某煤矿1032综采工作面供电设计

1、 志鸿煤矿 1032综采工作面供电设计说明书2011年10月6日 目录概述21.1工作面负荷统计(详细负荷统计见附表1)：21.2供电系统拟定21.3.变压器选择3计算容量及选择移动变电站3移变确定32.电缆的选择52.1电缆型号的确定及走向52.2电缆长度的确定52.3电缆截面的确定6高压电缆选择6低压电缆截面的确定82.4采区低压电器选择11计算各点的短路电流11低压开关的选择122.5高压配电装置的整定校验13采区变电所高压开关的整定132.6低压开关的整定校验13低压开关各种保护装置整定及检验133.工作面保护接地措施153.1井下保护接地装置的装设原则153.2保护接地装置的安装地点

2、和要求153.3保护接地装置的安装和接地164.防火措施16附表117附表218参考资料：19概述该工作面位于志鸿煤矿一采区3#煤层东冀，工作面运输巷长度为650m，回风巷长度650m，切割巷长度140m。该工作面为综采工作面，根据基本参数，结合综采配套设备选型，其供电设计如下：1.1工作面负荷统计(详细负荷统计见附表1)： 序号采区内设备配置设备台数单台设备电机数量(台)电动机技术参数设备名称Pe(kW)Ue(V)1采煤机MG300/720AWD112300114025527.52工作面运输机SGZ764/40012200/10011403桥式转载机SZZ764/20011200/10011

3、404乳化泵BRW315/31.5212001140破碎机PLM10001111011405回柱绞车JH计16461.2供电系统拟定根据负荷统计情况及工作面的设备分布情况，结合现有设备，拟在1032运输巷外上山以西设一台二次侧电压为1140V的移动变电站，给1140V电压等级设备供电。采区变电所8高压开关向1032运输巷1140V移动变电站供电。1140V移动变电站送出2回1140V出线，一回向采煤机供电，另一回向刮板输送机、桥式转载机、破碎机、回柱机供电。在桥转机处安设各设备磁力起动器。1.24各转载点、硐室照明使用ZXB-2.5/127V信号照明综保。1.3.变压

4、器选择计算容量及选择移动变电站按需用系数法计算变压器容量移变确定根据公式，计算变压器容量：式中：需用率式中：参加计算的所有用电设备额定功率(不包括备用)之和(kW)=725+400+200+200+110+11=1646kWPmax同时起动电机的额定功率(kW)，采煤机电机425KW。这里取0.85根据计算，查矿用隔爆型移动变电站数据表，选择一台KSGZY-1250/10的移变，根据公式：SB.eSB.j式中: SB.e变压器的额定容量(kVA)故能满足要求.计算移变绕阻电压损失(V)：式中：变压器的二次侧负荷电流IB式中：KfB变压器的负荷率I2e 变压器二次侧额定电流(A)变压器绕组阻抗R

5、B：式中：变压器短路损耗(W)，查表得7400W变压器绕组电抗XB：式中：Ux变压器绕组阻抗，查资料取4UN2变压器副边电压(kV)，1.2kV所选变压器参数表型号容量一次侧电压（V）二次侧电压(V)一次侧电流(A)二次侧电流(A)阻抗电压百分数（）每相电阻（）每相电抗（）KSGZY125010000125072.17601.44.50.00680.05142.电缆的选择2.1电缆型号的确定及走向根据采区供电电压等级，工作条件，敷设以及电缆型号选择原则等要求，该工作面电缆型号确定如下：2.1.1确定从东区工作面A配电点的供电采用MYJV22型10kV交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套的钢带铠装三相铜

6、芯电缆；2.1.2从变电站向采煤机、工作面刮板运输机等移动设备供电，采用MYP、MYCP型1.2kV屏蔽电缆。2.2电缆长度的确定根据设备布置图(附图)和电缆长度确定公式要求，现将各段电缆长度计算如下：2.2.1移动变电站至桥转机电缆长度确定：式中：巷道实际长度(m)， =650m电缆敷设时对橡套电缆要求的系数，一般取1.1电缆长度(m)2.2.2其它电缆长度计算略(见附表2)，并注于供电系统图(附图)。2.3电缆截面的确定2.3.1高压电缆选择GY01电缆截面的确定1、按持续允许电流选择电缆截面总视在功率：式中：PN设备最大同时工作的电动机总功率，kWPN=1646kW供电线路额定电压(kV

7、)：10计算电流为：根据IN查表选择电缆截面为：A=35 mm22、按经济电流密度选择电缆截面同时工作的电缆根数：n=1电力电缆经济电流密度：j=2.5A/mm2计算所得电缆截面为：n不考虑电缆损坏时，同时工作电缆的根数，1根j经济电流密度(A/mm2)，取2.5根据经济电流密度效验，35mm2电缆能满足要求，选择电缆截面为：A=35mm23、按电缆短路时热稳定选择电缆截面：高压供电线路平均电压：Up=10.5kV变电所母线的短路容量：Sd=100.0 MVA三相最大稳态短路电流为：短路电流作用假想时间：tf=0.25秒热稳定系数：C=93.4计算所得电缆截面为：根据电缆短路时热稳定选择电缆截

8、面为：A=35 mm24、根据计算所得的最大截面选择电缆参数高压电缆型号：MYJV223×35330m截面：A=35mm2长时载流量：IY=168A每公里电缆的电阻值：式中：导电铜线芯+20时的电阻率，每公里电缆的电抗值：X0=0.064/km5、高压电缆电压损失校验 平均功率因数：cos=0.85有功功率：P=S×cos=1074.59×0.85=913.4kW高压电缆长度：L=0.38km计算高压电缆损失百分数u%为：满足电压损失要求 2.3.2低压电缆截面的确定1、变电站至采煤机起动器电缆截面的确定：计算该段电缆实际流过的负荷电流：式中：kx需用率，取0.5

9、=725kW按长时允许负荷选择电缆主截面：G01电缆型号：MYP-3×95+1×50-650m AG01=95mm2电缆允许载流量为：IY=271A 采煤机起动器采煤机电缆厂家已配：MCP-0.66/1.14-3×95+1×25+4×4电缆200米、MCP-0.66/1.14-3×70+1×25+4×4电缆200米。以允许电压损失校验电缆，对于1140V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=29.58V电缆电压损失： 式中：电缆长度：650m电缆长度：200mPeG01G01段负荷：725kWPeG011

10、G011段负荷：200kW电导率，铜：42.5m/-mm2电缆截面，35mm2能满足电压损失要求。2、G02 移变至桥转机段电缆截面的确定：计算该段电缆实际流过的负荷电流： 式中：kx需用率，取0.6=400200+110+11=721kW按长时允许负荷选择电缆主截面：G02电缆型号：MYP-3×95+1×50-650m AG02=95mm2电缆允许载流量为：IY=271A以允许电压损失校验电缆，对于1140V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=29.58V电缆电压损失： 式中：电缆长度：650m721kW电导率，铜：42.5m/-mm2电缆截面，95mm2满足

11、电压损失要求3、刮板输送机电缆的选择3.1 起动器至刮板输送机机头电缆的选择计算该段电缆实际流过的负荷电流，： 式中：kx需用率，取0.6=400kW按长时允许负荷选择电缆主截面：Z01电缆型号：MCP-3×70+1×25+4×4-50m AZ01=70mm2电缆允许载流量为：IY=207A3.2 刮板输送机机头至机尾电缆选择计算该段电缆实际流过的负荷电流，： 式中：kx需用率，取0.6=200kW按长时允许负荷选择电缆主截面：Z02电缆型号：MYP-3×50+1×25-160m AZ02=50mm2电缆允许载流量为：IY=

12、173A以允许电压损失校验电缆，对于1140V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=29.58V干线电缆电压损失：67.2V支线电缆电压损失： 式中：、电缆长度：50、160m400kW、200kW电导率，铜：42.5m/-mm2电缆截面，95mm2满足电压损失要求2.4采区低压电器选择2.4.1计算各点的短路电流用解析法计算d2点的短路二相电流，(见附图)式中：变压器二次侧电压，1200VR=RB+RG02LG02+ RZ01LZ01+ RZ02LZ02+RHRB+LG02/AG02/+ LG021/AG021/+ LG022/AG022/+RH=0.0068+715/95/53+50/70

13、/53+160/50/53+0.01=0.23266X=XB+ XG02LG02+ XZ01LZ01+ XZ02LZ02=0.0514+0.08×0.715+0.08×0.05+0.08×0.16=0.125RB、XB变压器折合到二次绕组的相电阻及相电抗()RG01、RG011、XG01、XG011每公里电缆(见供电图)的电阻及电抗(/km)电导率，+20时铜的电导率：53m/-mm2RH短路点的电弧电阻，0.01其余各点的短路电流计算省略，其值见下表：短路点(A)(A)d11081612489 d222702621 d325592955 d41078812457

14、 2.4.2低压开关的选择根据计算负荷的电流，选择低压开关见下表：开关编号开关型号负荷实际工作电流（A）额定电压(V)备注1K01KBZ-63021611401K02KBZ-630257.7511401K03KBZ-63012611401K04KJZ4×400126.6114089.3711401K05KJZ4×40014311401140低速起动71.511401140低速起动1K06QJZ30071.51140QJZ30071.511402.5高压配电装置的整定校验2.5.1采区变电所高压开关的整定计算通过该高压开关的电流：式中：SB01该台变压器带负荷的视在功率，10

15、74.59kVA 该高压开关柜采用WGZB-HWA型微电脑控制高压馈电综合保护器，根据实际通过该开关的电流值进行整定。额定电流：100A过载：IGK01=0.8倍(80A)短路：IGK01=4倍(400A) 灵敏度校验：式中：变压器变压比：KB=10000/1200=8.33变压器低压侧母线上的最小两相短路电流：10788A2.6低压开关的整定校验2.6.1低压开关各种保护装置整定及检验1K01矿用隔爆型真空馈电开关(KBZ-630/1140)的整定，计算该开关实际流过的负荷电流：已经计算出该开关所带负荷电流：该馈电开关采用PIR-800智能综合保护器，根据实际通过该开关的电流值进行整定。过载

16、整定：I1K01=220A短路整定：I1K01=8倍(1760A)式中：最大一台电动机的启动电流其余电动机的额定电流之和(A)。灵敏度校验： （符合要求）1K01馈电开关保护范围末端的最小两相短路电流：2718A其它整定计算省略，整定值见下表：开关编号开关型号保护方式整定值灵敏度校验1K01KBZ-630PIR-800综保过载：150A短路：8倍(1200A)8.991.51K02KBZ-630PIR-800综保过载：250A短路：6倍(1500A)1.71.51K03KBZ-630PIR-800综保过载：250A短路：6倍(1500A)1.5151.51K04QJZ4×400PLC

17、过载：200APLC过载：150A1K05QJZ4×400PLC过载：250APLC过载：250APLC过载：125APLC过载：125A1K6QJZ-300PLC过载：75A1K7QBZ-80NPLC过载：8A1K8QJZ-300PLC过载：125A1K9QJZ-300PLC过载：125A3.工作面保护接地措施3.1井下保护接地装置的装设原则1、36V以上的由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、架构等，都必须有保护接地装置。铠装电缆的金属铠装层、橡套电缆的接地芯线等均须接地。2、所有需要接地的电气设备，均应通过其专用的连接导线直接与接地网或铠装电缆的金属铠装层、铅护套相

18、连接，禁止将几台设备串联接地，也禁止将几个接地部分串联。3、所有必须接地的设备和局部接地装置，都应同井下接地极接地一个总接地网。4、每个装有电气设备的硐室和配电点应设置辅助接地母线。5、每个单独装设的高压电气设备设置1个局部接地极。6、电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不能兼作其它用途。7、辅助接地极与主接地极相距5米以上。3.2保护接地装置的安装地点和要求1、移动变电站配电点，桥转机配电点各装设1组局部接地极，同一地点有3台电气设备及其以上集中安装1组局部接地极。2、接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2欧姆。3、所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线)和局部接地

19、装置，应与主接地极连接成1个总接地网。4、局部接地极组成部件的材质和几何参数不得低于煤矿安全规程第四百八十六条的要求。禁止采用铝导体作为接地极、接地母线、接地导线和连接导线。3.3保护接地装置的安装和接地1、安装主接地极时，应保护接地母线和主接地极连接处不承受较大拉力，并应有便于取出主接地极进行检查的牵引装置，接地母线和主接地极采用焊接连接。2、局部接地极应平放于水沟深处，钻眼钢管必须垂直埋于潮湿的地下，地下部分不小于1.5m，地表部分应留有100m以上的焊接长度。3、接地导线与接地母线的连接最好也用焊接。4、固定电气设备与连接导线采用螺栓连接。5、电缆接线盒的接地，应将接线盒 上的接地螺栓直

20、接用接地导线与局部接地极相连。6、保护接地装置所使用的钢材应镀锌或采取其他防蚀措施。4.防火措施1、配电硐室、皮带硐室、各配电点必须用耐火材料建筑，硐室出口附近5米以内的巷道支架应用耐火材料支护。2、为了通风良好，在硐室内最高温度不得超过附近巷道中温度的5。3、硐室内应设有砂箱1个、容积不少于0.2立方米，干式灭火器材4具。附表1采区内设备配置序号设备名称型号设备台数1采煤机MG300/720-AWD112工作面运输机SGZ764/40023桥式转载机SZZ764/20014乳化泵RBW-315/31.525皮带机DSJ80/15/7516破碎机PLM100017矿用双速多用绞车JSDB-2518回柱绞车JH-1419无极绳绞车JWB55BJ1附表2电缆长度及规格列表：序号电缆始未端（走向）电缆代码巷道实际长度(m)电缆长度(m)规格型号备注1采区变电所移动变电站(高压)GY01300330MYJV22-10KV-3×35-3302移动变电站桥式转载机（采煤机）G01650715MYP-0.66/1.14-3×95+1×50-715m3移动变电站桥式转载机（刮板输送机）G02650462MYP-0.66/1.1