综采工作面供电系统设计
第一节 供电系统设计要求 一、设计内容 1、设计依据
综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；综采工作面地质、通风、排水、运输情况；综采工作面的技术和经济参数；综采工作面的作业制度；综采工作面机械设备性能、数据及布置。
2．设计内容
根据所设计综采工作面设备选型情况，选定移动变电站与各配电点位置；确定变压器容量、型号、台数；拟定综采工作面供电系统图；确定电缆型号、长度和截面；选择高低压开关；做继电保护的整定计算；绘制综采工作面供电系统图；造综采工作面供电设备表。
二、设计要求
设计应符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计技术规定》；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、安全可靠。
三、供电设计有关规定 1、《煤矿安全规程》中的规定
严禁井下配电变压器中性点直接接地。 井下电气设备的选用，应符合表5—1要求。
表5—1 井下电气设备的选用
类别 煤（岩）与瓦斯 瓦斯矿井 使用场所 突出矿井和瓦斯喷出区域 采区进风道 采区回风、工作面和工作面进、回风道 高低压电机和电气设矿用防爆型（矿矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型备 用增安型除外） 除外） 照明灯具 矿用防爆型（矿矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型用增安型除外） 除外） 通信、自动化装置和矿用防爆型（矿矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型仪表、仪器 用增安型除外） 除外）
井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：
（1）高压，不应超过10000V； （2）低压，不应超过1140V；
（3）照明、手持电气设备的额定电压和电话和信号装置的额定供电电压，都不应超过127V；
（4）远距离控制线路的额定电压，不应超过36V。
采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 (国外采煤工作面供电电压已达5000V)
井下电力网的短路电流，不得超过其控制用的断路器的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。
40kw及以上的电动机，应使用真空电磁起动器控制。 井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路和过负荷保护装置，或至少应装设短路保护装置。
低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护及远方控制装置。 移动变电站必须采用监视型屏蔽橡套电缆。
移动式和手持式电气设备都应使用专用的分相屏蔽不延燃橡套电缆．
1140V设备使用的电缆必须用带有分相屏蔽的不延燃橡套电缆；660V的设备应使用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。
照明、通信、信号电缆应采用不延燃橡套电缆。 2、《煤炭工业设计规范》中的规定
综合机械化采煤的采区变（配）电所的高压进出线，宜有专用的开关柜。
3、《煤矿井下供电设计技术规定》中的规定
一般应由两回路供电，并尽量引自不同的变压器母线段。 工作面的电力负荷，可按下式计算：
S?KX?Pe cos?pj式中 S——工作面电力负荷视在功率，KVA； ?Pe——工作面用电设备额定功率之和，kw；
cos?pj——工作面电力负荷的平均功率因数，可取0.7； KX——需用系数，可按下式汁算：
KX?0.4?0.6Pd ?PePd——最大一台电动机功率，kW。
四、井下供电系统图例符号
井下供电系统图例符号如表 所示
第二节 供电系统负荷计算
一、供电电压
井下采区变电所的电源，可以由井下主变电所或从地面变电所经风井(或钻孔)供电，一般不设备用电源，送至采区变电所的电源电压为6kV。井下综采工作面配电点的电源来自采区变电所，综采工作面的供电电压可以根据其日产量、单机或双机最大容量与总容量，参照表5—2来选定低压配电电压等级。
表5—2 采区低压配电电压等级及合理使用范围
电压等级 适用于采煤（V） 方式 660 薄煤层和部分中厚煤层综采 综采 一次采全高厚煤层综采 采区总容量 （KW） 500～1000 单机最大容量 （KW） 150～170 双机最大容量 （KW） 2×150～2×170 产量 （t/d） 500～1000 1140 3300 1000～1500以上 3000 300～400 1000以上 2×375～3×400 3×400 1000～3000 5000～10000 煤电钻与照明电压一律采用127v。 二、供电系统的拟定原则
(1)力求减少电缆的条数与长度，尽量减少回头供电，电缆截面不超过70 mm2。橡套电缆长度按敷设路径长度乘1.1，铠装电缆长度按敷设路径长度乘1.05。
(2)采煤机宜用单独电缆供电，综采工作面配电点到各用电设备宜用辐射式线路供电，带式输送机可以用干线式线路供电。对多台大容量带式输送机，也可以用辐射式线路供电。
(3)配电点的设置：一般都设置工作面集中配电点。对输送机及其它附属机械．因位置分散也可分别设配电点。
(4)力求减少开关或起动器的使用量，原则上1台起动器控制1台电动机。对采煤机等重要生产机械宜设置备用起动器．即一用一备；对于刮板输送机起动器，宜按二用一备考虑。
(5)配电点起动器在3台以下并联配电时，可以不设置进线用总馈电开关。
(6)移动变电站低压侧已有低压馈电开关，而且保护齐全，可以