采区供电设计.docx
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采区供电设计
山西寿阳段王集团平安煤业有限公司
150111工作面供电设计
编制人：
审核:
批准:
一、工作面概述.3
二、工作面机电设备概况3
三、19#KBSGZY-63型变压器负荷统计3
四、19#KBSGZY-63C型变压器的选择验算4
五、16#KBSGZY-63型变压器负荷统计4
六、16#KBSGZY-63型变压器选择验算5
七、23#KBSGZY-31变压器负荷统计5
八、23#KBSGZY-31变压器选择验算6
九、高压电缆的选择计算.6
十、1140v系统电缆的选择16
十一、前工作溜电缆的选择（后工作溜电缆的选择，同前溜）17
十二、转载机、破碎机电缆的选择18
十三、660V系统电缆的选择19
十四、短路电流的计算.22
十五、高压开关的选择与计算32
十七、矿用低压隔爆开关选择与整定38
十八、真空电磁起动器的选择.39
十九、接地系统.41
二十、采区漏电保护措施.41
150111工作面供电设计
一、工作面概述
150111工作面皮顺配电点电源引自采区变电所40#PJG-200型高防开关负
荷侧，采用103x35+3x16/3+型高压电缆向16#KBSGZY-63和19#KBSGZY-630变压器（电压，向采煤机、舌I」板机、转载机、破碎机供电）、23#KBSGZY-315
变压器供电（电压，向二部皮带机、乳化泵站及巷道内运输绞车和排水水泵供电）。
150111皮顺一部皮带机电源由采区变电所11#KBSGZY-31变压器低压侧660V供出；150111回顺电源由采区变电所14#KBSGZY-315变压器低压侧660V供出。
二、工作面机电设备概况
根据150111工作面设备选型，设计工作面使用MG160/390-W［型双滚筒
采煤机割煤，两部SGZ-630/264型可弯曲刮板输送机和两部DSJ80/40/2*55型皮带机运煤。
进风顺槽铺设一部SZZ730/90型转载机（配一台PLM-1000型破碎机）。
工作面主体支护设备是ZF4000/16/26放顶煤支架，端头使用ZF4200/18/32液压支架，供液方式为两泵一箱（其中一泵备用），乳化液泵选用BRW200/315型。
皮带顺槽运料采用调度绞车、双速绞车运输。
三、19#KBSGZY-63型变压器负荷统计
150111综采工作面
序
号
设备名称
设备型号
台
数
电动机
安装
地点
功率kw
电压V
1
刮板输送机（前部）
SGZ-630/264
2台
132*2
1140
150111皮顺
2
刮板输送机
（后部）
SGZ-630/264
2台
132*2
1140
150111皮顺
3
双速绞车
JSDB-13
1台
22
1140
150111皮顺
合计（kw）
550
四、19#KBSGZY-630型变压器的选择验算
（一）1140V系统变压器的选择：
供电变压器的计算容量为:
_KxXPeKcb—
cos①
艺Pe――工作面设备额定功率总和KW
Kc——重合系数1
Kx――设备需用系数
CO⑥一一设备的加权平均功率因数
Sb所需变压器容量KVA、
根据公式：
S=KxXEPe/COSFCOS①取
总容量计算艺Pe=550（Kw）其中最大负荷刮板机Pmax=264（Kw）
需用系数Kx=+xPmax/EPe
=+X264/550
S=X550/=（KVA）
为保证供电质量，选19#KBSGZY-63（变压器1台。
19#变压器供：
前、后刮板输送机、双速绞车电源总负荷550kw。
五、16#KBSGZY-63型变压器负荷统计
150111综采工作面
序
号
设备名称
设备型号
台
数
电动机
安装
地点
功率kw
电压V
1
采煤机
MG160/390-WD
1台
390
1140
工作面
2
转载机
SZZ-730/90
1台
90
1140
150111皮顺
3
破碎机
PLM1000
1台
90
1140
150111皮顺
合计（kw）
570
六、16#KBSGZY-63型变压器选择验算
（一）1140V系统变压器的选择：
供电变压器的计算容量为:
KxXPeKc
Sb=
COS①
艺Pe――工作面设备额定功率总和KW
Kc——重合系数1
Kx――设备需用系数
CO①一一设备的加权平均功率因数
Sb所需变压器容量KVA、
根据公式：
S=KxXEPe/COSFCOS①取
总容量计算艺Pe=570（Kw）其中最大负荷采煤机Pmax=390（Kw）
需用系数Kx=+xPmax/EPe
=+X390/570
Sb=X570/=620（KVA）
为保证供电质量，选16#KBSGZY-63变压器1台。
16#变压器供：
采煤机、转载机、破碎机电源总负荷570kw。
七、23#KBSGZY-31变压器负荷统计
150111综采工作面
序号
设备名称
设备型号
台
数
电动机
安装
地点
功率kw
电压V
1
乳化泵
BRW200/315
2
125
（一用一备）
690
150111皮顺
2
潜水泵
BQW50-15-4
2
8
690
150111皮顺
3
张紧绞车
1
690
150111皮顺
4
调度绞车
JD-1
1
690
150111皮顺
5
照明信号综合保护
1
4
690
150111皮顺
6
皮带机
DTL80/40/2*55
1
110
690
150111皮顺
合计（kw）
八、23#KBSGZY-31变压器选择验算
660V系统变压器的选择：
1、艺Pe=（KW其中最大负荷Pmax=125（Kw）
需用系数：
Kx=+xPmax/EPe
=+x125/
贝心Si=Kxx艺Pe/COSFCOS①取
=x
=（KVA）
为保证供电质量选23#KSGZY-31变压器一台.
2、校验：
变压器的额定容量大于所带设备的额定容量之和，故合格
九、高压电缆的选择计算
（150111皮顺16#、19#、23#变压器）
（一）按经济电流密度选择电缆截面：
1、根据公式：
lg=Kxx艺pe/（3,_xUexCOS^pj）计算长期最大工作电流
其中CO0pj取，Ue=10（Kv）
1、高压电缆全部负荷：
艺pe=2430（Kw）
Kx=+x390/=
贝卩Ig=x（3x10x=（A）厂
2、按年最大负荷利用小时大于5000,选电缆的经济电流
根据以上计算、结合本矿电缆情况、保证供电质量电缆选矿用高压橡
套软电缆：
10-3*35+3*16/3+3*型，根据配电点硐室位置，预计电缆1000m左右。
（二）按长期允许载流校验电缆截面：
公式：
K1XK2XK3X|y>|g
式中：
K1—电缆的环境温度系数，查《矿用电缆允许载流量表》，取K1=1
K2—直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K1=1
K3—多根电缆并列敷设时的修正系数，取K1=1
Iy—电缆的长时允许电流；查《矿用电缆允许载流量表》
校验：
高压橡套电缆：
Iy=（A）>100（A）（符合要求）
1140v系统电缆的选择
1、采煤机、破碎机、转载机干线电缆的选择：
a、电缆的长度：
150111皮顺变电硐室变压器距干线最远端约600（M
b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig=KxxIe=x（390x）=（A）
根据Iy>Ig，干线选MYP-3*95+1*25电缆一根，长度为600m,采煤机支线电缆选MYP-3*95+1*25电缆一根，长度为200m,该电缆长时允许电流为：
285（A）>（A）,符合要求c、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10%,
即:
DUma*1200-1140x90%
=174（V）
<1>变压器的电压损失：
DUb%=（LzC*Zk）/|r,（其中DU%为变压器的电压损失百分数，Lzc变压器二次侧工作电流;
Zk为变压器短路阻抗=4%；Ir为变压器二次侧额定电流=319ACO®=,
Sin①=
KBSGZY-63变压器的电压损失DUb%=310*4%/319二%（V）<2>电缆的电压损失：
查三大保护表5得MYP-3*95+1*25型电缆
Ro=（V/Km）,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DU=3xIgx（R1XCO®+X1XSin®）=30（V）
总的电压损失DU=DUb+DUl
=+30
=（V）<174（V）（校验合格）
十五、前工作溜电缆的选择（后工作溜电缆的选择，同前溜）
1、前工作溜干线电缆的选择：
a、电缆的长度：
移变距干线最远端约600（M）
b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig=KxxIe=x（264+264）*=（A）
根据ly>lg，为保证供电质量，干线选MYP-3*70+1*25电缆一根，长度为600m,前/后工作溜支线电缆选MYP-3*50+1*2驰缆两根、MYP-3*35+1*16电缆两根分别供高速/低速电机线圈，到前电机长度为100M到后电机250米，该电缆长时允许电流为：
210（A）>287（A）,符合要求。
c、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10%,
即:
DUma*1200-1140x90%
=174（V）
<1>变压器的电压损失：
DUb%=（LzC*Zk）/Ir,（其中DU%为变压器的电压损失百分数,Lzc变压器二次侧工作电流；
Zk为变压器短路阻抗=4%；Ir为变压器二次侧额定电流=506ACO®=,
Sin①=
KBSGZY-100变压器的电压损失DUb%=*4%/506=%（V）
<2>电缆的电压损失：
查三大保护表5得MYP-3*120+1*50型电缆
Ro=（V/Km）,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DU=3x|gx（R1XCO®+X1XSin®）=（V）
总的电压损失DU=DUb+DUl
=（V）<174（V）（校验合格）
十六、转载机、破碎机电缆的选择
按长时允许电流选择电缆截面
已知它们的长时工作电流分别为（A）、（A）
为保证供电质量分别选MYP-3*35+1*16型电缆一根，ly=135（A）>（A）;符
合要求
十七、乳化泵电缆的选择
按长时允许电流选择电缆截面
已知它们的长时工作电流分别为82（A）、
为保证供电质量选MYP-3*35+1*16型电缆一根，ly=135（A）>82（A）;符
合要求
十八、皮带机、喷雾泵电缆的选择
按长时允许电流选择电缆截面
已知它们的长时工作电流分别为117（A）、
为保证供电质量分别选MYP-3*35+1*16型电缆一根，ly=135（A）>117（A）;
符合要求
十九、660V系统电缆的选择
查书得各电缆截面的长时允许电流IP值如下：
主芯线截面mm2
4
6
10
16
25
35
50
70
95
长期允许电流
（660V）A
36
46
64
85
113
173
198
215
285
长期允许电流
（1140V）A
32
42
60
85
100
135
150
210
285
长期允许电流
（10000V）A
170
205
250
各支线电缆的实际长时工作电流计算如下公式：
In=
（1）、满足潜水泵离心泵要求的截面初步截面确定为4mm其IP=36A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*=
IP=36A>Iz1=
潜水泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以潜水泵电缆截面取4mn2。
（2）、满足4KW潜水泵要求的截面初步截面确定为4mn2,其IP=36A。
潜水泵电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*4=
IP=36A>Iz1=
4Kw潜水泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以调度绞车电缆截面取4mr!
。
（3）、满足11KW张紧绞车要求的截面初步截面确定为4mm,其IP=36A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*1仁
IP=36A>Iz1=
11Kw张紧绞车初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所
以张紧绞车电缆截面取4mrH
（4）、满足调度绞车要求的截面初步截面确定为4mm,其IP=36A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*1仁
IP=36A>Iz1=
11Kw调度绞车初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所
以张紧绞车电缆截面取4mm2。
（5）、满足37Kw离心泵要求的截面初步截面确定为10mn2,其IP=64A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*37=
IP=64A>Iz1=
37Kw离心泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以
离心泵电缆截面取10mm2。
（6）、满足45Kw离心泵要求的截面初步截面确定为10mn2,其IP=64A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*37=
IP=64A>Iz1=
45Kw离心泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以
离心泵电缆截面取10mm2。
（7）、满足离心泵要求的截面初步截面确定为10mn2,其IP=64A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*=
IP=64A>Iz1=
离心泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以离心泵电缆截面取10mm2。
（8）、满足75KW潜水泵要求的截面初步截面确定为25mn2,其IP=113A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*75=
IP=113A>Iz1=
75Kw潜水泵初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以
离心泵电缆截面取25mm2。
（9）、满足75Kw无极绳绞车要求的截面初步截面确定为25mn,其IP=113A。
无极绳绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*75=
IP=113A>Iz1=
75Kw无极绳绞车初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以无极绳绞车电缆截面取25mm2。
（10）、满足90Kw皮带机要求的截面初步截面确定为25mm,其IP=113A。
调度绞车电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*90=99A
IP=113A>Iz1=99A
90Kw皮带机初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求，所以
90Kw皮带机电缆截面取25口帝
（11）、满足7#变压器负荷侧37Kw和45Kw离心泵干线截面初步截面确定为
25mm,其IP=113A。
37Kw和45Kw离心泵干线电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*82=
IP=113A>Iz1=
37Kw和45Kw离心泵干线截面能够满足该工作要求。
（12）、满足7#变压器负荷侧2台75Kw潜水泵（一用一备）、45Kw离心泵、
3台4Kw潜水泵干线截面初步截面确定为70mn^其IP=215A。
潜水泵、离心泵干线电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*132=
IP=215A>Iz1=
潜水泵、离心泵干线截面能够满足该工作要求。
（13）、满足21#变压器负荷侧2台潜水泵（备用）、2台潜水泵（一用一备）、
3台潜水泵、1部调度绞车、一部90Kw无极绳绞车干线截面初步截面确定为
70mn2,其IP=215A。
潜水泵、离心泵、调度绞车、无极绳绞车干线电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*=
IP=215A>Iz1=
潜水泵、离心泵等干线截面能够满足该工作要求。
（14）、满足15#变压器负荷侧75Kw无极绳绞车干线截面初步截面确定为
35mm其IP=173A。
无极绳绞车干线电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*75=
IP=173A>Iz1=
无极绳绞车干线截面能够满足该工作要求。
（15）、满足15#变压器负荷侧2*90Kw皮带机车干线截面初步截面确定为
70口命其IP=215A。
无极绳绞车干线电缆Z1当中的实际长时工作电流
Iz1=*180=198A
IP=215A>Iz1=198A
皮带机泵干线截面能够满足该工作要求。
1、高压电缆全部负荷：
艺Pe=（KW（150111皮顺）
Kx=+x390/=
则lg二x（
（3x10x=（人厂
2、按年最大负荷利用小时大于5000,选电缆的经济电流
根据以上计算：
为保证供电质量电缆选矿用高压橡套软电缆:
10-3*35+1*16/3+3*型电缆1000m。
（二）按长期允许载流校验电缆截面：
公式：
K1XK2XK3X|y>|g
式中：
K1—电缆的环境温度系数，查《矿用电缆》附表，取K1=1
K2—直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K1=1
K3—多根电缆并列敷设时的修正系数，取K1=1
|y—电缆的长时允许电流；查《矿用电缆》附表校验：
高压橡套电缆：
|y=（A）>（A）（符合要求）十、1140v系统电缆的选择
1、采煤机、破碎机、转载机干线电缆的选择：
a、电缆的长度：
150111皮顺变电硐室变压器距干线最远端约570（M
贝卩：
Ls=X570=600（M，取Ls=600（M
b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流|g
Ig=KxxIe=x（390X）=（A）
根据Iy>Ig，干线选MYP-3*95+1*25电缆一根，长度为600m,采煤机支线电缆选MYP-3*95+1*25电缆一根，长度为200M,该电缆长时允许电流为：
（A>（A，符合要求。
c、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10％，
即:
DUma=1200-1140x90%
=174（V
<1>变压器的电压损失：
DUb^=（LzC*Zk）/|r,（其中为变压器的电压损失百分数，Lzc变压器二次侧工作电流;
Zk为变压器短路阻抗；ir为变压器二次侧额定电流）CO0取，Sin①=
KBSGZY-63变压器的电压损失DUb^=310*4/319二（V）
<2>电缆的电压损失：
查电缆铭牌得MYP-3*95+1*25型电缆
Ro=（V/Km,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DU=3xIgx（R1Xco®+X1XSinW）=（V）
查电缆铭牌得MYP-3*70+1*25型电缆
Ro=（V/Km,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DUl=3xIgx（R1XCOS®+X1XSin®）=（V）
总的电压损失DU=DUb+DUl+DU2
=++
=（V）<174（V）（校验合格）
十^一、前工作溜电缆的选择（后工作溜电缆的选择，同前溜）
1、前工作溜干线电缆的选择：
a、电缆的长度：
移变距干线最远端约570（M）
贝卩：
Ls=x800=（，取Ls=600（M）
b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig=KxxIe=1x（264*）=（A）
根据ly>lg，为保证供电质量，干线选MYP-3*70+1*25电缆一根，长度为600M,前/后工作溜支线电缆选MYP-3*70+1*25电缆两根，到前电机长度为70M到后电机220米，该电缆长时允许电流为：
210（A）>（A）,符合要求。
c、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10％，
即:
DUma*1200-1140x90%
=174（V）
十二、转载机、破碎机电缆的选择
按长时允许电流选择电缆截面
已知它们的长时工作电流分别为（A）、（A）
为保证供电质量选MYP-3*50+1*25型电缆一根，
MYP-3*50+1*25型电缆Iy=150（A）>2*（A）;符合要求
<1>变压器的电压损失：
DUb%=（LzC*Zk）/|r,（其中DU%为变压器的电压损失百分数,Lzc变压器二次侧工作电流；zk为变压器短路阻抗；ir为变压器二次侧额定电流）Sin①=
KBSGZY-63变压器的电压损失DUb%=310*4/319=（V）
<2>电缆的电压损失：
查电缆铭牌得MYP-3*70+1*25型电缆
Ro=（V/Km）,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DUl=3xIgx（RixCOSF+X1XSinW）=（V）
查电缆铭牌得MYP-3*70+1*25型电缆
Ro=（V/Km）,Xo=（V/Km）
贝yR1=x=（V）
X1=x=（V）
DU2=3xIgx（R1xCOS^+X1xSinW）=（V）总的电压损失DU=DUb+DUl+DU2
=++
=（V）<174（V）（校验合格）
十三、660V系统电缆的选择
查书得各电缆截面的长时允许电流IP值如下：
主芯线截面
mm2
4
6
10
16
25
35
50
70
95
长期允许
（660V）A
电流
36
46
64
85
113
173
198
215
长期允许
（1140V）A
电流
32
42
60
85
100
135
150
210
285
长期允许
（10000V）A
电流
170
205
25
升级会员 