煤矿井下供电设计软件系统研究
第1期（总第131期）机械管理开发
2013年2月No.1（SUM No.131）MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Feb.2013
0引言煤矿井下供电设计分为绘图与整定计算两大部分。通常设计步骤为手工或使用绘图软件绘制供电系统图，然后查阅相关手册进行整定计算。上述方法首先存在绘图效率低的问题，因为通用绘图软件无煤矿专用设备图标，因此绘制繁琐，容易出现问题。然后是整定计算复杂且难以掌握，采用公式计算法需要专业人员经过系统的学习和培训，查表法又受目前设备技术的更新影响而无法完全适用。而且最为复杂的问题是当供电系统发生变化时，几乎所有的整定与计算都需要重新来完成，尤其是短路电流值，一个系统可能需要计算数十个甚至上百个短路点，其计算与选择校验非常复杂，因此目前煤矿供电设计根本无法做到实时
动态地整定计算，无法保证供电计算的快速性，对煤矿安全生产构成潜在隐患。因此为解决煤矿井下供电设计中效率低、计算多和整定计算书撰写复杂等问题，提出开发一种具有供电绘图、计算整定、数据库管理、整定计算书自动输出且适用于煤矿井下供电系统设计的软件。目的在于减轻机电管理人员负担，提高工作效率，确保煤矿井下供电设计的可靠性与准确性，显著提高煤矿供电设计的技术水平，为煤矿企业的高效生产提供保障。
国内外学者对煤矿井下供电设计系统进行了大量的研究。文献[1]中针对煤矿供电设计与计算时参数多、公式难,易出错,耗精力等问题,基于Excel 的电子函数公式计算，依据相关标准及技术要求，设计了能够计算短路电流、电压损失、负荷统计及整定校验的工具，提高了设计效率。文献[2]针对AUTOCAD 通用软件不具备专业井下供电系统绘图图元的缺点，设计利用AUTOCAD 内嵌VBA 开发煤矿供电绘图系统,采用图元操作，提取菜单操作,能够快速、准确地绘制出供电系统图，加快了设计进度,提高了设计效率。文献[3]研究基于GIS 设计的井下供电设计系统，根据煤矿井
下供电设计的工艺要求，开发出供电系统绘图和供电布置绘图、参数计算及设备选择、供电设计报告自动生成及其它辅助功能。文献[4]中提出了煤矿供电设计的最佳选择平台为AUTOCAD 二次开发，并就其应具有的功能做了详细阐述。
针对上述研究中的优点及其存在的问题，本文提出一种技术合理，功能全面的煤矿井下供电设计软件方案。煤矿井下供电系统设计包括负荷统计、设备选择、变压器选择与校验、电缆选择与校验、启动与运行电压损失校验、开关整定校验、灵敏度校验、供电方案确定、供电绘图等一系列内容。本研究针对煤矿供电系统绘图、计算及输出而设计，能够便捷、快速、准确地完成井下矿供电系统的绘图、计算、参数动态修改，自
动计算短路电流、自动输出保护整定计算说明书。在一套软件系统上完成绘图、计算、统计、选型、输出功能，且计算速度快而准确，有效避免误计算与误整定事故的发生，保障了煤矿安全生产。1软件系统总体结构
本软件系统的总体结构如图1所示。
首先建立软件系统的层次结构，顶层为煤矿井下供电设计人机交互界面，中间包括数据维护、供
电系统图绘制、供电计算、计算报告输出4部分。该4
部分与数据库紧密联系，构成一个有机统一的整体。2绘图子系统2.1绘图平台选择
AutoCAD 是目前在世界范围内使用最为广泛，属于二维绘图软件,其具有丰富的绘图指令、编辑功能多样和用户界面多样而深受广大专业技术人员的喜爱。全球绝大多数工程图形采用由AutoCAD 格式来描述。因此AutoCAD 及其图形格式已成为国际上通用
收稿日期：2012-08-06作者简介：宇文慧彪（1978-），男，山西晋城人，工程师，本科，从事煤矿机电工作。
煤矿井下供电设计软件系统研究
宇文慧彪
（晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西
晋城048205）
摘要：针对传统煤矿井下供电设计存在的问题，提出基于CAD 二次开发的供电绘图、计算与整定方案。应用面向
对象的设计方法及可视化编程技术，并利用ActiveX 自动化技术，设计出包括供电系统图元绘制，系统参数数据库管理，计算统计人机交互，整定计算报告自动输出的软件系统。工业现场应用表明软件可大大减轻技术人员负担，并具有计算结果准确的优点。
关键词：井下供电；二次开发；图元；数据库；可视化编程中图分类号：TD611
文献标识码：A
文章编号：1003-773X （2013）
01-0136-03
图1系统总体结构图
·
·136
煤矿井下供电设计规范GB
煤矿井下供电设计规范-GB--
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
煤矿供电设计计算
煤矿供电设计计算 煤矿供电设计计算 一、供电方案：见供电系统示意图 二、变压器选型计算 1﹑负荷统计与变压器的选择（动力）： ⑴﹑负荷统计表 负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 刮板输送机3 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 皮带1 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =732.4×0.5/0.85 =430.82KV A 所选变压器为一台KSGB-500/6进行供电，满足要求。 式中：∑Pe—所有设备的额定功率之和：732.4KW cosφ—平均功率因数：0.85 Pn.max—该组用电设备中最大一台电动机的额定功率,55KW; ∑Pn—该组用电设备的额定功率之和,183.4KW; Kx—需用系数：K x=0.286+0.714×Pn.max/∑Pn =0.286+0.714×55/183.4 =0.5
2﹑负荷统计与变压器的选择（主风机） ⑴﹑负荷统计表 序号负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 1 风机（主）1台2×30KW 660V 69A 0.85 1 2 风机（其它）1台60KW 660V 69A 0.85 1 单台 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =240×1/0.85 =282.35KV A ∑Pe—所有设备的额定功率之和：282.35KW 所选变压器为：KSGB- 315/6 一台，满足要求。 需用系数（Kx）：K x=1 ⑶﹑平均功率因数(cosφ)：0.85 三、电缆的选择： 1﹑馈电开关（1#）到（8#）开关 ①按长时允许电流选择电缆 A 选用MYP3×70+1×25电缆,70mm2电缆长时容许电流为215A 式中: Kx—电缆线路所带负荷的需用系数,0.42; ∑Pe—电缆所带负荷的额定功率183.4KW; Ue—电缆所在电网的额定电压,660V;
最新宁夏煤矿综采工作面供电设计计算
宁夏煤矿综采工作面供电设计计算
3301综采工作面供电设计计算 一、已知资料： 3301工作面所在煤层为Ⅲ—2煤，水平为一水平，盘区为三盘区。3301工作面走向长度864m，工作面倾向长度208m，倾角0—3°，煤层厚度 2.65— 3.35m，平均厚度3.04m，容重1.22*103 kg/ m3，采煤方法为走 向长壁后退式一次采全高。 1. 设备选用 1）工作面设备 （1）采煤机，西安煤机有限公司生产的MG650/1620-WD型电牵引 采煤机。总装机功率为1620kW，其中2台截割电动机，每台功率 650kW，额定电压3300V，额定电流136A；额定功率因数(cosΦ)： 0.85，2台交流牵引电动机，每台功率90kW，额定电压直流380V， 额定电流169A，额定功率因数(cosΦ)：0.87，两台截割电动机不同时 起动。 （2）工作面刮板输送机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司制造的 SGZ1000/1400型输送机，机头及机尾其额定功率为700/350，额定 电压(V)：3300伏的双速电动机，其额定电流150/74A。 2）顺槽机电设备 （1）破碎机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的PLM3000 型破碎机，其额定功率为315kW，额定电压1140V，额定电流 192A。 （2）转载机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的 SZZ1000/315型转载机，其额定功率为315kW，额定电压 1140V，额定电流204.75A。
（3）顺槽带式输送机，采用淮南煤机厂的SSJ-1200/400型输送机， 每部带式输送机额定功率为2×315kW，额定电压1140V，额定电流 120.8A。带速3.15m/s，带宽1.2m。 （4）乳化液泵，无锡威顺煤矿机械有限公司产BRW400/31.5X4A型 3台，额定功率250kW，额定电压1140V，额定电流146A。 （5）喷雾泵，BPW400/16型，2台，额定功率125kW，额定电压 1140V，额定电流46.4A。回柱绞车，JH-20型2台，额定电压 1140V，额定电流76A。 （6）采煤机、刮板输送机控制开关，采用8SKC9215-3300-9型磁力 真空起动器，额定电压3300V，额定电流2×800A（双回路）。 （7）转载机、破碎机、乳化泵、喷雾泵控制开关，采用8SK9215- 1350/1140-9型磁力起动器，额定电压1140V，额定电流4×450A （四回路）。 二、工作面设备布置如附图 综采工作面供电系统负荷计算： 1. 电压等级： 中央变电所经过2540米送来高压10kV，经过移动变电站分别向用电设备供电。 （1）3300V电压，采煤机和刮板输送机。 （2）1140V电压，转载机、破碎机、泵站。 （3）660V电压，绞车、水泵等。 2. 负荷统计:
2019煤矿矿井供电设计
新临江煤矿（水井湾矿井） 供电设计 （一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电 站不同电源母线端，电压 10kV ，供电距离 2km ，采用一趟 LGJ-3×70 型架 空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 ? A e = n = = 60.14 mm 2 e J 1.15 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用 LGJ-3×70。 60.14 mm 2 <70mm 2 ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷 1078.2kW 。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路 LGJ-3×70 允许载流量：环境温度为 25℃时为 275A （查表），考 虑环境温度 40℃时温度校正系数 0.81，则 Ix=275×0.81=222.75（A ） Ix=222.75A>I=69.17A 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=0.9 时为 0.644%/MW.km （查表） 则电源线路电压降为：△U 1%=1.0523×2×0.644%=1.36%<5% 式中：电源线路长取 2km 。 全矿计算电流： 1078.2 3 10 0.9 = 69.17（A ）
来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置 及使用情况统计详见表 10-1。 设备总台数 47 台 设备工作台数 36 台 设备总容量 1653.25kW 设备工作容量 1421.65kW 有功负荷 1078.2kW 无功负荷 801.54kvar 视在功率 1346.33kVA 功率因数 0.82 按补偿后功率因数达到约 0.95，则所需补偿电容容量为 0.82 0.82 -1- 0.95 0.95 -1 =377.38kvar 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装 BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置 2 套，补偿无功功率 420kvar 。补 偿后： 无功功率： 381.54kvar 视在功率： 1145.24kVA 功率因数： 0.95 矿井投产时年耗电量：2632802kW.h ，吨煤电耗 29.24kW.h/t 。 Q =P cos 2 1 -1 1 -1 - cos 2 Q = 1078.2
煤矿井下供电设计规范解释条文
1 总则 1.0.1 本条明确了《煤矿井下供电设计规范》（以下简称“本规范” ）的指导思想和制定本规范的目的。 1.0.2 规定了本规范的适用范围。 1.0.3 技术创新是工程设计的灵魂，只有不断创新和进步，在矿井建设中使用安全可靠的新设备、新器材，才能不断促进矿井的安全生产，不断提高矿井建设的经济效益；设计规范是工程实践的总结，当设计规范的某些条款明显落后于工程实践时，工程设计可以有条件地、慎重地突破规范的规定，及时采用经工程实践证明是成熟可靠的新技术。
2 井下供配电系统与电压等级 2.0.1本条文对突然中断供电可能造成重大的人身伤亡或经济财产损失的井下主排水设备、人员提升设备等规定按一级负荷要求供电。为一级负荷供电的两个电源及线路，要求在任何情况下都不至于同时受到损坏，以确保供电的连续性，从而保证主排水设备、人员提升设备等的正常运转，这是必须满足的条件。 2.0.2本条文对突然中断供电可能造成生产秩序混乱或较大经济财产损失的井下主要生产设备等规定按二级负荷要求供电。二级负荷要求 在条件许可时应尽量采用两回电源线路供电，但并不要求回电源线路 必须来自两个电源；在条件不具备时，第二路电源线路可引自其他二级负荷用电设备处或采用单回专用电源线路供电。 2.0.3井下主（中央）变电所主要向井下主排水泵房的一级用电负荷和主要生产负荷供电，要求供电可靠、电能充足。所以，要求供电电源线路不少于2回，且当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担井下全部负荷的用电要求。 2.0.5本条文之所以规定井下供电的变压器或向井下供电的变压器或发电机中性点不直接接地，是因为变压器或发电机中性点直接接地系统存在以下问题：1 .人身触电电流太大。在变压器中性点直接接地系统中，人身触 电电流为： U? I o= R Z +R r 在人身电阻Rr （=1000Q）不变情况下，由于井下环境潮湿，中性点接地电阻FZ 一般都小于2Q,因此，井下人身触电电流I①都远大于30mA 的安全触电电
煤矿供电设计参考
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：
煤矿供电习题与答案
《煤矿供电》习题集 项目一矿山供电系统 第一部分知识题 一、填空题 1、煤矿企业供电的基本要求是供电可靠、供电安全、供电质量和供电经济。 2、电网的结线方式根据负荷对供电要求不同，可分为放射式电网、干线式电网和环式电网。 3、桥式结线分全桥、内桥、外桥三种形式。 4、在三相供电系统中，电网中性点运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地以及中性点直接接地三种形式。 5、井下变电所应注意的三防指：防水、防火和防通风。 二、选择题 1、指出下列负荷为一类负荷的是（通风机房）。 2、对一类负荷如何供电（两个独立电源）。 3、一般工作场所的照明灯和电动机允许电压偏移范围为额定电压的（±5%；）。 4、在中性点不接地系统中，规定单相接地运行时间不超过（2）小时。 5、目前向综采工作面的供电电压一般是（ 1140 ）伏。 三、判断题 1、向井下供电的变压器，其中性点严禁接地。（错） 2、对于地面380/220伏动力与照明电网，其供电的变压器，其中性点禁止接地。（错） 3、平煤集团的煤矿变电所广泛采用单母线分段结线方式。（对） 4、平煤集团的煤矿变电所广泛采用两路电源进线和两台变压器的桥式结线。（对） 5、平煤集团的煤矿供电系统是采用浅井供电系统。（错） 6、对于井下中央变压所，母线采用并列运行方式。（对） 四、名词解释 1：一类负荷：凡因突然中断供电造成人身伤亡事故或重大设备损坏，给国民经济造成重大损失在政治上产生不良影响的负荷。 2、电力系统：是指有发电厂内的发电机，电力网内的各种输入电线路和升降压变电所以及电力用户组成的统一整体 3、电力网：电力网是电力系统的重要组成部分。它由变电所及各种不同电压等级的输电线路组成。 第二部分技能题 1、作为供电区队技术员，在选择煤矿企业的供电电压时，必须考虑那些因素？ 1、答：取决与企业附近电源的电压等级，用电设备的电压、容量及供电距离 2、按照煤矿变配电工是操作具有断路器和隔离开关的控制线路的的要求进行操作？并口述操作过程与原理。 2、答：送电时，先合隔离开关，后合断路器。停电时，先断开断路器，后断开隔离开关。因为隔离开关无灭弧装置。 3、说出煤矿企业中常用的电压等级。各级电压的主要用途是什么？ 3、（参照P9~P10） 第三部分创新能力题 1、以煤矿企业的供电模型为例，绘制矿山供电系统图，并说出各级变电所的结线方式和运行方式。 1、（参照P20，图1—16）
煤矿井下供电设计指导书(综采篇)
煤矿井下供电设计指导书 （综采篇） 引文：本指导书主要依据GB50417-2007《煤矿井下供配电设计规范》中相关内容进行编制，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》中的有关规定。 第一章井下综采供电设计概述 1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设备布置，采煤方法，主要运输设备。 2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。 3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。 表3 煤矿常用的电压等级及用途
4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。 第二章 井下电力负荷统计及计算 我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定： 1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率； 2、其他设备，一般采用需要系数法计算。 S= cos d K Pe φ ?∑ 式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kV A ） ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设 备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备 实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74 r η—线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般 为0.95～0.98。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9 cos Φ—加权平均功率因数,取0.85 第三章 变压器的选型 变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要意义，如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。因此，正确的计算负荷和选用变压器是井下供电设计中的重要组成部分，必须予以重视。我矿根据多年来的实践经验，整合了一套计算方法，供有关单位及技术人员参考。 一、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算 S b = cos d K Pe φ ?∑ 可知 式中:Sb —变压器计算容量,KV A ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容 量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际 所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74
煤矿井下供配电设计规范
煤矿井下供配电设计规范目次 1总则 2井下供配电系统与电压等级3井下电力负荷统计与计算 4井下电缆选择与计算 4·1电缆类型选择 4·2电缆安装及长度计算 4·3电缆截面选择 5井下主(中央)变电所设计5·1变电所位置选择及设备布置5.2设备选型及主接线方式 6采区供配电设计 6·1采区变电所设计 6·2移动变电站 6·3采区低压网络设计 7井下电气设备保护及接地7·1电气设备及保护 7·2电气设备保护接地 8井下照明 本规范用词说明 附：条文说明 1总则
1.0.1为在煤矿井下供配电设计中贯彻执行国家有关煤炭工业建设的法律、法规和方针政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节约电能和安装维护方便，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt／a及以上新建矿井的井下供配电设计。 1.0.3煤矿井下供配电设计应从我国国情出发，依靠科学技术进步，采用国内外先进技术，经实践检验成熟可靠的新设备、新器材，提高煤炭工业的装备水平和安全管理水平。 1.0.4煤矿井下供配电设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2井下供配电系统与电压等级 2.0.1下列用电设备应按一级用电负荷设计，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。 1井下主排水泵： 2下山采区排水泵： 3兼作矿井主排水泵的井下煤水泵： 4经常升降人员的暗副立井绞车； 5井下移动式瓦斯抽放泵站。 2.0.2下列用电设备应按二级用电负荷设计，其配电装置宜由两回电源线路供电，并宜引自不同的变压器和母线段。当条件受限制时，其中一回电源线路可引自本条规定的同种设备的配电点处。 1暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备； 2经常升降人员的暗副斜井提升设备、副井井底操车设备、元轨运输换装设备； 3供综合机械化采煤的采区变(配)电所； 4煤与瓦斯突出矿井的采区变(配)电所； 5井下移动式制氮机； 6井下集中制冷站； 7不兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、井底水窝水泵； 8井下运输信号系统； 9井下安全监控系统分站。
煤矿综采工作面供电设计
煤矿综采工作面供电设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ?
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
煤矿供电设计高低压
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。
煤矿井下供电设计规范
煤矿井下供电设计规范 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为 GB50417—2007，自 2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、、2....、. 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括： 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际
矿井供电设计
第一章电气 第一节供电电源 一、地方及矿区电力系统现状 山西煤炭运销集团张家湾煤业有限公司井田位于该矿位于大同市南郊区云岗镇白庙村西十里河北岸，行政隶属大同市新荣区上深涧乡管辖。该煤业有限公司当前供电源实际情况为：于该矿办公楼附近建有一座10kV变电所，其两回供电电源采用10kV 架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离9.5km，架空导线选用LGJ-70mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线选用LGJ-70mm2。变电所安装S9-1000/10/6kV 1000kVA变压器2台，采用一用一备运行方式。 本矿周围电源情况： 于本矿东北面大约8km的上深涧乡建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；于本矿正东大约9.5km的吴官屯建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%； 综上周围电源情况分析，矿井电源可靠，供电质量有保证；完全能够满足本矿生产生活供电的需要。 二、矿井供电电源 该矿现有10kV变电所设施已不满足本矿供电要求，考虑本矿的用电负荷大小、线路长度、允许电压损失等条件并结合矿井负荷地理分布和矿井周围电源情况，根据电力系统规划，本设计对该矿10kV变电所进行升级改造。该变电站两回电源分别为：其两回供电电源仍采用10kV架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离
9.5km，架空导线改用LGJ-185mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线改用LGJ-185mm2。两回电源一回工作，另一回带电备用，完全能够满足本矿在供电安全性、可靠性、供电容量等方面的要求，矿井两回电源线路均为专线，严禁装设负荷定量器。 地区电力系统地理接线示意图见图11-1-1。 第二节电力负荷 本矿设备在矿井最大涌水时，经负荷统计计算电力负荷为： 矿井用电设备总台数： 149台 矿井用电设备工作台数： 118台 矿井用电设备总容量： 4216.8kW 矿井用电设备工作容量： 3462.75kW 补偿前矿井计算有功功率： 2438.31kW 补偿前矿井计算无功功率： 2223.33kVar 补偿前矿井计算视在容量： 3299.79kVA 补偿前矿井自然功率因数： 0.70 10kV母线补偿用电容器容量： 1500kVar 补偿后折算至10kV侧计算有功功率： 2438.31kW 补偿后折算至10kV侧计算无功功率： 723.33kVar 补偿后折算至10kV侧计算视在容量： 2543.34kVA 补偿后矿井功率因数： 0.96 全矿年耗电量： 755×104 kWh 吨煤电耗： 25.17kWh 具体电力负荷统计见表11-2-1。 变压器选择见表11-2-2。
煤矿井下供电设计规范标准
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施
煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为 GB50417—2007，自 2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、2.O.3、2.0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5.1.4(4.5.6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.2.1、7.2.8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括： 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址：湖北省武汉市武昌区武珞路442号，邮编：430064)，以便今后修订时参考。
2019煤矿矿井供电设计
新临江煤矿(水井湾矿井) 供电设计 (一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端，电压10kV ，供电距离2km ，采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 全矿计算电流： ） （A 17.699 .01032 .1078=??= I 14.6015 .117.69===J I A n e 2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。 2 mm ＜702 mm ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路LGJ-3×70允许载流量：环境温度为25℃时为275A （查表），考虑环境温度40℃时温度校正系数，则Ix=275×=（A ） Ix=＞I= 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为：△U 1%=×2×%=%＜5% 式中：电源线路长取2km 。 来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。 设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数 按补偿后功率因数达到约，则所需补偿电容容量为 ??? ? ??---=1cos 11cos 1202??P Q ??? ? ??-?--?=195.095.01 182.082.012.1078Q = 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套，补偿无功功率420kvar 。补偿后： 无功功率： 视在功率：
煤矿采区轨道下山供电系统优化设计
煤矿采区轨道下山供电系统优化设计 发表时间：2018-11-14T17:16:38.353Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：何立 [导读] 分析煤矿供电系统的运行方式类型及各种运行方式的优缺点，考虑经济、技术因素确定最佳供电运行方式。 恒鼎实业兴达煤矿贵州省盘州市 553500 摘要：通过兴达煤矿采区轨道下山用电负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，分析煤矿供电系统的运行方式类型及各种运行方式的优缺点，考虑经济、技术因素确定最佳供电运行方式。 关键词：轨道下山；供电系统；优化设计 兴达煤矿二采区轨道山掘进工作面设计共安装设备7台，其中工作6台，设备总容量245.7kW，工作容量185.7kW，有功负荷为125.08kW，无功负荷为127.57kvar，视在负荷178.65kW。为提高功率因数，已通过地面10kV高压变电所高压静电电容器补偿。 1、供电系统设备选择 供电变压器选择。变压器选用中央变电所变压器，经计算能够满足二采区轨道山掘进工作面供电需要。 2、设备电缆选型 2.1 绞车电缆截面选择： 计算负荷电流： 式中：ΣP—绞车功率，30kw； U—线路额定电压，0.69kv； cosΦ—自然功率因数，0.7； 选择电缆及校核载流量 据上述计算，线路选择MY-3×25+1×10型电缆允许载流量为Ix=113A（查表），则： Ix=113A＞Ij＝35.86（A），符合要求。 校核电压损失 当cosф=0.7时，MY-3×25+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.219％/kw·km（查表），供电距离0.02km。 ΔU%=30×0.02×0.219％+1.94%=2.07%＜5%，符合要求。 2.2 水泵电缆截面选择计算 计算负荷电流： 式中：ΣP—水泵功率，37kw； U—线路额定电压，0.69kv； cosΦ—自然功率因数，0.7； 选择电缆及校核载流量 据上述计算，线路选择MY-3×16+1×10型电缆允许载流量为Ix=85A（查表），则： Ix=85A＞Ij＝44.23（A） 符合要求。 校核电压损失 当cosф=0.7时，MY-3×16+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.336％/kw·km（查表），供电距离0.03km。 ΔU%=37×0.03×0.336％+2.72%=3.09%＜5% 符合要求。 2.3 耙矸机电缆截面选择计算 计算负荷电流： 式中：ΣP—耙矸机功率，30kw； U—线路额定电压，0.69kv； cosΦ—自然功率因数，0.7； 选择电缆及校核载流量 据上述计算，线路选择MY-3×16+1×10型电缆允许载流量为Ix=85A（查表），则： Ix=85A＞Ij＝35.86（A），符合要求。 校核电压损失 当cosф=0.7时，MY-3×16+1×10型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0.336％/kw·km（查表），供电距离0.02km。
煤矿井下供电常用计算公式及系数
煤矿供电计算公式 井 下 供 电 系 统 设 计 常 用 公 式 及 系 数 取 值
目录： 一、短路电流计算公式 1、两相短路电流值计算公式 2、三相短路电流值计算公式 3、移动变电站二次出口端短路电流计算 （1）计算公式 （2）计算时要列出的数据 4、电缆远点短路计算 （1）低压电缆的短路计算公式 （2）计算时要有计算出的数据 二、各类设备电流及整定计算 1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值 2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A）的1-9倍分级整定的计算公式 3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算 （1）照明综保计算公式 （2）煤电钻综保计算公式 4、电动机的电流计算 （1）电动机额定电流计算公式 （2）电动机启动电流计算公式 （3）电动机启动短路电流 三、保护装置计算公式及效验公式 1、电磁式过流继电器整定效验 （1）、保护干线电缆的装置的计算公式 （2）、保护电缆支线的装置的计算公式 （3）、两相短路电流值效验公式 2、电子保护器的电流整定 （1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值 （2）、两相短路值效验公式 3、熔断器熔体额定电流选择 （1）、对保护电缆干线的装置公式 （2）、选用熔体效验公式 （3）、对保护电缆支线的计算公式 四、其它常用计算公式 1、对称三相交流电路中功率计算 （1）有功功率计算公式 （2）无功功率计算公式 （3）视在功率计算公式
（4）功率因数计算公式 2、导体电阻的计算公式及取值 3、变压器电阻电抗计算公式 4、根据三相短路容量计算的系统电抗值 五、设备、电缆选择及效验公式 1、高压电缆的选择 (1) 按持续应许电流选择截面公式 (2) 按经济电流密度选择截面公式 (3) 按电缆短路时的热稳定（热效应）选择截面 ①热稳定系数法 ②电缆的允许短路电流法（一般采用常采用此法） A、选取基准容量 B、计算电抗标什么值 C、计算电抗标什么值 D、计算短路电流 E、按热效应效验电缆截面 (4) 按电压损失选择截面 ①计算法 ②查表法 (5)高压电缆的选择 2、低压电缆的选择 （1）按持续应许电流选择电缆截面 ①计算公式 ②向2台或3台以上的设备供电的电缆，应用需用系数法计算 ③干线电缆中所通过的电流计算 （2）按电压损失效验电缆截面 ①干线电缆的电压损失 ②支线电缆的电压损失 ③变压器的电压损失 (3) 按起动条件校验截面电缆 (4) 电缆长度的确定 3、电器设备选择 （1）变压器容量的选择 （2）高压配电设备参数选择 ①、按工作电压选择 ②、按工作电流选择 ③、按短路条件校验 ④、按动稳定校验 （3）低压电气设备选择