100107综采工作面供电设计

宝华煤业供电计算目录第一章工作面概述 4第二章负荷统计及变压器选择 6第三章供电系统图 错误！未定义书签。第四章电缆的选择 9第五章短路电流计算 27第六章电气设备的选择及校验 34第七章保护装置的整定 36第八章接地保护 36第九章照明信号装置整定及校验 39第一章工作面概述一、用途：100107普采工作面，为一采区回采工作面二、掘进方法掘进工作面采用采煤机回采，QUOTE型梁支护，刮板机运至转载机在运至皮带机转运大巷皮带。生产时采用顺序启动工作面设备，检修时分别启动设备进行检修。三、供电方式供电方式采用移动变电站供电。1、工作面生产供电方式采用移动变电站。供电来自一采区中央变电所6柜，高压电源供给西采区配电点处动力移动变压器（800KVA）。再由移动变压器输出660V电源分配至各用电设备。移动变压器配电点距离变电所750米。设计依据煤矿安全规程2010版煤矿电工手册煤矿总工程师技术手册煤矿井下供电的三大保护细则宝华煤业100107普采工作面作业规程第二章负荷统计及变压器选择负荷统计序号负荷名称设备数量设备容量（kW）电压全部全部工作（kV）1调度绞车11400.66调度绞车11400.662顺槽皮带机11750.663涨紧绞车115.50.664水泵1150.665照明综保1140.666转载机11400.667刮板机11550.668采煤机行走部11110.669采煤机切割部111000.6610乳化泵11370.66乳化泵11370.66小计00449.50100111动力变压器负荷计算表序号负荷名称设备数量设备容量（kW）电压需用系数Cosφtgφ计算负荷全部全部工作（kV）Pjs(KW)Q(Kvar)S(KVA)Ijs(A)导线长度米备注1调度绞车11400.660.450.71.03727.84657.8调度绞车11400.660.450.71.03727.84657.810乳化泵11370.660.450.71.016.6517.02429.7乳化泵11370.660.450.71.016.6517.02429.72顺槽皮带机11750.660.450.71.033.7534.44860.33涨紧绞车115.50.660.450.71.02.4752.544.44水泵1150.660.450.71.02.252.334.05照明综保1140.660.450.71.01.81.833.26转载机11400.660.450.71.01818.42632.17刮板机11550.660.450.71.024.7525.33544.28采煤机行走部11110.660.450.71.04.955.178.89采煤机切割部111000.660.450.71.04545.96480.3小计449.5240.3225.1330.0412.4变压器选择KBSGZY-800KVA依据煤矿电工手册第二分册矿井供电下确定功率因素0.7需用系数=0.286+0.714*PMAX/ΣP二、变压器选择变压器选择总容量大于计算的变压器容量，即1、负荷变压器选择根据负荷统计表选择KBSG800变压器1台第三篇供电图见附图第四章电缆的选择一、进线高压电缆的选择1、按经济电流密度选择经济电流密度选择公式电缆截面m㎡式中：Sec_经济截面;Ica_长时最大负荷电流,19A;Jec经济电流密,取Jec=1.5;=13m㎡现场为35m㎡2、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流35mm2电缆长时允许电流IP=105AICA=19A根据IP≧ICA所选电缆35m㎡符合要求。3、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)式中ΔU1电压损失I电缆长时允许电流19AL电缆长度750米RL线路千米的电阻0.622ΩXL线路千米的电抗0.11ΩCOSφ功率因数0.7ΔU1=0.19%小于7%4、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.1；C—热稳定系数，取145三相短路电流11142A则：=24m㎡QUOTE35mm2符合要求.选用矿用MYPTJ-8.7/103*35mm2电缆符合要求。附高压电缆选型表表4-1高压电缆的选择及校验序号负荷名称电压(kV)工作负荷经济电流密度Jec(A)电缆最大允许负荷电流Ica(A)电压损失校验热稳定性校验备注假想时间ti(S)稳定系数C三相短路电流Smin(mm2)一高压电缆工作负荷电流（A）经济电流密度经济截面mm2最大允许电流实际额定电流电缆长度(km)电缆电阻电缆电抗ΔU(＜7%)1MYPTJ-8.7/103*3510.5330191.513105191.20.6220.110.190.11451144225符合要求低压电缆的选择1、煤机电缆选择（1）、强度选择移动电缆大于16mm2实际选用70mm2（2）、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流50mm2额定电流IP=175AICA=121根据IP大于ICA所选电缆符合要求。（3）、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)式中ΔU1电压损失I电缆长时允许电流121AMYP3*70+1*25电缆长度0.8kmRL线路千米的电阻0.315ΩXL线路千米的电抗0.078ΩCOSφ功率因数0.7ΔU1=39V<66（4）、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.25s；C—热稳定系数，取145则：=139m㎡＜70mm2符合要求.选用矿用MYP3*70+1*25mm2电缆。2、刮板机电缆的选择（1）、强度选择移动电缆大于25mm2实际选用70mm2（2）、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流进线70mm2电缆长时允许电流IP=215AICA=41A负荷线35mm2电缆长时允许电流IP=135AICA=41A根据IP大于ICA所选电缆符合要求。（3）、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)其中ΔU1电压损失MYP3*70+1*25电缆长度0.8kmRL线路千米的电阻0.315ΩXL线路千米的电抗0.078ΩI长时工作电流57AL线路长度0.8kmRL线路千米的电阻0.315ΩXL线路千米的电抗0.078ΩCOSφ功率因数0.7ΔΣU1=16V<660*0.1=66（4）、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.25s；C—热稳定系数，取145则：=13m㎡＜70mm2符合要求.选用进线矿用MYP3*70+1*25电缆长度0.8kmRL线路千米的电阻0.315ΩXL线路千米的电抗0.078Ω负荷线3*35+1*16mm2电缆。开关选择QBZ-120开关3、转载机电缆的选择辅运皮带机电缆的选择（1）、强度选择移动电缆大于16mm2实际选用进线70mm2负荷线35mm2（2）、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流70mm2电缆长时允许电流IP=215AICA=40A35mm2电缆长时允许电流IP=135AICA=40A根据IP大于ICA所选电缆符合要求。（3）、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)其中ΔU1电压损失I电缆长时允许电流40AL线路长度0.8kmRL线路千米的电阻0.616ΩXL线路千米的电抗0.084ΩCOSφ功率因数0.7ΔU1=16V<660*0.1=66（4）、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.25s；C—热稳定系数，取145则：=18m㎡＜35mm2符合要求.选用矿用3*35+1*16mm2电缆。开关选择QJZ-120N4、皮带机电缆的选择（1）、强度选择移动电缆大于16mm2进线实际选用70mm2负荷线选用25mm2（2）、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流进线70mm2电缆长时允许电流IP=215AICA=77A负荷线35mm2电缆长时允许电流IP=175AICA=77A根据IP大于ICA所选电缆符合要求。（3）、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)其中ΔU1电压损失I电缆长时允许电流77AL线路长度0.45kmRL线路千米的电阻0.315ΩXL线路千米的电抗0.078ΩCOSφ功率因数0.7ΔΣU1=23V<660*0.1=66（4）、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.25s；C—热稳定系数，取145则：=33m㎡＜35mm2符合要求.选用矿用3*70+1*25mm2电缆。5、乳化泵电缆的选择（1）、强度选择移动电缆大于16mm2实际选用35mm2（2）、按电缆长时允许电流校验所选电流截面，即IP≥Ica式中IP—电缆的电缆长时允许电流Ica—电缆的长时最大工作电流进线70mm2电缆长时允许电流IP=215AICA=38A根据IP大于ICA所选电缆符合要求。（3）、按允许电压损失校验电缆截面，即ΔU1=1.732*I*L(RL*COSφ+XL*SINφ)/(10*U)其中ΔU1电压损失I长时电流L线路长度0.05kmRL线路千米的电阻0.318ΩXL线路千米的电抗0.078ΩCOSφ功率因数0.7ΔΣU1=4VΣ≤660*0.1=66（4）、按热稳定条件校验电缆截面，即式中Smin—最小热稳定截面t—全部短路时间，取0.25s；C—热稳定系数，取145则：=46m㎡＜70mm2符合要求.进线选用矿用3*70+1*35mm2电缆。开关选择QBZ-80开关根据供电验算最大启动电流，低压侧在660位置时，启动采煤机切割部电压降超过165V因此变压器低压侧调到高档满足供电要求.附图低压电缆验算表4-2低压电缆选择及校验序号负荷名称电压(V)功率额定电流（A）选用电缆按机械强度选择（mm2)按长时允许电流选择(IP)按正常允许电压损失选择（ΔU）按启动电压损失校验按热稳定性校验备注需用系数型号长度km电阻率电抗率移动＞16mm2实际选择mm2长时电流IP电缆额定电流Ie允许损失ΔUp/V实际损失ΔUUST.max＜25%Ue最大启动电流电压降UST假想时间ti(S)I3∞I2dSmin(mm2)一低压电缆0000合格变压器至6306604494620.45MYP3*95+1*350.010.230.075169526026066216541220.2523172014.6112合格630至乳化泵6601541580.45MYP3*70+1*250.050.3150.0781670145215664165412100.2587707626.0246合格乳环泵至乳化泵66037380.45MYP3*70+1*250.0520.3150.0781670110215661165412100.2593622014.6149合格630至一部绞车6601141170.45MYP3*70+1*250.010.3150.078167011421566116541220.2592608140.8349合格一部绞车至二部绞车6601141170.45MYP3*50+1*160.30.4480.0811650571736623165412790.2523178052.3412合格630至kbz4006602953040.45MYP3*95+1*350.090.230.07516952372606610165412140.2562635445.8933合格1顺槽皮带机66075770.45MYP3*35+1*160.150.6160.0841635771356610165412520.2562635445.8933合格2涨紧绞车6605.560.45MYP3*35+1*160.130.6160.08416706135661165412450.2558995129.2731合格3照明综保660440.45MYP3*35+1*160.130.6160.08416704135660165412450.2579596921.0442合格5水泵660550.45MYP3*70+1*250.80.3150.078167052156621654121570.2534492999.4518合格6转载机66040410.45MYP3*70+1*250.80.3150.07816704121566161654121570.2534492999.4518合格7刮板机66055570.45MYP3*70+1*250.80.3150.07816705721566221654121570.2525432211.6813合格8采煤机行走部66011110.45MYP3*70+1*250.80.3150.0781670112156641654121570.2523972084.3713合格9采煤机切割部6601001030.45MYP3*70+1*250.80.3150.078167010321566391654121570.2523972084.3713合格第五章短路电流计算一计算结果短路电流公式来自煤矿三大保护公式（一）查有关数据如下：系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM低压电缆MYP3*50+1*25电阻0.0.448Ω/KM电抗0.081Ω/KM低压电缆MYP3*35+1*16电阻0.616Ω/KM电抗0.084Ω/KM低压电缆MYP3*25+1*10电阻0.864Ω/KM电抗0.088Ω/KM1.1乳化泵1末端两相短路电流系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.05km带入公式（公式一）两相短路电流8141A1.2乳化泵2末端两相短路电流系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.52km代入公式（一）带入公式两相短路电流8052A1.3调度绞车一系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.65KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.062km代入公式一带入公式两相短路电流7626A调度绞车2系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.062km低压电缆MYP3*50+1*25电阻0.0.448Ω/KM电抗0.081Ω/KM长度0.3km代入公式一两相短路电流2015A顺槽皮带系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*50+1*25电阻0.0.448Ω/KM电抗0.081Ω/KM长度0.05km代入公式一两相短路电流5446A张紧绞车系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.062km低压电缆MYP3*50+1*25电阻0.0.448Ω/KM电抗0.081Ω/KM长度0.01km代入公式一两相短路电流5129A转载机系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.53km代入公式一两相短路电流1935A刮板机系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.9KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.53km代入公式一两相短路电流1837A采煤机系统阻抗0.0288Ω（因亨元顺没有计算采10mva默认电抗）KBSG800KVA变压器电阻0.0027Ω电抗0.00023Ω变压器变比15MYPTJ3*35高压电缆电阻0.0441Ω/KM电抗0.094Ω/KM长度0.75KM低压电缆MYP3*95+1*35电阻0.23Ω/KM电抗0.075Ω/KM长度0.01km低压电缆MYP3*70+1*25电阻0.315Ω/KM电抗0.078Ω/KM长度0.53km低压电缆MYP3*50+1*25电阻0.0.448Ω/KM电抗0.081Ω/KM长度0.1km代入公式一两相短路电流1795A二、短路电流计算值及根据煤矿三大保护细则取相应回路最远处短路电路绞车回路取2015A采煤机回路1795A为校验灵敏度的两相短路值计算灵敏度表回路名称计算Id2(A)功率（KVA)电压过流整定短路整定灵敏度(K≥1.2)是否合格备注1#变压器高压出口18870330105001911019.7合格1#变压器低压出口201533066030016001.3合格调度绞车201540660468倍5.8合格调度绞车201540660468倍5.8合格乳化泵201537660408倍6.2合格乳化泵201537660408倍6.2合格顺槽皮带机179575660838倍2.7合格涨紧绞车1795566068倍41.0合格照明综保1795466058倍51.3合格水泵1795766098倍29.3合格转载机179540660468倍5.1合格刮板机179555660608倍3.7合格采煤机行走部1795116601208倍18.7合格采煤机切割部17951006601208倍2.7合格伊泰煤炭股份有限公司宏景塔一矿62328主运供电设计 第六章电气设备的选择及校验一、电气设备的选择1、按使用环境选择在有瓦斯和煤尘爆炸的环境选用矿用隔爆型。2、按正常工作参数选择（1）按额定电压选择井下供电系统高压采用10KV供电。低压供电电压采用1.14KV供电。因此选用此电压等级的电气设备。UN≧UNW式中：UN电气设备的额定电压。UNW电网的额定电压（2）按额定电流选择IN≧Ica式中：IN电气设备的额定电流。INW电网的额定电流。选择如下：序号名称型号规格UN（V）IN（A）UNW（V）Ica（A）备注1高压开关断路器KBG-200105001001050026最大2馈电开关KBZ-400/11406604006602503启动器QBZ-30N660306604馈电开关KBZ-630/660660630660330启动器QBZ-20066020660664启动器QBZ-12066080660665照明信号综保ZBZ-4/66066046602以上选择符合《煤矿安全规程》第四百五十三、四百五十四、四百五十五、四百五十六、四百五十七条关于电气设备保护的规定。（3）各电气设备技术参数如下：（技术参数选自产品使用说明书）高压开关断路器高压负荷开关高压真空开关额定工作电压10（KV）10（KV）最高工作电压11.5（KV）12（KV）最大额定工作电流630（A）400（A）热稳定电流（有效值）12.5（KA）-动稳定电流（峰值）31.5（KA）-机械寿命10000次10000次第七章保护装置的整定负荷整定表负荷整定表序号回路名称Id2(A)功率（KVA)电压过流整定短路整定灵敏度(K≥1.5)是否合格备注11#变压器高压出口18870330105001911019.7合格21#变压器低压出口201533066030016001.3合格KBZ6303调度绞车201540