前言四台矿14#层-412盘区供电设计是电气自动化专业学生完成所学全部课程后的一次综合性的实践总结，它既是学生对过去所学知识的一次全面检验，又是对岗位从事供电技术的综合理论体现，并为以后在生产实践中供电系统技术核算奠定良好的基础。

一、毕业设计目的1、综合运用所学知识，加深对盘区开采，盘区供电，综、普掘工作面供电及电气设备布置的了解，拓展学生的知识领域，加深对供电系统的认识。

2、通过毕业设计，培养学生以严肃、认真的科学态度对待，矿井供电计算，并通过技术逐步培养学生分析、解决问题和独立工作的能力。

3、通过毕业设计使学生掌握设备选型，电缆选型，校验以及绘制供电系统图方法，培养学生独自运用设计理论指导生产实践的能力。

二、毕业设计的基本要求1、科学性即，设计中应用到的有关技术数据，公式必须符合相关规程，技术要求的规定，不得随意杜撰，同时提倡对待计算必须严谨、认真、科学、负责。

2、逻辑性即，供电设计要有严密的逻辑推理，中间步骤、过程不得出现连接无序的计算和推理。

3、经济、合理性即、供电设计为创造最大利益的经济保障，以节约投资为前提，但必须确保科学、合理、安全、适用。

4、实践性即，供电设计以指导生产实践为目的，因而设计的每一个理论依据必须最贴近实际，以生产实际为基础，不能随意夸大或缩小，更不能凭空想象，其结论必须满足于实际要求。

5、创新性即，以最先进的技术设计手段，创新多种设计方法，择优而用。

第一章14#层-412盘区概述及技术设计原始资料统计一、概述㈠井巷工程概述14#层-412盘区为四台矿井新开拓盘区，盘区位于矿井南翼，煤层海拔1045米，中厚，贮存原煤600万吨，可采年限10年。

盘区巷道全长2500米，分而16个回采工作面，工作面可采走向最大1800米，最小900米，倾向均为150米。

㈡盘区运输概述14#层-412盘区巷道全长2500米，盘区运输选择一部d=1.4m，强力胶带输送机，回采工作面顺槽均选择d=1.2m胶带输送机，机掘、普掘工作面运输选择d=0.8-1.0m胶带输送机，带速2.0-3.15m/s。

㈢供电系统概述14#层-412盘区供电以采区变电所为中枢，呈辐射式供电结构，下井电源电压为6KV，建立采区变电所为供电中心分别向综采、机、普掘工作面，盘区运输，盘区排水等多个用电点供电，一次结线方式为分散式，另外，为保障供电系统的安全、可靠，下井电源为双回路供电。

二、井下供电设计所需参考资料《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤矿电工手册》第二分册（下）、《煤矿井下供电设计技术规定》、《矿井低压电网短路保护装置整定细则》、《矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则》、《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》、《中国煤矿工业产品大全》各类有关的电气设备产品样本，各类供电教材。

第二章 14#层-412盘区变电所及配电点位置的确定一、14#层412盘区变电所位置的确定。

（一）、确定依据1、尽量位于负荷中心，以减少低压线路长度和电压损失，保证采区设备供电质量。

2、每个采区最好只设一个变电所，并且尽量不迁移或少迁移，对各个采区和掘进工作面供电。

3、变电所内通风良好。

4、设备运输方便，便于电缆进出、地质条件好，顶、底板稳定，无淋水。

（二）、位置确定综上所述，412变电所位置确定于14#层-412盘区正中央，位于14#层-412-1巷与14#层-412-2巷之间，变电所长40m ，断面4500×4200、呈拱型，支护为锚杆支护见示意图。

层-412盘区变电所14#层-412-2二、工作面配电点及移动变电站位置的确定1、综采工作面向综采工作面供电的移动变电站及配电点位置一般设在工作面皮带尾，转载机头，即距工作面60-70m的巷道中。

2、机掘工作面机掘工作面移动变电站的位置一般设在掘进巷口，配电点距掘进头80-100m。

3、盘区皮带盘区皮带配电点及移动变电站的位置一般设在盘区皮带头皮带、轨道联巷内。

4、盘区水仓盘区水仓配电点及移动变电站位置可根据实际情况而定，这里选择在盘区末端水仓内。

5、其他其他普、掘工作面及配电点的设置均在工作面巷内，盘区绞车配电点沿盘区巷设置。

第三章供电系统的拟定一、井下电压等级的确定（1）、入井高压为6KV（2）、综采工作面采煤机、工运机电压为3.3KV（3）、综采工作面转载机、破碎机、液泵及机掘工作面掘进机电压为1140V。

（4）、其他工作面及皮带运输机电压为660V。

（5）、煤电钻、照明信号电压为127V。

二、412盘区变电所供电系统的拟定1、高压供电系统的拟定①、电源回路数的确定6KV电源采用双回路进线，即生产线、风机线、双回路电源分列运行。

必要时，可通过倒运行，实现单回路供电，实设备用回路检修。

②高压开关的配置由于412变电所供电方式为双回路分列供电，所以6KV母线必须分段，分段设高压联络开关，正常情况下母线分列运行，高压联络开关及送电。

2、低压供电系统的拟定依据以下原则拟定①、电在保证供电安全的情况下，力用所用开关、电缆最少。

②、原则上一台启动器只控制一台设备。

③、变压器不允许并列运行。

④、掘进工作面供电必须实现“三专、两闭锁”；综采工作面供电必须实现“高压瓦电闭锁”⑤、采区变电所综采工作面应设照明灯。

⑥供电变压器负荷率最好达到70%，避免空载或过载运行。

3、412变电所供电系统图拟定图（另附）第四章负荷统计与变压器的选择一、负荷统计（表4-1）二、变压器的选择1、变压器型号的确定412-12#层盘区变电所的动力变压器选择矿用隔爆型干式变压器。

型号为KBSG-□KVA/6KV/660V在综采工作面顺槽的动力变压器，应选择KBSGZY-□KVA/6KV/1140V、KBSGZY-□KVA/6KV/3300V型移动变电站。

在水仓、皮带硐室、机掘工作面巷口的动力变压器，应选择KBSGZY-□KVA/6KV/1140V型移动变电站。

2、变压器台数的确定在确定变压器台数时，应根据巷道断面、运输条件和低压总馈电开关的额定电流综合考虑。

（1）、412-14#层盘区变电所变压器台数的确定对于412盘区变电所变压器台数确定的原则是，依供电类别确定，一台变压器负责向同一类别或相似类别用户供电，其中：风机专用线变压器1台；普掘、开拓工作面变压器1台；盘区水泵、大巷绞车变压器1台；准备工作面变压器1台；（2）、综采工作面变压器台数的确定根据综采工作面用电负荷电压等级分类（分别是3300V、1140V、660V）以及变压器二次侧负荷额定电流来确定。

采煤机供电移动变电站1台；工运机供电移动毕变电站1台；破碎机、转载机、液泵供电移动变电站1台；工作面皮带、绞车供电移动变电站1台； （3）、机掘工作面变压器台数的确定同样根据机掘工作面用电负荷电压等级分类（分别是：1140V 、660V ）以及变压器二次侧负荷额定电流来确定。

掘进机供电移动变电站1台； 工作面皮带、绞车供电变压器1台； （4）、盘区水仓变压器台数的确定根据变压器二次侧负荷额定电流来确定。

水仓水泵供电变压器1台； （5）、盘区运输变压器台数的确定根据盘区皮带用电负荷电压等级分类（分别是：1140V 、660V ）以及变压器二次侧负荷额定电流来确定。

盘区皮带供电移动变电站1台； 盘区皮带拉紧车，控制站供电站压器1台 3、变压器容量的选择变压器的容量应按照所负责供电的用户负荷视在容量以及用电设备的需用系数来选择S N .T≥Sa.c式中，S N .T —变压器的额定容量，KVASa.c —变压器二次负荷计算容量，KVA 变压器计算容量可按下式计算 Sa.c =mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd —变压器供电的用电设备的需用系数COSφ—变压器供电的用电设备的加权平均功率因数 ∑PN —由变压器供电的用电设备的额定功率之和 查变压器技术数据选择额定容量不小于计算容量的变压器 设计依次选择变压器如下： （1）14#层-412变电所变压器容量选择 ①开拓、普掘工作面供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd=0.5 ∑PN=2×(30+40),见表4-1COSφ=403088.04089.030+⨯+⨯=0.884Sa.c=8884.07025.0⨯⨯=79.2KV A选择1台KBSG-200KV A/6KV/660V 型号干式变压器满足供电要求。

②盘区绞车，盘区水泵供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd=2/8=0.25，见表4-1 ∑PN=8×25=200KW COSφ=0.89 Sa.c=89.020025.0⨯=90KV A 选择1台KBSG-200KV A/6KV/660V 型号干式变压器满足供电要求。

（注：盘区水泵容量一般为4KW ，这里忽略不计） ③准备工作面供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd=K t ·Kf =85.0296200125200⨯++=0.55 ∑PN=200+296=496KWCOSφ=29620089.029620091.0+⨯+⨯=0.898Sa.c=896.049655.0⨯=304KV A选择1台KBSG-315KV A/6KV/660V 型号干式变压器满足供电要求。

④局扇供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd= 0.8 ∑PN=28×3=84KW COSφ=0.89 Sa.c=89.0848.0⨯=75.5KV A 选择1台KBSG-315KV A/6KV/660V 型号干式变压器满足供电要求。

（2）机掘工作面供电变压器容量选择 ①掘进机供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd= 0.8 ∑PN=379KW COSφ=0.91 Sa.c=91.03978.0⨯=350KV A 选择1台KBSGZY-315KV A/6KV/1140V 移动变电站满足供电要求。

②皮带供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd= 0.8 ∑PN=160KW COSφ=0.88 Sa.c=88.01608.0⨯=146KV A 选择1台KBSG-315KV A/6KV/660V 型号干式变压器满足供电要求。

（3）综采工作面供电变压器容量选择①采煤机供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd= 0.8 ∑PN=701KW COSφ=0.91 Sa.c=91.07018.0⨯=616KV A 选择1台KBSGZY-800KV A/6KV/3300V 型号移动变电站满足供电要求。

②工运机供电变压器Sac=mPN Kd ϕcos ∑⋅式中，Kd= 0.8 ∑PN=750KW COSφ=0.92 Sa.c=92.07508.0⨯=652KV A 选择1台KBSGZY-800KV A/6KV/3300V 型号移动变电站满足供电要求。