综采工作面供电设计说明书

如有你有帮助，请购买下载，谢谢！如有你有帮助，请购买下载，谢谢！页PAGE页如有你有帮助，请购买下载，谢谢！页⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙设计资料⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙⊙XXX矿XXX综采工作面供电设计说明书松藻煤电公司XXX矿机电运输部200X年X月X日

目录概述 21.工作面负荷统计(详细负荷统计见附表1)： 22.变压器选择 32.1确定变压器类型及台数 32.2计算容量及选择移动变电站 32.2.1S1821工作面运输巷口处的第一台移变确定(编号B01) 3 52.3计算容量及选择移动变电站 52.3.1S1821工作面距运输巷口606m处的第二台移变确定(编号B02) 5 73.电缆的选择 73.1电缆型号的确定及走向 73.2电缆长度的确定 83.3电缆截面的确定 8 8 123.4采区低压电器选择 19 19 203.5高压配电装置的整定校验 213.5.1GK01高压开关的整定 213.5.2GK02高压开关的整定 213.6低压开关的整定校验 223.6.1低压开关各种保护装置整定及检验 224.工作面保护接地措施 244.1井下保护接地装置的装设原则 244.2保护接地装置的安装地点和要求 244.3保护接地装置的安装和接地 255.防火措施 25附表1 26附表2 27参考资料： 28

概述1、工作面位置S1821工作面井下位于XXX矿S区W部＋350水平上山部份，S区8#轴部巷以南，S1820工作面以西，S1821运输巷以东(S1821工作面以西为打通建筑物下保护煤柱)，S1821切割巷以北，位于S1720、S1721保护层工作面采空区以下，属已保护的8#煤层采煤工作面。工作面地表位于打铁沟、福龙岗、牛滚凼坪、双龙弯、大顶一带。2、工作面基本参数名称参数值名称参数值工作面走向长250m本层煤仓容量135t工作面倾斜长923m煤层埋藏水平＋350m煤层倾角1.5～110储量937025t煤层标高+309～+383服务年限12个月该工作面为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，其供电设计如下：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电机型号Pe(kW)Ue(V)1采煤机MG150/375YBCS4-150121501140YBQYS-75B1752工作面运输机SGZ630/500YBSD-250/1251225011403桥转机SZD630/90DSB-90119011404乳化泵WRB-200/31.5YBK2-315M211256605皮带机SD-80DSB-40/422406606皮带张紧绞车JZH-4JBO22146607回柱绞车JH-14BJO271-631176608调度绞车JD-25YBJ-25-441256609调度绞车JD-11.4JBJ-11.41111.46602.变压器选择2.1确定变压器类型及台数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S1821工作面的运输巷一台皮带机头处设一台二次侧电压为660V的移动变电站（A配电点）；在距运输巷开口606米处设一台二次侧电压为1140V的移动变电站（B配电点），分别给运输巷设备和工作面设备供电2.2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2.2.1S1821工作面运输巷口处的根据公式，计算变压器容量：SB.j=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)=802+40+125+172+252=409kWPmax－最大电机的额定功率(kW)，乳化液泵电机最大125kW－联接到变压器的用电设备的总额定容量(kW)=802+42+1252+173+254+11.4=580.4kW－电动机的加权平均功率因素，一般可以取0.8-0.9。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-500/6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)：UB=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RB：式中：－变压器短路损耗(W)，查表得3300W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)，0.69kV每相电阻（Ω）每相电抗（Ω）KSGZY500600069045.1418.3740.00630.03812.3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2.3.1S1821工作面距运输巷口606m根据公式，计算变压器容量：式中：－需用率Pmax－最大电机的额定功率(kW)，采煤机电机最大375kW（溜子电机是双速电机，低速启动是125kW×2）－联接到变压器的用电设备的总额定容量(kW)－电动机的加权平均功率因素，一般可以取0.8-0.9.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KBSGZY2-T-800/1.2的移动变电站，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)：UB=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RB：式中：=变压器短路损耗(W)，查表得5200W变压器绕组电抗XB：式中：Ux－变压器绕组阻抗，查资料取5.5UN2－变压器副边电压(kV)，1.2kV每相电阻（Ω）每相电抗（Ω）KBSGZY8006000120081.3384.905.50.01170.0993.电缆的选择3.1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：；；3.1.3从A配电点向胶带运输机、调度绞车、张紧绞车等设备供电，采用MY型0.69kV不延燃橡套电缆；3.1.4从B配电点向采煤机、刮板运输机、桥转机等移动设备供电，采用MYP、MYCP型1.4kV3.2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：式中：－巷道实际长度(m)，=250+250=500m－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)，并注于供电系统图(附图)。3.3电缆截面的确定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：ΣPN－设备最大同时工作的电动机总功率，kWΣPN=409+965=1374kW供电线路额定电压(kV)：6计算电流为：根据IN查表选择电缆截面为：A=50mm2、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 3、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=6.3kV西区变电所母线的短路容量：Sd=50.0MVA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：4、根据计算所得的最大截面选择电缆参数高压电缆型号：MYJV22－3×50－1400截面：A=50长时载流量：IY=1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=0.063Ω/km5、高压电缆电压损失校验平均功率因数：cosφ=0.85有功功率：P=S×cosφ=911.7×0.85=774.9kW高压电缆长度：L=1.4计算高压电缆损失百分数Δu%为：满足电压损失要求GY02高压电缆截面的确定：1、按持续允许电流选择电缆截面总视在功率：SBj=718.6kVA计算电流为：根据IN选择电缆截面为：A=352、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 3、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=6.3中央变电所母线的短路容量：Sd=50.0MVA三相最大稳态短路电流为：短路电流作用假想时间：tf=0.3秒热稳定系数：C=93.4 计算所得电缆截面为：4、根据计算所得的最大截面选择电缆参数高压电缆型号：MYPTJ-3×35+3×16/3+JS－636m截面：A=35mm长时载流量：IY=1每公里电缆的电阻值：－导电铜线芯+20℃时的电阻率，每公里电缆的电抗值：X0=0.08Ω/km5、高压电缆电压损失校验平均功率因数：cosφ=0.85有功功率：P=SBj×cosφ=718.6×0.85=610.8kW高压电缆长度：L=636m计算高压电缆损失百分数Δu%为：满足电压损失要求1、G01第一台皮带到第二台皮带段电缆截面的确定：计算该段电缆实际流过的负荷电流：式中：kx－需用率，取0.8=80+25=105kW按长时允许负荷选择电缆主截面：矿用电缆型号：MY-3×50+1×16-440AG01=50电缆允许载流量为：IY=173A每公里电阻：R0=0.448Ω/km每公里电抗：X0=0.081Ω/km以允许电压损失校验电缆，对于660V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=14.7V电缆电压损失：式中：－电缆长度：495Pe－第二台皮带处装机容量：105kW－电导率，铜：42.5m/Ω-mm－电缆截面，50mm2故满足电压损失要求2、G02，A配电点到泵站及机头回柱机段电缆截面的确定：计算该段电缆实际流过的负荷电流，该电缆分为两段(见供电系统图)：式中：kx－需用率，取0.7=125+17=142kW按长时允许负荷选择电缆主截面：矿用电缆型号：MY-3×70+1×25-645AG02=70mm电缆允许载流量为：IY=215每公里电阻：R0=0.258Ω/km每公里电抗：X0=0.0612Ω/km以允许电压损失校验电缆，对于660V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=14.7V电缆电压损失：式中：、－电缆长度：645m、308m、－乳化液泵站处装机容量、工作面机头回柱机电机容量：142kW，17kW－电导率，铜：42.5m/Ω-mm、－电缆截面，70mm2、35mm2故满足电压损失要求3、G03，A配电点到回风工作面机尾段电缆截面的确定：本段电缆一直到机尾全部采用等截面电缆，以长时允许负荷电流选择，电压损失校验。计算该段电缆实际流过的负荷电流：式中：kx－需用率，取0.65=11.4+25+25+17=78.4kW按长时允许负荷选择电缆主截面：矿用电缆型号：MY-3×35+1×10-1422AG03=35mm2电缆允许载流量为：IY=138A每公里电阻：R0=0.616Ω/km每公里电抗：X0=0.084Ω/km以允许电压损失校验电缆，对于660V电网，其允许损失为：变压器电压损失：=14.7V由于该电缆是由几段电缆组成，(见附图)电缆电压损失：式中：=11.4+25+25+17=78.4kW=25+25+17=67kW=25+17=42kW=17kW=353m=35m=517m=517m－电导率，铜：42.5m/Ω-mm－电缆截面，35mm2故满足电压损失要求4、Z01，B配电点至桥转机电机电缆截面的确定：计算该段电缆实际流过的负荷电流：式中：桥式转载机电机功率：=90kW桥式转载机效率：=0.935按长时允许负荷选择电缆主截面：矿用屏蔽电缆型号：MYP-3×35+1×10-275AZ01=35mm2电缆允许载流量为：IY=138A每公里电阻：R0=0.622Ω/km每公里电抗：X0=0.084Ω/km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：=37.4V电缆电压损失：式中：－负荷率，取0.8－电缆长度：275m－电导率，铜：42.5m/Ω-mm－电缆截面，35mm2－效率，0.935故满足电压损失要求5、Z02，B配电点到采煤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：采煤机总功率：=375kW采煤机效率：=0.94按长时允许负荷选择电缆主截面，MYCP-3×95+1×10+6×6-AZ02=95mm电缆允许载流量为：IY=260A每公里电阻：R0=0.232Ω/km每公里电抗：X0=0.075Ω/km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：=37.4V电缆电压损失：式中：－负荷率，取0.8－电缆长度：55－电导率，铜：42.5m/Ω-mm－电缆截面，95mm2－效率，0.94故满足电压损失要求6、Z03，B配电点到刮板运输机段电缆截面的确定：该运输机采用了双速电机，一级启动时总功率为125kW×2，延时5秒后再全负荷启动250kW×2，计算时一级电机的电缆只计算启动电流，不作校验。计算该段电缆实际流过的负荷电流：式中：工作面刮板运输机双速电机一级功率：=2×125kW工作面刮板运输机双速电机二级功率：=2×250kW工作面刮板运输机效率：=0.93按长时允许负荷选择主电缆截面：矿用电缆型号：MYP-3×95+1×25-275m、MYP-3×50+1×16AZ03=95mm电缆允许载流量为：IY=2每公里电阻：R0=0.232Ω/km每公里电抗：X0=0.075Ω/kmAZ03’=50mm电缆允许载流量为：IY=173A每公里电阻：R0=0.453Ω/km每公里电抗：X0=0.081Ω/km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：=37.4V电缆电压损失：式中：－电缆长度：275m、2Pe’－工作面刮板运输机机尾电机功率：250kW－电导率，铜：42.5m/Ω-mm－电缆截面，95mm2、50mm2－效率，0.93故满足电压损失要求3.4采区低压电器选择用解析法计算d6点的短路二相电流，(见附图)式中：－变压器二次侧电压，690VR=RB+R0L+R=0.0063+(0.258×0.467+0.517×0.440)+0.01=0.364ΩX=XB+X0=0.0381+(0.0612×0.467+0.0637×0.440)=0.095ΩRB、XB－变压器折合到二次绕组的相电阻及相电抗(Ω)R0、X0－每公里电缆(见供电图)的电阻及电抗(Ω/km)，查表得R01=0.258Ω/km；X01=0.0612Ω/kmR02=0.517Ω/km；X02=0.0637Ω/km L－换算电缆长度(km)式中：a1、a2－电缆换算系数，查表得：a1=0.724；a2=1.43－电缆长度，该电缆由两段组成(见供电系统图)，645米，3RH－短路点的电弧电阻，0.01Ω其余各点的短路电流计算省略，其值见下表：短路点电缆长度(m)换算长度(m)(A)(A)d10059206836d255029733043815d3275+275148.5+27526783092d4275+275275+39314281649d527539325122900d6645+308467+4409171059d749549516601917d80083259613d914322048444512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)选择开关额定电流（A）备注GK01PB4-200/6(改)45.16000200GK02PB4-200/6(改)81.360002001K01KBZ-20052.46602001K02KBZ-200119.46602001K03KBZ-20086.46602001K04KBZ-200102.36602001K05QJZ-2001446602001K06QC83-120Z926601201K07QBZ1-30N566030可逆1K08QBZ-80N2966080可逆1K09QBZ-80N2066080可逆2K01KBZ-400237.711404002K02KBZ-20055.111402002K03KBZ-400320.311404002K04QJZ-315237.711403152K05QJZ-20055.111402002K06QJZ-400DP320.311404003.5高压配电装置的整定校验3.5.1GK01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，398.1kVA该高压开关柜采用WGZB-H4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：200A过载：IGK01=0.3倍(60A)短路：IGK01=6倍(360灵敏度校验：式中：变压器变压比：KB=6000/690=8.7－变压器低压侧母线上的最小两相短路电流：8323.5.2GK02高压开关的整定计算通过该高压开关的电流：式中：SB02－该台变压器带负荷的视在功率，718.6kVA该高压开关柜采用WGZB-H4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：200A过载：IGK02=0.4倍(80A)短路：IGK02=3倍(240A灵敏度校验：式中：KB－变压器变压比：KB=6000/1200=5－下一级保护范围末端的最小两相短路电流：5920APB4-200/6(改)高压开关整定值，见下表：开关编号开关型号保护方式整定值灵敏度校验GK01PB4-200/6改WGZB-H4综保过载：0.3倍(60A)短路：6倍(362.66>1.5GK02PB4-200/6改WGZB-H4综保过载：0.4倍(80A)短路：3倍(240A14.8>1.53.6低压开关的整定校验3.6.1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-200/660)的整定，计算该开关实际流过的负荷电流：3.3.2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。过载整定：I1K01=55短路整定：I1K01=4倍(22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)因回风巷设备同时工作的可能性较小，故只用25kW绞车校核启动电流。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：444A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-200PIR-800综保过载：55短路：4倍(222.02＞1.51K02KBZ-200PIR-800综保过载：120短路：5倍(600A)13.88＞1.51K03KBZ-200PIR-800综保过载：100短路：6倍(600A)2.77＞1.51K04KBZ-200PIR-800综保过载：120A短路：5倍(600A)1.53＞1.51K05QJZ-200ABD-200保护器IZ=1301K06QC83-120ZJDB-120IZ=91K07QBZ1-30NJDB-80A综保IZ=61K08QBZ-80NJDB-80A综保IZ=281K09QBZ-80NJDB-80A综保IZ=201K10QBZ-80NJDB-80A综保IZ=12A2K01KBZ-400PIR-800综保过载保护：IZ=240A短路保护：IZ=1200A2.85＞1.52K02KBZ-200PIR-800综保过载保护：IZ=80A短路保护：IZ=800A4.96＞1.52K03KBZ-400PIR-800综保过载保护：IZ=320A短路保护：IZ=122.09＞1.52K04QJZ-315ABD8-315保护器过载保护：IZ=220A2K05QJZ-200ABD-200保护器过流：IZ=60A2K06QJZ-400PLC控制电子综合保护过载保护:IZ=280A500kVA移变低馈整定BKD1-500综合保护器过载：IZ=0.7倍(350A)瞬时：IZ=5倍(1754.76>1.5800kVA移变低馈整定BXD-800综合保护器过载：IZ=0.6倍(480A)瞬时：IZ=4倍(1923.08>1.54.工作面保护接地措施4.1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。4.2保护接地装置的安装地点和要求1、A、B两个工作面配电点，皮带机硐室以及高压连接器各装设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。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。4.3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。5.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、砂袋不少于1.5立方米及干式灭火器材4具。附表1设备清册：序号采区内设备配置设备台数单台设备电机数量(台)电动机技术参数支线电缆型号设备名称电机型号Pe(kW)Ue(V)Ie(A)启动电流Iqe(A)cosφeηe1采煤机MG150/375YBCS4-1501215011402385×Ie0.850.94YBQYS-75B1752工作面运输机SGZ630/500YBSD-250/1251225011401535×Ie0.850.933桥转机SZD630/90DSB-901190114055.15×Ie0.850.9354乳化泵WRB-200/31.5