5105综采工作面供电设计说明书
5105综采工作面供电设计说明书
（一）综采工作面主要条件
该工作面属于5-1煤层，平均煤层厚度1.63m，工作面长度200m,走向长度为1625m，平均倾角1-3度，采用一次采全高采煤工艺。
矿井井下高压采用10KV供电，井下中央变电所高压设备采用KYGC型高压开关柜，PA150微机综合保护装置；井下中央变电所负责向综采移动变电站供电。井下中央变电所距5105运输顺槽皮带机头供电距离650m。
（二）设备选用
1、工作面设备
采煤机选用江苏鸡煤有限公司生产的MG2×200/910-WD型采煤机，其额定功率910KW，其中4台截割主电动机功率为200KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为45KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。
工作面刮板输送机选用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SGZ764/500型输送机，机头及机尾都采用额定功率为125/250KW的双速电机，额定电压为1140V。
2、顺槽设备
1）转载机：采用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SZZ730/110型转载机。其额定功率110KW,额定电压660V。
2）顺槽带式输送机：采用安徽攀登重工股份有限公司制造的DSJ100/63/2×160型输送机，驱动电机额定功率2×160 KW,,额定电压660V。
3）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用南京六合煤矿机械有限公司生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压660V。
4）喷雾泵：南京六合煤矿机械有限公司生产的BPW250/6.3型（2台），其
额定功率45KW,额定电压660V/1140V。
5）回柱绞车：安徽恒泰矿山机械公司生产的JH-20/22型（2台），其额定功率22KW,额定电压1140V。
2、其它设备
1）采区配备两套QJZ9215-1800 /666（1140）/8组合开关和一套QJZ-4×315/660（1140）组合开关。
2) 另选天津华宁KTC101通讯集控系统一套。
（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
工作面电源电压为10kV,来自井下中央变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在5105皮带机头主运巷临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在运输顺槽皮带巷设备列车上设置移动变电站，用以对工作面设备进行供电，距工作面110米。
第一节负荷统计与变压器选择：
3#-5#变压器负荷统计表如下所示
表1-1 T3变压器负荷统计表
表1-2 T4变压器负荷统计表
pj
COS ?加权平均功率因数pj
COS ?加权平均功率因数BPW250/6.3型喷雾泵 1 YBK 21225M-4 45 660 52 0.79 0.45 0.95 SZZ730/110型转载机 1 YBS-110A 110 660 130 0.86 0.45 0.96 JH-20型回柱绞车
2 YBS-22
22 660 26×2 0.85 0.45 0.95 照明
449 0.85
表1-3 T5变压器负荷统计表
设备名称
电动机台数 电动机型号 额定功率kW 额定电压V 额定电流A 额定功率因 启动功率因数 额定效率ηe SSJ-100/63型带式输送机
2
YBS-160
160
660 187×2
0.87
0.45
0.95 320 0.87
根据供电系统拟定原则，变压器的选择计算如下 一、T3变压器选型计算
77.01410910
6.04.06
.04.0max =+=+=∑N
X P P K KVA COS K P S pj x N 16007.077.01455/3=÷?=?=∑?
式中：S ——所计算的电力负荷总视在功率（KVA ） ΣP N ——所有用电设备额定功率之和（KW ）
pj ?cos ——电力负荷平均功率因数取0.7
K x ——需用系数取0.79
m ax P — 一组设备中容量最大一台电动机额定功率，kW 。
pj ?cos — 一组用电设备的加权平均功率因数，即各用电设备的额定功
率n
N P 与额定功率因数n
N ?cos 的乘积之和与他们总功率之比，求得。
pj ?cos ﹦
n
n
n N N N N N N N N N P P P P P P +???+++???++212211cos cos cos ???
矿井及采区其它用电负荷的需用系数X K 和加权平均功率因数pj ?cos 见表1-5，当有功因数补偿时，按计算的功率因数取值。
KW
P e /∑功率KW
P e /∑功率q
COS ?
根据上述计算结果和实际情况，选用KBSGZY —1600/10/1.2的移动变电站符合要求。
二、T4变压器选型计算
74.0449250
6.04.06
.04.0max =+=+=∑N
X P P K
KVA COS K P S pj x N 4747.074.0449/4=÷?=?=∑?
根据上述计算结果和实际情况，选用移动变电站KBSG —1000/10/0.69，最大负荷容量为1000KVA ＞474KVA ，符合要求。 三、T5变压器选型计算
1320320
6.04.06
.04.0max =+=+=∑N
X P P K
KVA COS K P S pj x N 4577.01320/5=÷?=?=∑?
根据上述计算结果和实际情况，选用移动变电站KBSGZY —500/10/0.69，最大负荷容量为500KVA ＞457KVA ，符合要求。
表1-5 矿井用电负荷计算需用系数和加权平均功率因数
用 电 设 备 需用系数
加权平均功率因数 采煤工作面
综合机械化工作面﹙自移支架﹚ 0.4 + 0.6 P/∑P 0.7 一般机械化工作面﹙单机支架﹚ 0.286 + 0.714 P/∑P
0.6～0.7 一般机械化工作面﹙倾斜机采面﹚ 0.6～0.75 0.6～0.7 缓倾斜煤层﹙炮采工作面﹚ 0.4～0.5 0.6 急倾斜煤层﹙炮采工作面﹚
0.5～0.6
0.7 掘进工作面 采用掘井机的 0.5 0.6～0.7 不采用掘井机的
0.3～0.4
0.6 运输 蓄电池电机车
0.8 0.9 其他运输设备﹙如输送机、绞车等﹚
0.5 0.7 架线电机车 0.5～0.65
0.9 井底车场 有主排水设备 0.6～0.7 0.7 无主排水设备
0.75～0.8
0.8
第二节 高压电缆的选择
一、 T3、T4移动变电站10kv 电源高压电缆 ①按长期长时负荷电流初选电缆截面：
69.01859910
6.04.06
.04.0max =+=+=∑N
X P P K )(72.9195
.085.010000310185969.0cos 3103
3A U P K I pj
pj e e x g =?????=????=
∑η? 式中 g I —折算至移动变电站高压侧最大长时负荷电流，A ；
∑e P —由移动变电站供电的各用电设备额定功率总和，kW ；
e U —用电设备额定电压，V ； x K --需用系数
pj ?cos —用电负荷加权平均功率因数。 pj η—用电负荷加权平均效率因数
经查表选一根MYP —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽高压软电缆，载流量为170A,满足电缆长时负荷电流初选要求。 ②按经济电流密度选择电缆截面j A 为
)(76.4025
.2172
.912mm I n I A j
g j =?=
?=
＜502mm 式中 : j A —经济截面，2mm ；
g I —正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，当两条电缆并
联运行时应考虑一条线路故障时的最大负荷电流，A ；
j I —经济电流密度，A/2mm ，其数值可参照表2-1来选取。
表2-1 铜芯电力电缆经济电流密度
当计算出经济截面后，选择接近或等于计算截面的标准截面。 ③按短路电流热稳定校验电缆截面
设井下采区10kV 母线最大短路容量限制80MVA ，最大三相稳态短路电流
)(43985
.103108033max .)3(A U S I
pj d =??==∞
最小热稳定截面计算如下。
min A ＝)(99.21100
25
.043982)3(max
.mm C
t I
ph d =?=
＜502mm
式中 min A —电缆的最小热稳截面，2mm ；
)
3(m ax .d I —三相最大稳态短路电流, A ；
ph t —短路电流的持续时间，取井下高压配电装置断路器跳闸时间，
约为0.25秒。
C —电缆芯线热稳定系数，见表2-2。
表2-2 10kV 及以下电缆的热稳定系数
注：电缆线路中间有压接接头时，最高允许温度为150℃，锅焊接头时为120℃。
④按允许电压损失校验电缆截面
电压损失是指线路首末两端电压的数值差，用U ?表示。对于10kV 及以下高压电缆线路电压损失率，我国规定的标准为7%。 电压损失计算公式为
%)tan (10%2
?X R U L P K U e g
e x g +??=
?∑
=
()%4.1%10
10672.0075.0412.015.218597.02
=??+?? 式中 g U ?%—电缆线路电压损失率，%
∑e
P —所带负荷功率之和，kw ；
?tan —平均功率因数的对应的正切值，1cos 1
tan 2
-=?
?； e U —电缆线路的额定电压，kv ； g L —电缆长度，km ；
R ,X —分别为电缆线路单位长度的电阻和阻抗，km /Ω ，可由表2-3求取。
根据以上验算，选择MYP —8.7/10KV 3×50+3×25矿用高压电缆，符合要求
表2-3 常用矿用橡套电缆单位长度电阻、阻抗和载流量 单位：km /Ω
注：表中的数值换算到65℃的电阻值为65R ＝1.1820R 。
二、 T5移动变电站10kv 高压电源电缆
①按长时负荷电流初选电缆
1320320
6.04.06
.04.0max =+=+=∑N
X P P K
)(88.2295
.085.0100003103201cos 3103
3A U P K I pj
pj e e x g =?????=????=
∑η? 经查表选一根MYPT —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽高压软
电缆，载流量为170A,满足电缆长时负荷电流初选要求。 ②按经济电流密度选择电缆截面j A 为 )(13.1025
.2188
.222mm I n I A j
g j =?=
?=
③按短路电流热稳定校验电缆截面
设井下采区10kV 母线最大短路容量限制80MVA ，最大三相稳态短路电流
)(43985
.103108033max .)3(A U S I
pj d =??==∞
最小热稳定截面计算如下。
min A ＝)(99.21100
25
.043982)
3(max
.mm C
t I ph d =?=
④按允许电压损失校验电缆截面
%)tan (10%2
?X R U L P K U e g
e x g +??=
?∑
=
()%095.0%10
1062.0075.0412.06.032012
=??+?? 根据以上计算和实际情况,使用一根MYPT —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽软电缆作为5#移动变电站电源电缆，符合要求。
第三节 低压电缆的选择和校验
一、按长时负荷初选电缆截面 1、采煤机干线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 57085
.095.01140310910310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×120矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流311A ，用2根电缆并联满足要求。
2、工作面刮板机干线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 31985
.095.01140310510310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×70矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流215A ，用2根电缆并联满足要求。
3、乳化泵干线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 43885
.095.0660310405310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×70矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流215A ，用2根电缆并联基本满足要求。
4、5105运输顺槽皮带机干线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 35485
.095.06603105.327310
3
3
=????=???==∑?η
型号MYP- 3×70矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流215，用2根电缆并联满足要求。
5、采煤机支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 57085
.095.01140310910310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×120矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流311A ，用2根电缆并联满足要求。
6、转载刮板机支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 11985
.095.0660310110310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×35矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流138A ，满足要求。 7、工作面刮板机支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 15685
.095.01140310250310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×50矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流173A ，满足要求
8、乳化泵支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 27085
.095.0660310250310
3
3
=????=???==∑?η
型号MCPT- 3×120矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流311A ，满足要求
9、清水泵支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 4885
.095.0660********
3
3
=????=???==∑?η
型号MYP- 3×25矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流113A ，满足要求
10、5105运输顺槽皮带机支线电缆初选电缆截面
A COS U P I I e e e e
e n 17385
.095.0660310160310
3
3
=????=???==∑?η
型号MYP- 3×70矿用移动屏蔽橡套软电缆全载流215A ，满足要求
二、按正常工作时允许电压损失效验电缆截面 1、移动变电站的电压损失 ①T3移动变电站电压损失
％53.01600
108500
％10％=?=
?=
e
r S P U ；97.453.052222=-=-=r z x U U U
e pj x pj r e
U U U S S U 2)sin ％％cos ％(???+?=
?
31.8V 00.5268)1144.97％0.85％53.0(1600
1455
=?+?=
变压器的功率因数，取加权平均功率因数0.85，即
85.0cos cos wm ==??T ，5268.0cos 1sin 2=-=??T
② T4移动变电站电压损失
％61.01000
106100
％10％=?=
?=
e
r S P U ；46.461.05.42222=-=-=r z x U U U
e pj x pj r e
U U U S S U 2)sin ％％cos ％(???+?=
?
V 5.80.5268)6604.46％0.85％61.0(1000
449
=?+?=
③T5移动变电站电压损失
％7.0500
103500
％10％=?=
?=
e
r S P U ；94.37.042222=-=-=r z x U U U
e pj x pj r e
U U U S S U 2)sin ％％cos ％(???+?=
?
V 110.5268)6603.94％0.85％7.0(500
320
=?+?=
表3-1 部分电缆参数
2、干线电压损失电压损失
①采煤机干线电缆电压损失
g U ?＝
N
Z
e
U L P
?∑(?tan 00X R +)
=
()14
.102.10375.0124.002.0910?+?
= 2.6V
②工作面刮板机干线电缆电压损失
g U ?＝
N
Z
e
U L P
?∑(?tan 00X R +)
=
()14
.102.1039.01575.002.0500?+?
= 1.73V
③乳化泵干线电缆电压损失
g
U ?＝
N
Z
e
U L P ?∑(?tan 00X R +)
=
()66
.002.1039.01575.002.0405?+?
= 2.4V
④5105运输顺槽皮带机干线电缆电压损失
g U ?＝
N
Z
e
U L P
?∑(?tan 00X R +)
=
()66
.002.1039.01575.005.0320?+?
= 4.8V
3、支线电压损失电压损失
①采煤机支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +)
=
()14
.102.10375.0124.031.0910?+?
= 54V
②转载刮板机支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()14
.102.1084.0616.008.0110?+?
= 5.4V
③工作面刮板机支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()14
.102.1081.0448.031.0250?+?
= 36V
④乳化泵支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1056.0164.003.0250?+?
= 2.5V
⑤清水泵支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1084.0616.002.045?+?
= 1.4V
⑥回柱绞车支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +)
=
()66
.002.1095.069.306.022?+?
= 7.6V
⑦潜水泵支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1095.069.311.011?+?
= 8.5V
⑧阻化泵支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1095.069.311.05.2?+?
= 1.9V
⑨5105运输顺槽皮带机电机支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1081.0448.001.0160?+?
= 1.3V
⑩5105运输顺槽皮带机张紧绞车支线电缆电压损失
Z U ?＝
N
Z
e U L P ?(?tan 00X R +) =
()66
.002.1095.069.307.05.18?+?
= 7.4V
3、各负荷的总线路电压损失计算（表3-2）
表3-2 采掘工作面不同电压等级允许电压损失
①采煤机正常运行时电机末端的电压总损失为
V U U U U z g b 898.5448.31=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ②工作面刮板机正常运行时电机末端的电压总损失为 V U U U U z g b 3.69363.231=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ③转载机正常运行时电机末端的电压总损失为 V U U U U z g b 9.174.545.8=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ④乳化泵正常运行时电机末端的电压总损失为 V U U U U z g b 4.125.24.15.8=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑤清水泵正常运行时电机末端的电压总损失为 V U U U U z g b 2.374.148.31=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑥回柱绞车正常运行时电机末端电压总损失为 V U U U U z g b 3.176.72.15.8=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑦潜水泵正常运行时电机末端电压总损失为 V U U U U z g b 2.185.82.15.8=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑧阻化泵正常运行时电机末端电压总损失为 V U U U U z g b 6.119.12.15.8=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑨5105运输顺槽皮带机正常运行时电机末端的电压总损失为 V U U U U z g b 1.173.18.411=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 ⑩5105运输顺槽皮带机张紧绞车正常运行时电机末端电压总损失为 V U U U U z g b 2.234.78.411=++=?+?+?=? 满足《煤矿井下供电设计规范》要求。 第四节 高、低压短路电流计算 一、高压短路电流计算 1、d31短路电流计算过程 ①计算系统电抗（sd max =80MVA,sd min =50MVA ） X d.min = Ω==205.2505.102min .2d pj S U X d.max =Ω==378.180 5.102 max .2d pj S U ②T3、T4、移动变电站高压电缆(2.15km)线路的电阻、电抗 Ω=?=?=1799.115.2437.0i i g L R R Ω=?=?=216.07.208.0i i g L X X ③d31点最大运行三相短路电流和最小运行两项短路 A X X R U I g d g pj d 3056) 216.0378.1(1799.13105.10) (3102 2 3 max .23 ) 3(max .=++?= ++??= A X X R U I g d g pj d 1949) 216.0205.2(1799.12105.10) (2102 23 min .23 )2(min .=++?= ++??= 2、d32短路电流计算过程 ①计算系统电抗（sd max =80MVA,sd min =50MVA ） X d.min =Ω205.2 X d.max =Ω378.1 ②T5移动变电站高压电缆（650m ）线路的电阻、电抗 Ω=?=?=2841.065.0437.0i i g L R R Ω=?=?=052.065.008.0i i g L X X ③d32点最大运行三相短路电流和最小运行两项短路 A X X R U I g d g pj d 4158) 052.0378.1(2841.03105.10) (3102 2 3 max .23 )3(max .=++?= ++??= A X X R U I g d g pj d 2307) 052.0205.2(2841.02105.10) (2102 23 min .23 )2(min .=++?= ++??= 二、低压电缆短路电流计算 1、变压器每相电阻、电抗计算 ①T3变压器每项电阻、电抗计算（变压器参数见表4-1） Ω=?=??=0048.016002.185002 222 2e e b S U P R 22 2 222)10(b e e d b b b R S U U R Z X -?=-= Ω=-?=0447.00048.0)1600 2.1105(22 2 ②T4变压器每项电 阻、电抗计算 Ω=?=??=0029.0100069.061002222 2e e b S U P R 22 2 222)10(b e e d b b b R S U U R Z X -?=-= Ω=-??=0298.00049.0)630 69.0104(22 2 ③T5变压器每项电阻、电抗计算 Ω=?=? ?=0067.050069.035002222 2e e b S U P R 22 2 222)10(b e e d b b b R S U U R Z X -?=-= Ω=-??=0375.00127.0)500 2.1104(22 2 表4-1矿用隔爆型移动变电站10KV 技术参数 315KVA 500KVA 630KVA 800KVA 1000KVA 1250KVA 1600KVA 额定电压V 高 压 10000 10000 低 压 1200/693 3450、1200 电 压 比 8.33/14.43 2.899、8.33 额定电流A 高 压 18.19 28.87 36.49 46.19 57.74 72.2 92.34 低 压 151.6/262.5 240.6/416.5 303.1/525 133.9/384.9 167.4/481 209.2/601.8 267.8/769.8 空载损耗 1300 1750 2000 2300 2600 3100 3800 负载损耗 2500 3500 4100 5100 6100 7400 8500 阻抗电压 4% 4.50% 5% 空载电流 1.80% 1.50% 1.20% 1% 相 数 3 联 结 组 别 Yyo(d11) Yyo Yyno 电压 调节范围 5% 10500 标准 10000 -5% 9500 额 定 频 率 50HZ 温 升 极 限 125℃ 过负荷能力 超20% 60分钟 30% 45分钟 40% 32分钟 50% 18分钟 60% 5分钟 噪 音 不超过60dB 额定绝缘水平 高 压 28KV 28KV 低 压 5KV 12KV 、5KV 外 形 尺 寸 3930×1175 4030×1175 4080×1175 4140×1175 4290×1175 4400×1175 4550×1175 （长×宽×高） ×1340 ×1420 ×1430 ×1640 ×1670 ×1700 ×1700 总 重 3400kg 4200kg 4960kg 5200kg 6000kg 6800kg 8000kg 2、变压器二次侧各点低压短路电流算 系统最小和最大运行方式下电抗 X d.min = Ω==205.2505.102min .2d pj S U X d.max =Ω==378.180 5.102 max .2d pj S U ⑴d33点最大运行方式三相短路电流和最小运行方式两相短路电流 Ω=++=++= ∑0218.000048.033 .81799 .12 2 d b b g R R K R R Ω=+++= +++= ∑0769.000477.033.8216 .00205.22 2min .min d b b g d X X K X X X Ω=+++= +++= ∑07.000477.033 .8216 .0387.12 2 max .max d b b g d X X K X X X A X R U I pj d 944907.00218.03102.1) ()(3102 2 3 2 2 3 )3(max .=+??= +?= ∑∑ A X R U I pj d 75060769 .00218.02102.1) ()(2102 2 3 2 2 3 )2(min .=+?= +?= ∑∑ ⑵d34点最大运行方式三相短路电流和最小运行方式两相短路电流 Ω=++=++= ∑0085.000029.05 .141843 .12 2 d b b g R R K R R Ω=+++= +++= ∑0404.000298.05.142168 .00205.22 2min .min d b b g d X X K X X X Ω=+++= +++= ∑0374.000298.05 .142168 .0378.12 2max .max d b b g d X X K X X X A X R U I pj d 103860374 .00085.03690 ) ()(3102 2 2 2 3 )3(max .=+?= +?= ∑∑ A X R U I pj d 83560404 .00085.02690 ) ()(2102 2 2 2 3 )2(min .=+= +?= ∑∑ ⑶d35点最大运行方式三相短路电流和最小运行方式两相短路电流 Ω=++=++= ∑0088.000067.05.14437 .02 2 d b b g R R K R R Ω=+++= +++= ∑0475.000375.05 .1408 .00205.22 2 min .min d b b g d X X K X X X Ω=+++= +++= ∑0444.000375.05.1408 .0378.12 2 max .max d b b g d X X K X X X A X R U I pj d 88010444 .00088.03690 ) ()(3102 22 2 3 )3(max .=+?= +?= ∑∑ A X R U I pj d 71410475 .00088.02690 ) ()(2102 22 2 3 )2(min .=+= +?= ∑∑ ⑷最小运行方式采煤机电机端两相短路电流d36。 查表3-1：MCPT-3×70每千米电阻、电抗R=0.247,X=0.075 R d =0.31×0.247=0.0766；X d =0.31×0.075=0.0233 Ω=++=++= ∑0984.00766.00048.033 .81799 .12 2 d b b g R R K R R Ω=+++= +++= ∑1002.00233.00477.033 .8216 .00205.22 2 min .min d b b g d X X K X X X A X R U I pj d 42721002 .00984.02102.1) ()(2102 2 3 2 2 3 )2(min .=+?= +?= ∑∑ ⑸最小运行方式刮板机前端电机端两相短路电流d37。 查表3-1：MYP-3×50每千米电阻、电抗R=0.448,X=0.081 R d =0.11×0.448=0.0493；X d =0.11×0.081=0.0089 Ω=++=++= ∑0711.00493.00048.033 .81799 .12 2 d b b g R R K R R Ω=+++= +++= ∑0858.00089.00477.033.8216 .00205.22 2 min .min d b b g d X X K X X X A X R U I pj d 53840858 .00711.02102.1) ()(2102 2 3 2 2 3 )2(min .=+?= +?= ∑∑ ⑹最小运行方式刮板机前端电机端两相短路电流d38。 查表3-1：MYP-3×50每千米电阻、电抗R=0.448,X=0.081 R d =0.31×0.448=0.1389；X d =0.31×0.081=0.0251 某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所 和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： 山西大同李家窑煤业有限责任公司82205工作面设计说明书 矿别: 李家窑煤业 单位: 生产技术科 工作面名称: 82205工作面 二〇一七年一月十日 目录 前言 (3) 第一章工作面概况及地质特征 (3) 第一节概况 (3) 第二节地质特征 (4) 第二章采煤方法、设备选型及巷道布置 (6) 第一节采煤方法及设备选型 (6) 第二节工作面巷道布置 (7) 第三章工作面生产能力及生产系统 (9) 第一节工作面生产能力 (9) 第二节生产系统 (10) 第三节机电设备及供电 (16) 第五章技术经济指标 (53) 第六章安全技术措施 (54) 前言 根据《采矿设计手册》、《综采技术手册》及《煤矿安全规程》等有关规定及要求，对82205综采工作面进行设计，该工作面位于我矿+1240m 水平一盘区，预计2017年8月15日采出。 第一章工作面概况及地质特征 第一节概况 一、工作面位置及地表概况 本矿井位于大同煤田南东部，大同市左云县东南26km，小京庄乡李家窑村南，行政区划隶属左云县小京庄乡，经济类型为集体所有制企业，其地理坐标为：东经112°44′41″～112°47′52″，北纬39°45′57″～39°48′18″。 井田东南距北同蒲铁路40km，并有小峪及峙峰山运煤专用线于宋家庄站与北同蒲铁路相接，宋家庄站至大同52km，与大秦铁路相连；南至朔州到太原长303km。另外北东有同煤集团王村矿至大同的运煤专线。井田北东有左（云）～吴（家窑）公路，往南东与大运高速公路相接，井田南东有岱（岳）～马（营）公路与大运也相连，另外井田内和周边均有简易公路与以上两条公路相连，交通较方便。 该矿东与峙峰山煤业有限公司相邻，西北与整合后的左云县长春兴煤矿相邻。南、北无其它煤矿开采。 二、工作面参数 82205工作面为22#煤层综采工作面，本采面北部为已采82203工作面，南部为82207设计采面，西部为22#煤层82204采面。 工作面标高：1302～1333.5m 工作面走向长度：890m 采掘供电设计规范 一、设计依据 1、煤矿安全规程 2、煤矿供电设计手册 3、煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 4、煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则 5、煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则 6、供电设计软件 二、设计要求 1、采掘工作面主要排水地点（涌水量30m3及以上）及有地质钻场的排水设备、局部通风机必须实现双回路供电。 2、掘进工作面瓦斯异常区域的局部通风机应采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电，高瓦斯及突出矿井推广采用双三专供电。使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。使用2台局部通风机供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁，保证当正常运转的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区域内全部本质安全型电气设备的电源。 3、采掘供电不能混用，应分开供电。 4、煤巷掘进工作面风机配电点原则上设置在车场风门外侧。 三、供电计算范例 1、负荷统计与变压器选择 1.1负荷统计计算 变压器负荷统计表 公式参数说明： K x —— 需用系数； cos φpj —— 平均功率因数； cos φe —— 额定功率因数； P max —— 最大一台电动机功率，kW ； S b —— 变压器需用容量，kV?A； ∑P e —— 变压器所带设备额定功率之和，kW ； P d —— 变压器短路损耗，W ； S e —— 变压器额定容量，kV?A； U e2 —— 变压器二次侧额定电压，V ； U z —— 变压器阻抗压降； 1.2 变压器的选择 根据供电系统的拟订原则，变压器的选择原理如下： 1.2.1 变压器 T1： K x = 0.4 + 0.6× P max ∑P e cos φpj = ∑(P i ×cosφei ) ∑P i 将K x 值和cos φpj 值代入得 S b = K x ×∑P e cos φpj 选用KBSGZY-××/6/0.693 型号符合要求。 1.2.2 变压器 T2： 8203对拉采煤工作面设 计说明书 第一章工作面概况及危险源分析 第一节工作面概况 一、采面概况 工作面位于+214水平东翼+250-+160m标高段，东部以8203E工作面风巷为界，西以8201E工作面风巷为界，南部+230东翼回风巷为界，北部为井田边界。工作面底板标高为+175m，最低标高为+160m，工作面走向长245m，倾向长平均840m，可采面积为205800m2。 该工作面对应地面位置为：羊儿坡、半边街，地表为丘陵地带，无大型建筑物，地面标高在+450-530m之间。 二、煤层赋存情况 煤层走向75-85°之间，倾向345-355°之间，倾角4-6°之间，平均倾角5°。该煤层为复杂结构，以双层结构为主,由2－4个分煤层组成，纯煤厚度0.3－0.67m，由1－3层夹矸组成，夹矸厚度0.04－0.33m。根据其临近的8201工作面机巷煤厚变化情况并结合附近钻孔资料分析，工作面煤层最大厚度为0.6m，最小厚度为0.3m，平均厚度为 0.45m，煤层厚度基本稳定。 三、地质构造 该工作面地质构造为单斜构造，从揭露出来的巷道及开切眼来看均无断层出现，因此估计该对拉工作面在开采过程中不会遇到断层；只是局部煤层有变薄的现象。 四、顶底板岩性 顶板为黑色、深灰色页状粘土岩,质软,底部含砂质,富有植物化石碎片,煤层与顶板多呈直接接触,个别地段有0.03—0.12m厚的含黑色高炭质粘土岩伪顶与煤层呈过渡接 触,间有微冲刷接触的。 底板为K8与K7煤层相夹的一套沼泽相沉积物灰,以粘土岩为主，间夹0.3m的泥质粉砂岩或细砂岩透镜体,与煤层呈明显接触。 五、水文条件 本矿区位于犍乐煤田东翼，地层产状平缓，出露地层为：上三叠纪须家河组顶部，中下侏罗系沙溪庙组，岩层为碎屑岩类，含水性弱，区类气候温暖潮湿，常年降雨量1668mm，地貌属低山丘陵，矿井主要水源为顶板含水层充水、地表水等，井田水文地质属简单类型。煤层顶板上部有一若含水层，其上部至地表有多层隔水层。在掘进8201E 风巷时，未见顶板有淋水，估计在开采过程中不会受影响。 根据其临近的8201工作面机巷煤厚变化情况并结合附近钻孔资料分析，预计在开采过程中不会受断层水的影响；该工作面无地质钻孔。工作面在开采过程中的洒水防尘后的积水，水量小，对开采影响小。 六、瓦斯 根据2010年瓦斯鉴定情况，矿井相对瓦斯涌出量为22.14 m3/t，绝对瓦斯涌出量为7.823 m3/min。二氧化碳相对涌出量为5.48 m3/t，绝对涌出量为1.936m3/min，属于高瓦斯矿井。由于该工作面的开采深度增加、规模扩大为普采、相似开采解放层、全部垮落法管理顶板，因此采用统计法进行预测：该工作面绝对瓦斯涌出量为1.3 m3/min，绝对涌出量为0.40 m3/min；同时，该工作面为W型通风，上隅角容易瓦斯超限，通风部门要加强通风管理。 七、地表情况 该工作面地面为荒坡，周围无建筑物和其他设施，不会造成其他影响。 第二节危险源分析及采掘工艺、采面生产能力确定 一、危险源分析 1、顶板 根据8201采煤工作面掘进及回采期间的资料分析，该采面区域地质构造简单，在局部地段可能会有小的褶区，但对巷道施工及回采无大的影响。 在回采过程中经过煤层薄化地段及其顶板破碎带时，要加强工作面及回风巷的瓦斯检查，预防瓦斯大量涌出，工作面的液压支柱要加固加牢，对压力增大地点要加密支护， 附件2: ***矿综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5m，工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。 2、顺槽设备 1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。其额定功率315KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400 KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。 4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定 842综采工作面供电设计说明书 一、工作面概述 842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2×315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。 二、移变容量计算 1、设备负荷统计 根据设备选型，负荷统计结果如下： 本系统供电设备额定功率之和为： ∑P=700＋160＋250＋110＋2×315＋2×75＋2×55＋2×55=2220KW 2、移变容量计算与选择 采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需 用系数为： 589.02220 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 查表综采面加权平均功率因数cos Ψdj 取0.7。 因此移变容量计算为： KVA P K S dj e X B 97.18677 .02220589.0cos =?=ψ∑?= 2、移变选择： 根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V 系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V 系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。 容量验算如下： 1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)： 设备总功率：∑Pe=640KW 查表K X 取0.5，cosP dj 取0.7 故移变容量计算为：KVA P K S dj e X B 14.4577 .0640 5.0cos =?=ψ∑?= 因S B 457.14KV A ＜Se=800KV A ，该移变选择符合要求。 2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV): 需用系数：666.01580 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 设备总功率：∑P =700＋250＋2×315=1580KW 故移变容量为 KVA P K S dj e X B 86.15027 .01580 666.0cos =?=ψ∑?= 掘进工作面供电系统设计 及计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 山西煤炭运销集团野川煤业运输巷掘进工作面 供 电 设 计 及 保 护 整 定 野川煤业机电科 王斌超 2014/10/19 一、运输巷掘进面供电设计 运输巷掘进面配电系统图附后： 一、主要负荷统计： 二、移动变电站选择计算 移动变电站的选择一般放在工作面的风巷内，应考虑： ①所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水； ②尽量靠近大的用电设备，有条件的情况下，尽可能与液压泵站联合布置； ③距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆长度。 负荷分配： （1）移动变电站负荷：胶带输送机2×55KW、刮板输送机40KW、掘进机235KW、调度绞车、小水泵、共计：。 容量计算： 视载功率 ? cos /z e z K P S ?∑= 式中： z S 视载功率 e P ∑ 变压器供电设备额定功率之和 ?cos 电动机的平均功率因数 取 z K 需用系数 电力负荷计算 故运输掘进供电选用变压器400KVA 能符合要求， （2）掘进工作面局扇专用变压器负荷: 2×30KW 2台 故根据实际情况掘进工作面专用变压器200KVA 符合要求。 三、供电电缆的选择计算及校验 <一>高压电缆选择计算及校验 1、供电高压电缆的型号选用：MYJV22系列聚氯乙烯交联铠装电缆。 2、按长时工作电流选择电缆截面。线路中最大长时工作电流为 ①In=Sn/Ue ?3=304/×10= 山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司10102综采工作面供电设计说明书 设计：孟庆保 2011-6-21 10102综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于10#煤层一采区，平均煤层厚度3.3m，工作面长度180m,走向长度为1170m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3.5m。 矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用PBG23-630/10Y型高压隔爆开关，保护选用常州市武进矿用设备厂GZB-ARM-911系列智能型高压数字式综合继电保护装置，采区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用山西太重煤机煤矿装备成套有限公司生产的MG300/730-WD型采煤机，其额定功率730KW，其中两台截割主电动机 功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为55KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。 工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。 2、顺槽设备 1）破碎机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的PCM-110型破碎机，其额定功率110KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SZZ764/160型转载机。其额定功率160KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*110型输送机（1部），驱动电机额定功率2×110 KW, 4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率125KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率45KW,额定电压1140V。 3、其它设备 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定 工作面电源电压为10kV,来自井下中央变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽 贵州五轮山煤业有限公司1803综采工作面供电设计 编制人： 编制单位：综采办公室 编制时间： 审批人员签字 调度室：年月日技术部：年月日安监部：年月日机电部：年月日综采办：年月日副总工程师：年月日批准人：年月日 一、概述 1803工作面为走向长壁俯斜开采，运输顺槽平均坡度13°，最大坡度20°。采用固定、加移动电站方式布置，先期布置到1803运顺切眼以外100米处，以后设备列车通过JSDB-10型回柱绞车进行整体移动式下放，采用40T链条配合卡轨器分别固定到轨道上，三台移动变压器、2台乳化泵、2台喷雾泵及泵箱固定在8煤集中运输巷（1803运顺开口位置）。后期回采过程中，采用JSDB-10回柱绞车分次下放设备列车，直到工作面停采线以外。 二、供电系统 1）供电系统回路如下： 1、井下中央变电所—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—（10KV）移动变电站(1140V)—1803运输顺槽—组合开关—工作面设备。 2、工作面运顺胶带输送机供电由井下机车充电硐室单独敷设一条电缆。其供电回路为：井下机车充电硐室—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—1803运输顺槽胶带输送机 2）1803工作面综采设备装机总容量为2281KW，分为3台移动变电站供电。其中： 1#移动变电站设备总功率：1226KW。 2#移动变电站设备总功率：835KW。 3#移动变电站设备总功率：220KW 三、负荷统计及分配 （1）设备负荷统计表 （2）负荷分配情况 根据变压器容量，台数及设备的功率，大致分组如下： 1.KBSGZY—1600移动变电站 ●MG300/701－WD 采煤机 P e=2×300+2×45+11=701kw ●GRB315/ 1#乳化泵 P e=200kw ●KPB315/16 1#喷雾泵 P e=125kw ●SZZ764/200 转载机 P e=200KW ΣP=1226KW 2.KBSGZY—1000移动变电站 ●SGZ764/400 刮板输送机 P e=2×200=400KW ●PLM1000 破碎机 P e=110 kw ●GRB315/ 2#乳化泵 P e=200 kw ●KPB315/16 2#喷雾泵 P e=125kw ΣP=835KW 3.BSGZY—500移动变电站 ●DSJ80/40/2X55 皮带运输机 P e=55kw ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ΣP=235KW （3）变压器容量的验算 根据公式 S bj =K X ×ΣP/ COSφpj 式中， S bj ——所计算负荷总视在功率， KVA K X ——需用系数， K X =+∑Pe P S ——变压器所带负荷中最大电动机的功率，KW ∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率， KW COSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数，取COSφpj= 山西煤炭运销集团野川煤业运输巷掘进工作面 供 电 设 计 及 保 护 整 定 野川煤业机电科 王斌超 2014/10/19 一、运输巷掘进面供电设计运输巷掘进面配电系统图附后： 一、主要负荷统计： 名称规格型号功率 (KW) 工作电压 (V) 备注 掘进机EBZ-160 235 1140 胶带输送机SSJ/2×55 2×55 1140 2部刮板输送机SGB-620/40 40 1140 调度绞车JD-1 11.4 1140 小水泵BQS15-70-7. 5 7.5 1140 合计403.9 二、移动变电站选择计算 移动变电站的选择一般放在工作面的风巷内，应考虑： ①所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水； ②尽量靠近大的用电设备，有条件的情况下，尽可能与液压泵站联合布置； ③距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆长度。 负荷分配： （1）移动变电站负荷：胶带输送机2×55KW、刮板输送机40KW、掘进机235KW、调度绞车11.4KW、小水泵7.5KW、共计：403.9KW。 容量计算： 视载功率 ?cos /z e z K P S ?∑= 式中： z S 视载功率 e P ∑ 变压器供电设备额定功率之和 ?cos 电动机的平均功率因数 取 0.85 z K 需用系数 e z P P K ∑?+=/6.04.0max 电力负荷计算 KVA K P S z e z 30485.0/64.09.403cos /=?=?∑=? 64.09.403/1606.04.0=?+=z K 故运输掘进供电选用变压器400KVA 能符合要求， （2）掘进工作面局扇专用变压器负荷: 2×30KW 2台 KVA K P S z e z 6.7785.0/55.0120cos /=?=?∑=? 55.0120/306.04.0=?+=z K 故根据实际情况掘进工作面专用变压器200KVA 符合要求。 三、供电电缆的选择计算及校验 <一>高压电缆选择计算及校验 1、供电高压电缆的型号选用：MYJV22系列聚氯乙烯交联铠装电缆。 2、按长时工作电流选择电缆截面。线路中最大长时工作 1011工作面供电设计 第三章工作面供电设计 第一节容量计算 一、工作面负荷统计见附表（表6） 工作面负荷统计表表6 、 工 作 面 变 压 器 容量选定 由S B=Kx·∑Pe/cosφ=0.58×2241/0.7=1857（KVA） 式中:Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.58 ∑Pe=700+315+315+160+250+250+250=2871（KW） 则根据容量核算选定2台KBSGZY-1250/1.2其中： (1) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站供采煤机、转载机、前溜用 电。 (2) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站给后溜、破碎机及乳化液泵供电，2台移动变电站容量2500KVA>1857KW符合要求。 三、运输顺槽皮带变压器选定 用一台KBSGZY-500/0.6的移动变电站给运槽皮带及运槽、回风绞车、水泵供电供电，移动变电站容量500KVA>393KW符合要求。 第二节、供电方式、供电设备及电缆选型配备 一、供电方式及供电设备的确定 根据采区供电系统拟定原则，确定1011综放工作面的供电方案： 1、在东110运输顺槽配备2台KBSGZY-1250/6型移动式变压器，给把6KV变到1140V直接供给设备列车、工作面用电设备供电，移动变电站的高压电源引自采区变电所综采高压开关柜，供电路径为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011工作面移动变压器。 2、在下2＃联巷配备1台KBSGZY-500/6型移动式变压器，给把6KV 变到660V直接供运槽皮带及两道的绞车、水泵等其他设备。其供电路线为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011皮带机头移动变压器→1011皮带机头配电点→回风、运槽馈电→回风绞车水泵（→运槽绞车水泵，运槽皮带） 二、根据工作面设备数量，用电设备负荷情况，运输顺槽配备2台移动变电站，4台控制开关。综放工作面采煤设备的电压等级为1140V/660V，所选择开关为： 1、 QJZ-1600/1140（660）/6组合开关2台； 一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=...cos ...cos cos cos 212211???? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备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： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表 二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结 果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥，初步筛选出符合条件 的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 51110掘进工作面供电设计 根据矿机电科提供的51110掘进工作面设备简介和设备布置图，结合我矿机电设备情况，51110掘进工作面供电设计如下： 一：负荷统计 序号设备名称数量型号电压等级功率kw 1 刮板运输机6台SGB-620/40T660V6×40KW 2 皮带机2台DSJ65/10/2*22 660V4×22KW 3 皮带机1台DSJ100/63/2*75 660V2×75KW 4 卡轨车1台KWGP-40/600J 660V 55KW 5 卡轨车1台KWGP-90/600J 660V 110KW 6 排水泵4台100D-45*2 660V 4*37KW 7 风机4台FBD NO5.6/2*11 660V 4*22KW 8 回柱绞车1台JM-14 660V 18.5KW 9 回柱车4台JH-14B 660V 4*11KW 10 除尘风机1台KCS-145ZZ 660V 11KW 总计952.5KW 二：选择变压器 根据公式S=K r×∑Рn÷cosψ 式中：K r 需用系数 K r=0.4+0.6×Рs÷∑Рn Рs 最大容量电动机额定容量 cosψ计算负荷的功率因数，一般取0.7 ∑Рn 所有用电设备额定功率之和 K r=0.4+0.6×150÷952.5=0.49 所以S=(0.49×952.5)÷0.7=667KVA 所以660V系统采用一台KBSGZY-750/6型移变可以满足负荷要求。 三：负荷分配 因51110掘进工作面供电距较远，负荷大，所以660V系统采用1台KSGZY-750/6型移变来供电。 四：高压电缆选择 由于51110掘进工作面供电为1台变压器供电，所以其供电电缆应按长时间工作电流来计算。 根据公式KI P≥I a 式中：I P 空气温度为25℃，电缆允许载流量。 K 环境温度不同时，载流量修正系数，一般取1。 I a 通过电缆长时间工作电流 A。 所以根据公式I a=∑Рn÷（√3×U N） 所以I a=952.5/（1.732×6.3）=87A 原有的电缆MYJV22 3×70额定电流为218A满足要求。 五：高压开关整定 根据公式I≥1.2～1.4(I nst+∑I n)/K Tr×T i 式中：I nst起动电流最大一台或几台（同时起动）电动机的额定起动电流。 I 高压配电箱的过电流继电器电流整定值。 ∑I n 其余用电设备的额定电流之和。 K Tr变压器的变比。当电压为6000/660时K Tr=8.7 2127综采工作面开采设计说明书 1 工作面地质概况 2127工作面位于吕家屯村南约1公里处。井下位置：位于F19断层和主暗斜井延伸之间，西2123工作面650m，工作面运输巷紧靠近矿区边界线。该工作面周围无采动情况，工作面南侧有两条巷道，即二水平轨道下山和皮带下山。 2 工作面地质及水文地质情况 2.1 地质构造情况： 由于邢东矿下水平钻孔稀少，所以在2003年初在下水平搞了三维地震勘探，从首采区的地震资料来看可靠性不大，下水平地震资料可靠性怎样？有待揭露验证。 工作面涉及的断层共3条，以下列表说明： 2.2 工作面回采对地面建筑物的影响 2127工作面大部分储量在大色庄村庄保护煤柱内，通过矿与唐山研究院合作，计算得2127工作面在不同长度下回采完毕后对村庄的影响如下表所示： 说明： ⑴从水平变形来看，各个方案对大色村的影响均小于规程所指的Ⅰ级破坏。 ⑵Ⅰ级破坏：水平变形≤2.0mm/m；倾斜变形≤3.0mm/m；曲率变形≤0.2×10-3。 ⑶表中《2100及2300开采》是指2127、2125、2126及2321、2322、2323六个工作面全部开采对大色村影响的初步计算结果。（此时的2127面宽度约155m） 结论：2127工作面宽度可以取为150m，对大色村的地表破坏小于Ⅰ级破坏，因此可以正常回采，不用迁村。 2.3 煤层赋存及地质构造 2#煤层结构简单,厚度稳定(构造影响除外),煤层厚度来源于相关钻孔煤厚资料和主暗斜井算术平均值。 2#煤为深黑色,玻璃光泽,块状构造,节理发育,参差状断口,主要由亮煤组成,并夹有镜煤暗煤条带,属半光亮型煤.具有三低一高之特点, 一、概述： 51101工作面10KV电源来自中央变电所，工作面机巷走向长度1360米, 工作面采长200米，从由该工作面用电设备的容量与布置来看，该工作面3300V 及1140V用电设备应采用移动变电站方式供电，2台移动变电站和乳化液泵站放置51101机巷设备列车。 二、负荷统计： 三、移动变电站的选「择 工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路10K V电源, 分别供到一台1600KVA移动变电站（供工作面3300V采煤机）和另一台1600KVA移动变电站（供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机）和。高压电缆沿机巷敷设，2台放置在设备列车处。 根据供电系统拟定原则，选择两台移动变电站，其容量分别决定如下：1、移动变电站(T1)向930KW采煤机组供电，供电电压为3450V。 K ix=0.4+0.6(P ima>/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.66 加权平均功率因数取cos? wm=0.7 S ib= 2 P ie K ix/cos ?wn=930X 0.66/0.7=874KVA 故移动变电站(T1)选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=874KVA 满足工作需要 2、移动变电站(T2)向2*315KW运输机、250KV乳化液泵站、75KW喷雾泵站、 200KW转载机和160KW破碎机供电，供电电压为1140V,共计负荷1315KW K1x=0.286+0.714(P 1ma/ 2 Re)=0.286+0.714(630/1315)=0.628 加权平均功率因数取cos ? wm=0.7 S *=2 Re KMcos ?wm=1315X 0.628/0.7=1179KVA 故移动变电站(T2)选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=1179KVA 满足工作需要 四、电气设备的选型 本次设计采用3300V 1140V两种电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。 根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情 况。 一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备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： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K 煤矿供电设计规范公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++= ...cos ...cos cos cos 212211???? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备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： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结 果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K 一、地质概况： （一）工作面位置、范围及井上下对照关系 工作面地面位置：位于许疃镇与集南王家附近，地表为季节性河流和农田。 该面位于82采区左翼第二区段，南侧为81采区7114工作面，北侧为82采区上山。上邻8221工作面（尚未开拓），下邻8225工作面（尚未开拓），顶部7123及7223工作面已回采完毕。 工作面概况：该面可采走向长600 m,倾斜长152m。总面积约91200 m2。工作面标高- 410.9～- 460.0m。 （二）煤层及围岩情况： 82煤层属二迭系下石盒子组，该煤层由亮煤和半亮煤组成，具有玻璃光泽，该工作面煤层厚度1.9～2.46米,平均2.18米,结构简单，赋存较稳定。倾角一般在4°～28°左右,平均16°,该煤层与上覆72煤层的层间距为8.95～16.23米，平均为15.78米，与下伏83煤层的层间距0.45～2.1米，距下部铝质泥岩约12.5米。 该工作面顶板为细砂岩，厚度平均为13.86m上部水平层理，浅灰色；中部灰白色细砂，以石英为主，局部含菱铁鲕粒，厚层状；下部灰白色，夹大量植物根部化石而呈波状层理。 该工作面直接底为泥岩，厚度平均为1.27m，灰色，富含植物根部化石，其下为83煤，玻璃光泽。老底为泥岩，厚度平均为4.6m灰色，靠上部较厚，部分地点略带褐色。 （三）地质构造情况： 根据三维勘探资料及72煤层回采的资料，该区域内共发育断层10条，其中三维地震勘探7条，7223回采揭露3条。对8223有一定影响的各断层参数如下： （四）水文地质情况： 本工作面的水文地质条件较简单。该工作面掘进施工时将会出现顶板滴，淋水等现象，对掘进工作面有一定影响。预计涌水量5～10t/h。 8223工作面位于7123工作面、7223工作面采空区下方，由于7123工作面、7223工作面老空区积水,将会对8223工作面掘进施工构成水害威胁。 掘进工作面的充水水源为82煤层顶板砂岩裂隙水及上覆7223老空区积水，特别是在断层等裂隙发育处，滴、淋水现象较严重。 （五）工作面瓦斯、煤尘及地温情况： 综采工作面供电设计说明书 机电副总： 审核人： 编制人： 编制时间： 一、工作面电气设备技术数据见下表： 二、负荷统计 综采工作面设备均采用1140V电压等级。 工作面设备负荷统计：∑P=2135KW 三、初选开关、变电站、电缆 1、高爆开关选择： （1）由∑P=2135KW，折合至10KV，额定电流I=∑P/3Ucosφ=2135*1000/1.732*10500*0.85=138A，根据额定电流I=138A，可选择200/5A高爆开关两台，故选用PJG49—630/10Y型高爆开关，编号为04#、10#。 （2）高爆开关动稳定校验 东翼采区变电所PJG49-630/10Y矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置用的永磁断路器型号为ZNM—1016—630A，极限通过电流峰值为12.5KA。 按短路条件校验断路器的动稳定性，及其断路容量。 1）动稳定条件校验：因为并列运行时，通过断路器的短路电流最大。 因：极限通过电流峰值12.5KA＞7.2KA，动稳定符合要求。 2）断路容量的校验： 断路器断流容量S1=1.732×12.5×10.5=227MVA 系统次态短路容量S2=1.732×7.2×10.5=131MVA 因：S1＞S2，断路容量符合要求。 故所选断路器完全符合要求。 2、变压器容量的选择： 1140V设备∑P=2135KW，需用系数K r=0.4+0.6P s/∑P N=0.48，根据实际运行以及满足生产需要，取0.75，平均功率因素综采工作面取cos∮=0.75。 S=（∑P N*K r）/cos∮=（2135*0.48）/0.75=1366KVA 根据视在功率选择KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器1台，KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器1台和KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器1台。 1台KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器供132皮带机、160转载机,、张紧绞车和抱闸负荷。1台KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器供运输机、喷雾泵、乳化液泵、破碎机负荷，1台KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器供采煤机、转载机、乳化液泵。 3、电缆截面选择： 高压及低压电缆截面选择： 根据负荷统计，轨道巷设备视在功率为1695KVA，10KV侧额定电流为110A，根据电缆的允许截流量，50mm2电缆截流量为173A，选择MYPJ—3*50型高压电缆1580m。 KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器低压侧干线电缆通过的电流为：P e=835KW，I Z1=P有/（1.732*U e*cos∮）=835*0.46/（1.732*1.14*0.75）=259.4A，根据电缆的允许截流量，选择2趟MCP—3*95+1*35型低压电缆供四组合开关（运输机）和喷雾泵、乳煤矿供电设计参考
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采掘供电设计规范
8203对拉采煤工作面设计说明书
煤矿综采工作面供电设计
一份综采工作面供电设计说明书
掘进工作面供电系统设计及计算
10102综采工作面供电设计说明书
1803综采工作面供电设计
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