采區供電設計培 訓 教 案
礦井供電電壓等級
按照規定，礦井供電係統選用的電壓等級有：
(1)35kV--礦井地麵變電所變電電壓。
(2)10kV或6 kV--井下高壓配電電壓和高壓電動機的額定電壓。
(3)3kV或1 140V--綜合機械化采煤工作麵電氣設備的額定電壓。
(4)660V--井下低壓電網的配電電壓。
(5)380V--地麵和小型礦井井下低壓電網的配電電壓。
(6)220V--地麵和井下新鮮風流大巷的照明電壓。
(7)127V--照明、信號、手持式電氣設備、電話的最高限額電壓。
(8)36 V--井下沒備控製回路的電壓。
(9)直流250 V、550 V--直流架線電機車常用額定電壓。
目前，我國井下供電方式主要有：幹線式、輻射式、混合式、移動變電站四種。
井下各配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級如下；
高壓不應超過10000V；
低壓不應超過1140V
照明、手持式電氣設備的額定電壓和電話、信號裝置的額定供電電壓，都不 應超過127V；
遠距離控製線路的額定電壓不應超過36V。
井下低壓網絡的標準電壓等級及其相應的平均電壓為：
標準電壓／V 127 380 660 1140 3300 6000
平均電壓／V 133 400 690 1200 3460 6300
對采煤工作麵的供電方式一般應遵循下述原則：
ａ．對綜采工作麵的用電設備應采用1140V及以上電壓供電，且在工作麵的回風巷或進風巷設置移動變電站。
ｂ．對普采工作麵盡可能采用1140V電壓供電，在技術條件允許的情況下，可由采區變電所直接供電。也可在工作麵回風巷或進風巷設置移動變電站。
ｃ．對炮采工作麵，除特殊情況外，一般不設置移動變電站，可采用1140V或660V電壓供電。如果需要，也可同時采用兩種電壓供電。
負荷統計
①設備布置圖
在全麵分析用電設備的前提下，畫出采區機電設備布置圖或繪在采區巷道布置圖上。
為了清楚起見，圖中有關機電設備標出1、2、3、4等序號，在圖外則應注明相應序號所代表的機電設備名稱。
采區負荷統計表
在采區機電設備布置圖的基礎上，作出采區負荷統計表。
采區用電設備負荷統計表(示例)
供電係統圖的繪製
根據前述的計算及原則，進行供電係統圖的繪製。最後將繪製的係統圖以插圖的形式附於說明書中。
實際負荷分組計算
采區的負荷計算采用需用係數法，用需用係數法求取計算負荷的基本公式為：
ST=
式中：ST ——一組用電設備的計算負荷， kVA；
ΣPe ——具有相同需用係數的一組用電設備的額定負荷(功率)之和(不包括備用設備)，kW；
Kx——需用係數(見附表)；
cosψ——一組用電設備的加權平均功率因數。
綜采工作麵的需用係數，可按照下麵的經驗公式進行計算
kx ＝0.4＋0.6
如為一般機組采煤，金屬個體支架的工作麵可按下式計算需用係數。
kx＝0.286 ＋0.714
采區動力變壓器的選擇
根據上式計算得出的分組負荷容量進行變壓器型號選擇，最終選擇出的變壓器容量應大於該組用電設備的計算負荷。SN > ST
移動變電站的選擇
移動變電站的選擇，包括位置選擇及設備選型。
移動變電站的位置選擇，一般放在工作麵的上、下風巷內。應主要考慮下述三方麵：
①所處巷道內便於運輸、頂底板條件良好、無淋水。
②盡量靠近大的用電設備，有條件的情況下，盡可能與液壓泵站聯合布置。
③距離采區變電所盡可能近，以減少高壓電纜長度。
長時允許電流選擇低壓電纜截麵
公式Ig=
電壓損失
變壓器工作的電壓損失
式中S變壓器的實際負荷KVA
Se變壓器的容量KVA
Ur變壓器繞組的電阻壓降百分比
Ur%=
Ux變壓器繞組的電抗壓降百分比
Ux%=
線路的電壓損失
△UL=Ig·L1(RL1 COS+XL1Sin)
總的電壓損失
△U=△UB+△UL
短路點的短路電流
Id (2)
ΣR=RB+RL
ΣX=XB+XL
開關整定與校驗
Iz≥IQe+KxΣIe
K= >1.5
供電設計步驟
供電設計目的
設備布置圖、供電係統圖
負荷統計
變壓器選擇
電纜的選擇
短路點的短路電流
開關整定與校驗
Ⅱ467機聯巷供電設計為例
一、設計說明：
在Ⅱ467機巷放置三台630KVA移變，6KV高壓來自246下部變電所，1#移變1140V供轉載機、破碎機，2#移變660V供2×110皮帶機和Ⅱ467機巷2×75皮帶機和75KW鏈板機，3#移變660V供2467機聯巷2×75皮帶機和2466機巷150皮帶機和兩部75KW鏈板機等設備。
二、附： Ⅱ467機巷供電係統圖（1140V、660V）、設備布置圖
三、負荷統計
四、變壓器選擇
1#變壓器驗算
變壓器的計算容量 ST=
式中Kx =1
COSΨ取0.7
ΣPe各電機額定功率之和ΣPe=310KW
ST=1×310/0.85=365KVA
選用KBSGZY-630/6 6/0.69KV移動變電站一台， 滿足要求。
2#變壓器驗算
變壓器的計算容量 ST=
式中Kx =0.4+0.6×220/527.5=0.65
COSΨ取0.7
ΣPe各電機額定功率之和ΣPe=527.5KW
ST=0.65×527.5/0.7=489KVA
選用KBSGZY-630/6 6/0.69KV移動變電站一台， 滿足要求。
3#變壓器驗算
變壓器的計算容量 ST=
式中Kx =0.4+0.6×150/421.5=0.61
COSΨ取0.7
ΣPe各電機額定功率之和ΣPe=421.5KW
ST=0.61×421.5/0.7=418KVA
選用KBSGZY-630/6 6/0.69KV移動變電站一台， 滿足要求。
電纜的選擇
1、高壓電纜選型計算
按長時允許工作電流進行電纜截麵選擇
Ig=
按經濟電流密度選擇電纜截麵
選擇MYPJT-3.6/6.-3*95+3*35/3+3*4型電纜其允許載流量為335A大於121A。
按電纜的熱穩定性檢驗電纜截麵
按電壓損失校驗電纜截麵
滿足要求。
根據長時工作電流選擇低壓電纜
3、正常工作的電壓損失
1）1#變壓器電壓損失
正常工作時變壓器的電壓損失
式中：S----變壓器的實際負荷KVA；
Se----變壓器的額定容量KVA；
Ur%---變壓器繞組的電阻壓降百分比；
Ur%= = =0.73
Ux----變壓器繞組的電抗壓降百分比。
Ux%= = =5.5
變壓器的電壓損失
變壓器的電壓損失壓器的電壓損失
2# 、3#變壓器電壓損失同上
電纜線路的電壓損失
△UL1= Ig·L1(RL1 COSψ+XL1Sinψ)
= ×200×0.12（0.23×0.12×0.7+0.075×0.12×0.714）
=1.1V
1#變壓器電壓損失：
△U=△UB1+△UL1 =26+1.1=27.1 < （1190-0.9×1140）=164V
短路點的短路電流
d1 點Id1（2） =
=1200/0.282=4255A
ΣR=RB1+RL1 =0.0167+0.12×0.23=0.044Ω
ΣX=XB1+XL1 =0.1246+0.12×0.075=0.134Ω
1#照明綜保：
Id1（2） = =133/6.66=20.0A
ΣR=(0.0056+0.6×0.315/2)*(133/690)2
+0.19+0.3×10.42=3.320Ω
ΣX=(0.0415+0.6×0.078/2)*(133/690)2+0.25=0.252Ω
開關整定
開關（1）Ie = 200A
Iz≥IQe +Kx∑Ie =800+80=880A
取Iz=1000A
K= =4255/1000=4.3>1.5
滿足要求
1#照明綜保開關
=0.1 取Ir=2A
K8= = =10 > 4 滿足要求
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