1、精選優質文檔-傾情為你奉上山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司10102綜采工作面供電設計說明書設 計： 孟慶保 2011-6-2110102綜采工作面供電設計（一）綜采工作面主要條件該工作面屬于10#煤層一采區，平均煤層厚度3.3m，工作面長度180m,走向長度為1170m，平均傾角3-5度，采用一次采全高采煤工藝，可采最高煤層厚度3.5m。礦井井下高壓采用10KV供電，由采區變電所負責向該綜采工作面供電。變電所高壓設備采用PBG23-630/10Y型高壓隔爆開關，保護選用常州市武進礦用設備廠GZB-ARM-911系列智能型高壓數字式綜合繼電保護裝置，采區變電所距綜采工作面皮帶機頭200m。（2

2、） 設備選用1、 工作面設備采煤機選用山西太重煤機煤礦裝備成套有限公司生產的MG300/730-WD型采煤機，其額定功率730KW，其中兩臺截割主電動機功率為300KW,額定電壓為1140V；兩臺牽引電機功率為55KW,額定電壓為380V;調高泵電機電壓1140V，功率20KW。工作面刮板輸送機中煤張家口煤礦機械有限責任公司制造的SGZ764/630型輸送機，機頭及機尾都采用額定功率為160/315KW的雙速電機，額定電壓為1140V。2、順槽設備1）破碎機：采用中煤張家口煤礦機械有限責任公司制造的PCM-110型破碎機，其額定功率110KW,額定電壓1140V。2）轉載機：采用中煤張家口煤礦

3、機械有限責任公司制造的SZZ764/160型轉載機。其額定功率160KW,額定電壓1140V。3）順槽帶式輸送機：采用兗州市華泰機械公司制造的DSJ100/63/2*110型輸送機（1部），驅動電機額定功率2110 KW,4）乳化液泵站：兩泵一箱，乳化液泵采用無錫威順生產的BRW200/31.5型液泵，其額定功率125KW,額定電壓1140V。5）噴霧泵：采用無錫威順生產的BPW315/6.3型（2臺），其額定功率45KW,額定電壓1140V。3、其它設備 （三）工作面移動變電站及配電點位置的確定工作面電源電壓為10kV,來自井下中央變電所。根據用電設備的容量與布置，采用1140V電壓等級供電

4、，照明及保護控制電壓采用127V。在臨時變電所處設置移動變電站，為順槽皮帶機供電；在順槽皮帶巷每500米設置配電點，用以對工作面設備進行供電。（四）負荷統計及移動變電站選擇1、1#移動變電站的選取1#移動變電站負荷統計：供電設備用電設備額定功率（kW）額定電壓（V）KBSGZY-1250/10采煤機MG300/730-WD2*300+2*55+201140 380轉載機SZZ764/1601601140破碎機 PCM-1101101140合計1000計算電力負荷總視在功率 S=PN KVA 式中 S所計算的電力負荷總的視在功率 ，KVA ； PN參加計算的所有用電設備額定功率之和， KW； C

5、os參加計算的電力負荷的平均功率因數； Kr-需用系數。Kr按下式進行選擇Kr=0.4+0.6 式中 PS最大電機的功率數 ，KW ；PN其他參加計算的用電設備額定功率之和， KW；則 Kr =0.4+0.6 =0.838 Cos取0.7 Kr取0.838電力負荷總視在功率為 S=1000=1197KVA根據計算負荷，選用KBSGZY-1250/10礦用隔爆型移動變電站一臺。2、2#移動變電站的選取1#移動變電站負荷統計：供電設備用電設備額定功率（kW）額定電壓（V）KBSGZY-1000/10刮板輸送機SGZ764/6302*3151140乳化泵BRW200/31.51251140噴霧泵 B

6、PW315/6.3451140照明綜合裝置ZBZ-4.04.01140/127合計804計算電力負荷總視在功率 Kr =0.4+0.6 =0.87 Cos取0.7 Kr取0.87電力負荷總視在功率為 S=804=999KVA根據計算負荷，選用KBSGZY-1000/10礦用隔爆型移動變電站一臺。3、3#移動變電站的選取3#移動變電站負荷統計：供電設備用電設備額定功率（kW）額定電壓（V）KBSGZY-500/10順槽皮帶機DSJ100/63/2*1102*1101140調度絞車JD-252*251140合計2703#移動變電站主供順槽皮帶機，由負荷統計可知，選擇KBSGZY-500/10型移動

7、變電站一臺可以滿足供電需求。（五）、移動變電站高壓開關的選擇（1）、配電裝置額定電壓：選定為10KV。（2）、高壓配電裝置額定電流應大于變壓器的最大長時工作電流。變壓器最大長時工作電流即額定電流Ie為Ie=式中 Se變壓器額定容量，KVA ；Ve變壓器高壓側額定電壓，KV。1.1#移變高壓開關的選擇高壓側額定電流為Ie=根據計算選擇BGP23-630/10Y 100/5型高壓真空配電裝置。2.2#、3#移變高壓開關的選擇高壓側額定電流為Ie=根據計算選擇BGP23-630/10Y 100/5型高壓真空配電裝置。（六）高壓電纜截面選擇校驗按設計規定及礦用高壓電纜選型，初選MYPTJ型礦用10KV

8、銅芯、橡套、雙屏蔽電纜。1、供1#移變高壓電纜截面選擇（L1）1）按長時允許電流選電纜截面式中 PN參加計算的所有用電設備額定功率之和， KW；Kr-需用系數。Cos參加計算的電力負荷的平均功率因數；根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得35mm2 電纜為138A 69A 滿足要求。2）按經濟電流密度校驗電纜截面。A-電纜主芯截面j-經濟電流密度 A/mm2 查表得2.25根據高壓電纜經濟電流密度校驗35 mm2電纜能夠滿足要求。 3）按允許電壓損失校驗U%=PLK = 0.8(0.588+0.0780.577)= 0.5%高壓電纜線路中的電壓損失百分數。 K 兆瓦公里負荷矩電纜中電壓損失百分數

9、； 10KV時，K=1(R0+X0tan)。 電纜輸送的有功功率，兆瓦。L 電纜長度，km。 允許電壓損失百分數。按電壓損失校驗，滿足要求。4） 熱穩定校驗電纜截面設井下采區變電所10kV 母線最大短路容量限制50MVA，最大三相穩態短路電流Amin=35mm2短路電流的假象時間，即熱等效時間，取0.25S;C電纜熱穩定系數，銅芯橡套電纜C=93.4。熱穩定校驗電纜截面滿足要求。綜上可知1#高壓電纜選擇35mm2，可以滿足供電要求。2、根據負荷統計表，2#、3#高壓電纜也選擇35mm2，可以滿足供電要求。(七)按長時負荷電流選擇低壓電纜截面長時負荷電流要求電纜截面載流量大于等于電纜長時間負荷電

10、流，電纜標號見擬定供電系統圖。1、采煤機電纜（L5）選擇：式中 PN參加計算的所有用電設備額定功率之和， kW；Kr-需用系數。Cos參加計算的電力負荷的平均功率因數；根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得95mm2 電纜為260A 225A 滿足要求。2、轉載機電纜（L6）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得25mm2 電纜為113A 101A 滿足要求。3、破碎機電纜（L7）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得25mm2 電纜為113A 70A 滿足要求。4、輸送機電纜（L10-11）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得70mm2 電纜為215A 199A 滿足要求。5、順

11、槽皮帶機電纜（L13）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得25mm2 電纜為113A 70A 滿足要求。6、乳化液泵電纜（L14-15）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得25mm2 電纜為113A 79A 滿足要求。7、噴霧泵電纜（L16-17）選擇：根據礦用橡套電纜長時允許載流量查表得4mm2 電纜為36A 28A 滿足要求。根據計算，初選電纜見下表：電纜編號負荷名稱長時負荷電流（A）長時負荷電流要求最小截面（查表mm2）初選截面(mm2)備注L5采煤機22595952*240mL6轉載機10125352*20mL7破碎機7025352*20mL10-11輸送機前電機19970

12、952*50mL13順槽皮帶機7025352*20mL14L15乳化液泵79253510mL16L17噴霧泵3043510m采煤機選用MCPJB-1140-3*95+1*35+4*6型電纜，其余電纜均選用1140V MYP型礦用橡套屏蔽電纜。（八）按機械強度要求校驗電纜截面機械強度要求采煤機電纜允許最小截面35-50 mm2，工作刮板輸送機為16-35 mm2，均滿足要求。（九）短路電流計算1.1#移變二次出口端的短路電流Id1計算（1）系統阻抗變壓器二次電壓1200V，容量1250kVA，系統短路容量按50MVA計算；則系統電抗為；（2）高壓電纜阻抗10kV電纜L1=1.35km查表得,Ro

13、=0.588/ km, Xo=0.078/ km高壓電纜電阻、電抗：Rg=0.5881.35=0.7938Xg=0.0781.35=0.1053（3）變壓器阻抗查表得KBSGZY-1250/10型移動變電站的vs=4.5, PN.T=7400W則變壓器的電阻、電抗：0.00680.04612.轉載機電機處短路電流Id2計算MYP 395+135型電纜的電阻、電抗：L2=500米，為3趟線路并用，阻抗參數：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.2470.5/3=0.Xg1=0.0750.5/3=0.0125由于L3的電纜很短，故其電阻、電抗值可忽略不計R=0.01824

14、+0.=0.X=0.+0.0125=0.3.采煤機電機處短路電流Id3計算MYP 395+135型電纜的電阻、電抗：L2=240米，阻抗參數：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.2470.24=0.05928Xg1=0.0750.24=0.018R=0.01824+0.+0.05928=0.X=0.+0.0125+0.018=0.4.破碎機電機處短路電流Id4計算MYP 335+116型電纜的電阻、電抗：L2=10米，阻抗參數：Ro=0.683/ km, Xo=0.084/ kmRg1=0.6830.01=0.00683Xg1=0.0840.01=0.00084R=

15、0.01824+0.+0.00683=0.X=0.+0.0125+0.00084=0.5.2#移變二次出口端的短路電流Id5計算（1）系統阻抗變壓器二次電壓1200V，容量500kVA，系統短路容量按50MVA計算；則系統電抗為；（2）高壓電纜阻抗10kV電纜L1=0.49km查表得,Ro=0.588/ km, Xo=0.078/ km高壓電纜電阻、電抗：Rg=0.5880.49=0.28812Xg=0.0780.49=0.03822（3）變壓器阻抗查表得KBSGZY-500/10型移動變電站的vs=4, PN.T=3100W則變壓器的電阻、電抗：0.0.11526.1#饋電入口處短路電流Id

16、6計算MYP 370+125型電纜的電阻、電抗：L7=230米， 阻抗參數：Ro=0.346/ km, Xo=0.078/ kmRg1=0.3460.23=0.07958Xg1=0.0780.23=0.01794R=0.+0.07958=0.X=0.+0.01794=0.7.順槽皮帶機電機處短路電流Id7計算MYP 335+116型電纜的電阻、電抗：L8=20米， 阻抗參數：Ro=0.683/ km, Xo=0.084/ kmRg1=0.6830.02=0.01366Xg1=0.0840.02=0.00168R=0.+0.07958+0.01366=0.X=0.+0.01794+0.00168

17、=0.8.1#調度絞車電機處短路電流Id8計算MYP 310+16型電纜的電阻、電抗：L7=10米， 阻抗參數：Ro=2.159/ km, Xo=0.092/ kmRg1=2.1590.01=0.02159Xg1=0.0920.01=0.00092R=0.+0.07958+0.02159=0.X=0.+0.01794+0.00092=0.9.2#調度絞車開關入口處短路電流Id9計算MYP 316+110型電纜的電阻、電抗：L7=1000米， 阻抗參數：Ro=1.369/ km, Xo=0.090/ kmRg1=1.3691=1.369Xg1=0.0901=0.090R=0.+0.07958+1

18、.369=1.X=0.+0.01794+0.090=0.10.2#調度絞車電機處短路電流Id10計算MYP 310+16型電纜的電阻、電抗：L7=10米， 阻抗參數：Ro=2.159/ km, Xo=0.092/ kmRg1=2.1590.01=0.02159Xg1=0.0920.01=0.00092R=0.+0.07958+1.369+0.02159=1.X=0.+0.01794+0.090+0.00092=0.11.3#移變二次出口端的短路電流Id11計算（1）系統阻抗變壓器二次電壓1200V，容量1000kVA，系統短路容量按50MVA計算；則系統電抗為；（2）高壓電纜阻抗10kV電纜L

19、1=0.87km查表得,Ro=0.588/ km, Xo=0.078/ km高壓電纜電阻、電抗：Rg=0.5880.87=0.51156Xg=0.0780.87=0.06786（3）變壓器阻抗查表得KBSGZY-1000/10型移動變電站的vs=4.5, PN.T=6100W則變壓器的電阻、電抗：0.0.064812.6#組合開關入口處短路電流Id12計算MYP 395+135型電纜的電阻、電抗：L13=500米，為2趟線路并用，阻抗參數：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.2470.5/2=0.06175Xg1=0.0750.5/2=0.01875R=0.+0.0

20、6175=0.X=0.+0.01875=0.13.輸送機前電機處短路電流Id13計算MYP 395+135型電纜的電阻、電抗：L13=50米，阻抗參數：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.2470.05=0.01235Xg1=0.0750.05=0.00375R=0.+0.06175+0.01235=0.X=0.+0.01875+0.00375=0.14.輸送機后電機處短路電流Id14計算MYP 395+135型電纜的電阻、電抗：L15=240米，阻抗參數：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.2470.24=0.05928Xg1=0.07

21、50.24=0.0185R=0.+0.06175+0.05928=0.X=0.+0.01875+0.0185=0.15.主乳化液泵電機處短路電流Id15計算MYP 335+116型電纜的電阻、電抗：L15=10米，阻抗參數：Ro=0.616/ km, Xo=0.084/ kmRg1=0.6160.01=0.00616Xg1=0.0840.01=0.00084R=0.+0.06175+0.00616=0.X=0.+0.01875+0.00084=0.16.主噴霧泵電機處短路電流Id16計算MYP 325+110型電纜的電阻、電抗：L17=10米，阻抗參數：Ro=0.8638/ km, Xo=0.

22、088/ kmRg1=0.86380.01=0.Xg1=0.0880.01=0.00088R=0.+0.06175+0.=0.X=0.+0.01875+0.00088=0.（十）高壓開關的整定。1、短路保護整定PBG23-630/10Y型真空配電裝置是電子式高壓綜合保護器，其整定值按下式進行選擇：n式中 n互感器二次側額定電流（5A）的倍數； Ige高壓配電裝置額定電流，A。按上式計算出的整定值還應按下式進行校驗：1.5 1.5式中 Id（2）變壓器低壓側兩相短路電流值，A；IZ高壓配電裝置過電流保護裝置的電流整定值，A；Kb變壓器的變比；Y/接線變壓器的二次側兩相短路電流折算到一次側時的系數

23、；1.5保證過電流保護裝置可靠動作的系數。（1）1#高壓開關的短路保護整定n=1.8則 1#開關的短路保護整定為2倍。校驗=4.61.5 合格（2）2#高壓開關的短路保護整定n=1.9則 2#開關的短路保護整定為2倍。校驗=2.51.5 合格2、過流保護整定PBG23-630/10Y型真空配電裝置為電子式過流反時限繼電保護裝置，按變壓器額定電流整定，則1#高壓過流保護整定為0.8倍，2#高壓過流保護整定為1.0倍。（十一）低壓開關的整定及校驗對保護電纜干線的裝置按下式選擇 IZIQe+KxIe式中 IZ過流保護裝置的電流整定值，A；IQe容量最大的電動機的額定起動電流，A；Ie其余電動機的額定

24、電流之和，A；Kx需用系數，取0.5-1。按上式選擇出的整定值，還應用兩相短路電流值進行校驗，應符合下式的要求：式中 IZ過流保護裝置的電流整定值，A；Id（2）被保護電纜干線或支線距變壓器最遠點的兩相短路電流值，A；1.5保護裝置的可靠動作系數。電磁起動器中電子保護器的過流整定值，按下式選擇IZIe式中 IZ電子保護器的過流整定值，取電動機額定電流近似值，A；Ie電動機的額定電流，A；按上式選擇出的整定值，也應以兩相短路電流值進行校驗，應符合下式的要求：式中 IZ含義同上；Id（2）含義同上；8IZ電子保護器短路保護動作值；1.2保護裝置的可靠系數。1.1#移動變壓器的保護箱：該移變為KBS

25、GZY-1250/10型，低壓側配用BXB-1250/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護箱，安裝在移動變電站的低壓側，能對低壓側的各種故障進行監測，并能將故障斷電信號傳遞給移動變電站用高壓真空開關，對低壓供電系統可實現漏電、漏電閉鎖、過壓、欠壓、短路、過載等保護。(1) 過壓保護Ug=115%1200=1380V(2) 欠壓保護Uq=75%1200=900V(3) 斷相保護處于“開啟”狀態（4）漏電保護 單相漏電動作電阻整定值為：20k 單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：40k（5）過載保護Iz=Ie=110+69+450=629A 則 n取0.5（6）短路保護IZIQe+KxIe

26、=1855+0.838（110+69+265）=1297A則 n取1靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求2.2#移動變壓器的保護箱：該移變為KBSGZY-500/10型，低壓側配用BXB-800/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護箱。(1) 過壓保護Ug=115%1200=1380V(2) 欠壓保護Uq=75%1200=900V(3) 斷相保護處于“開啟”狀態（4）漏電保護 單相漏電動作電阻整定值為：20k 單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：40k（5）過載保護Iz=Ie=266.1+215=162A 則 n取0.2（6）短路保護IZIQe+KxIe=266.16=793A則 n

27、取1靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求3.3#移動變壓器的保護箱：該移變為KBSGZY-1000/10型，低壓側配用BXB-800/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護箱。(1) 過壓保護Ug=115%1200=1380V(2) 欠壓保護Uq=75%1200=900V(3) 斷相保護處于“開啟”狀態（4）漏電保護 單相漏電動作電阻整定值為：20k 單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：40k（5）過載保護Iz=Ie=2192+(75+27)=486A 則 n取0.5（6）短路保護IZIQe+KxIe=21926+(75+27)=2406A則 n取3靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要

28、求4. 1#開關QBZ-80的保護整定：Pe=25kW Ue=1200VIz=Ie=46.7A 整定15A 靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求5. 2#開關QBZ-80的保護整定同上 靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求6. 3#開關QBZ-200的保護整定：Pe=125kW Ue=1200VIz=Ie=75.2A 整定75A 靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求7. 4#開關QBZ-200的保護整定同上8. 5#開關QBZ-80的保護整定：Pe=45kW Ue=1200VIz=Ie=27.1A 整定27A 靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求9. 6#開關QBZ-200的保護整定同

29、上10. 7#開關KBZ-200的保護整定（照明信號綜合保護裝置電流可忽略不計）：（1）過流保護整定IZ= KrIe=75+27.1=102.1A過流保護整定為0.5倍（2）短路保護整定 IZIQe+ KrIeIZ=756+ 27.1=477.1A整定饋電開關IZ=2倍靈敏度系數校驗：1. 滿足靈敏度要求11. 8#開關KBZ-200的保護整定（照明信號綜合保護裝置電流可忽略不計）：（1）過流保護整定IZ= KrIe=215=30A過流保護整定為0.2倍（2）短路保護整定 IZIQe+ KrIeIZ=156+ 15=105A 整定饋電開關IZ=1倍靈敏度系數校驗：1. 滿足靈敏度要求12. 9

30、#開關QBZ-200的保護整定：Pe=2110kW Ue=1200VIz=Ie=132.3A 整定130A 靈敏度系數校驗：1.2 滿足靈敏度要求13.10#開關KBZ-200的保護整定：（1）過流保護整定IZ= KrIe=132.3A過流保護整定為0.7倍（2）短路保護整定 IZIQe+ KrIeIZ=132.36=793.8A 整定饋電開關IZ=4倍靈敏度系數校驗：1. 滿足靈敏度要求14. 11#開關QJZ-1600-8的保護整定： (1) A、B兩路開關的整定：A、B兩路用于采煤機組的控制，負荷電纜可用一路也可用兩路，A、B兩路開關的保護定值選用一致。a. 過載保護：機組的各電機額定電

31、流之和為445A，選擇IZ=0.9 Ie=400A，則 n取0.7b. 短路保護：機組最大電機為截割電機2300KW，其啟動電流按額定電流的5倍，則為1850A，取n=3 靈敏度系數校驗：1. 滿足靈敏度要求c. 漏電、斷相、欠/過壓保護保持出廠值不變(2) C、D兩路開關的整定： C、D兩路開關，分別控制轉載機電機160/80KW的低、高速a.過載保護： C路開關：電機額定電流 Izc=Ie1=98A則 n取0.3 D路開關：電機額定電流 Izd=Ie2=63A則 n取0.2b. 短路保護：C路開關：取電機額定電流的8倍 IZc=898=784A則 n取2D路開關：取電機額定電流的8倍 IZd=863=504A則 n取1.2靈敏度