变电所常用照明采用交流 220v 电源。10kv 配电室及电容器室采用墙壁式组合灯具，其余各室内及室外照明均采用普通荧光灯、白炽灯、工厂灯等进行直接照明。室外变压器、配电设备及道路等，采取分散局部照明。事故照明采用直流 220v 电源。事故照明灯正常时由交流供电，事故时自动切换至直流电源供电回路。10kv 配电室、380v 配电室、室内走廊等装设事故照明。3.4 地面供配电3.4.1 地面供配电系统矿井地面供配电采用 10kv 和 380/220v 两级电压，一、二级用电负荷采用双电源供电。当矿井一回供电电源发生故障，另一电源可担负矿井全部负荷容量。在矿井地面设有一座矿井变电所和一个风井房

40、变电亭。地面变压器为中性点接地方式，地面电器设备为保护接零，零线重复接地，地面变电所设接地网，其接地电阻植不大于 4。（1）矿井变电所：在+2136m 主井工业广场设一座 10/0.4kv 矿井地面变电所。该所建筑面积180m2， ，包括高压开关间、低压配电间、控制室、检修材料及工具存放间等。矿井主变电所的 10kv 母线为单母线分段接线，母联开关为真空断路器。10kv 选用 gg-1a(f)型户内交流金属铠装中置式开关设备，共 14 台，其中进线柜 2 台，馈出柜 8 台（其中至井下 2 台、地面工广场 2 台、风井 2 台、电容柜2 台） ，母联柜 2 台，pt 柜 2 台，14 台柜成单

41、列双通道排列。10kv 线路终端设户外式隔离开关和氧化锌避雷器各 1 组。10kv 进线为架空进线，出线采用电缆，且沿电缆沟敷设。该变电所担负向全矿井供配电任务。矿井变电所低压配电室 0.4kv 为单母线分段接线。0.4kv 低压开关柜选用ggd1 型组合式开关柜，共 8 台。向矿灯房、机修车间、办公楼及职工生活区供电。压风机房、机修车间、矿灯房、办公室 、职工住宅等处设低压配电点，各配电点的电源由矿井地面变电所以 0.4kv 单回路电缆馈出压风机房双回路供电，低压电缆沿电缆沟与高压电缆同沟敷设。8 台低压配电柜组成单列双通道排列。矿井变电所设有 2 台 s11-mr-250/10/0.4 型

42、变压器，中性点为接地方式，地面电气设备为保护接零，零线重复接地。矿井地面变电所设接地网，其接地电阻值不大于 4。变压器均为室外布置，并设围栏。地面照明电压为 220v，采用三相四线制。矿井的生产照明和生活照明分开供电。充电房、住宅及办公室采用荧光灯；机修车间、木工房等机器房采用白炽灯；地面变电所和化验室用混光灯；道路及工业广埸用高压汞灯或高压钠灯照明。地面变电所、压风机房、调度室设应急照明。矿井地面低压配电所自然功率因数为 0.74，补偿后功率因数为 0.93。选用ggj1-01 型电容器自动补偿柜，作低压母线集中补偿，补偿静电电容器96kvar。附地面变电所供电系统图； （2） 、风井房变电

43、亭：在+1049m 回风平硐井口附近 80m 处设置一座 10/0.4kv 风井房变电亭。风井房变电亭两回路电源接自矿井地面 10kv 变电所不同母线段上，供电线路采用 lgj-35 型架空线，单回路线路长 2.1km。变压器进线侧采用户外跌落式熔断器进行保护，变压器选用 s11-mr-400/10 型变压器 2 台，所内设有 ggd1 型配电柜，共 7 台，0.4kv 母线采用单母线分段结线，母联开关为空气断路器。0.4kv 低压配电柜采用单列双通道布置。主要通风机、瓦斯抽放泵和空气压缩机分接在不同的低压母线段上。风井房变电亭变压器均为室外布置，并设围栏。风井房变电亭变压器中性点为接地方式。

44、地面电气设备为保护接零，零线重复接地。风井变电所设接地网，网内设水平均压带，接地网的总接地电阻值小于 4。风井变电亭自然功率因数为 0.79，补偿后功率因数为 0.93。风井变电所选用 ggj1-01 型电容器自动补偿柜，作低压母线集中补偿，补偿静电电容器48kvar。附风井房变电亭供电系统图； 3.5 井下供配电（1）下井电压及电源1、经统计井下设备工作容量 459.1kw,有功功率 316.97kw，无功功率273.94kvar, 视在功率 418.94kva，功率因数 0.75。 2、根据统计的井下用电负荷量和矿井开拓开采部署，设 2 回电缆下井至+818m 水平中央变电所。电缆采用吊钩

45、悬挂，悬挂点间距为 3m.（2）下井高压电缆选择1、选择原则1、按经济电流密度计算选定电缆截面，对于输送容量较大，年最大负荷利用的小时数较高的高压电缆尤其应按经济电流密度对其截面进行计算。2、按最大持续负荷电流校验电缆截面，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。3、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，一般在电缆首端选定短路点。井下主变电所馈出线的最小截面，如果采用的铝芯电缆时，应该不小于 50mm2 。4、按正常负荷及有一条井下电缆发生故障时，分别校验电缆的电缆的电压损失。5、固定敷设的高压电缆型号按以下原则确定：在立井井筒或倾角 45及其以上的井筒内，

46、应采用钢丝铠装不滴流铅包纸绝缘电缆，钢丝铠装交联聚乙烯绝缘电缆，钢丝铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢丝铠装铅包纸绝缘电缆。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，钢带铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢带铠装铅包纸绝缘电缆。在进风斜井，井底车场及其附近，主变电所至采区变电所之间的电缆，可以采用铅芯电缆，其它地点必须采用铜芯电缆。6、移动变电站应采用监视型屏蔽橡胶电缆。2、选择步骤1、按经济电流密度选择电缆截面:a1=in/nj=24.4/12.25 =10.84 mm2式中： a电缆的计算截面, mm2；in电缆中正常负荷时持续电流，in=sb1/(ue cos) =316.97/(

47、 3100.75) =24.4；3n同时工作的电缆根数，n=1；j经济电流密度，a/mm2,见设指表 2-18，铜芯电缆取 j=2.25 a/mm2；由设指表 2-9 查取电缆型号为：myjv22-8.7/10- 335 煤矿用交联聚乙烯钢带铠装电缆2、校验方法： （1） 、按持续允许电流校验电缆截面： kip=(60.345 180.9)aia=24.4a式中： ip环境温度为 25 度时电缆允许载流量,a,由设指表 2-8 查取 ip=135；k环境温度不同时载流量的校正系数,由设指表 2-6 查取：0.447k1.34；ia持续工作电流, ia= 316.97/( 100.75) =24

48、.4 a3kip =(60.345 180.9)aia,符合要求。 （2）电缆短路时的热稳定条件检验电缆截面,取短路点在电缆首端,取井下主变电所容量为 50mva,则id（3） = sd/(up) 3 =(50103)/( 10) 3 =4582.1 a amin = (id（3）)/ctj =(4582.1)/1590.25 =14.41mm2a1=35 mm2 符合要求。式中： amin电缆最小截面, mm2；id（3）主变电所母线最大运行方式时的短路电流,a；tj短路电流作用假想时间,s；对井下开关取 0.25s；c 热稳定系数, 由设指查取 c=159； (3)、按电压损失校验电缆截面

49、：u% =kpl/1000 =1.836316.971/1000 =0.582%7% 故满足要求。式中： u%电缆电缆中电压损失的百分数；k兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数, 由设指表 2-15 查取10kv 铜芯电缆兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失 k=1.836；p电缆输送的有功功率；7%允许电压损失百分数；根据以上计算结果，考虑矿井的后续发展，入井双回路高压电缆选用myjv22-8.7/10，335 煤矿用交联绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆。采用电压降校验电缆截面，单回路承担所供范围内的全部负荷时，电缆电压降为 0.582%，所选电缆符合要求。双回路电缆，当任一回路出现故障或检修时，另一回

50、路可承担井下所供范围内全部负荷用电。（3）井下供电系统1、中央变电所中央变电所设置在主斜井下部车场附近，中央变电所和中央水泵房联布置。中央变电所主要为中央水泵房和+775m 水平水泵房提供 660v 低压供电电 源；为一带区变电所提供 10kv 高压供电电源。中央变电所全长为 26m，硐室断面宽 4.2m，设出入口两处，硐室砌碹刷白，并装设向外开的防火铁门及铁栅栏门。+818m 水平中央变电所内的 10kv 高压母线为单母线分段接线，10kv 开关选用 pbg-10 型矿用隔爆型智能化高压真空配电装置 7 台。变电所内利用现有2 台矿用隔爆型干式变压器，型号为 kbsgzy-200/10 型（

51、10/0.69kv,200kva）变压器，正常运行时 2 台变压器分列运行，故障时可互为备用。变电所内 0.69kv 母线为单母线分段接线，0.69kv 进线总开关选用 kbz-400 型矿用隔爆真空馈电开关，馈出开关选用 kbz-200 型矿用隔爆真空馈电开关。 kbz 系列开关具有漏电闭锁和选择性漏电保护功能，能达到对 0.69kv 系统的绝缘监测及选择性漏电保护。+818m 水泵房水泵选用 qjz-300j-55 矿用隔爆型自耦减压起动器控制。+775 水泵房水泵选用 qbz-30d 矿用隔爆型真空磁力起动器控制。附中央变电所供电系统图； 2、带区变电所带区变电所内的 10kv 高压母线

52、为单母线分段接线，10kv 开关选用 pbg-10 矿用隔爆型智能化高压真空配电装置 6 台。变电所内设 3 台矿用隔爆型干式变压器，其中 2 台型号为 kbsg-400/10 型（10/0.69kv,400kva）变压器，正常运行时 2 台变压器分列运行，故障时可互为备用；1 台型号为 kbsg-50/10 型（10/0.69kv,50kva）变压器，该变压器为局部通风机“三专”供电专用变压器。变电所内 kbsg-400/10 型侧 0.69kv 母线为单母线分段接线，0.69kv 进线总开选用 kbz-400 型矿用隔爆真空馈电开关，馈出开关选用 kbz-200 型矿用隔爆真空馈电开关。变

53、电所内 kbsg-50/10 型侧 0.69kv 母线为单母线接线，馈出总开关和分开关选用 kbz-200 型矿用隔爆真空馈电开关。kbz 系列开关具有漏电闭锁和选择性漏电保护功能，能达到对 0.69kv 系统的绝缘监测及选择性漏电保护。附带区变电所供电系统图；第四章第四章 采区低压控制电器的选择采区低压控制电器的选择4.1 低压电器电器选择原则低压电器电器选择原则1）按环境要求，采区一律选用隔爆型或隔爆兼本质安全型电器。2）按电器额定参数选择低压控制电器的额定电流要大于或等于用电设备的持续工作电流，其额定电压也应与电网的额定电压相符合。控制电器的分断能力，电流应不小于通过它的最大三相短路电流

54、。3）工作机械对控制的要求选择(1) 工作线路总开关和分路开关一般选用自动馈电开关，如新系列的kbz 型自动馈电开关。(2) 不需要远方控制或经常起动的设备，如照明变压器，一般选用手动起动器，如 qbz 型等。(3) 需要远方控制，程控或频繁起动的机械，如采煤机、装岩机、输送机等一般选用 qbz 型磁力起动器或新系列隔爆型磁力起动器等。(4) 需要经常正、反转控制的机械，如回柱绞车、调度绞车等，一般选用 qbz80n 型或新系列可逆磁力起动器等。开关电器的保护装置，要适应电网和工作机械的保护要求：变压器二次的总开关要有过电流和漏电保护。变电所内各分路的配出开关及各配电点的进线开关要有过电流保护

55、。大型采掘机械，如采煤机组、掘进机组等需要短路保护、过负荷保护，有条件的增设漏电闭锁保护。一般小型机械，如电钻、局扇、回柱绞车及小功率输送机等需要有短路保护和断相保护。开关电器接线口的数目要满足回路和控制回路接线的要求，其内径应与电缆外径相适应。4.2、低压电器电器容量及整定计算、低压电器电器容量及整定计算1、计算开关的工作电流 ig（以带区变电所 6101 工作面馈电开关例） ig （kfpe103）/（uecosee）3（0.898103）/（6600.750.85）3107.56ape=6101 工作面最大负荷=98kw2、开关的选择结果：根据 ig、ue，查煤矿电工手册矿井供电 下表

56、11-1-17 选带区变电所6101 工作面馈电开关选 kbz200 馈电开关一台。其余馈电开关选择均按以上计算方法选择55kw 乳化液泵站控制开关的选择：ig（kfpe103）/（uecosee） 3（0.855103）/（6600.750.80）3=64.17 a根据 ig、ue，查煤矿电工手册矿井供电 下表 11-1-1 选 qbz-80 型磁力起动器一台。其余控制开关选择均按以上计算方法选择1.2kw 煤电钻控制开关的选择：s =pe/cose=1.2/0.79=1.52kva根据 s7 ， 符合要求。式中：id(2) 被保护线路末端最小两相短路电流，a； 7灵敏度系数，可参考工矿企业

57、供电设计指导书表 3-39； idz线路末端最小两相短路整定电流，a。其余各开关短路点、短路电流及灵敏度校验均按以上计算方法校验。第六章第六章 高压配电箱的选择和整定高压配电箱的选择和整定6、1 高压配电箱的选择原则高压配电箱的选择原则 1、配电装置的额定电压应符合井下高压网络的额定电压等级。 2、配电装置的额定开断电流应不小于其母线上的三相短路电流。 3、配电装置的额定电流应不小于所控设备的额定电流。 4、动作稳定性应满足母线上最大三相短路电流的要求。6、2 高压配电箱的选择高压配电箱的选择 1、中央变电所电源总开关负荷长期工作电流： in=sn/(uecose)3 =316.97/(100

58、.75)3 =24.4 a useux=10kv iseig=24.4a ssesd(3)=50mva 式中： sn受控制负荷的计算容量，kvaue电网额定电压，kvuse高压开关额定电压，kv ise高压开关额定电流，kasse 高压开关铭牌上标示的额定断流容量，kva 根据以上这些计算结果，按煤矿安全规程的规定选用，查设指表 2-62，选择高压配电箱型号为 pbg-10，其技术数据如下；高压配电箱技术数据表型号额定电压（kv）最高工作电压（kv）额定电流（a）额定开断电流（ka额定动稳定电流（ka）额定短路开 合电流（ka）10s 热稳定电流（ka）pbg-1010125012.531.5

59、31.512.56、3 高压配电箱的整定和灵敏度的校验高压配电箱的整定和灵敏度的校验1、中央变电所电源总开关的整定 in=sn/(uecose)3 =316.97/(100.75)3 =24.4 a 查设指表 2-83，取 idz=25 灵敏度校验： id(2)=1245a km = id(2)/(ktkiidz) =1245/(1025) =4.981.5 符合要求。 式中： ki电流互感器的变流比，ki=50/5=10；其它高压开关选择、整定、灵敏度校验均按以上计算方法进行。第七章第七章 井下漏电保护装置的选择井下漏电保护装置的选择7、1 井下漏电保护装置的作用井下漏电保护装置的作用1、工

60、作电表经常监视电网的绝缘电阻，以便进行预防性维修。2、接地绝缘电阻降低到危险值或人触及一相导体，或电网一相接地时，能很快的使自动开关跳闸，切断电源，防止触电或漏电事故。3、当人触及电网一相时，可以补偿人身的电容电流，从而减少通过人体的电流，降低触电危险性。当电网一相接地时，也可以减少接地故障电流，防止瓦斯、煤层爆炸。7、2 漏电保护装置的选择由于选用 kbz 型馈电开关，其自带漏电保护，无需再外设检漏继电器。7、3 井下检漏保护装置的整定检漏继电器动作电阻值，是根据保护人身触电的安全确定的。人触电安全电流规定为 30ma，在不考虑电网电容情况下，通过人体的电流根据下式计算，即in3uq/3rn