煤矿综采供电入何设计

一、设计程序：

　井下高低压供电系统必须有供电系统设计图，供电系统的设计由机电科承担，机电科科长审核批准，且必须有继电保护装置的设计、选型、计算说明书。

　二、继电保护责任划分：

　1、机电部门专人负责井下临时变电所高压配电装置继电保护装置的整定管理和检查。

　2、机运队电气组负责井上下对高压保护装置的全面检查和试验。

　3、井下采煤队、综掘队、连采队、准备队、机运队设专责整定员一名，负责本队管辖范围电气设备过流、短路保护装置的整定、检查及调整。

　三、具体要求：

　1、井下高低压电网的整定计算及校验要严格按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的规定执行。

　2、为便于检查，运行中的电气设备由队组专责，整定员对其全部定期整定，整定牌上应注明设备型号、编号、两相最小短路电流、整定值、整定日期、用途、使用地点及专责维修人。各队组专责整定员定期要进行一次短路保护检查，根据整定值对其进行调整试验。

　3、井下由采区变电所、移动变电站或配点引出的馈电线上应装设短路和过负载装置；网路上如需增设其它供电支路时，必须在引出点增设短路保护开关。

　4、所有安装和运行的供电系统及保护装置不得随意改变，当运行中的短路保护装置发生过渡动作时，必须查明原因，排除故障后方可送电，若保护装置发生误动作时，必须经机电部门电气主管人员同意后，方可修改整定值，并将调整结果记录在册。

　5、不准甩掉电气设备的短路保护装置不用，并禁止用不合格的过流继电器和熔断器，运行中的短路保护装置必须动作可靠。

　6、机电管理部门每半年绘制一次井下实际供电系统图，并注明电气设备使用地点、型号、容量、电缆规格及长度、二相最小短路值和整定值，并根据生产变化的供电系统及时修改补充；各井下硐室也必须有与实际相符的供电系统图板。

　7、高压开关井上检修中心检修完后，必须由机运队电气组对其继电保护装置进行试验，并留有记录否则不得入井；井下高压开关每年由机运队电气组对其继电保护装置进行一次全面试验，对不合格的，机运队要立即进行处理、更换，并留有记录。

3-7022掘进工作面

供

电

设

计

报

告

编制：

审核：

批准：

机 电 科

2011年8月

第一章 供电设计报告

一、供电说明

3-7022掘进工作面顺槽长度为1688米，安装总负荷为698.4 KW, 供电方案采用由七采区2#配电点Ⅱ回GB-80#高爆开关供一趟6KV高压到3-7022配电点的高爆开关（1#、2#）。因巷道设计较长，掘进到800米处电压损失较大，不能满足供电需要，特采取前期和后期两套供电方案。其中前期供电由3-7022配电点的1#高爆开关供给KBSGZY-630/6移变（1#），经降压为660V后负责顺槽前800米一部皮带机及工作面各机电设备供电（详见前期供电系统图）。后期供电在掘进800米处时由3-7022配电点的2#高爆开关供给KBSGZY-630/6移变（2#），经降压为660V后负责顺槽后900米掘进机、排水泵及工作面各机电设备供电，而前期的KBSGZY-630/6（1#）移变则负责一、二部皮带机及辅助运输设备供电（详见后期供电系统图）。

风机双回路供电均来自七采区2#配电点Ⅰ回KBSGZY-T-200/6/0.66/专用移变和Ⅱ回KBSGZY-T-200/6/0.66/专用移变。

二、电气设备负荷统计表

表1:

序号 设备名称 型 号 数量 电机功率 容 量 电压 备注

1 掘进机 EBZ-132 1 215KW 215KW 660V

2 皮带机 SSJ-80/2×55 2 2×55KW 220KW 660V

3 张紧绞车 JJ-4 2 4KW 8KW 660V

4 无极绳绞车 SQ-80 1 110KW 110KW 660V

5 调度绞车 JD-11.4 1 11.4KW 11.4KW 660V

6 调度绞车 JD-25 1 25KW 25KW 660V

7 离心泵 ZS50-2×100F 1 55KW 55KW 660V

8 污水泵 BQW15-30/3 2 3KW 6KW 660V

9 探水钻 ZLJ-250 1 4KW 4KW 660V

10 局扇风机 FBDNO6.3/2×22 2 2*22 KW 44KW 660V 专用电源

11 合 计 14 698.4KW

第二章 高压电缆的选择

一、七采区2#配电点至3-7022进风巷配电点高压电缆的选择

1、电缆型号的确定

根据电缆型号的确定原则，选择煤矿用阻然型电缆，向移动变电站供电的高压电缆,选用MYPTJ-3.6/6型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆.

2、电缆长度的确定

1、由采掘工程平面图上得，七采区2#配电点距3-7022进风斜巷配电点全长约300米，

则实际电缆长度L1=KL2=1.1×300=330米

式中：L1为实际电缆长度；

L2为电缆敷设路径长度；

K为增长系数，对橡套电缆为1.1。

3、电缆截面选择计算

按持续允许电流初选电缆截面

=0.7×698.4=489KW

=489/0.8=611KVA

……（2-1）；

…… 线路所带负荷的需用系数；取0.6～0.75

…… 线路总负荷的视在功率，kVA；

…… 线路的额定电压，kV。

将 代入公式（2-1）得:

=0.7×611/ ×6=41（A）

经查电缆载流量表得知：型号为MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5的煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆的长时允许载流为173A,主芯线截面为50mm2,符合选型要求。

二、2#高爆至2#移变电缆的选择

1、电缆型号的确定

根据电缆型号的确定原则，选择煤矿用阻然型电缆，向移动变电站供电的高压电缆,选用MYPTJ-3.6/6型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆。

2、电缆长度的确定

1、由采掘工程平面图上得，2#高爆距2#移变全长约1000米，

则实际电缆长度L1=KL2=1.1×1000=1100米。

式中：L1为实际电缆长度；

L2为电缆敷设路径长度；

K为增长系数，对橡套电缆为1.1。

3、电缆截面选择计算

按持续允许电流初选电缆截面

=0.7×280=196KW

=196/0.8=245KVA

……（2-1）；

…… 线路所带负荷的需用系数；取0.6～0.75

…… 线路总负荷的视在功率，kVA；

…… 线路的额定电压，kV。

将 代入公式（2-1）得:

=0.7×245/ ×6=17A

经查电缆载流量表得知：型号为MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5的煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆的长时允许载流为173A,主芯线截面为50mm2,符合选型要求。

第三章 低压电缆的选择及校验

一、电缆型号的确定

根据《煤矿安全规程》规定，必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，故选择井下经常使用的MY型矿用移动式橡套软电缆。

二、电缆截面选择计算

矿用橡套软电缆载流量:

表2

主芯截面（mm2） 长期连续负荷允许载流量（A）

4 36

6 46

16 85

25 113

35 138

50 173

70 215

95 260

按长时允许电流选择电缆截面

向单台或两台电动机供电的导线，其最大长时工作电流可取电动机的额定电流。向三台及以上（包括三台）电动机供电的干线可按下式计算：

………（3-1）

式中： …… 线路所带用电设备额定功率之和，kW；

…… 线路所带负荷的需用系数；取0.5

…… 线路所带负荷的加权平均功率因素；取0.8

…… 线路的额定电压，V。

按允许电压损失校验电缆截面

表3 井下低压电网在不同额定电压下的最大电压损失值

额定电压

UN/V 变压器二次电压

U2N/V 电气设备允许的最 低电压0.95UN/V 线路最大允许电压损失Ur=U2N-0.95UN/V

127 133 120 13

660 690 627 63

线路电阻上的电压损失可按下式计算：

………（3-2）

式中：△Ur……导线电阻上的电压损失，V；

UN ……线路的额定电压，V ；

……线路所带用电设备额定功率之和，kW；

L、A、……线路导线的长度，m；截面积，mm2；

rsc……电导率，m/（Ω•mm2）差表得：42.5

…… 线路所带负荷的需用系数；

1、1#移变至一部皮带机头配电点电缆的载流为:

将= 0.5， = 660, = 260.4, Cosφ= 0.8，代入公式（3-1）得:

Ica = 0.5×260×1000/(1.73×660×0.8)= 142 A

查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173 A>Ica=142 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。

将 =0.5， =660, =260, L=50, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:

△Ur= 0.5×260×50×10³/660×42.5×50= 4.6<63(V)

选型符合要求

2、1#移变至二部皮带机头配电点电缆的载流为:

将= 0.5， = 660, = 114, Cosφ= 0.8, 代入公式（3-1）得:

Ica = 0.5×114×1000/(1.73×660×0.8)= 62 A

查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173 A>Ica=62 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。

将 =0.5， =660, =114, L=900, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:

△Ur= 0.5×114×900×10³/660×42.5×50=37<63(V)

选型符合要求

3、2#移变至工作面配电点电缆的载流为:

将= 0.5， = 660, = 280, Cosφ= 0.8, 代入公式（3-1）得:

Ica = 0.5×280×1000/(1.73×660×0.8)= 153 A

查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173A>Ica=153 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。

将 =0.5， =660, =280, L=20, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:

△Ur= 0.5×280×20×10³/660×42.5×50= 2.0<63(V)

符合要求。

第四章 低压开关的选择

一、选择原则

根据《煤矿安全规程》规定，各种不同类型的矿用低压开关，应按沼气等级和有无煤（岩）爆炸危险及其使用地点的通风条件来确定使用范围。

1、矿用隔爆型开关使用在有沼气突出矿井的任何地点和有沼气及煤尘爆炸危险矿井的采区进风巷道、回风巷道以及采掘工作面。矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。

2、选用矿用低压开关时，其额定电压必须大于或等于被控制线路的额定电压；其额定电流要大于或等于被控线路的负荷长期最大实际工作电流2倍以上。同时应根据控制线路需要选定过流保护继电器的整定电流值。

3、矿用低压隔爆开关的接线喇叭口数目及内径要符合受控线路所选用电缆的条数及外径要求。一个喇叭口只允许接一条电缆。

二、低压开关型号的确定

1、根据矿用隔爆开关选择原则，采区变电所和工作面配电点，作为低压配送电线路使用。

2、主要技术数据表

表4:

型号 额定电压（V） 额定电流（A） 整定倍数 台数

KBZ16-400 660 400.00 3-10Ie 3

三、低压开关保护装置的整定及校验

1、低压开关整定电流计算

馈电开关的过载整定：

…………（4-1）；

馈电开关的短路整定:

………(4-2)

短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；

……干线负荷中启动电流最大的1台（或同时启动的多台）电动机的额定（或实际）启动电流；

……干线负荷中除启动电流最大的1台（或同时启动的多台）电动机外，其他用电设备的额定电流之和；

保护装置的灵敏度校验

……（4-3）；

……保护范围末端最小两相短路电流；

1#馈电开关过载保护整定计算：

将 代入公式（4-1）得: 1.1×142=156.2A

取过载保护整定值为： =160A

1#馈电开关短路保护整定计算：

短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；

取短路保护整定值为： =160×8=1280A

1#馈电开关保护装置的灵敏度校验：

用查表法得出末端最小两相短路电流为 =6729A

将 代入公式（4-3）得：

=6729/1280=5.2>1.5 符合灵敏度要求。

2#馈电开关过载保护整定计算：

将 代入公式（4-1）得: 1.1×62=67A

取过载保护整定值为： =67A

2#馈电开关短路保护整定计算：

短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；

取短路保护整定值为： =67×8=536A

2#馈电开关保护装置的灵敏度校验：

用查表法得出末端最小两相短路电流为 =1164A

将 代入公式（4-3）得：

=1164/536=2.17>1.5 符合灵敏度要求。

3#馈电开关过载保护整定计算：

将 代入公式（4-1）得: 1.1×153=168A

取过载保护整定值为： =168A

3#馈电开关短路保护整定计算：

短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；

取短路保护整定值为： =168×8=1344A

3#馈电开关保护装置的灵敏度校验：

用查表法得出末端最小两相短路电流为 =6370A

将 代入公式（4-3）得：

=6370/1344=4.7>1.5 符合灵敏度要求。

2、低压开关整定表

表5：

开关序号 开关型号 开关编号 过载整定（A） 短路整定（A）

1 KBZ16-400 160 1280

2 KBZ16-400 67 536

3 KBZ16-400 168 1344

不清楚你问这个问题的目的，我说下我的看法：

1、二次设备是用来控制一次设备的，那么二次设计就是设计怎么控制。

2、二次设计必须在一次设备确定的情况下才能做，即需要一次设备的厂家提供一次设备的各种触电，互感器等的节点图。

3、二次设计需要一个控制器，需要确定，而控制器的接线图也需要厂家提供。

4、需要对变电所的操作方式了解，才能在现有的资料下进行控制的设计。

旋转变压器的容量及型号，并确定其台数。

2

选者采取供电电缆。

3

计算短路电流。

4

选择开关及对各种保护装置进行整定计算。

这只是大体内容！详细的还得多找质料！

《煤矿电工手册》全7本。

《矿井供电技术》

《煤矿井下供电的三大保护细则》

《井下供电设计技术规定》

可选《煤矿工业设计规范》

好好干吧！