煤矿井下供电技术 毕业论文1.doc

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1、1 目 录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1. .1 矿井基本概况.1 1.1.1 交通位置 1 1.1.2 地形地势 1 1.1.3 气象、地震1 1.1.4 矿区水、电源1 1.1.5 地层、地质构造2 1.1.6 煤层、煤质2 1.1.7 储量6 1.21.2 矿井生产概况矿井生产概况7 7 1.2.1 十矿现生产状况8 1.2.2 矿井通风现状 8 1.2.3 地面生产系统 8 第二章第二章 井下变电所配电点位置的确定井下变电所配电点位置的确定 9 9 2.1 井下中央变电所位置的确定9 2.2 采区变电所位置的确定9 2.3 移动变电所位置的确定9 2.4 工作面配电点位置的确定9

2、 第三章第三章 井下供电系统的确定井下供电系统的确定 1010 3.1 井下电压等级的确定.10 3.2 井下中央变电所的拟定.10 3.2.1 高压供电系统的拟定.10 3.2.2 低压供电系统的拟定.10 3.3 己四采区变电所供电系统的拟定.11 3.3.1 高压供电系统的拟定.11 3.3.2 低压供电系统的拟定.11 第四章 负荷统计与变压器的选择负荷统计与变压器的选择 1313 2 4.1 需用系数法统计负荷.14 4.2 变压器的选择.17 4.2.1 采区变电所变压器的选择：.17 4.2.2 中央变电所变压器的选择：.17 4.3 井下高压负荷的计算.18 第五章第五章 电缆

3、的选择电缆的选择 2121 5.1 低压电缆的选择.21 5.1.1 低压电缆型号的选择.21 5.1.2 电缆的芯线数目的确定.21 5.1.3 电缆长度的确定 .21 5.1.4 低压电缆主芯线截面的选择.22 5.2 高压电缆的选择.22 5.2.1 高压电缆型号的确定.22 5.2.2 高压电缆芯数的确定.22 5.2.3 高压电缆长度的确定.22 5.2.4 高压电缆主芯线截面的选择 .23 第六章第六章 短路电流的计算短路电流的计算 2525 6.1 井下高压电网的计算.25 6.2 井下低压电网计算短路电流.26 第七章第七章 电气设备的选择电气设备的选择 2929 7.1 按使

4、用场所选择电气设备的类型.29 7.2 高压配电箱的选择.30 7.3 低压电气设备的选择.30 第八章第八章 保护装置的整定计算保护装置的整定计算 3232 8.1 井下对保护装置的要求.32 8.2 低压系统保护装置的整定计算.32 8.2.1 低压熔断器的选择.32 8.2.2 继电器及电子保护装置的整定计算.32 3 8.3 高压配电箱保护装置的整定计算.34 第九章第九章 井下保护接地系统井下保护接地系统 3535 9.1 井下保护接地系统的装设原则.36 9.2 井下对保护接地装置的要求.36 9.3 保护接地装置的安装和连接.36 9.4 对接地电阻的要求和降阻措施.37 9.4

5、.1 对接地电阻的要求.37 9.4.2 降低降低电阻的措施.37 第十章第十章 变电所硐室及设备布置变电所硐室及设备布置 3838 10.1 井下中央变电所硐室38 10.1.1 对硐室的要求38 10.1.2 对设备布置的要求38 第十一章第十一章 井下照明设计井下照明设计 4040 11.1 照明设计的原则与要求40 11.2 照明光源、灯具的选择与布置40 11.2.1 照明光源与灯具的选择40 11.2.2 灯具的布置41 11.3 照度的计算41 11.4 照明供电系统的拟定41 11.4.1 照明供电电压42 11.4.2 照明供电方式42 11.5 照明附属设备的选择 42 总

6、 结 .43 致 谢 .44 参考文献 45 4 前前 言言 我国的煤炭事业发展较为迅速，也是一个煤业大国。这样就要求对煤 矿企业要有一个完整、且合理的供电系统。好的供电系统，对于企业来说， 可以更好的利用和合理分配电力资源，促进安全生产和降低生产成本等等。 煤矿井下供电尤其重要。因为它涉及到煤矿企业的生产、安全及效率。 由于井下环境的特殊性，这样就对供电系统提出更高的要求。所有的设计 方案都要以煤矿安全规程、煤矿井下供电设计规范、煤矿电工 手册等为准则。 本说明书是根据十矿的实际情况、地理条件而制订的。十矿属于高瓦 斯矿井，所以在设计的同时，除了满足对供电的基本要求外，还应当注意 电气设备的

7、选择，（采用煤矿专用设备）电气保护装置等等。 总之，所有的供电系统都是以井下安全生产所服务为目的。设计一套 完整、完善的井下供电系统，对煤矿安全生产是必不可缺少的。 5 第一章第一章 概况概况 1.11.1 矿井基本概况矿井基本概况 1.1.11.1.1 交通位置交通位置 平煤十矿位于河南省平顶山市东部，距平顶山市区中心约 5km，东与十二矿 为邻，西与一矿相邻。十矿工业广场有矿区专用铁路与国铁京广线、焦支线相连 接，东距京广线孟庙火车站 70km，西距焦支线宝丰火车站 28km。矿区专用铁路 线与孟宝线平顶山东站相接。公路以平顶山市为枢纽，有柏油公路通向附近各县 市，东与许南公路相连，交通便

8、利。 1.1.21.1.2 地形地势地形地势 井田的东南部为开阔的冲积洪积平原，西北部为砂岩组成的高山，山脊平 缓，山坡陡峭，约为 30，向南逐步过渡到平原。地势是西北高，东南低。西北 部有平顶山，北部为马棚山，山的相对标高为360m460m，平原 +80+100m。 1.1.31.1.3 气象、地震气象、地震 本区属大陆性半干燥湿度不足带，年平均降雨量 794.6mm，年最大降雨量为 1323.6mm，雨季一般集中在 79 月份。历年平均蒸发量为 2269.2mm，年最大蒸 发量 2825mm，蒸发量大于降雨量。年平均气温为 15，最高气温 42.3，最低 气温-15。常年风向多为北西和北东

9、，以北西风的风速最大，为 24m/s；最大积 雪厚度为 16cm，冻土最深 22cm。 平顶山位于许昌淮南震带的南缘。据国家地震烈度区域划分的意见，本区 为 VI 级地震列度区。 1.1.41.1.4 矿区水、电源矿区水、电源 6 矿区地下水有寒武系灰岩含水层，太原组下段灰岩含水层，己17煤底板灰 岩含水层，己15煤顶板砂岩含水层，戊9-10煤顶板砂岩含水层，均可为矿井供水 水源。 矿区电源主要来自平顶山市电业局所辖的贾庄、肖营和孙岭变电站的 110Kv 和 35Kv 系统以及平煤集团公司所辖的谢庄 110Kv 变电站。 十矿现有变电所（地面）两座，其中一座位于南院工业场地内，称院内 6Kv

10、变电所，另一座位于北翼风井工业场地内，称北翼风井 6Kv 变电所。 矿井电源取自于北翼风井工业场地内的月台 35Kv 变电站之 6Kv 母线。月台 变电所现有两台主变，容量为 21250KVA，电压等级为 35/6Kv，正常情况下两 台主变同时分列运行。月台站 35Kv 主送电源取自贾庄 220kv 站，备用电源取自 焦庄（平八矿西风井）35kv 站，当主送线路故障时，备用电源可通过装置自动投 入。 月台变电站属矿务局供电公司管辖，其 6kv 系统为单母线分段接线，两段母 线分别向北风井工业场地内的提升绞车、空压机、扇风机、北风井变电所、 院内变电所和井下第一、第二水平中央变电所及化工厂等场地

11、外的用户供电。 1.1.51.1.5 地层、地质构造地层、地质构造 平顶山煤田属华北地层区豫西分区渑池确山小区。依据地表出露与钻探揭 露，井田内地层层序自上而下为：寒武纪张夏组、固山组；石炭系太原组；二叠 系山西组；第三、四系。明显的从海相沉积通过海陆交互相沉积，逐渐变为陆向 沉积。其中石炭系太原组、二叠系山西组、石盒子组为含煤地层，含煤地层总厚 度近 800m。 十矿矿区的主体构造为一宽缓的复式向斜，即李口向斜，并伴生着一些一级 的背斜和向斜。十矿位于李口向斜南翼，处于、二级构造郭庄背斜和牛庄向斜上。 十矿三水平位于李口向斜南翼、郭庄背斜北翼。 根据矿区实际开采情况和地质报告，本井田无陷落柱

12、、剥蚀带及火成岩侵入 7 情况。井田地质构造简单，褶曲、断层不发育。 1.1.61.1.6 煤层、煤质煤层、煤质 （一）煤层 井田内有 3 个煤系地层：上部为二叠系上石盒子组，含丁、戊两组可采煤层； 中部为下二叠系山西组，含己组煤；下部为石炭系太原群，含庚组煤。十矿三水 平主要可采煤层为丁5、丁6、戊9、戊10、戊11、 己15-16、己17 层。各主要可采煤层、煤组分述如下： 1、丁煤组：该组煤层属二叠系下石盒子组丁煤层，可采煤层为 丁5，丁6煤层。煤层底板标高为-520-750m，丁5、丁6煤层结构稳定，被十矿 称为“四煤三矸”结构。丁5煤层正常厚度 1.15m,丁6煤层正常厚度 1.4m

13、，三水 平范围内,丁5、丁6煤层赋存不稳定, 仅局部可采。中西部丁5煤层小于 0.8m,为 丁5不可采区; 西北部及中东部丁6煤层小于 0.8m, 为丁6不可采区。丁5煤层、 丁6煤层可采区位于丁组煤层中部，丁5、丁6煤层其中间为泥岩，其上、下岩性 具有对称特点，煤层直接顶底板均为砂质泥岩，老顶、老底均为砂岩。 2、戊煤组：属二叠系下石盒子组，上距丁组煤 6080m，下距己煤组 160180m。包括戊8、戊9、戊10、戊11、戊12、戊13，可采煤层为戊9、戊10、 戊11。可采戊组煤层上距丁6煤层 90m 左右，在三水平内戊8，戊12，戊13不可采。 戊9煤层由东南向西北逐渐变薄，绝大多数厚

14、度在 1.35m 左右，仅在西北隅煤厚 小于 0.8m，为戊9煤层不可采区。戊10煤层是主要的开采煤层，煤厚在 1.82.9m 之间，一般煤厚为 2.5m 左右，与戊9煤相似，由东南向西北逐渐变薄。 戊11煤层仅西南角局部可采，煤厚 1.31.7m，因本煤层富含夹矸，煤质欠佳， 沉积不稳定，为非主采煤层。戊8与戊9之间有两层夹矸，夹矸间有一煤线 （0.10.2m），戊9与戊10间泥岩为 49m，由东向西逐渐变厚，戊10煤层中间 含一层夹矸，夹矸厚度多在 0.3m 左右，仅个别地方达 0.7m，将戊10煤层分为上 戊10和下戊10。戊10与戊11间泥岩沉积不稳定在 17m 之间，戊8直接顶为致密

15、 8 泥岩，水平层理发育，厚 0.81.0m，向上为 0.81.0m 的砂质泥岩，再向上为 夹硅质岩的砂质泥岩，厚约 68m，戊11底板为砂质泥岩偶夹透镜状砂岩，含菱 铁矿薄层及结核。 3、己煤组：该煤组属二叠系山西组，下距石炭系太原组顶部灰岩 820m， 上距己组顶板砂岩 1020m，与戊组煤间距 180m 左右。本煤组包括己14，己15， 己16，己17四个煤层，己14不可采，己15，己16，己17为主要可采煤层。在三水 平范围内，己15，己16煤层在 25 勘探线以东合层，煤厚在 3.5m 左右，局部可达 4.5m，在 25 勘探线以西，己15煤厚 1.862.55m，多数为 2.0m

16、左右，由东南向 西北逐渐变薄，己16煤厚 0.951.15m，己17煤层厚度 1.82.7m，多数 2.2m 左 右，己15与己16夹矸厚度 0.32.3m，遇水易膨胀，由东向西逐渐增厚，己16与 己17夹矸 0.30.7m，己15直接顶为砂质泥岩含砂质条带，向上有时沉积有条带 状砂岩，6m 左右夹碣色油质光泽泥岩，810m 为 0.4m 左右的己 14 煤。其上为 己组顶板砂岩，此顶板砂岩为砂岩群，厚度巨大，岩石层面夹炭质薄膜及白云母， 己17底板一般情况下为含白云母砂质泥岩，厚 10m 左右。 （二）煤质 井田可采煤层煤类为气煤、1/3 焦煤、肥煤和焦煤、可供动力用和炼焦用煤。 煤层 名称

17、 灰分 （%） 挥发分 （%） 水分 （%） S （%） 发热量 （KJ/kg） 工 业 牌 号 丁531.0034.951.170.3522.131/3JM 丁622.1634.431.400.3626.671/3JM 戊827.1134.401.170.3424.23FM1/3JM 戊9-1025.0633.971.160.3426.861/3JM 己1518.7027.030.900.4928.14FM1/3JM 己16-1713.8430.510.890.4430.951/3JM 9 表 11 煤质特征表 煤 层 名 称 煤层厚度 （m） 倾角 （度） 稳 定 性 硬 度 夹矸 （厚

18、m） 层 间 距 （m ） 容重 （t/m3 ） 顶 板 岩 性 底 板 岩 性 丁5 0.551.85 1.0 617 稳定 局部 可采 中 硬 少数 1 层 炭质泥岩 10 深灰 色泥 岩、 砂质 泥岩 深灰色 泥岩 丁6 1.093.64 2.01 617 稳定 偶含 14 层 00.26m 炭质泥岩 80 深色 泥岩、 砂质 泥岩 深灰色 泥岩， 炭质泥 岩 戊8 0.551.85 1.93 617 稳定 含矸层 10.050. 3m 泥岩 0.6 18 .5 深灰 色砂 质泥 岩， 泥岩 深灰色 泥岩 戊9 0.383.81 1.37 617稳定 0.6 16 砂质 泥岩， 泥岩 泥

19、岩 戊10 0.74.15 2.42 617稳定 中 硬 08. 76 致密 泥岩 深灰根 土泥岩 戊9- 10 5.817.70 6.23 617稳定 中 硬 157 泥岩， 砂质 泥岩， 砂岩 灰色泥 岩，砂 质泥岩 己15 0.551.85 1.40 617稳定 中 硬 1.9 10 泥岩， 砂质 泥岩， 细砂 岩 灰色粒 土泥岩 己16 0.754.84 1.26 617稳定软 0.6 9.0 深灰 色砂 质泥 岩 深灰根 土泥岩 己17 0.82.56 1.26 617稳定软 含矸 1 层 0.050.6 m 泥岩 1.4 炭质 泥岩 深灰色 砂质泥 岩 10 表 12 可采煤层特征

20、表 1.1.71.1.7 储量储量 1、井田境界 十矿三水平位于十矿井田北部，深部（北部）边界为李口向斜轴，东部戊组 煤层边界为 21 勘探线东 500m，东部己组煤层边界为 23 勘探线东 500m，西部戊 组、己组边界为 26 勘探线，浅部（南部）丁组、戊组、己组分别接二水平下部 边界。 2、储量 据平煤集团公司关于对十矿三水平地质说明书的批复，十矿三水平地质 储量为 10045.1 万 t，其中丁组：1110 万 t，戊组：39645 万 t，己组:4970.6 万 t。工业储量 9821.43 万 t，可采储量 7921.5 万 t。 单位：万吨 煤层工业储量A+B可采储量合计 己15

21、-16 1444.71444.71083.5 己17 1666.01637.91492.9 己16 601.4464.3511.1 己15 1054.6809.2843.7 戊11 356.3356.3285.1 戊10 2370.32070.31896.3 戊9 1018.11018.1865.5 丁5 528.5528.5449.1 丁6 581.5518.5494.3 11 合计 9821.46777.57921.57921.5 表 13 储量汇总表 1.21.2 矿井生产概况矿井生产概况 1.2.11.2.1 十矿现生产状况十矿现生产状况 十矿二水平现有生产采区四个：己二采区，北翼中区

22、，北翼东区，己四采区。 每个采区各成系统。戊组煤均通过井下采区皮带转载到三条主运输皮带从二水平 运至老主底，然后通过主井箕斗提至地面；己组煤均通过采区皮带转载到二水平 大皮带斜井到达地面。 矿井主提升系统二个： （1）老主井核定能力 210 万 t/a； （2）大皮带斜井核定能力 120 万 t/a 矿井辅助提升系统三个： （1）老副井：核定能力 210 万 t/a （2）北翼进风井：核定能力 180 万 t/a （3）大皮带斜井主要担负井下工作人员上下。 目前矿井二水平辅助运输和人员上下主要通过北翼进风井，大皮带斜井完成。 1.2.21.2.2 矿井通风现状矿井通风现状 矿井采用分区通风系统

23、，其中 4 号风井（己二风井）主要为己二采区服务， 6 号风井（戊三风井）主要为北翼东区戊组服务，7 号风井（丁三风井）主要为 戊七采区服务（已报废），8 号风井（北翼风井）主要为北翼中区服务，己四风 井主要为己四采区服务。目前矿井总进风量 20310m3/min，矿井总回风量 20836m3/min。按通风能力核定生产能力 210 万 t/a，但实际风量分配不均，主要 为 8 号风井负压严重超限（3800Pa），严重制约了现有生产采区生产和未来三水 12 平建设。 1.2.31.2.3 地面生产系统地面生产系统 （一）原煤生产系统 丁、戊组原煤采用 8t 扇型闸门底卸式箕斗装载，通过绞车提升

24、至井口卸载 标高卸入箕斗受煤仓，通过仓下 K-4 型给煤机入胶带输送机到跨线方型煤仓上筛 分楼，对原煤进行筛分，+50mm 级检矸破碎后由胶带输送机将混煤卸入15m 容 量 300t 的跨线圆型煤仓计量外运。 +50mm 级煤块入方型煤仓。 储煤场堆储量为 30000t（堆储丁、戊组煤），采用推土机疏散，胶带输送 机返煤。 己组煤通过-320m 标高的大倾角皮带斜井（B=1000mm）通道地面。 （二）、井下运输运输 该矿井交通方便，有矿区铁路，公路与外界相通。 十矿三水平井下皮带运输涉及三条皮带：a、大皮带斜井皮带输送机运输能 力校核。b、三水平戊组皮带下山钢绳芯胶带运输机选型计算。c、三水

25、平己组皮 带下山钢绳芯胶带运输机选型计算。通过计算现有的大皮带斜井运输能力满足 120 万 t/a；三水平戊组皮带下山选用钢绳芯胶带运输机带宽为 1000mm，电动机 YB355M2-4, N=250KW, 共 3 台,减速机 DCY400-31.5, 共 3 台；三水平己组皮带 下山选用钢绳牵引胶带运输机带宽为 1000mm，选用两台 500kw 直流防爆电动机。 （三）矸石排放系统 北二进风井井筒及三水平最下部工程产生的矸石可用于填沟，全部从北二进 风井提升至地面。 其排放系统为：由北一进风井将矸石由罐笼提升至地面，经翻车机、矸石仓， 装入矸石卸载车，再由绞车牵引至矸石山排放（即北一风井排

26、矸系统）。 13 第二章第二章 井下变电所配电点位置的确定井下变电所配电点位置的确定 2.12.1 井下中央变电所位置的确定井下中央变电所位置的确定 由于矿务局十矿属于大型矿井，分为-140 和-320 两个水平面，所以供电 系统也较为庞大及复杂，且重要的部分在-320 水平面。本设计以-320 中央变 电所为例。 -320 井下中央变电所位置设在-320 井底车场靠近副井井底 ，靠近负荷中 心，并与中央水泵房相邻。变电所的通风良好，地质条件好。 2.22.2 采区变电所位置的确定采区变电所位置的确定 十矿-320 采区变电所较多，本设计以己四上部采区变电所为例。 己四采区变电所位置设在负载中

27、心，以便减少底压线路长度和电压损失， 保证采区设备的供电质量。其地质条件好，顶底板稳定。变电所内通风良好。 2.32.3 移动变电所位置的确定移动变电所位置的确定 移动变电站设在距工作面 100m150m 的巷道中。当下一个工作面尚未 开采，而其回风巷已经掘进完毕，可将上工作面的移动变电站设置在下一个工 作面的回风巷内，经过联络巷、运输巷向上工作面供电。 2.42.4 工作面配电点位置的确定工作面配电点位置的确定 回采工作面配电点设在工作面 50m70m 处的巷道中；掘进工作面配电点设 在掘进头 80m100m，配电点至掘进设备的电缆长度不超过 100m。在电缆分叉设 有配电点，此配电点在巷道

28、交汇处附近。压入式局部扇风机和启动装置安装在进 风巷道中。 14 第三章第三章 井下供电系统的确定井下供电系统的确定 3.13.1 井下电压等级的确定井下电压等级的确定 1.井下高压为 6kv 2.低压为 1140v、660v，固定照明为 127v 3.23.2 井下中央变电所的拟定井下中央变电所的拟定 3.2.13.2.1 高压供电系统的拟定高压供电系统的拟定 （一）电源回路及母线段数的确定 -320 井下中央变电所采用双回路。当其中任一回路停止供电时，其余回 路可以担负全负荷供电。 -320 中央变电所的高压母线采用单母线分段。各段母线之间设置分段联 络开关，母线分列运行。 （二）配出线接

29、线及回路的确定 井下主排水泵（1#泵）和（2#泵、3#泵）采用了双回路，分别接在 4#和 7#、3#配电盘。 10#、9#配电盘分别引向采区变电所，通过高爆开关分别向“己四中部、 东区戊轨下山、己四上部、通排一回路”变电所供电。“己四中部、己四上部” 采用双回路供电。 6#配电盘引向中区戊轨绞车房配电点。 3.2.23.2.2 低压供电系统的拟定低压供电系统的拟定 由于井底水泵、硅整流需用双回路，特设两台变压器接在 8#、5#配电盘。 当其中一台停止供电时，另一台担负排水、生产、照明等全部用电。两台变压 器的低压侧设有低压总开关（35235、35270），并设检漏继电器。 低压侧的用电负荷分配

30、如下： 变压器 1#：1#硅整流、1#井底水泵、井口信号照明、变电所室内照明。 15 变压器 2#：2#硅整流、2#井底水泵、火药库及东大巷照明、瓦斯监测电 源、检修泵站。另外根据需要，分接 4#水泵，由低压开关（35334）控制。 3.33.3 己四采区变电所供电系统的拟定己四采区变电所供电系统的拟定 3.3.13.3.1 高压供电系统的拟定高压供电系统的拟定 由于己四采区是综合机械化采煤且有排水设备，需采用双电源近线。两回 路电源同时供电，母线分段并设联络开关，正常分列运行。 3.3.23.3.2 低压供电系统的拟定低压供电系统的拟定 采区内的用电设备根据电压等级、生产环节和安装地点的不同

31、进行了分组， 各组分开供电。分组供电还考虑到用电负荷的大小、巷道布置情况和电缆敷设 的线路等等。各组用电负荷分配情况如下： 4#高爆开关引向 24060 风巷配电点。 6#高爆开关通过 1#变压器（矿用隔爆型干式变压器 KBSG）供电，并设低 压总开关（35560）及检漏继电器（JYB2-A）。该组用电负荷分配如下：己四 运输机检修通道（28KW）、24060 风巷（2X30KW），另外备用一台。 8#高爆开关由 2#变电所（矿用隔爆型干式变压器 KBSG）通过开关 （40008）向己四总机巷四部供电（4X40KW）。 10#高爆开关由 3#变电所（矿用隔爆型干式变压器 KBSG）通过开关 （

32、40010）向己四总机巷三部供电（4X40KW），并设检漏继电器（JYB2-C）。 9#高爆开关通过 4#变压器（矿用隔爆型干式变压器 KBSG）供电，并设低 压总开关（35571）及检漏继电器（JYB2-A）。该组用电负荷分配如下：己四 运输机检修通道（28KW）、24060 风巷（2X30KW）、-320 水仓水泵及 南大巷照明（30KW+4KVA）、24020 机巷一部（3X40KW）、-320 新充电房 （4X90A）、变电所水泵（5KW）、24060 风巷配电点监测电源（0.5KW）、变 电所室内照明（4KVA+20W）。 7#高爆开关通过 5#变压器（矿用隔爆型干式变压器 KBSG

33、）供电，并设低 16 压总开关（40018）及检漏继电器（JYB2-C）。该组用电负荷分配如下：己四 总机巷二部（3X40KW）、-320 充电房及照明（2X90A+4KVA）。 5#高爆开关引向己四轨道绞车房配电点。 3#高爆开关引向采区。设置 6#变压器和 7#变压器（矿用隔爆型移动变压 器 KSGZY)向采区供电。6#变压器支路上设有总开关（4000、型号 KBZ-40)，并 设检漏继电器（JYB2-C）。其负荷分配如下：24070 机巷转载机（2X40KW）、 24070 机巷运输机（24X40KW）。7#变压器支路上设有总开关（4001、型号 KBZ-40），并设检漏继电器（JYB-

34、C）。其负荷分配如下：采煤机（150KW）、 运输机（220KW）泵站（2X75KW）。 图 31 井下供电系统图 17 第四章第四章 负荷统计与变压器的选择负荷统计与变压器的选择 4.14.1 需用系数法统计负荷需用系数法统计负荷 由于采区变电所的负荷比较多，现将各变压器的配电干线负荷列表如 下：表 18 设备台数设备容量/kw计算负荷工作电流 A 线 路 号 负荷名称 安装 台数 工作 台数 安装 容量 工作 容量 额定 电压 v 需用 系数 kde 功率 因数 cos tan 有功功 率 kw 无功功 率 kvar 视在功 率 kVA 额定实际 24060 风巷 226060660v0.

35、80.80.648 28.855.98 6948.9 运输机检修通 道 112828660v0.80.80.622.4 13.4426.12 3222.85 24070 风巷掘 进机 11145145660v0.70.71.02101.5 103.53145166.7 145.8 6# 干线负荷 233233171.9 145.77 227.1267.7217.5 8# 总机巷四部 44160160660v0.70.71.02112 114.24 160184140 10# 总机巷三部 44160160660v0.70.71.02112 114.24 160184140 24060 风巷 22

36、6060660v0.80.80.648 28.855.98 6948.9 运输机检修通 道（备） 1128kw28kw 660v0.80.80.622.4 13.44 26.123222.85 24070 风巷 226060660v0.80.80.648 28.8 55.986948.9 -320 水仓水泵 1130kw30kw 660v0.85 0.80.625.515.329.734.526 南大巷照明 4kva 24020 机巷 33120120660v0.70.71.0284 85.68 120138105 -320 新充电房 44 90 90 变电所水泵 115kw5kw 660v0

37、.85 0.80.642.44.665.754.1 风巷配电点监 测电源 0.5kw 0.5 变电所室内照 明 4kva 9# 干线负荷 303303232.4 174.42 300.94 438.3345.7 总机巷二部 33120120660v0.70.71.0284 85.68 120138105 -320 充电房及 照明 224kva90A90 7# 干线负荷 1201208485.68124228195 转载机 228080660v0.70.71.0256 57.12 809270 机巷运输机 44160160660v0.70.71.02112 114.24 160181140 干线

38、负荷 240240168 171.36 240273210 采煤机 11 150kw150kw 1140v 0.70.71.02105107.1 149.98 100.5 76 运输机 11 220kw220kw 1140v 0.70.71.02154 157.08 157.08 14779.5 泵站 2115075kw 1140v0.80.80.6603669.9750.2535.4 3# 干线负荷 520445319 300.18 377.03 297.8 191 19 己四采区变电所的总负荷统计： 表 42 己四采区变电所的总负荷统计 注：备用设备没有计入。Ks=Ksp=Ksq=1。 3

39、20 中央变电所负荷统计： 设备台数设备容量 /kw 计算负荷工作电流/A 线 路 号 负荷名称 安装 台数 工作 台数 安装 容量 工作 容量 额定电 压/v 需用 系数 kde 功率 因数 cos tan 有功 功率 kw 无功功 率 kvar 视在功 率 kVA 额定实际 6# 干线负荷 233233171.9 145.77 227.1267.7 217.55 8# 总机巷四部 44160160660v0.70.71.02112 114.24 160184140 10# 总机巷三部 44160160660v0.70.71.02112 114.24 160184140 9# 干线负荷 15

40、5155114 103.38162178.3 113.2 7# 干线负荷 1201208485.68124228195 干线负荷 240240168 171.36 2402732103# 干线负荷 520445319 300.18 377.03 297.8 191 5# 轨道绞车房 21500250660v0.70.71.02175 178.5254287.5 222.2 4# 24060 风巷配 电点 155114 103.38162178.3 113.2 负荷总计 1918 1369.9 1316.7 1866.1 1878 1352.2 计算总负荷 19181370 1316.7 186

41、6.1 21 设备台数 设备容量 /kw 计算负荷 线 路 号 负荷名称 安装 台数 工作 台数 安装 容量 工作 容量 额定 电压 /v 需用系 数 kde 功率 因数 cos tan 有功功 率 kw 无功功 率 kvar 视在功 率 kVA 计算 电流 4# 1#泵 1168068060000.850.80.6578 346.8674 64.86 6# 中区戊轨绞车 房 215002506600.70.71.02175 178.5 254222.2 2#硅整流 4490 井底水泵 1175756600.80.80.663.7538.2574.3465 8# 干线负荷 757563.75

42、38.2582.34 155 己四中部变电 所 2# 23101820 17702255 1973 南石门变电所 19801410 13781980 1732 东区戊轨下山 变电所 3220 284528043994 3494 己四上部变电 所 2# 19181370 1316.7 1866.1 1352 10 # 干线负荷 94287445 7268.7 10095 8551 9# 通排一回路变 电所 18881290 12401789 1565 7# 2#泵 1168068060000.850.80.6578 346.8674 64.86 4#泵 1175756600.850.80.663

43、.75 38.2574.34 65 硅整流 1# 4490 火药库东西大 巷照明 4 瓦斯监测电源 0.5 0.5 井底水泵 1175756600.80.80.663.75 38.2574.34 65 检修泵站 1130306600.80.80.624 14.4 2824.5 5# 干线负荷 180152 91181.2 244.5 3# 3#泵 1168068060000.850.80.6578 346.8674 64.86 正常排水时总 负荷 1235 1 9577 908712935 10673 最大排水时总 负荷 1386 1 10860 9857.1 14423. 6 10932 最

44、大排水时计 算负荷 103179364.3 13933 22 4.24.2 变压器的选择变压器的选择 4.2.14.2.1 采区变电所变压器的选择采区变电所变压器的选择： 选择了矿用隔爆型干式变压器。由于各支路采用单变压器供电，根据 Sn.t=(1.151.25)Sa.c； Sn.t：变压器的额定容量，KVA； Sa.c：变压器二次负荷的计算容量，KVA； 各支路的变压器分别选择如下： 6#：Sa.c227kva；选择 KBSG-315/6 型变压器； 8#、10#：Sa.c160kva；选择 KBSG-200/6 型变压器； 9#：Sa.c300.94kva；选择 KBSG-500/6 型变

45、压器； 7#：Sa.c 124kva；选择 KBSG-200/6 型变压器； 3#：由于采面的电压等级不同，需设两台变压器分别供电； 变压器 1：Sa.c240kva；选择 KBSGZY-315/6 矿用隔爆型移动变电站； 变压器 2：Sa.c377.03kva；选择 KBSGZY-500/6 矿用隔爆型移动变电站； 4#：24060 风巷配电点（略）； 5#：己四绞车房配电点（略）； 各变压器的技术数据如下： 4.2.24.2.2 中央变电所变压器的选择中央变电所变压器的选择： 选择矿用一般型变压器。根据 Sn.t=（1.151.25）Sa.c； 8#：Sa.c82.34kva，选择 KS7

46、-200/6 变压器； 5#：Sa.c181.2kva，选择 KS7-250/6 变压器； 变压器的技术数据如下： 23 4.34.3 井下高压负荷的计算井下高压负荷的计算 将变压器二次侧低压计算负荷与变压器的电力损耗相加求出变压器一次侧 的高压负荷，然后将各高压负荷汇总后求出总负荷。 1）变压器的有功功率损耗由两部分组成：一部分为铁损；一部分为铜损。 变压器的铜损与变压器的负荷率的平方成正比，计算公式如下： Pt=Pi.t+Pn.t2 式中Pt：变压器的有功功率的损耗，kw； Pi.t：变压器在额定电压时的空载损耗，kw； Pn.t：变压器在额定负荷时的短路损耗，kw； ：变压器的负荷率，它

47、等于变压器的实际负荷容量与其额定容量的比值。 2）变压器的无功功率损耗也由两部分组成：一部分是变压器空载时的无 功功率损耗；一部分是变压器带负荷时的无功功率损耗。计算公式如下： Qt=Qi.t+Qn.t2=I0%/100Sn.t+us%/100Sn.t2 式中Qt：变压器的无功功率损耗，kw； 表 44 变压器的技术数据 Qi.t：变压器空载的无功功率损耗，kw； Qn.t：变压器额定负荷时的无功功率损耗，kw； I0%：变压器的空载电流百分数； us%：变压器的短路电压百分数，即阻抗电压； Sn.t：变压器的额定容量，kw。 额定电压 kv额定损耗 w 外形尺寸 m 型号 额定容 量 kva

48、 高压低压空载短路 阻抗 电压 空载 电流连接组 重量 t 长宽高 KS7-200/620060.693/0.4540340042.41.031.471.051.24 KS7-250/625060.693/0.4640400042.4 Y,y0 Y,d11 1.151.450.911.37 24 各变压器的技术数据查、。 计算采区变电所各变压器的电力损耗。 采区变电所各变压器高压侧计算负荷： P(高)P(低)Pt；Q(高)=Q(低)+Qt； S(高)= 6#：P(高)P(低)Pt171.1kw2.54kw173.64kw； Q(高)=Q(低)+Qt145.77kvar14.4kvar 150.

49、17kvar； S(高) = = = 229.569kva 同理，求出： 8#：S(高)=168.765kva； 10#：S(高)168.765kva； 9#：S(高)168.024kva； 7#：S(高)126.935kva； 3#：S1(高)252.813kva；S2(高)455.43kva； S(总)1570.301kva 注：计算采区变电所的总负荷应将 4#、5#高压侧的负荷和 S(总)相加。 计算中央变电所各变压器的电力损耗： 求出：8#：S(高)=79.42kva； 5#：S(高)=186.084kva； S(总)265.504kva； 注：计算320 中央变电所的总负荷应将各线路的总负荷相加。S(总)是 P 2高高高+ Q2高高高 173.64 2高 150.172 P 2高 高 高 + Q2高 高 高 25 8#、5#带变压器的电力损耗的总负荷。 表 45 变压器的技术数据 额定损耗 w 负荷容量/额 定容量 线路号 变压器型号