126施工道掘进工作面供电设计.docx

1、126施工道掘进工作面供电设计126施工道掘进工作面供电设计一、126施工道掘进工作面供电系统126施工道掘进工作面主要设备有：1台EBZ200综掘机，额定总功率为300kW，电压1140V；1部DSJ80/40/55可伸缩皮带机，额定功率为55kW，电压660/1140V；1部40T刮板输送机，额定功率为55kW，电压660/1140V；1部30kW电动滚筒简易皮带机，额定功率为30kW，电压660/1140V；1台18.5KW水泵，电压660/1140V；1台照明信保；1台7.5kW涨紧绞车，电压660/1140V；2台230 kW对旋风机。综掘机电源来自一盘区变电所KBSGZY-630/

2、6/1.2kVA移变,两台KBSGZY-315-6/0.69kVA移变专供风机,移变高压电缆由一盘区变电所接出。供电线路走向：一盘区变电所一盘区辅助轨道巷126施工道126施工道掘进工作面。煤流回风走向：126施工道掘进工作面掘进煤126施工道5#联络巷一盘区胶带巷1#煤仓。风机及其控制开关设在一盘区辅助轨道巷。（一）变压器选型（1）126施工道掘进工作面供电移变选型负荷计算综掘机 300kW 1部皮带机 55kW 1部皮带机 30kW 1部刮板机 55kW 1部水泵 18.5kW 1部涨紧绞车 7.5kW 1台信保 4kVA 1台所以负荷 P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=

3、470kW移变选型：选用KBSGZY-630-6/1.2KV移动变电站。移变校验：S=KP/cos式中：S变压器容量，kVA； P负荷功率，kW K需用系数，掘进工作面为0.30.5; 综掘机取0.7。 cos加权平均功率因数，掘进工作面为0.6; 综掘机取0.8。所以 S=0.4170/0.6+0.7300/0.8=375.9kVA所选的移动变电站满足要求。 (二) 电缆选型1、按允许负荷电流选择电缆截面：(1) 126施工道掘进工作面的KBSGZY-630kVA移变的1电源高压电缆选型需用电缆载流量：I=KP/30.5Vcos式中：P负荷功率，kWK需用系数，掘进工作面为0.3-0.5;

4、综掘机取0.7。 cos加权平均功率因数，掘进工作面为0.6; 综掘机取0.8。P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW所以 I=0.7300/(30.560.8)+0.4170/(30.560.6)=36.1A所以选高压电缆型号为MYPTJ-6/6kV-350mm2型电缆，安全载流量为173A，满足要求。(2)供126施工道掘进工作面的2干线电缆选型P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW所以I=0.7300/(30.51.20.8)+0.4170/(30.51.20.6) =180.8A所以选电缆型号为MYP-0.66/1.14 -370+135

5、mm2型电缆，载流量为215A，满足要求。(3)供126施工道掘进工作面1140V综掘机的3电缆选型P=300kW I=0.7300/(30.51.20.8) =126.3A所以选电缆型号为MYP-0.66/1.14-370mm2型电缆，载流量为215A，满足要求。(4)供126施工道掘进工作面掘进工作面的4、6风机干线电缆选型 P=237=74kW 所以 I=74/(30.50.690.8)=77.4A所以选电缆型号为MY-0.38/0.66 -350+116mm2型电缆，载流量为173A，满足要求。(5)供126施工道掘进工作面掘进工作面的5、7风机支线电缆选型 P=37kW I=40A所

6、以选电缆型号为MY-0.38/0.66 -316+110mm2型电缆，载流量为85A，满足要求。2、按允许电压损失校验电缆截面：(1)工作面1电源高压电缆的电压损失：U=30.5IL(R0cos+X0sin)式中： I电缆的长时工作电流，A； L电缆的实际长度，km； R0每公里电缆的电阻，/km； X0每公里电缆的电抗，/km； cos加权平均功率因数，为0.7;U=30.536.10.03(0.4120.6+0.0750.8)=0.57V小于电网额定电压的5%(300V)，满足要求。(2)工作面2干线电缆的电压损失：U=30.5180.80.65(0.3150.6+0.0780.8)=46

7、.2V小于电网的规定值117V，满足要求。(3)工作面3干线电缆的电压损失：U=46.2+30.5126.30.2(0.3150.6+0.0780.8)=57.2V小于电网的规定值117V，满足要求。 (4)工作面4、6干线风机电缆的电压损失：U=30.577.40.4(0.4480.6+0.0810.8)=15.2V小于电网的规定值63V，满足要求。(5)工作面5、7支线风机电缆的电压损失：U=15.2+30.5400.01(1.370.6+0.090.8)=15.8V小于电网的规定值63V，满足要求。（三）短路电流计算(1)630kVA移变低压侧两相短路电流Id1的计算已知变压器二次电压为

8、1200V，容量为630kVA，系统短路容量按50MVA计算。查附录二表1得，系统电抗XX=0.02886kV电缆L=0.03km;查附录二表2得，R0=0.412 X0=0.075高压电缆电阻、电抗； Rg=0.4120.03=0.01236 Xg=0.0750.03=0.00225630kVA移变电阻、电抗 Rb1=0.0167 Xb1=0.1246R=Rg/K2b+Rb1=0.01236/52+0.0167=0.0171944X=XX+Xg/K2b+Xb1=0.0288+0.00225/52+0.1246=0.15349Id1=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.017194

9、42+0.153492)0.5=3885A(2)工作面供电系统图中d1的BKD16-400开关前两相短路电流Id2的计算已知变压器二次电压为1200V，容量为630kVA，MYP-370+135mm2电缆长度为650m。MYP-370+135 mm2电缆的电阻、电抗：查附录三表5得，R1=0.315 X1=0.078Rz1=0.3150.65= 0.20475 Xz1=0.0780.65= 0.0507 R=0.0171944+0.20475=0.2219 X=0.15349+0.0507=0.20419Id2=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.22192+0.204192)0.

10、5=1990A (3)工作面供电系统图中综掘机前两相短路电流Id3的计算已知变压器二次电压为1200V，容量为630kVA，MYP-370+135mm2电缆长度为200mMYP-370+135mm2电缆的电阻、电抗：查附录三表5得，R1=0.315 X1=0.078Rz1=0.3150.2=0.063 Xz1=0.0780.2=0.0156 R=0.2219+0.063=0.2849 X=0.20419+0.0156=0.21979Id3=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.28492+0.219792)0.5=1667A(4)工作面供电系统图中涨紧绞车电机前两相短路电流Id4的计

11、算已知变压器二次电压为1200V，容量为630kVA，MYP-36+13mm2电缆长度为50mMYP-36+13mm2电缆的电阻、电抗：查附录三表5得，R1=3.69 X1=0.095Rz1=3.690.05=0.1845 Xz1=0.0950.05=0.00475 R=0.2219+0.1845=0.4064 X=0.20419+0.00475=0.20894Id4=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.40642+0.208942)0.5=1313A(5)工作面供电系统图中潜水泵前两相短路电流Id5的计算已知变压器二次电压为1200V，容量为630kVA，MYP-325+115m

12、m2电缆长度为100mMYP-325+115mm2电缆的电阻、电抗：查附录三表5得，R1=0.864 X1=0.088Rz1=0.8640.1=0.0864 Xz1=0.0880.1=0.0088 R=0.2219+0.0864=0.3083 X=0.20419+0.0088=0.21299Id4=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.30832+0.212992)0.5=1601A（6）工作面供电系统图中风机电机前两相短路电流Id5的计算已知变压器二次电压为690V，容量为315kVA，MY-350+116电缆长度为400m，MY-316+14电缆长度为10m。MY-350+116

13、电缆的电阻、电抗：MY-316+14电缆的电阻、电抗：查附录三表5得，R1=0.448 X1=0.081 R2=1.37 X2=0.09Rz1=0.4480.4=0.1792 Xz1=0.0810.4=0.0324Rz2=1.370.01=0.0137 Xz2=0.090.01=0.0009 R=0.015896+0.1792+0.0137=0.208796 X=0.0968+0.0324+0.0009=0.1301Id6=Ue/2(R2+X2)0.5=690/2(0.2087962+0.13012)0.5=1402A（四）低压形开关整定(1)工作面供电系统图中B1 KBSGZY-630kVA

14、移变低馈开关Iz1的整定值皮带机1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车1 7.5kW Ie2=5.2A刮板机1 55kW Ie3=35.75A照明综保1 4kVA Ie4=2.41A简易皮带1 30kW Ie5=18.6A综掘机1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6AP=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW1、过流保护动作电流：Ie1=Pe/(30.5Uecos)=0.7300/（1.7321.20.8）+0.4170/（1.7321.20.6）=180.8A过流保护动作电流实际整定值：180A2、短路保护动作电流：最大电

15、机总功率Pe=300kW；最大电机起动电流Iqe=711.6A速断保护电流整定计算：Iz1Iqe+KxIe=711.6+0.7（56+8.2）+0.4（35.75+5.2+2.4+18.6）=781.32A短路保护电流实际整定值：1080A（即6Ie1）校验灵敏度系数；Id2/Iz1=1990/1080=1.81.5满足灵敏度要求。(2)工作面B1 KBSGZY-630-6/1.2电源高压防爆开关过电流Iz2的整定值：1、过流保护动作电流：Ie2=0.7Pe /(30.5Uecos)+ 0.4Pe /(30.5Uecos)=0.7300/（1.73260.8）+0.4170/（1.73260.

16、6）=36.1A过流保护动作电流实际整定值：35A2、短路保护动作电流：最大电机总功率Pe=300kW；最大电机起动电流Iqe=144.3A速断保护电流整定计算：Iz2Iqe+KxIe=144.3+0.7(300-200)/( 1.73260.8)+ 0.4115/（1.73260.6）=152.9A短路保护电流实际整定值：210A（即6Ie2）(3)工作面供电系统图中d1开关BKD16-400 Iz3的整定值皮带机1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车1 7.5kW Ie2=5.2A 刮板机1 55kW Ie3=35.75A照明综保1 4kVA Ie4=2.41A简易皮带1 30kW

17、Ie5=18.6A综掘机1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6AP=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW1、额定保护动作电流：Ie3=Ie+0.7Ie+0.4Ie=118.6+0.7（56+8.2）+0.4170=180.8A额定保护动作电流实际整定值：180A2、短路保护动作电流：最大电机总功率Pe=200kW；最大电机起动电流Iqe=711.6A速断保护电流整定计算：Iz3Iqe+KxIe=711.6+0.7（56+8.2）+0.4115=802.54A短路保护电流实际整定值：1080A（即6Ie3）校验灵敏度系数；Id5/

18、Iz3=1363/1080=1.31.2满足灵敏度要求。(4)工作面供电系统图中KBSGZY-315kVA风机移变低馈开关Iz4的整定值风机2 237kW Ie=40.7A Iqe=244.2APe=2237=148kW1、过流保护动作电流：Ie1=Pe/(30.5Uecos)=148/（1.7320.690.8）=154.8A过流保护动作电流实际整定值：150A2、短路保护动作电流：最大电机总功率Pe=37kW；最大电机起动电流Iqe=244.2A速断保护电流整定计算：Iz4Iqe+KxIe=244.2+40.7*3=366.3A短路保护电流实际整定值：600A（即4Ie4）校验灵敏度系数；

19、Id6/Iz4=1402/600=2.31.5满足灵敏度要求。（五）主要开关整定明细表 开关整定明细表 表十四开关使用地点开 关 名 称短路电流(A)整定值（A）灵敏度系数1.5、1.2一盘区变电所B1#630kVA移变低馈Id1=3885Iz1=180 6倍1.8110施工道d1 BKD16400开关Id2=1990Iz3=180 6倍1.3其余电磁起动器整定值： 开 关 使 用 地 点开 关 名 称所 带 负 荷整定值（A）110施工道QBZ-8040T刮板机30110施工道QBZ-8055kW皮带机30110施工道QBZ-80N7.5kW涨紧绞车4110施工道QBZ-8030kW简易皮带

20、18110施工道QBZ-8018.5kW水泵13110施工道ZBZ8-4.0信保2(六)电缆及开关的热稳定性计算 井下一盘区变电所的短路容量Sm=48.672MVA，短路电流Im=4.461kA，等值电阻R等= 2.0865，额定电压U=6kV。126施工道掘进工作面三相短路电流及容量计算如下：（1） 126施工道综掘工作面移变二次侧三相短路时高压短路电流及容量计算：Sm=48.672MVA MYJV22-350 30m Im=4.461KA 高防开关 移变R等=2.0865U=6KV50mm2铜芯电缆 R=0.412/km X=0.075/kmR单=(0.4122+0.0752)0.50.0

21、3=0.27235R总= R等+R单=2.0865+0.27235=2.35885SS=(U30.5) 2/ R总=(630.5)2/2.35885=45.78MVAI高压=U30.5/ R总=630.5/2.35885=4.406kA,当变压器二次侧突然短路时，绕组内峰值电流为ism=20.5Ks100IN/(uz+us)= 20.51.465060.6/(5.5+0.985)=12025A式中 Ks-系数，中小容量变压器为1.2-1.4，大容量时为1.7-1.8，取1.4； IN-额定相电流 为60.6A；uz-系统阻抗电压的百分数，为5.5； us=SN100/SS=0.5100/50.

22、74=0.985，SS为系统短路表现容量；SN为系统(变压器)容量(MVA)；二次电流为Id(3)= ism 变比=18506.3/1.2=9.71kA二次短路容量S二次=1.29.7130.5=20.19MVAR等=U30.5/I=1.230.5/9.71=0.2140按短路电流的热稳定性校验高压电缆的截面：Sdmin=Imax(tj+tFD+0.05)0.5/C式中：Sdmin-电缆的最小热稳定截面，mm2；Imax-电缆的最大稳态短路电流，A；t-过电流保护装置的动作时间，S；高防开关分闸的动作时间为0.1S；tFD-断路器的全分闸时间（包括灭弧时间），S，一般取tFD0.1S；C-热稳

23、定常数，取165；所以Sdmin=Imax(tj+tFD+0.05)0.5/C=9710(0.1+0.1+0.05)0.5/16529.4mm250 mm2满足要求。126施工道综掘工作面配电硐室高压配电装置开关额定动稳定电流20kA，大于9.711kA，满足要求。（2）126施工道综掘工作面d1开关前短路电流及容量计算：Sm=20.19MVA MYP-370+135 650mIm=9.711kA 移变 d1开关R等=0.214 U=1.2kV70mm2铜芯电缆 R=0.315/km X=0.078/kmR单=(0.3152+0.0782)0.50.65=0.0864R总= R等+ R单=0.

24、214+0.0864=0.3004126施工道综掘工作面d1开关前三相短路电流： Id(3)=1.230.5/0.3004=6.919kA126施工道综掘工作面d1开关前三相短路容量： Sm=1.26.91930.5=14.38MVA按短路电流的热稳定性校验电缆的截面：Sdmin =Imax(tj+tFD+0.05)0.5/C（移变低馈总开关的分闸时间为0.08S）=6919(0.1+0.1+0.05)0.5/16521.0mm270 mm2满足要求。馈电开关额定热稳定电流10kA，大于6.919kA，满足要求。（3）126施工道综掘工作面综掘机前短路电流及容量计算：Sm=20.19MVA M

25、YP-370+125 850mIm=9.711kA 移变 综掘机R等=0.21470mm2铜芯电缆 R=0.315/km X=0.078/kmR单=(0.3152+0.0782)0.50.85=0.3797R总= R等+ R单=0.214+0.3797=0.5937126施工道综掘工作面综掘机开关前三相短路电流： Id(3)=1.230.5/0.5937=3.501kA126施工道综掘工作面综掘机开关前三相短路容量： Sm=1.23.50130.5=7.28MVA按短路电流的热稳定性校验电缆的截面：Sdmin =Imax(tj+tFD+0.05)0.5/C（移变低馈总开关的分闸时间为0.08S

26、）=3501(0.1+0.1+0.05)0.5/16510.61mm270 mm2满足要求。馈电开关额定热稳定电流10kA，大于3.501kA，满足要求。 (七) 126施工道综掘工作面三相短路电流及容量计算结果表工作面三相短路电流及容量计算结果表 表十五位置或编号设备名称遮断电流(KA)计算电流(KA)计算热稳缆截面（mm2）结论一盘区变电所630移变B1#高防开关209.711合格一盘区辅助轨道巷d1开关馈电开关106.919合格一盘区辅助轨道巷皮带开关103.501合格配电硐室50mm2高压电缆29.4合格d1馈电开关70mm2电缆21.0合格综掘机开关前70mm2电缆10.61合格附图

27、15A：126施工道供电系统图(JD-02)。第七节 排水系统本掘进工作面属于下山掘进，排水可通过水泵排至一盘区辅助轨道巷水沟。排水路线：通过排水管路排至一盘区辅助轨道巷水沟，流入西水仓。附图16：126施工道掘进工作面压风、消防洒水管路布置图(JD-03)。第二节 压风系统一、供风量计算按照工作面2台风钻，二台锚杆机，一台喷浆机和1部风镐同时作业计算。其中每台风钻的耗风量为3.5m3/min，MQT-120J2型锚杆机耗风量为3.0 m3/min，每部 G10风镐耗风量为1.2 m3/min，喷浆机耗风量为8 m3/min。Q=nkq1.11.15（23.52311.218）28.08 m3

28、/min式中：Q总耗风量，m3/min。 管路漏风系数。取1.1。 风动机具耗风量损失系数。取1.15。 n同型号风动机具使用台数。 K同型号风动机具使用系数。 q风动机具耗风量，m3/min。二、压风管路选择D20Q1/22028.081/2106mm通过上述计算，结合现场实际情况，考虑到喷浆机和风钻同时工作的时间很少，选用110PE管向110掘进工作面供风。三、供风路线一盘区轨道巷压风机一盘区轨道巷126施工道126施工道掘进工作面四、敷设标准110PE管敷设在风筒侧巷道壁上，管路吊挂高度见图，吊挂平直。附图：126施工道掘进工作面压风、排水、消防洒水管路布置图(JD-03)。.第六节 机

29、电管理一、一般规定（一）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯。巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验，检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须锁紧，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。（二）操作井下电气设备应遵守下列规定：1、非专职人员不得擅自操作电气设备。2、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。3、容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的