燎原煤矿井下供电设计

摘要供电系统在煤矿生产中起着重要的作用，是煤矿企业安全正常生产的基础。由于井下环境的特殊性，煤矿井下供电尤其重要，这样就对供电系统提出更高的要求。本文根据在内蒙古煤炭科学研究院的毕业实习过程中搜集的燎原煤矿矿井的基本资料，结合所学专业知识，对该煤矿的井下供电系统进行了设计。论文首先分析了燎原煤矿井下的负荷情况，制定了煤矿井下供电系统的设计方案。依据方案确定出主接线形式，进行了供电系统短路计算，针对煤矿井下的特殊要求进行了移动变电站、高压防爆开关、电缆及相关电器设备的选型，并给出相关的保护配置。利用短路计算进行了设备效验和保护整定。论文给出了燎原煤矿井下供电系统的完整设计，同时为其它煤矿井下供电系统综合配套技术提供了经验参考。关键词：井下供电设计；负荷计算；设备选型；短路计算ABSTRACTPowersupplysystemplaysanimportantroleinproductionofcoalmine;itisthebasisofsafetyandnormalproductionofcoalenterprises.Duetotheparticularityofundergroundenvironmentofcoalmine,undergroundpowersupplyisespeciallyimportant,thisputforwardhigherrequirementsforpowersupplysystem.ThedesignisbasedonthebasicdatacollectionprocessintheCoalScienceResearchInstituteofInnerMongoliabygraduationpracticeinLiaoyuan,FortNo.twomine,combinedwiththeprofessionalknowledge,carriesonthepreliminarydesignoftheundergroundpowersupplysystem.ThepaperfirstanalyzestheloadconditionsoftheLiaoyuan,FortNo.twomine,thedesignschemeofpowersupplysystemofundergroundcoalmine.Accordingtotheschemetodeterminethemainwiringforms,thecalculationofshortcircuitpowersupplysystem,accordingtothespecialrequirementsofminemobilesubstation,theselectionofhigh-voltageswitch,cableandelectricalequipment,andgivestherelatedprotectionconfiguration.Theuseofshort-circuitcalculationofthedeviceefficacyandprotectionsetting.PapergivesLiaoyuan,FortNo.twomine,incompleteundergroundpowersupplysystemdesign,aswellasothercoalminepowersystemtechnologyprovidesacomprehensiveexperienceforreference.Keywords:Undergroundpowersupplydesign;Loadcalculation;EquipmentSelection;Short-circuitcalculation目录1绪论.11.1矿井基本概况.11.1.1交通位置、地形地貌.11.1.2气象、地震.11.1.3地层、地质构造.21.1.4煤层、煤质、储量.21.1.5矿井生产状况.31.2地面供电系统现状.41.3设计理念.52井下变电所配电点位置的确定.62.1井下中央变电所配电点位置的确定.62.2采区变电所位置的确定.62.3移动变电站位置的确定.62.4工作面配电点位置的确定.63井下负荷统计.73.1需用系数法统计负荷.74井下供配电系统的确定.134.1井下电压等级的确定.134.2井下供配电系统的拟定.134.2.1中央变电所.134.2.2一采区变电所.144.2.33煤采区供配电系统.154.2.42煤采区供配电系统.164.2.5大巷掘进供配电系统.175井下电缆的选择.175.1线网敷设方式.175.2低压电缆的选择.175.2.1低压电缆型号的选择.175.2.2电缆的芯线数目的确定.185.2.3电缆长度的确定.185.2.4低压电缆主芯线截面的选择.185.3高压电缆的选择.185.3.1高压电缆型号的选择.185.3.2高压电缆芯数的确定.185.3.3高压电缆长度的确定.195.3.4高压电缆主芯线截面的选择.195.4线缆选择.195.5主要电缆截面的选择及校验.195.5.1井下高压电缆.195.5.2井下低压电缆.216短路电流的计算.246.1井下高压电网的计算.246.2井下低压电网计算短路电流.277电气设备的选择以及保护装置的整定计算.287.1电气设备的选择.287.1.1按使用场所选择电气设备的类型.287.1.2高压电气设备的选择.297.1.3低压电器设备的选择.307.2变压器的选择.307.3保护装置的整定计算.387.3.1井下对保护装置的要求.387.3.2低压熔断器的选择.387.3.3继电器及电子保护装置的整定.388变电所硐室及设备布置及井下照明设计、电气事故防治措施.398.1井下中央变电所硐室.398.1.1对硐室的要求.398.1.2对设备布置的要求.398.1.3采区变电所硐室.408.2井下照明设计.408.2.1照明设计的原则与要求.408.2.2照明光源、灯具的选择与布置.408.2.3照度的计算.418.2.4照明供电系统的拟定.418.2.5照明附属设备的选择.428.3电气事故防治措施及装备.428.3.1井下电气设备的选择.428.3.23300V供电安全措施.428.3.3防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电等事故的措施.42总结.44参考文献.46翻译部分.47英文原文.47中文翻译.56致谢.631绪论1.1矿井基本概况1.1.1交通位置、地形地貌（1）井田位置燎原煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗纳林陶亥镇境内，行政区划隶属纳林陶亥镇。具体位置在束会川以西，奎洞沟以北一带。地理坐标为：东经：11013041101505北纬：393354393648（2）交通矿井距伊金霍洛旗纳林陶亥镇乡政府约9km，距伊金霍洛旗旗政府所在地阿勒腾席热镇直距45km。矿井距纳林塔淖尔壕柏油路约1.5km，有简易公路相通，至包府公路的淖尔壕约9km。从淖尔壕向南约32km可到陕西大柳塔镇，向北约46km可到鄂尔多斯市东胜区，东胜区为鄂尔多斯市政府所在地，是鄂尔多斯市的政治、经济文化发展中心和交通枢纽，公路、铁路交通发达，东西向有109国道，南北向有210国道、包府二级公路（S213）、包神铁路在此交汇，交通干线、支线四通八达。（3）地形地貌井田位于鄂尔多斯高原东南部，地形总体为北高南低，西高东低，最高点位于井田东南部，海拔标高1337.2m，最低点海拔标高为1252.4m,最大海拔标高差为84.8m.一般相对海拔标高差为5060m。井田内树枝状沟谷纵横切割，形成山丘、沟谷，山坡、山梁被残坡积物覆盖，沟谷两侧裸露基岩，属典型的高原侵蚀丘陵地貌。1.1.2气象、地震根据国家质量技术监督局颁布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001）的划分，本区地震动峰值加速度为0.15g（相当于地震基本烈度七度）。矿区气候干燥，阳光辐射强烈，日照丰富，昼夜温差较大，冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季多雨凉爽，据伊金霍洛旗气象站资料：区内最高气温36.6（1975年7月22日），最低气温-29（1961年2月11日），年降水量277.7mm（1980年）544.1mm（1989年）年平均降水量350mm，且多集中在7、8、9三个月内，年平均蒸发量为2492.1mm，为年平均降水量的7倍，无霜期165天，最大冻土深度2.04m，全年多风，冬春季多刮西北风，夏秋季多刮东南风，平均风速2.3m/s，最大风速可达24m/s。本区气候属于干旱半干旱的高原大陆性气候。据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），本区所在区域地震动峰值加速度（g）为0.05，比照中国地震烈度区划图1990对照地震烈为6度，属弱震区预测范围。1.1.3地层、地质构造（1）地层矿区位于东胜煤田东南部，新生代的地质营力在该范围内表现强烈，含煤地层延安组上部被剥蚀，而残存部分也被树枝状沟谷切割破坏，地层出露不全，根据地形地质填图成果以及准格尔召新庙矿区详查报告成果，核实区地层自上而下有：第四系(Q)，侏罗系中统安定组(J2an)、直罗组(J2zh),侏罗系中下统延安组(J12y)、三叠系上统延长组(T3y)（2）地质构造核实区位于东胜煤田准格尔召新庙详查区东北部，其基本构造形态与区域构造形态一致，为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210220，产状平缓，倾角13，不发育断层、褶皱等构造，亦无岩浆岩侵入体，矿区构造复杂程度为简单类型。1.1.4煤层、煤质、储量（1）煤层井田的含煤地层属于中侏罗统延安组(J12y)，有可采煤层煤2-3、煤3、煤4、煤5-2、煤7、煤8、煤9、煤10-1，一共八层。其中最主要的可采煤层是煤3层和煤5-2层；其中次要的可采煤层是煤4、煤2-3层；煤7、煤8、煤9层及煤10-1层为局部可采煤层。可采的煤层特征表如下：表1-1-1可采煤层特征表煤层全区厚度(m)煤层可采区厚度(m)煤层层间距(m)煤层结构顶底板岩性煤层编号最小最大平均最小最大平均最小最大平均夹矸层数夹矸厚度（m）顶板底板煤层稳定性煤层可采性煤层容重(m3/t)煤2-30.3312.136.790.842.351.482.5537.0714.43160.066.48泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩较稳定大部可采1.38煤30.335.923.100.914.882.881.1931.558.92130.073.35粉砂岩泥岩泥岩砂质泥岩较稳定大部可采1.37煤40.435.101.470.811.801.2517.2154.8832.74130.031.09粉砂岩泥岩砂质泥岩粉砂岩较稳定大部可采1.36煤5-20.493.181.950.813.181.6841.12106.5277.06130.050.90泥岩砂质泥岩粉砂岩粉砂岩砂质泥岩较稳定大部可采1.38煤70.204.321.310.813.711.4416.4040.7626.44130.051.82粉砂岩泥岩泥岩粉砂岩不稳定局部可采1.41煤80.302.740.900.802.351.1116.2631.4123.10120.040.33泥岩砂质泥岩粉砂岩泥岩粉砂岩较稳定大部可采1.35煤90.301.790.890.801.451.0525.2567.7149.62120.030.34泥岩砂质泥岩粉砂岩泥岩砂质泥岩较稳定大部可采1.36煤10-10.433.481.260.853.481.44120.120.62泥岩砂质泥岩细粒砂岩泥岩砂质泥岩较稳定局部可采1.39（2）煤质井田内各可采煤层均为高热值（HQ）、低灰分（LA）煤，8层可采煤层除煤2-3为中硫煤外，其余7层可采煤层均为低硫煤（LS）。井田内煤2-3层为长焰煤和不粘煤、煤5-2主要以长焰煤为主，局部不粘煤，其余各层煤均以不粘煤为主。（3）储量根据内蒙古自治区东胜煤田准格尔召新庙矿区详查地质报告估算结果，到2009年12月31日为止，井田查明煤炭资源的储量共31419万吨，其中已经探明内蕴经济的资源量（331）为4327万吨，有7106万吨为控制的内蕴经济资源量（332），剩余的19986万吨（断层煤的资源量923万吨已包括在内）为推断的内蕴经济资源量（333）；在它当中（331）的比重为总资源量的14，（331）加上（332）的比重是总资源量当中的36。经分类计算，矿井工业资源储量为28646.6万吨，设计资源储量为27488.6万吨，设计可采储量为21362.3万吨。1.1.5矿井生产状况矿井的开拓方式为斜井单水平开拓方式，在煤矿投产的时候移交了三条井筒为主斜井、副斜井和回风斜井，这三条井筒得位置都布置在工业场地以内，它们的井口标高都是+1598m。主斜井倾角18，斜长1405m。副斜井倾角20，斜长1165m，井筒落底于+1200m水平。回风斜井上段倾角25，斜长487m；中间段倾角8，沿煤3层底板布置，斜长353m；最下段的倾角为23，它的倾斜长度是348m。三条井筒都可以作为安全出口来使用。设计将井田划分为一个水平，水平标高+1200m，三条斜井一次建成，在+1200m水平设有井底车场、相关硐室、集中运输、辅运和回风大巷。井下在+1200m水平以上的各煤层部分均采用上山开采，反之在+1200m水平以下的各个部分均采用下山开采。设计把煤层划分成为两个煤组，它是根据井田内的各个可采煤的的厚度可采范围以及间距等特征来划分的；第一煤组是从煤2-3层到煤5-2层，第二煤组是从煤7层一直到煤10-1层。依据巷道位置和保护煤柱，每个煤组划分三个采区。在最开始开采一采区的时候，采区下山由三条斜井来兼做，成为双翼开采，剩余的三条斜井用石门连接回采工作面的运输顺槽以及回踩工作面的回风顺槽，从而形成了一个完善的开拓系统和生产系统，以满足矿井生产的需要。在矿煤矿移交生产的时候，一采区的煤2-3层以及煤3层各布置了1个综采工作面，2个综采工作面开采，必须保证矿井的生产能力满足2.40Mt/a。煤3层的综采工作面配备采煤机的型号是MG610/1400-WD，液压支架的型号是ZY6800/18/38，刮板输送机的型号是SGZ-1000/1050。煤2-3层综采工作面配备的采煤机的型号是是MG400/890-W，液压支架的型号是ZY6000/14/32，刮板输送机的型号是SGZ-830/500。矿井正常生产时期配备3个综掘工作面、2个普掘工作面，采掘比为1：2.5。矿井都采用胶带输送机来完成主运输的任务，采下的煤从工作面运输到地面没有间断，实现了连续运输；矿井辅助运输区段石门采用蓄电池电机车运输方式，辅助运输顺槽采用无极绳连续牵引车运输方式。矿井采用机械抽出式通风方法，并列式通风方式，矿井初期移交生产时，共建有三条井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井，主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，矿井的通风系统采用了中央并列机械抽出式。据统计矿井的总进风量为120m3/s，主斜井为45m3/s，副斜井为75m3/s，回风斜井为120m3/s。回风斜井通风容易通风阻力537.03Pa、等积孔6.16m2，困难时期的通风阻力984.97Pa、等积孔4.55m2，通风容易时期和困难时期的通风难易程度均为容易。回风斜井选用的2台矿用防爆对旋轴流式通风机的型号为FBCDZ-8-24B，其中1台工作，另外的1台作为备用，装设变频装置。本煤矿生活和消防用水是由距离矿井生产区工业场地的西北方向7.5km处75万m3水库供给的，水库的水源从扬黄工程引入，经过一系列的净化处理，达到了生活饮用水卫生标准规章制度后，才能供给矿井工业场地生活以及消防用水，供水的能力大约为100m3/h。本煤矿，井下涌出的水在经过净化处理以后，还可以作为煤矿地面用水，井下消防用水以及洒水的水源。工业场地产生的生活污废水，经过先进的污水处理系统处理后可以用作地面的降尘用水以及煤矿绿化环境时的灌溉用水。1.2地面供电系统现状在距离本煤矿以南110km的地方，有一个330kV的变电站，这个变电站的装机容量为2240MVA，变电站的出线电压是110kV/35kV，而且具有110kV出线间隔，并有富裕容量。本矿井的两条回路供电的电源线路都从这个330kV变电站的110kV侧不同母线段引入，电缆选用LGJ-240mm2电缆，电缆的长度为110km。在本煤矿的工业场地重新建立一个110kV的变电站，接线的方式采用单母线分段接线方式，供电系统共设立7个间隔，2个为主变压器间隔、2个为PT间隔、1个为母联间隔、剩余的2个为进线间隔，同时有必要留两个备用间隔。新建的110kV变电站选用双绕组有载调压降压变压器的型号为SZ11-25000/110，11081.25%/10kV型，在10kV侧供电系统的接线方式采用的是单母线分段接线方式，选用铠装移开式开关柜的型号为KYN28A-12型，真空断路器的型号为ZN63-12；10kV配电室设配电柜38台，其中，进线柜（2台）、自动消谐消弧线圈成套装置（2台）、联络柜（2台）、电容补偿柜（2台）、所用变柜（2台）、出线柜（28台），主井井口房10kV配电室用双回路电源供电，副井绞车房10kV配电室用双回路电源供电，同时还需要双回路供电的有：辅助生产生活10/0.4kV变电所、主扇风机房10/0.69kV变电所、生产系统10/0.69kV变电所、压风机房10/0.4kV变电所、井下10kV中央变电所的供电。地面110kV变电站110kV母线段最大运行时短路电流计算值见下表：表1-2地面110kV变电站110kV母线段最大运行时短路电流计算值:项目位置运行方式超瞬变短路容量S/（MVA）超瞬变短路电流有效值I/(kA)短路全电流最大有效值Ich（kA）短路冲击电流ich（kA）本矿110kV变电站110kV母线段正常运行方式3941.9835.11.3设计理念1、煤矿设计应该符合煤矿工业设计规范的相关要求，同时也应该满足煤矿安全规程以及煤矿井下供电设计技术规定的相关规定：煤矿安全规程中的规定井下机电硐室必须设在进风流中。煤矿井下的个别机电硐室，如果经过了煤矿的总工程师批准后，可以设在瓦斯浓度不超过0.5%的回风流中，而且还必须装设瓦斯自动检测报警断电装置确保安全。在规程中规定煤矿井下配电变压器的中性点不能直接接地；地面的变压器或者发电机的中性点如果直接接地，它们不可以向井下直接供电。煤矿井下选用电气设备时，应该符合表1.10当中的要求，如果不否合的时候必须制定相关的安全措施，汇报给省（区）的煤炭局进行批准。煤矿井下各种电气设备的电压等级和配电电压应该符合下列要求：(1)井下高压不应该超过10kV；(2)低压不应该超过1.14kV；(3)井下的照明设备、手持电气设备、电话和信号装置，它们的额定电压以及额定供电压都不应该超过127V；(4)如果控制线路的距离比较远的话，那么它的额定电压不能超过36V。控制用的断路器的开断能力必须超过煤矿井下电力网的短路电流，并且矿井电缆的热稳定性必须进行校验。对于煤矿井下的低压电气设备，严禁使用带着油的启动器，油断路器也不能用，还有次线圈为低压的油浸变压器也严禁使用，否则会造成重大事故。40kW及以上的起动频繁的低压控制设备，应使用真空接触器。煤矿井下动力移动变电站及高压电动机的高压侧，应该具有欠电压释放保护、过负荷保护、短路保护，井下由采区变电所引出的馈电线、移动变电站引出的馈电线及配电点引出的馈电线，在这些馈电线上应该装设过负荷保护装置和短路保护装置，这两个保护装置只装短路保护装置也可以，井下低压电动机也应该具备过负荷保护、短路保护及单相断线的远方控制装置。井下移动变电站电缆的选择，一定要用监视型屏蔽橡套电缆。移动式电气设备的电缆和手持式电气设备的电缆，应该选用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆。井下114kV设备使用电缆，一定得采用带有分相屏蔽的不延燃橡套电缆；660V的设备选用的电缆，要采用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。照明采用不延燃橡套电缆，通信和信号使用的电缆同照明采用的电缆一样。2、设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；3、设计要保证先进、经济、合理、安全、可靠。2井下变电所配电点位置的确定2.1井下中央变电所配电点位置的确定本矿将井田划分为一个水平，水平标高+1200m，本设计在+1200m水平井底车场附近设置中央变电所，服务本矿井下全部用电设备，中央变电所靠近负荷中心，通风良好，地质条件好。2.2采区变电所位置的确定为了减少线路的长度和降低的电压损失，提高采区设备的供电质量，井下一采区的变电所，它的位置应该选在负荷中心。负荷中心的地质条件很好，顶底板相对起来比较稳定，采区变电所的通风也很好。2.3移动变电站位置的确定移动变电站的位置，设立的巷道应该距离采煤工作面100m到150m之间，工作面的接替时，下一个回采工作面没有开采，但是回风巷道已掘进完毕，可将上工作面移动变电站设置在下一个工作面的回风巷道内，经过联络巷、运输巷向上工作面供电。2.4工作面配电点位置的确定回采工作面配电点的位置，应该设置在距离回采工作面50m到70m之间的巷道中；掘进工作面配电点的位置，应该设置在距离掘进工作面掘进头的80m到100m之间，掘进工作面的配电点距离掘进设备的长度不能超过100m。井下电缆有分叉，在分叉处应该设立配电点，应该在巷道交汇处的附近设置它。压入式局部扇风机和启动装置安装在进风巷道内。3井下负荷统计3.1需用系数法统计负荷因为煤矿井下的地质条件、工作环境和用水量等较为繁杂，想要正确的把井下电气设备的负荷计算出来，我们一般用需要系数法来计算电力负荷：（1）首先要大致确定变电站的数目，确定的依据是井下用电设备的布置以及用电设备的单台容量。（2）井下采区变电站的负荷按下式计算（3.1）式中：S-计算用电设备的所有电力负荷总的视在功率，千伏安；-参与计算的所有电气设备的额定功率之，千瓦；NPCos-平均功率因数（参与计算的电力负荷）；Kr-需要系数。（3）煤矿井下的其他变电站的电力负荷，可按照式（3.1）计算。（4）用电功率的设备可以被较为准确地计算出来，如水泵，空气压缩机，风机、提升机，大功率的带式输送机等，它们的电力负荷应该取其计算出来的负荷。（5）一个采区变电所供电的范围，至少供给二个或者二个以上的工作面，电力负荷按照下述公式计算：式中：Ks-同时系数，当两个工作面供电为0.95，当超过三工作面供电0.9（6）在计算井下的总负荷时，由于井下主排水泵等设备的负荷较为稳定，而采取的负荷变化较大，所以在计算时用二个同时系数进行计算式中：S-视在功率（煤矿井下总负荷），千伏安;S-视在功率之和（井下各个变电所计算负荷的视在功率），千伏安；PN-煤矿井下的主排水泵等大型固定设备计算功率之和，千瓦;cos-加权平均功率因数（井下主排水泵等大型固定设备）；Ks1-同时系数（井下各个变电所之间的），取值为0.8到0.9；Ks2-同时系数（井下的主排水泵等大型固定设备间的，取值0.9到0.95。井下安装用电设备109台，包括排水系统中的主排水泵；综掘工作面（3个）中的煤rcosNKSrscoNKSPs21coNsNKSP巷掘进机、可伸缩带式输送机、带式转载机、局部通风机、锚杆打眼安装机、小水泵、掘进通风除尘器、探水钻机、混凝土搅拌机、混凝土喷射机、混凝土机械手；普掘工作面（2个）中的煤电钻、岩石电钻、耙斗装岩机、局部扇风机、小水泵、掘进通风除尘器、探水钻机；井底车场及大巷设备中的调度绞车、锚杆打眼安装机、混凝土搅拌机、混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、调度绞车、水仓及井底清理绞车；1303综采工作面及1201采煤工作面中的采煤机、可弯曲刮板输送机、桥式转载机、破碎机、胶带输送机、乳化液泵站、喷雾泵站、双速多用绞车、小水泵、无极绳连续牵引车、井下移动制氮机、阻化剂喷射泵；井下照明设备。井下安装用电设备109台井下工作用电设备89台井下安装用电设备容量15505.1kW井下工作用电设备容量12056.7kW最大有功功率7313.5kW最大无功功率7063.4kvar视在功率10167.6kVA同时系数取0.8乘以同时系数后最大有功功率5850.8kW乘以同时系数后最大无功功率5650.7kvar乘以同时系数后视在功率8134.1kVA自然功率因数0.72矿井年电耗3365.3104kWh井下电力负荷统计见表3-1：4井下供配电系统的确定4.1井下电压等级的确定1井下高压为10kV2井下低压为3300V、1140V、660V、127V4.2井下供配电系统的拟定本矿井移交时，井下布置1303综采工作面、1201综采工作面、1305运输顺槽综掘工作面、1260辅运石门掘进工作面、1202运输顺槽综掘工作面、1260回风石门掘进工作面、集中运输大巷综掘工作面。井下中央变电所及中央水泵房联建在本矿井的副斜井井底附近，供给中央变电所的10kV电源从地面110kV变电所10kV侧引入，井下全部用电负荷全部由它负责。10kV采区变电所设立在本矿井井下一采区+1400m区段处，采区变电所的10kV双回路供电电源由井下中央变电所10kV侧不同母线段引入，主要的供电对象是：1305运输顺槽综掘工作面，1303综采工作面，1303综采工作面运输顺槽胶带输送机等。根据电源情况和井下负荷的分布，井下供电方案如下：4.2.1中央变电所矿井中央变电所承担本矿井井下全部负荷用电，最大计算负荷约为5850.8kW，按经济电流密度计算，10kV入井电缆截面选择为：线路工作电流：Ij=Pjs/(3Uecos)=5850.8/(3100.72)=469.2A导线截面：S=Ij/J=469.2/2.25=208.5mm2式中：Ij全矿计算电流Pjs全矿计算有功负荷Ue矿区变电所进线标称电压Cos全矿补偿后的功率因数J经济电流密度（钢芯电缆）取值为2.25，A/mm2；由以上计算结果初步选定两回入井电缆的型号为：MYJV22-10kV3240mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。线路载流量：I（允许）=513A。线路电压降约为U%=5.85081.70.158%=1.57%按短路电流校验电缆的热稳定性：21.603.165240mAtCISjchIch=12.40kA，见井下高压电网短路电流结果；C：热稳定常数，165；tj=0.63s，断路器动作时间。经过校验初步选定的两回入井电缆MYJV22-10kV3240mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆符合要求。供给中央变电所的双回路电源从分地面110kV变电所10kV侧不同母线段引入，选用的电缆为MYJV22-10kV3240mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆，从主斜井井筒敷设到井下，敷设方式为电缆钩悬挂敷设，运行方式为分列运行方式，当供电电源其中的一回发生故障的时候，剩余的一回线路担负全部负荷用电。中央变电所的接线方式采用单母线分段接线方式，选用25台矿用一般型高压真空开关柜型号是KGS1，分别向主排水泵、1201运输顺槽胶带输送机、1202运输顺槽综掘工作面、1260回风石门掘进工作面、1260辅运风石门掘进工作面、1201综采工作面、集中运输大巷掘进工作面、一采区变电所、井底车场及大巷运输等设备供电；所内设2台KBSG-315/1010/0.69kV型矿用隔爆干式变压器，11台KDC1（G）矿用一般型低压开关柜，分别向水仓清理绞车、井底清理绞车、调度绞车以及大巷照明信号等用电设备供电。主排水泵供电方式为双回路供电，启动方式为10kV软启动。另外还选用1台KBSG-315/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器，3台KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关，向+1260回风石门掘进工作面供电，向+1260辅运风石门掘进工作面供电，向1202运输顺槽综掘工作面局部扇风机供电。4.2.2一采区变电所一采区变电所电缆选择：根据负荷统计该采区最大计算负荷约为3490kW，按经济电流密度计算，10kV电源电缆截面选择为：线路工作电流：Ij=Pjs/(3Uecos)=3490/(3100.7)=287.9A导线截面：S=Ij/J=287.9/2.25=127.9mm2式中：Ij全矿计算电流Pjs全矿计算有功负荷Ue矿区变电所进线标称电压Cos全矿补偿后的功率因数J经济电流密度（钢芯电缆）取值为2.25，单位A/mm2；供给采区变电所的双回路电源选用的电缆为MYJY22-10kV3150mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。线路载流量：I(允许)=380A线路电压降U%=3.490.750.211%=0.55%按短路电流校验电缆的热稳定性：29.5063.1049mAtCISjchIch=10.49kA，见井下高压电网短路电流结果；C：热稳定常数，165；tj=0.63s，断路器动作时间。经过校验MYJY22-10kV3150mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆满足要求。供给一采区变电所电源的双回路从井下中央变电所的10kV侧不同母线段引入，双回路电缆的型号为MYJV22-10kV3150mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆，运行方式为分列运行方式，当一条供电回路出现问题时，另一回可担负由该变电所供电的全部负荷用电。一采区变电所内选用PBG-10型矿用高压馈电开关11台，供电的地点有：1303运输顺槽1#、2#胶带输送机移动变电站，1303综采工作面移动变电站，1305运输顺槽综掘工作面移动变电站；同时选用1台KBSG-315/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器给无极绳绞车供电；选用1台KBZ-660型馈电开关和1台KBSG-100/10/0.69kV型矿用隔爆干式变压器给1305运输顺槽掘进工作面局部扇风机供电。4.2.33煤采区供配电系统由一采区变电所引一回MYPTJ-10kV，395+350/3+32.5型电缆到1303综采工作面配电点，设立1台KBSGZY-3150/10/3.45型移动变电站给可弯曲刮板运输机和采煤机供电；在设1台KBSGZY-2000/10/1.2型移动变电站给破碎机，转载机，乳化液泵站，移动制氮机，喷雾泵站，无级绳绞车等设备供电。用MYPTJ-10kV，350+325/3+32.5型电缆从一采区变电所引一回路电源到1303综采工作面运输顺槽1#胶带输送机配电点，设KBSGZY-1000/10/1.2型移动变电站1台，向1303运输顺槽1#胶带输送机供电。另在1303综采工作面运输顺槽2#胶带输送机配电点设设KBSGZY-1000/10/1.2型移动变电站1台，向1303运输顺槽2#胶带输送机供电；在设立1台KBSGZY-200/10/0.69型移动变电站给双速多用绞车，运输顺槽胶带输送机辅助设备，阻化剂喷射泵，小水泵，照明等设备供电。用MYPTJ-10kV，350+325/3+32.5型电缆从一采区变电所引一回路电源到1305运输顺槽综掘工作面配电点，设置1台KBSGZY-400/10/1.2型移动变电站1台给1305运输顺槽综掘工作面煤巷掘进机供电；设置1台KBSGZY-315/10/0.69型移动变电站给带式转载机，1305运输顺槽综掘工作面双向可伸缩皮带式输送机，小水泵，锚杆打眼安装机，掘进机除尘器和探水钻机等660V用电设备供电，同时作为局部扇风机的备用电源向局部通风机供电。1305运输顺槽局部通风机的供电电源来自一采区变电所，所内选用1台KBSG-100/10/0.69型矿用隔爆干式变压器供电，局部通风机的供电方式选用双风机和双电源的供电方式，备用电源引自掘进工作面10/0.69kV移动变电站低压侧，双回路供电电源能够自动切换。同时局部通风机具有风电闭锁和瓦斯电闭锁功能。4.2.42煤采区供配电系统用MYPTJ-10kV，370+335/3+32.5型电缆到从中央变电所引一回路电源到1201综采工作面的配电点，设置1台KBSGZY-1250/10/3.45型移动变电站给采煤机供电；设KBSGZY-2000/10/1.2型移动变电站1台，给刮板运输机，转载机，乳化液泵站，破碎机，喷雾泵站，移动制氮机，无级绳绞车等用电设备供电；设置1台KBSGZY-200/10/0.69型移动变电站给小水泵，双速绞车，阻化剂喷射泵，照明等用电设备供电。用MYPTJ-10kV，370+335/3+32.5型电缆从中央变电所引一回路电源到1201综采工作面运输顺槽胶带输送机的配电点，设置1台KBSGZY-800/10/1.2型移动变电站给1201运输顺槽胶带输送机供电。用MYPTJ-10kV，370+335/3+32.5型电缆，从中央变电所引一回路电源到1202运输顺槽综掘工作面的配电点，设置1台KBSGZY-400/10/1.2型移动变电站给1202运输顺槽综掘工作面煤巷掘进机供电；设置1台KBSGZY-315/10/0.69型移动变电站给1202运输顺槽综掘工作面双向可伸缩带式输送机供电，同时给带式转载机，小水泵，锚杆打眼安装机，探水钻机，掘进机除尘器等660V用电设备供电，同时又作为局部扇风机的备用电源向局部通风机供电。用MYPTJ-10kV，370+335/3+32.5型电缆，从中央变电所引一回路电源到1260回风石门掘进工作面的配电点，设置1台KBSGZY-200/10/0.69型移动变电站，给+1260回风石门掘进工作面耙斗装岩机，调度绞车，锚杆打眼安装机，探水钻，工作面小水泵，掘进通风除尘器，混凝土搅拌（喷射）机，混凝土喷射机械手，岩石电钻和煤电钻等设备供电，同时作为局部扇风机的备用电源向局部通风机供电。另设置KBSGZY-200/10/0.69型移动变电站1台，电源取自1260回风石门掘进工作面移动变电站高压侧，选用MYPTJ-10kV，350+325/3+32.5型电缆，给+1260辅运石门掘进工作面耙斗装岩机，探水钻，锚杆打眼安装机，调度绞车，工作面小水泵，掘进通风除尘器，混凝土（搅拌）喷射机，混凝土喷射机械手，岩石电钻及煤电钻等设备供电，同时作为局部扇风机的备用电源向局部通风机供电。在中央变电所内安装1台KBSG-315/10/0.69型矿用隔爆干式变压器给1202运输顺槽综掘工作面供电，同时向+1260的回风石门掘进工作面及辅运石门掘进工作面的局部通风机给供电，局部通风机的供电方式选择双风机及双电源供电，备用电源引自各掘进工作面10/0.69kV移动变电站低压侧，双回路供电电源能够自动切换。同时局部通风机具有风电闭锁和瓦斯电闭锁功能。4.2.5大巷掘进供配电系统用MYPTJ-10kV，370+335/3+32.5型电缆，从中央变电所引一回路电源到集中运输大巷综掘工作面的配电点，设KBSGZY-400/10/1.2型移动变电站1台，向集中运输综掘工作面煤巷掘进机供电；设置1台KBSGZY-315/10/0.69型移动变电站给双向可伸缩带式输送机供电，同时给带式转载机，工作面小水泵，锚杆打眼安装机