综掘工作面供电设计说明书.docx

1、综掘工作面供电设计说明书 综掘工作面供电设计一、综掘工作面供电设计说明书305掘进工作面位于北三采区4#煤层。轨道巷长度936.8米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；胶带巷长度971米，设计宽度5.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；尾巷长度990.2米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进。横贯采用炮掘。305掘进工作面所有机电设备由北三采区变9504#高压开关供电，轨道巷掘进工作面的所有机电设备由一台KBSGZY-630KVA型移变供电，胶带巷、尾巷所有机电设备由一台KBSGZY-1000KVA型移变供电。轨道巷、胶带巷及尾巷设备型号及供电情况详

2、见305掘进工作面供电系统图和305掘进工作面设备布置图。二、掘进工作面设备选型根据我矿现场实际及使用经验设备选型如下：1、掘进机EBJ-120TP掘进机主要技术参数：机长：8.6米 机宽：2.1米可掘巷道断面：9-18m2最大可掘高度：3.75m 最大可掘宽度：5m供电电压：660V 总功率：190KW2、可伸缩皮带机SSJ-800/2X55皮带运输机主要技术参数：运输能力：400T/H 电机功率：2*55KW带速：2m/S 带宽：800mm3、刮板运输机主要技术参数：输送能力：150T/H 电机功率：40KW三、掘进工作面供电设备选型1、变压器容量选择305轨道巷设备：EBJ-120TP掘

3、进机功率190KW，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW:S=Pn*Pn=P掘进机+P运输机=190+110=300KW需用系数： Kr=0.5（掘进）平均功率因素：cos=0.7（掘进）S=PN*=300*=214KVA根据实际条件轨道巷选用一台KBSGZY-630/10/0.69KV移动变电站供电。305胶带巷、尾巷设备： EBJ-120TP掘进机功率190KW胶带巷、尾巷各一台，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW胶带巷、尾巷各一部:S=PN*Pn=P掘进机+P运输机+P刮板+P650皮带=190*2+110*2+40*2+7.5*3=702.5KW需用系数：Kr

4、=0.5（掘进）平均功率因素：cos=0.7（掘进）S=PN*=702.5*=502KVA根据实际条件胶带巷选用一台KBSGZY-1000/10/0.69KV移动变电站供电。2、采区变电所高压开关的选择根据用电负荷额定电流选择高开根据现有设备选用南二采区变电所的BGP9L-10Y型永磁开关，互感器变比200/5A3、电缆选择（1）高压电缆选择根据用电负荷额定电流选择高压电缆，用电负荷额定电流为41A。MYPTJ-6/10kV-3*503*16/3JS高压矿用橡套电缆载流量为198A，符合要求。（2）低压电缆选择根据负荷情况，由两台移变分别为三条巷道的设备供电，一台KBSGZY-630/10/0

5、.69型移变为轨道巷供电，另一台KBSGZY-1000/10/0.69型移变为胶带巷、尾巷供电。轨道巷：供轨道巷掘进机电缆的选择：MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*95+1*35型屏蔽电缆。供轨道巷皮带主电缆的选择：MYP-3*70+1*25屏蔽电缆的长时允许载流量为215A，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*70+1*25型屏蔽电缆。胶带巷、尾巷：从KBSGZY-1000/10/0.69变压器到尾巷掘进机电缆选择：MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A，考虑电缆长时

6、允许通过电流和机械强度，决定电缆选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆。供胶带巷掘进机电缆的选择：MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*95+1*35型屏蔽电缆。供尾巷皮带、40T溜子主电缆的选择：MYP-3*70+1*25屏蔽电缆的长时允许载流量为215A，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*70+1*25型屏蔽电缆。供为尾巷80皮带主电缆的选择：MYP-3*50+1*16屏蔽电缆的长时允许载流量为173A，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*50+1*16型屏蔽电缆。胶带

7、巷主电缆选择：MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A，并考虑其机械强度，决定电缆选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆。供胶带巷皮带的电缆：考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*50+1*16型屏蔽电缆，该型电缆长时允许通过电流为173A。胶带巷40T溜子开关电缆选取：考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*25+1*16型屏蔽电缆，该型电缆长时允许通过电流为113A。4、供电系统详见24305掘进工作面供电系统图和24305掘进工作面设备布置图四、短路电流计算（一）轨道巷短路电流计算KBSGZY-630/10/0.69变压器二次出口的短

8、路电流Id1计算变压器二次电压660V，取690V。容量630KVA，系统短路容量按119.7MVA计算系统折算电抗：MYPTJ-6/10kV-3*503*16/3JS高压矿用橡套电缆电阻、电抗，电缆长度：0.5KMRga=0.416*0.5=0.208Xga=0.081*0.5=0.0405变压器电阻、电抗Rb1=0.0018Xb1=0.0173R=RgK2bRb2=0.20815.22+0.0018 =0.0027X=（Xx+Xg）K2b+ Xb2 =（0.9211+0.0405）15.22+0.0173=0.0215Id1=15935A（1）馈电开关短路电流Id11计算胶带巷KBZ-40

9、0型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆的电阻、电抗，L=5MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.005=0.00115Xz=0.075*0.005=0.000375R=0.0027+0.00115=0.00385X=0.0215+0.000375=0.021875Id11=155441A（2）掘进机馈电KBZ-400开关短路电流Id12计算掘进机馈电KBZ-400开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆10MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.01=0.0023Xz=0.075*0.01=0.00075R=0.0027+

10、0.0023=0.005X=0.0215+0.00075=0.02225Id12=15132A（2）掘进机电机短路电流Id13计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆870MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.87=0.2001Xz=0.075*0.87=0.06525MYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MRo=0.315/KMXo=0.078/KMRz2=0.315*0.1=0.0315Xz2=0.078*0.1=0.0078R=0.0027+0.2001+0.0315=0.2343X=0.0215+0.06525+0.0078=0.

11、09455Id13=1366A（4）皮带电机处短路电流Id14、Id15KBZ-400负荷侧至接线盒之间MYP-3*70+1*25型电缆电阻 、电抗，L=50MRo=0.315/KMXo=0.078/KMRz2=0.315*0.05=0.01575Xz2=0.078*0.05=0.0039皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=0.864/KMXo=0.088/KMRz3=0.864*0.01=0.00864Xz3=0.088*0.01=0.00088R=0.0027+0.01575+0.00864=0.02709X=0.0215+0.0039+0.0008

12、8=0.02628 Id15=Id14= =9139A（二）胶带尾巷短路电流计算KBSGZY-1000/10/0.69变压器二次出口的短路电流Id1计算变压器二次电压660V，取690V。容量1000KVA，系统短路容量按119.7MVA计算系统折算电抗：MYPTJ-6/10kV-3*503*16/3JS高压矿用橡套电缆电阻、电抗，电缆长度：0.82KMRga=0.416*0.82=0.34112Xga=0.081*0.82=0.06642变压器电阻、电抗Rb1=0.0027Xb1=0.0194R=RgK2bRb2=0.3411215.22+0.0027 =0.0042X=（Xx+Xg）K2b

13、+ Xb2 =（0.9211+0.06642）15.22+0.0194=0.0237Id2=14345A（1）尾巷KBZ-400馈电开关短路电流Id21计算KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆10MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.01=0.0023Xz=0.075*0.01=0.00075R=0.0042+0.0023=0.0065X=0.0237+0.00075=0.02445Id21=13636A（2）尾巷掘进机电机短路电流Id22计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆950MRo=0.230/KMXo=0.075/KM

14、Rz=0.230*0.95=0.2185Xz=0.075*0.95=0.07125MYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MRo=0.315/KMXo=0.078/KMRz2=0.315*0.1=0.0315Xz2=0.078*0.1=0.0078R=0.0042+0.0023+0.2185+0.0315=0.2565X=0.0237+0.00075+0.07125+0.0078=0.1035Id22=1247A（3）胶带巷KBZ-400馈电开关短路电流Id213计算KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆100MRo=0.230/KMXo=0.075/K

15、MRz=0.230*0.1=0.023Xz=0.075*0.1=0.0075R=0.0042+0.023=0.0272X=0.0237+0.0075=0.0312Id213=8333A（4）胶带巷掘进机电机短路电流Id214计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆922MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.922=0.21206Xz=0.075*0.922=0.06915MYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MRo=0.315/KMXo=0.078/KMRz2=0.315*0.1=0.0315Xz2=0.078*0.1=0.0078R=0

16、.0042+0.023+0.21206+0.0315=0.27076X=0.0237+0.0075+0.06915+0.0078=0.10815Id214=1183A（5）KBZ-630型馈电开关处短路电流Id23MYP-3*95+1*35型电缆10MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.01=0.0023Xz=0.075*0.01=0.00075Rz1= 0.00115Xz1= 0.000375R=0.0042+0.00115=0.00535X=0.0237+0.000375=0.024075 Id23= =13996A（4）尾巷溜子电机处短路电流Id24KBZ-

17、630分路至接线盒之间MYP-3*70+1*25型电缆电阻 、电抗，L=70M Ro=0.315/KMXo=0.078/KMRz2=0.315*0.07=0.02205Xz2=0.078*0.07=0.00546溜子开关到接线盒MYP-3*35+1*16型电缆电阻 、电抗，L=50MRo=0.616/KMXo=0.084/KMRz1=0.616*0.05=0.0308Xz1=0.084*0.05=0.0042溜子开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=0.864/KMXo=0.088/KMRz3=0.864*0.01=0.00864Xz3=0.088*0.01=

18、0.00088R=0.0042+0.00115+0.02205+0.0308+0.00864=0.06684X=0.0237+0.000375+0.00546+0.0042+0.00088=0.034615 Id24= =4585A（5）尾行皮带电机处短路电流Id25 、Id26接线盒至皮带开关MYP-3*50+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M Ro=0.448/KMXo=0.081/KMRz2=0.448*0.01=0.00448Xz2=0.081*0.01=0.00081皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=0.864/KMXo=0.088/KM

19、Rz1=0.864*0.01=0.00864Xz1=0.088*0.01=0.00088R=0.0042+0.00115+0.02205+0.00448+0.00864=0.04052X=0.0237+0.000375+0.00546+0.00081+0.00088=0.031225 Id25= Id26= =6745A（3）胶带巷40T溜子电机处短路电流Id27KBZ-630负荷侧至接线盒MYP-3*95+1*35型电缆电阻、电抗L=110MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.11=0.0253Xz=0.075*0.11=0.00825接线盒至溜子开关MYP-3

20、*35+1*16型电缆电阻、电抗L=40MRo=0.616/KMXo=0.084/KMRz=0.616*0.04=0.02464Xz=0.084*0.04=0.00336溜子开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗L=10MRo=0.864/KMXo=0.088/KMRz=0.864*0.01=0.00864Xz=0.088*0.01=0.00088R=0.0042+0.00115+0.0253+0.02464+0.00864=0.06393X=0.0237+0.000375+0.00825+0.00336+0.00088=0.036565 Id27= =4684A（4）胶带巷6

21、50皮带电机处短路电流Id28MYP-3*95+1*35型电缆电阻、电抗L=55MRo=0.230/KMXo=0.075/KMRz=0.230*0.055=0.01265Xz=0.075*0.055=0.004125接线盒到皮带开关MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=0.864/KMXo=0.088/KMRz1=0.864*0.01=0.00864Xz1=0.088*0.01=0.00088皮带开关负荷侧MYP-3*16+1*10型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=1.37/KMXo=0.09/KMRz3=1.37*0.01=0.0137Xz3=0.09*0.01=0

22、.0009R=0.0042+0.00115+0.0253+0.01265+0.00864+0.0137=0.06564X=0.0237+0.000375+0.00825+0.004125+0.00088+0.0009=0.03823 Id28= =4542A（5）胶带巷80皮带电机处短路电流Id29、Id210、接线盒至皮带开关MYP-3*50+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M Ro=0.448/KMXo=0.081/KMRz2=0.448*0.01=0.00448Xz2=0.081*0.01=0.00081皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MRo=0.

23、864/KMXo=0.088/KMRz1=0.864*0.01=0.00864Xz1=0.088*0.01=0.00088R=0.0042+0.00115+0.0253+0.01265+0.00448+0.00864=0.05642X=0.0237+0.000375+0.00825+0.004125+0.00081+0.00088=0.03814 Id29=Id210= =5066A五、低压开关及变压器的整定(一)轨道巷低压开关及变压器的整定:（1）皮带开关整定Ie皮带=Pe/( *Ue*)=110*103/( *660*0.85) =113A a、过负荷整定 Iz14=Ie皮带=113A b

24、、短路整定I/Z14= KIe=8*113=904A灵敏度校验Id14I/z14=9139904=10.11.2 合格 (3)KBZ-400馈电开关的整定I掘进机油泵及7.5KW电机=Pe/( *Ue*) =62.5*103/( *660*0.85) =64AI截割头=Pe/( *Ue*) =120*103/( *660*0.85) =124A a、过负荷整定Iz1=Ie =64+124 =188A KBZ-400馈电开关额定电流设为202Ab、短路整定I/z1 =KIe+Ie =6*124+64 =808A 取额定电流202A的4倍，取808A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id1

25、3I/z1=1366808=1.71.2 合格 (3)KBZ-400馈电开关的整定 a、过负荷整定Iz1=Ie =113 =113A KBZ-400馈电开关额定电流设为115Ab、短路整定I/z1 =KIe+Ie =6*113 =678A 取额定电流115的6倍，取690A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id14I/z1=9139690=131.2 合格 (4）KBSGZY-630/10/0.69变压器低压侧a、过负荷整定Iz1=Ie =64+124+113 =301A 低压侧额定电流整定为310Ab、短路整定I/z1 =KIe+KXIe =6*124+64+113 =921A 取移

26、变低压侧额定电流310A的3倍，取930A 灵敏度校验，为保护变压器，用变压器低压侧发生短路进行校验得Id1I/z1=15935930=171.5 合格 作为低压侧末端发生短路的后备保护，用低压侧KBZ-400馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id11I/z1=15132930=16.31.2 合格KBSGZY-630/10/0.69变压器高压侧整定过负荷整定 Iz1高压= Iz1低压15.2=20.4A取高压侧额定电流为21A短路整定 I/z1高压= I/z1低压15.2=61.2A取高压侧额定电流21A的3倍，为63A(二)胶带巷尾巷低压开关及变压器器整定:尾巷: （1）溜子开关整定Ie溜

27、子=Pe/( *Ue*)=40*103/( *660*0.85) =41A a、过负荷整定 Iz24=Ie溜子=41A b、短路整定I/Z24= KIe=8*41=328A灵敏度校验Id24I/z14=4585328=141.2 合格（2）皮带开关整定Ie皮带=Pe/( *Ue*)=110*103/( *660*0.85) =113A a、过负荷整定 Iz25= Iz26=Ie皮带=113A b、短路整定I/Z25= I/Z26= KIe=8*113=904A灵敏度校验Id25I/z25=6745904=7.51.2 合格 (3)尾巷KBZ-400馈电开关的整定I掘进机油泵及7.5KW电机=P

28、e/( *Ue*) =62.5*103/( *660*0.85) =64AI截割头=Pe/( *Ue*) =120*103/( *660*0.85) =124A a、过负荷整定Iz22=Ie =64+124 =188A KBZ-400馈电开关额定电流设为202Ab、短路整定I/z22=KIe+Ie =6*124+64 =808A 取额定电流202A的4倍，取808A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id22I/z22=1247808=1.51.2 合格 胶带巷：（1）40T溜子开关整定Ie溜子=Pe/( *Ue*)=40*103/( *660*0.85) =41A a、过负荷整定 Iz

29、27=Ie溜子=41A b、短路整定I/Z27= KIe=8*41=328A灵敏度校验Id27I/z27=4684328=12.31.2 合格（2）650皮带开关整定Ie650皮带=Pe/( *Ue*)=3*7.5*103/( *660*0.85) =23A a、过负荷整定 Iz28=Ie650皮带=23A b、短路整定I/Z28= KIe=8*23=184A灵敏度校验Id28I/z28=4542184=251.2 合格（3）80皮带开关整定Ie皮带=Pe/( *Ue*)=110*103/( *660*0.85) =113A a、过负荷整定 Iz29= Iz210=Ie皮带=113A b、短路整定I/Z29= I/Z210= KIe=8*113=904A灵敏度校