1、 志鴻煤礦 1032綜采工作面供電設(shè)計說明書2011年10月6日 目錄概述21.1工作面負荷統(tǒng)計(詳細負荷統(tǒng)計見附表1)：21.2供電系統(tǒng)擬定21.3.變壓器選擇3計算容量及選擇移動變電站3移變確定32.電纜的選擇52.1電纜型號的確定及走向52.2電纜長度的確定52.3電纜截面的確定6高壓電纜選擇6低壓電纜截面的確定82.4采區(qū)低壓電器選擇11計算各點的短路電流11低壓開關(guān)的選擇122.5高壓配電裝置的整定校驗13采區(qū)變電所高壓開關(guān)的整定132.6低壓開關(guān)的整定校驗13低壓開關(guān)各種保護裝置整定及檢驗133.工作面保護接地措施153.1井下保護接地裝置的裝設(shè)原則153.2保護接地裝置的安裝地點

2、和要求153.3保護接地裝置的安裝和接地164.防火措施16附表117附表218參考資料：19概述該工作面位于志鴻煤礦一采區(qū)3#煤層?xùn)|冀，工作面運輸巷長度為650m，回風(fēng)巷長度650m，切割巷長度140m。該工作面為綜采工作面，根據(jù)基本參數(shù)，結(jié)合綜采配套設(shè)備選型，其供電設(shè)計如下：1.1工作面負荷統(tǒng)計(詳細負荷統(tǒng)計見附表1)： 序號采區(qū)內(nèi)設(shè)備配置設(shè)備臺數(shù)單臺設(shè)備電機數(shù)量(臺)電動機技術(shù)參數(shù)設(shè)備名稱Pe(kW)Ue(V)1采煤機MG300/720AWD112300114025527.52工作面運輸機SGZ764/40012200/10011403橋式轉(zhuǎn)載機SZZ764/20011200/10011

3、404乳化泵BRW315/31.5212001140破碎機PLM10001111011405回柱絞車JH計16461.2供電系統(tǒng)擬定根據(jù)負荷統(tǒng)計情況及工作面的設(shè)備分布情況，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，擬在1032運輸巷外上山以西設(shè)一臺二次側(cè)電壓為1140V的移動變電站，給1140V電壓等級設(shè)備供電。采區(qū)變電所8高壓開關(guān)向1032運輸巷1140V移動變電站供電。1140V移動變電站送出2回1140V出線，一回向采煤機供電，另一回向刮板輸送機、橋式轉(zhuǎn)載機、破碎機、回柱機供電。在橋轉(zhuǎn)機處安設(shè)各設(shè)備磁力起動器。1.24各轉(zhuǎn)載點、硐室照明使用ZXB-2.5/127V信號照明綜保。1.3.變壓

4、器選擇計算容量及選擇移動變電站按需用系數(shù)法計算變壓器容量移變確定根據(jù)公式，計算變壓器容量：式中：需用率式中：參加計算的所有用電設(shè)備額定功率(不包括備用)之和(kW)=725+400+200+200+110+11=1646kWPmax同時起動電機的額定功率(kW)，采煤機電機425KW。這里取0.85根據(jù)計算，查礦用隔爆型移動變電站數(shù)據(jù)表，選擇一臺KSGZY-1250/10的移變，根據(jù)公式：SB.eSB.j式中: SB.e變壓器的額定容量(kVA)故能滿足要求.計算移變繞阻電壓損失(V)：式中：變壓器的二次側(cè)負荷電流IB式中：KfB變壓器的負荷率I2e 變壓器二次側(cè)額定電流(A)變壓器繞組阻抗R

5、B：式中：變壓器短路損耗(W)，查表得7400W變壓器繞組電抗XB：式中：Ux變壓器繞組阻抗，查資料取4UN2變壓器副邊電壓(kV)，1.2kV所選變壓器參數(shù)表型號容量一次側(cè)電壓（V）二次側(cè)電壓(V)一次側(cè)電流(A)二次側(cè)電流(A)阻抗電壓百分數(shù)（）每相電阻（）每相電抗（）KSGZY125010000125072.17601.44.50.00680.05142.電纜的選擇2.1電纜型號的確定及走向根據(jù)采區(qū)供電電壓等級，工作條件，敷設(shè)以及電纜型號選擇原則等要求，該工作面電纜型號確定如下：2.1.1確定從東區(qū)工作面A配電點的供電采用MYJV22型10kV交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套的鋼帶鎧裝三相銅

6、芯電纜；2.1.2從變電站向采煤機、工作面刮板運輸機等移動設(shè)備供電，采用MYP、MYCP型1.2kV屏蔽電纜。2.2電纜長度的確定根據(jù)設(shè)備布置圖(附圖)和電纜長度確定公式要求，現(xiàn)將各段電纜長度計算如下：2.2.1移動變電站至橋轉(zhuǎn)機電纜長度確定：式中：巷道實際長度(m)， =650m電纜敷設(shè)時對橡套電纜要求的系數(shù)，一般取1.1電纜長度(m)2.2.2其它電纜長度計算略(見附表2)，并注于供電系統(tǒng)圖(附圖)。2.3電纜截面的確定2.3.1高壓電纜選擇GY01電纜截面的確定1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面總視在功率：式中：PN設(shè)備最大同時工作的電動機總功率，kWPN=1646kW供電線路額定電壓(kV

7、)：10計算電流為：根據(jù)IN查表選擇電纜截面為：A=35 mm22、按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面同時工作的電纜根數(shù)：n=1電力電纜經(jīng)濟電流密度：j=2.5A/mm2計算所得電纜截面為：n不考慮電纜損壞時，同時工作電纜的根數(shù)，1根j經(jīng)濟電流密度(A/mm2)，取2.5根據(jù)經(jīng)濟電流密度效驗，35mm2電纜能滿足要求，選擇電纜截面為：A=35mm23、按電纜短路時熱穩(wěn)定選擇電纜截面：高壓供電線路平均電壓：Up=10.5kV變電所母線的短路容量：Sd=100.0 MVA三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流為：短路電流作用假想時間：tf=0.25秒熱穩(wěn)定系數(shù)：C=93.4計算所得電纜截面為：根據(jù)電纜短路時熱穩(wěn)定選擇電纜截

8、面為：A=35 mm24、根據(jù)計算所得的最大截面選擇電纜參數(shù)高壓電纜型號：MYJV223×35330m截面：A=35mm2長時載流量：IY=168A每公里電纜的電阻值：式中：導(dǎo)電銅線芯+20時的電阻率，每公里電纜的電抗值：X0=0.064/km5、高壓電纜電壓損失校驗 平均功率因數(shù)：cos=0.85有功功率：P=S×cos=1074.59×0.85=913.4kW高壓電纜長度：L=0.38km計算高壓電纜損失百分數(shù)u%為：滿足電壓損失要求 2.3.2低壓電纜截面的確定1、變電站至采煤機起動器電纜截面的確定：計算該段電纜實際流過的負荷電流：式中：kx需用率，取0.5

9、=725kW按長時允許負荷選擇電纜主截面：G01電纜型號：MYP-3×95+1×50-650m AG01=95mm2電纜允許載流量為：IY=271A 采煤機起動器采煤機電纜廠家已配：MCP-0.66/1.14-3×95+1×25+4×4電纜200米、MCP-0.66/1.14-3×70+1×25+4×4電纜200米。以允許電壓損失校驗電纜，對于1140V電網(wǎng)，其允許損失為：變壓器電壓損失：=29.58V電纜電壓損失： 式中：電纜長度：650m電纜長度：200mPeG01G01段負荷：725kWPeG011

10、G011段負荷：200kW電導(dǎo)率，銅：42.5m/-mm2電纜截面，35mm2能滿足電壓損失要求。2、G02 移變至橋轉(zhuǎn)機段電纜截面的確定：計算該段電纜實際流過的負荷電流： 式中：kx需用率，取0.6=400200+110+11=721kW按長時允許負荷選擇電纜主截面：G02電纜型號：MYP-3×95+1×50-650m AG02=95mm2電纜允許載流量為：IY=271A以允許電壓損失校驗電纜，對于1140V電網(wǎng)，其允許損失為：變壓器電壓損失：=29.58V電纜電壓損失： 式中：電纜長度：650m721kW電導(dǎo)率，銅：42.5m/-mm2電纜截面，95mm2滿足

11、電壓損失要求3、刮板輸送機電纜的選擇3.1 起動器至刮板輸送機機頭電纜的選擇計算該段電纜實際流過的負荷電流，： 式中：kx需用率，取0.6=400kW按長時允許負荷選擇電纜主截面：Z01電纜型號：MCP-3×70+1×25+4×4-50m AZ01=70mm2電纜允許載流量為：IY=207A3.2 刮板輸送機機頭至機尾電纜選擇計算該段電纜實際流過的負荷電流，： 式中：kx需用率，取0.6=200kW按長時允許負荷選擇電纜主截面：Z02電纜型號：MYP-3×50+1×25-160m AZ02=50mm2電纜允許載流量為：IY=

12、173A以允許電壓損失校驗電纜，對于1140V電網(wǎng)，其允許損失為：變壓器電壓損失：=29.58V干線電纜電壓損失：67.2V支線電纜電壓損失： 式中：、電纜長度：50、160m400kW、200kW電導(dǎo)率，銅：42.5m/-mm2電纜截面，95mm2滿足電壓損失要求2.4采區(qū)低壓電器選擇2.4.1計算各點的短路電流用解析法計算d2點的短路二相電流，(見附圖)式中：變壓器二次側(cè)電壓，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變壓器折合到二次繞組的相電阻及相電抗()RG01、RG011、XG01、XG011每公里電纜(見供電圖)的電阻及電抗(/km)電導(dǎo)率，+20時銅的電導(dǎo)率：53m/-mm2RH短路點的電弧電阻，0.01其余各點的短路電流計算省略，其值見下表：短路點(A)(A)d11081612489 d222702621 d325592955 d41078812457

14、 2.4.2低壓開關(guān)的選擇根據(jù)計算負荷的電流，選擇低壓開關(guān)見下表：開關(guān)編號開關(guān)型號負荷實際工作電流（A）額定電壓(V)備注1K01KBZ-63021611401K02KBZ-630257.7511401K03KBZ-63012611401K04KJZ4×400126.6114089.3711401K05KJZ4×40014311401140低速起動71.511401140低速起動1K06QJZ30071.51140QJZ30071.511402.5高壓配電裝置的整定校驗2.5.1采區(qū)變電所高壓開關(guān)的整定計算通過該高壓開關(guān)的電流：式中：SB01該臺變壓器帶負荷的視在功率，10

15、74.59kVA 該高壓開關(guān)柜采用WGZB-HWA型微電腦控制高壓饋電綜合保護器，根據(jù)實際通過該開關(guān)的電流值進行整定。額定電流：100A過載：IGK01=0.8倍(80A)短路：IGK01=4倍(400A) 靈敏度校驗：式中：變壓器變壓比：KB=10000/1200=8.33變壓器低壓側(cè)母線上的最小兩相短路電流：10788A2.6低壓開關(guān)的整定校驗2.6.1低壓開關(guān)各種保護裝置整定及檢驗1K01礦用隔爆型真空饋電開關(guān)(KBZ-630/1140)的整定，計算該開關(guān)實際流過的負荷電流：已經(jīng)計算出該開關(guān)所帶負荷電流：該饋電開關(guān)采用PIR-800智能綜合保護器，根據(jù)實際通過該開關(guān)的電流值進行整定。過載

16、整定：I1K01=220A短路整定：I1K01=8倍(1760A)式中：最大一臺電動機的啟動電流其余電動機的額定電流之和(A)。靈敏度校驗： （符合要求）1K01饋電開關(guān)保護范圍末端的最小兩相短路電流：2718A其它整定計算省略，整定值見下表：開關(guān)編號開關(guān)型號保護方式整定值靈敏度校驗1K01KBZ-630PIR-800綜保過載：150A短路：8倍(1200A)8.991.51K02KBZ-630PIR-800綜保過載：250A短路：6倍(1500A)1.71.51K03KBZ-630PIR-800綜保過載：250A短路：6倍(1500A)1.5151.51K04QJZ4×400PLC

17、過載：200APLC過載：150A1K05QJZ4×400PLC過載：250APLC過載：250APLC過載：125APLC過載：125A1K6QJZ-300PLC過載：75A1K7QBZ-80NPLC過載：8A1K8QJZ-300PLC過載：125A1K9QJZ-300PLC過載：125A3.工作面保護接地措施3.1井下保護接地裝置的裝設(shè)原則1、36V以上的由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、架構(gòu)等，都必須有保護接地裝置。鎧裝電纜的金屬鎧裝層、橡套電纜的接地芯線等均須接地。2、所有需要接地的電氣設(shè)備，均應(yīng)通過其專用的連接導(dǎo)線直接與接地網(wǎng)或鎧裝電纜的金屬鎧裝層、鉛護套相

18、連接，禁止將幾臺設(shè)備串聯(lián)接地，也禁止將幾個接地部分串聯(lián)。3、所有必須接地的設(shè)備和局部接地裝置，都應(yīng)同井下接地極接地一個總接地網(wǎng)。4、每個裝有電氣設(shè)備的硐室和配電點應(yīng)設(shè)置輔助接地母線。5、每個單獨裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備設(shè)置1個局部接地極。6、電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不能兼作其它用途。7、輔助接地極與主接地極相距5米以上。3.2保護接地裝置的安裝地點和要求1、移動變電站配電點，橋轉(zhuǎn)機配電點各裝設(shè)1組局部接地極，同一地點有3臺電氣設(shè)備及其以上集中安裝1組局部接地極。2、接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻不得超過2歐姆。3、所有電氣設(shè)備的保護接地裝置(包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線)和局部接地

19、裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個總接地網(wǎng)。4、局部接地極組成部件的材質(zhì)和幾何參數(shù)不得低于煤礦安全規(guī)程第四百八十六條的要求。禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線、接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線。3.3保護接地裝置的安裝和接地1、安裝主接地極時，應(yīng)保護接地母線和主接地極連接處不承受較大拉力，并應(yīng)有便于取出主接地極進行檢查的牽引裝置，接地母線和主接地極采用焊接連接。2、局部接地極應(yīng)平放于水溝深處，鉆眼鋼管必須垂直埋于潮濕的地下，地下部分不小于1.5m，地表部分應(yīng)留有100m以上的焊接長度。3、接地導(dǎo)線與接地母線的連接最好也用焊接。4、固定電氣設(shè)備與連接導(dǎo)線采用螺栓連接。5、電纜接線盒的接地，應(yīng)將接線盒 上的接地螺栓直

20、接用接地導(dǎo)線與局部接地極相連。6、保護接地裝置所使用的鋼材應(yīng)鍍鋅或采取其他防蝕措施。4.防火措施1、配電硐室、皮帶硐室、各配電點必須用耐火材料建筑，硐室出口附近5米以內(nèi)的巷道支架應(yīng)用耐火材料支護。2、為了通風(fēng)良好，在硐室內(nèi)最高溫度不得超過附近巷道中溫度的5。3、硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)有砂箱1個、容積不少于0.2立方米，干式滅火器材4具。附表1采區(qū)內(nèi)設(shè)備配置序號設(shè)備名稱型號設(shè)備臺數(shù)1采煤機MG300/720-AWD112工作面運輸機SGZ764/40023橋式轉(zhuǎn)載機SZZ764/20014乳化泵RBW-315/31.525皮帶機DSJ80/15/7516破碎機PLM100017礦用雙速多用絞車JSDB-2518回柱絞車JH-1419無極繩絞車JWB55BJ1附表2電纜長度及規(guī)格列表：序號電纜始未端（走向）電纜代碼巷道實際長度(m)電纜長度(m)規(guī)格型號備注1采區(qū)變電所移動變電站(高壓)GY01300330MYJV22-10KV-3×35-3302移動變電站橋式轉(zhuǎn)載機（采煤機）G01650715MYP-0.66/1.14-3×95+1×50-715m3移動變電站橋式轉(zhuǎn)載機（刮板輸送機）G02650462MYP-0.66/1.1