2105掘进工作面供电设计

山西宁武张家沟煤业有限公司钜盛集团张家沟煤业有限公司山西宁武张家沟煤业有限公司shanxiningwuzhangjiagoucoalmineco_tLtd.2105掘进工作面供电及开关整定计算书机运科钜盛集团张家沟煤业有限公司目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一节 负荷统计及移动变电站选择 -1-\o"CurrentDocument"第二节 移动变电站高压开关的选择 -4-\o"CurrentDocument"第三节 高压电缆截面选择校验 -5-\o"CurrentDocument"第四节 按长时负荷电流选择低压电缆截面 -6-\o"CurrentDocument"第五节 按机械强度要求校验电缆截面 -9-\o"CurrentDocument"第六节 按允许电压损失校验电缆截面 -9-第七节 短路电流计算 -13-\o"CurrentDocument"第八节 低压开关型号的确定 -14-\o"CurrentDocument"第九开关整定与校验： -15-\o"CurrentDocument"第十节 漏电保护装置和接地保护的确定 -20-

钜盛集团张家沟煤业有限公司第一节负荷统计及移动变电站选择1、移动变电站的选取：ZGYB-013、ZGYB-014移动变电站负荷统计:供电设备用电设备额定功率“亚）额定电压（V）KBSGZY-1250/10Y移变EBZ-160掘进机2611140胶带运输机45X21140皮带涨紧电机7.51140皮带张紧油缸7.51140潜水泵7.51140探水钻电机7.51140水泵7.51140刮板输送机401140湿式除尘器18.51140合计447计算电力负荷总视在功率KrS=SPN-K-KVA式中 S一所计算的电力负荷总的视在功率KVA；SPN一参加计算的所有用电设备额定功率之和KW；Cos①一参加计算的电力负荷的平均功率因数；Kr--需用系数。Kr按下式进行选择钜盛集团张家沟煤业有限公司K=0.4+0.6-Ps-r £PN式中P—最大电机的功率数KW；S2P—其他参加计算的用电设备额定功率之和KW；N贝1J K=0.4+0.6X160=0.6r 447根据《煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例》井下各种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值：Cos中取0.7 Kr取0.6电力负荷总视在功率为S=447X06=383KVA

0.7根据计算负荷，选用KBSGZY-1250/10Y矿用隔爆型移动变电站1台。第二节移动变电站高压开关的选择(1)、配电装置额定电压：选定为10KV。(2)、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为, See<3义Ve式中S—变压器额定容量，KV.A；e钜盛集团张家沟煤业有限公司V—变压器高压侧额定电压，KV。eZp=447kwZGK-022移变高压开关的选择高压侧额定电流为I=_S^=447KW=25（A）e<3义V J3义10KVe高开额定电流200〉负荷侧额定电流25A,符合要求。第三节高压电缆截面选择校验按设计规定及矿用高压电缆选型，初选MYPTJ型矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。1、供ZGKB-22移变高压电缆截面选择：1）按长时允许电流选电缆截面I=—一PNxK=_103X447X0.6 二19.17（A）g<3Ucos①.x”,J3x10000x0.85x0.95式中 ZP—参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW；NK--需用系数。Cos甲一参加计算的电力负荷的平均功率因数；npj—参与计算的电力负荷加权效率根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2电缆为210A>19.17A满足要求。2）按允许电压损失校验AU%=PLK=0.447X0.23X0.382=0.02%<7%AU%——高压电缆线路中的电压损失百分数。-5-

钜盛集团张家沟煤业有限公司K——兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数；查表得：0.502p——电缆输送的有功功率，兆瓦。L——电缆长度，km。0.02%<7%——允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。4)热稳定校验电缆截面设井下采区变电所10kV母线最大短路容量限制200MVA,最大三相稳态短路电流sd200义sd200义106=11548AA1(3).” 11548x<0.25Ai*'i= = =35mm2<70mm2mlnC 、；3x93.4t.——短路电流的假象时间，即热等效时间，取0.25S;C——电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4。热稳定校验电缆截面满足要求。综上所述ZGYB13-16供电线路均采用MYPTJ-8.7/10Y/70mm2交联聚乙烯绝缘电缆线，可以满足供电要求。第四节按长时负荷电流选择低压电缆截面长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流，电缆标号见拟定供电系统图。

钜盛集团张家沟煤业有限公司EPKEPK-<3Ucos①e_26111二165A式中工311.1410.8式中2P—参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；NK--需用系数。Cos中一参加计算的电力负荷的平均功率因数;根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2电缆为260A>165A满足要求。2、胶带运输机电缆选择：I_EI_EPNK^x1W%；3Ucos①e45x1■<3x1.14x0.8_29A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm2电缆为138A>29A满足要求。3、刮板输送机电缆选择:EPNEPNKv：3Ucos①

e40x1<3x1.14x0.8_26A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm2电缆为113A>26A满足要求。4、水泵电缆选择:I_EPnK _ 75X1 _5AW<3Ucos9 <3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm2电缆为36A>5A满足要求。5、潜水泵电缆选择:钜盛集团张家沟煤业有限公司I="二75x1 ;、^W<3Ucos① <3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm2电缆为36A>5A满足要求。6、探水钻电机电缆选择：•I="二75x1 二§八W<3Ucos①<3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm2电缆为36A>5A满足要求。7、皮带涨紧电机电缆选择：I="二75x1 二5aW<3Ucos①-<3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm2电缆为36A>5A满足要求。8、皮带涨紧油缸电缆选择：I="二75x1 二§八W<3Ucos①<3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm2电缆为36A>5A满足要求。9、湿式除尘风机电缆选择:I二二J5x1 二12Aw<3Ucos9<3x1.14x0.8e根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得6mm2电缆为46A>12A满足要求。

钜盛集团张家沟煤业有限公司根据计算，初选电缆见下表:负荷名称长时负荷电流（A）长时负荷电流要求最小截面（查表mm2）初选截面（mm2）备注掘进机1355095刮板运输机201635胶带运输机221635湿式除尘风机1046水泵52.54潜水泵52.54皮带涨紧电机52.54皮带涨紧油缸52.54照明综保2.22.54第五节按机械强度要求校验电缆截面机械强度要求如上表，经校验均满足要求。综上所述工作面采用电缆均能符合《煤矿供电设计与继电保护整定计算》要求，符合安全生产需求。第六节按允许电压损失校验电缆截面（一）变压器电压损失计算:KBSGZY-1250/10Y变压器损失计算:

钜盛集团张家沟煤业有限公司ZGKB-013变压器电压损失计算S允许电压损失△0=—(U义cosw+U义sinw)UbSr pjx pj2ee447, 、 ， 、=--(0.4%X0.70+5.99%X0.7141)X1140=0.36X(0.00266+0.043)X12501140=97V由于干线长度较短电压损失忽略最远支线负荷电缆电压损失AUblAUbl1.732x227x23042.5x70x0.7=21.7V式中，AUbi——干线电压损失，VIca——这一组用电设备的长时负荷电流，ALl——支线电缆的长度，m丫sc——电缆材料的电导系数，m/（。.mm2）,对铜芯软电缆取42.5（芯线温度为65℃）今一一干线电缆截面积，mm2（二）令掘进机支线负荷电缆电压损失AUblAUbl1.732x133x70042.5x95x0.7=28V式中，AUbi——干线电压损失，VIca——这一组用电设备的长时负荷电流，AL〃一一支线电缆的长度，mL,——电缆材料的电导系数，m/（。.mm2）,对铜芯软电缆取42.5（芯线温度为65℃）今一一干线电缆截面积，mm2令掘进机干线电压损失AUbl1.732xAUbl1.732x133x2342.5x95x0.7=1V-10-钜盛集团张家沟煤业有限公司式中，AU拉——干线电压损失，VIca——这一组用电设备的长时负荷电流，ALl——支线电缆的长度，m丫c——电缆材料的电导系数，m/（Q.mm2）,对铜芯软电缆取42.度为65℃）今一一干线电缆截面积，mm2令掘进机线路干线支线及变压器电压损失合计：AUt+AUP,l+AU^=21.7+28+1=50.7V<AUP式中，AUP——允许电压损失，V,等于117VAU——总电压损失，V,AUP三AUAUT——变压器电压损失，VAUP,t——干线电压损失，VAUbi——支线电压损失，V经校验电缆均符合要求。（三）胶带输送机支线负荷电缆电压损失AUbl3IIL_1.732x23x25公4

ca——tl-xcos3= xAUbl丫A 42.5x35sctl式中，AUbi——支线电压损失，VIca——这一组用电设备的长时负荷电流，ALl——支线电缆的长度，m——电缆材料的电导系数，m/（。.mm2）,对铜芯软电缆取42.度为65℃）A^——干线电缆截面积，mm2胶带输送机干线负荷电缆电压损失5（芯线温5（芯线温-11-

5（芯线温5（芯线温钜盛集团张家沟煤业有限公司AUbl3Hxcos①ClAUbl3Hxcos①Cl x0.7=2.1V42.5x95式中，AUbl——干线电压损失，VIca——这一组用电设备的长时负荷电流，AL〃一一支线电缆的长度，mYsc——电缆材料的电导系数，m/(Q.mm2),对铜芯软电缆取42.5(芯线温度为65℃)今一一干线电缆截面积，mm28.胶带运输机总电压损失AUt+AUP,l+AUbl=21.7+2.1+0.67=25V<AUP式中，AUP——允许电压损失，V,等于117VAU——总电压损失，V,AUP三AUAUt——变压器电压损失，VAUP,tl——干线电压损失，VAUbi——支线电压损失，V经校验电缆均符合要求-12-

钜盛集团张家沟煤业有限公司第七节短路电流计算两相短路电流计算值见下表短路点名称两相短路电流（A）变压器二次侧10249掘进机2897探水钻2535胶带运输机4655一.母线段短路电流计算（1）元件电抗的计算。10KV高压供电系统，在计算短路电流时忽略回路中各元件的电阻。1）系统折算电抗U2 102—、X =——pj—= =0.50（Q）d.minS 200d.min2）高压电缆折算阻抗查表得，MYPTJ8.07/103X70+3X2.5230米高压电缆Ri=0.310（。）/km,X.=0.093Q/km。Rg=■Rg=■i=10^=0.071(o)『二WK。）X=£X^L

g-1000

i『二WK。）X=£X^L

g-1000

i=1Rb=APU27400x1.14212502=0.006(0)r“10U2Z=u% 2^=4.5xbSe10x1.221250=0.05(0)3）移动变电站阻抗查技术参数，得，KBSGZY-1250/10/1.14kV移动变电站，阻抗电压u%=4.5%,负载损耗△Pn=7400W。Xb二V；Zb2-Rb2=x0.052-0.0062:0.049(0)4）ZGKB-013移动变电站二次出线端处短路点短路电流:-13-

钜盛集团张家沟煤业有限公司Er0.0713一„R=一+R= +0.006=0.007(0)K2b8.752byv yv xs x乙X= +—+XK2K2b

bb0.0713 十8.32竺+0.049=0.057(Q)8.32U 1200I(2)=——ni——=—— -=10249(A)d2(乙R)?+(乙X)?2x<0.0072+0.0572掘进机最远端最小两相短路电流计算：R掘进机ZRiR掘进机ZRixLi1000i=10.217x(700+23)_156.891000 1000=0.157(Q)X =Z"="723=0.069(。)掘进机1000 1000i=1ZR=型+R+R=0.0713+0.006+0.157=0.164(。)K2bd8.32bEXX 050021X=—+i+X+X=——+ +0.049+0.069=0.126(。)K2K2bd8.328.32bbI(2)

掘进机d_I(2)

掘进机d_UPj_2.\：ZR2+Z1200X=2x、.0.1642+0.1262=2897(A)其实地点两相短路电流计算方式同上。I⑵=4655(A)胶带运输机dI ⑵=2535(A)探水钻d第八节低压开关型号的确定根据额定电压、额定电流及使用环境选择隔爆型磁力启动器、低压馈电开关如下表编号名称型号负荷名称数量1211006矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-630/1140(V)掘进机、刮板运输机、湿式除尘风机113061574矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-400/1140(V)运输及探水钻部分馈电开关1-14-

钜盛集团张家沟煤业有限公司13061576矿用隔爆真空馈电开关KBZ-400/1140(V)水泵与探水钻专用馈电开关112052760矿用隔爆真空馈电开关KBZ-200/1140(V)潜水泵专用馈电开关113061676矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-400/1140(V)运输部分专用馈电开关113010034矿用隔爆型照明综保ZBZ-4.0/1140/127(V)皮带保护装置、激光指向仪供电1ZGFJQD-021矿用隔爆型风机开关QBZ-2X80ASF/1140(V)2105工作面局部通风机开关108040542矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)刮板运输机开关10706012矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)工作面水泵开关1150013矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)工作面探水钻开关1150625矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)潜水泵开关112121488矿用隔爆兼本质安全型软起动开关QJR-400/1140(V)胶带运输机软起动开关112121463矿用隔爆兼本质安全型软起动开关QJR-400/1140(V)胶带运输机软起动开关111081718矿用隔爆真空起动开关QBZ-80N/1140(V)皮带涨紧电机开关1050401373矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)皮带涨紧油缸开关1第九开关整定与校验：KJZ16-630/1140(v)馈电开关整定电流验算单负荷名称2105工作面掘进机及附属设备安装地点2105回风顺槽-15-

钜盛集团张家沟煤业有限公司负荷情况最大负荷起动电流1218（A）与其它负荷额定电流之和ZI=216（A）开关整定值300（A）整定倍数过负荷216391400.8短路保护148414007短路电流短路点I(2)dmin结论ZC-d1KI(2) 2897K=—d——= =2.05>1.5s IC 1400合格1）过载保护装置的动作电流n> KE'=迎=1.4整定到1.4倍（最小0.2倍）符合要求。ZI213SN2）短路保护整定：I>6xI,=7X212=1484A符合要求3）按最小两相短路电流较验灵敏系数灵敏系数K=L=2897=2.05>1.5（规定标准）满足要求。2016年4月3日2016年4月3日编号12121488型号QJR-400/1140(V)填表人高永平负荷名称胶带运输机安装地点2105回风顺槽工作面负荷情况最大负荷起动电流210（A）其它负荷额定电流之和30（A）开关整定值（A）整定倍数过负荷29.9230.8短路保护3227短路电流短路点I(2)dmin结论开关整定电流验算单-16-钜盛集团张家沟煤业有限公司胶带运输机最远端最小两相电流K=2=4655=11.08>1.5s IC 420合格1）过载保护装置的动作电流n>公+KE晨=23=0.8整定到额定电流0.8倍（最小0.2倍）符合要求。ZI30SN2）短路保护整定：I>6x'=6X23=322A（最低2倍）符合要求。3）按最小两相短路电流较验灵敏系数灵敏系数K=2=幽=11.08>1.5（规定标准倍数）满足要求。s IC 420-17-

钜盛集团张家沟煤业有限公司编号：13010034照明综保开关整定电流验算单2016年9月3日编号ZGZM-021照明综型保 号ZBZ-4.0M填表人高永平负荷名称照明安装地点 2106运输顺槽机头负荷情况最大负荷起动电流（A）其它负荷额定电流之和（A）一次侧熔体（A）二次侧熔体（A）熔体选择2.312短路电流短路点I(2)dmin结论ZC-d6I(2) 305 .K=t = =35.5>4<3KI 1.732x4.96x1bR合格照明综保型号为ZBZ-4.0M电压：133V容量：4KVA照明额定功率：20W数量：10盏1）照明综保一次侧熔断器的选择12〜14「 12 -I= 二fI=――x1.2=0.3A取1A。RK n4.96b2）灵敏系数I（2） 305 …“K=—=^ = =35.5>43K.KI 1.732x4.96x13）照明综保二次侧熔断器的选择IrN£In=1.2A取2A。经校验选用熔体符合保护要求。式中：IR-―熔体选择（A）Kb----变压器的变比IN------所带负荷额定电流（A）Id（2）-----被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流（A）,；3------Y/△接线变压器二次测两相短路电流折算到一次侧时的系数，当△/△接线时此系数取1。QBZ-120起动器整定