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1、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见305掘进工作面供电系统
2、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掘进机功率190KW，SSJ
3、-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=0.5（掘进）平均功率因
4、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-630/10/0.69型移变为轨道巷供电，
5、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，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决
6、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。胶带巷主电缆选择：MYP-3*
7、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路电流Id1计算变压器二次
8、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-400型馈电开关电源侧MYP-
9、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+0.0023=0.005X
10、=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=0.09455Id13=136
11、6A（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+0.00088=0.02628 Id1
12、5=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+ Xb2 =（0.921
13、1+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/KMRz=0.230*0.95
14、=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/KMRz=0.230*0.1
15、=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=0.0042+0.023+0
16、.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-630分路至接线盒之间MY
17、P-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=0.00088R=0.00
18、42+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/KMRz1=0.864*0.0
19、1=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*35+1*16型电缆电阻
20、、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650皮带电机处短路电流Id
21、28MYP-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=0.0009R=0.0042
22、+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=0.864/KMXo=0.08
23、8/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、短路整定I/Z14= K
24、Ie=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Id13I/z1=1366808
25、=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 取移变低压侧额定电流310A的
26、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溜子=Pe/( *Ue*)=
27、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=Pe/( *Ue*) =62
28、.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 Iz27=Ie溜子=41A b
29、、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/Z2
30、10= KIe=8*113=904A灵敏度校验 Id29I/z29=5066904=5.61.2 合格 (3)胶带巷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Iz213=Ie =64+124 =188A KBZ-400馈电开关额定电流设为202Ab、短路整定I/z213=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Id214
31、I/z213=1183808=1.51.2 合格 (3)胶带巷、尾巷KBZ-630馈电开关的整定a、过负荷整定Iz=Ie =113*2+41*2+23 =331A KBZ-630馈电开关额定电流设为331Ab、短路整定I/z23=KIe+Ie =6*113+113+41*2+23 =896A 取额定电流331A的3倍，取993A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id29I/z23=5066993=5.11.2 合格 KBSGZY-1000/10/0.69变压器低压侧a、过负荷整定Iz2=Ie =124*2+64*2+41*2+113*2+23 =707A 低压侧额定电流整定为710Ab
32、、短路整定I/z2低压=KIe+KXIe =6*124+124+64*2+41*2+113*2+23 =1327A 取移变低压侧额定电流710A的2倍，取1420A 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Id2I/z2=143451420=101.5 合格 作为低压侧末端发生短路的后备保护，用低压侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验Id23I/z1=83331420=5.91.2 合格KBSGZY-1000/10/0.69变压器高压侧整定过负荷整定 Iz1高压= Iz1低压15.2=47A取高压侧额定电流为47A短路整定 I/z1高压= I/z1低压15.2=88A取高压侧
33、额定电流47A的2倍，为94A六、变电所高压开关的整定a、过负荷整定Ig=Ie = = = 83A 取开关额定电流200A的0.6倍取120A b、短路整定按躲开最大电动机启动电流，即掘进机电机启动其他电动机正常运行考虑，其高压侧动作电流计算值为： =102A取开关额定电流200A的1倍，取200A。灵敏度校验，用变压器二次侧最小短路电流进行校验KBSGZY-1000/10/0.69二次侧短路电流为14345A，换算到高压侧进行校验。Id2KTIg=1434515.2200=4.71.5合格KBSGZY-630/10/0.69二次侧短路电流为15935A，换算到高压侧进行校验。Id1KTIg=
34、1593515.2200=5.21.5合格供电系统整定表设备名称短路电流（A）开关、变压器整定过负荷整定Iz（A）短路整定I/z（A）变压器二次出口端KBSGZY-1000/10/0.69Id1=3457低压侧470低压侧940高压侧30高压侧60KBZ-630馈电开关Id11=28273601080尾巷KBZ-400馈电开关Id11=1461200800胶带巷KBZ-400馈电开关Id11=1625100300尾巷40T的溜子开关Id13=265342341尾巷80皮带开关Id14=2304117.4939胶带巷40T的溜子开关Id13=265342341胶带巷80皮带开关Id14=2304
35、117.4939胶带巷水泵开关Id16=154739.5315变压器二次出口端KBSGZY-630/10/0.69Id1=7718低压侧380低压侧1140高压侧25高压侧75馈电开关Id11=47983601080掘进机馈电开关Id12=1681200800轨道巷40T的溜子开关Id13=398842341轨道巷80皮带开关Id14=3136117.4939轨道巷水泵开关Id16=179339.5315变电所高压开关9090移变漏电整定漏电电流0.5A，零序电压取5V，延时0.1秒高开漏电整定漏电保护投用，零序电压取10V，漏电整定值1A漏电告警投用0.5A，告警延时0.1秒接地系统简述1、
36、为了保证可靠接地，每台设备必须装设保护接地装置，该工作面高低压接地芯线，必须把设备列车、配电点的电气设备外壳在电器上可靠的连接起来，按标准设局部接地极，构成保护接地系统。2、该工作面以下地点必须设局部接地极：进风口、回风口、设备列车及每个高压接线盒处。 3、局部接地极，埋设在潮湿处，可用直径不小于35mm，长度不小于1.5m的渡锌钢管制成。管上至少钻20个直径为5mm的透眼，敷设时必须垂直埋入地下。接地母线应用不小于50mm2扁铁或25mm2 裸铜线，局部接地极外露长度不小于100mm。 4、馈电总开关，设备列车、电钻开关应设辅助接地极，局部接地极与辅助接地极的距离应大于5m。辅助接地母线应用电缆。 供电系统实施注意事项 1、所有压接线应压接牢靠，不得松动， 2、双速电机接线时应先试验低速转向，试验完毕后。解开低速线。接上高速线试验转向，当转向与低速一致时，接入低速，确保高、低速转向必须一致。 3、双速开关和软起动开关的操作，应严格按照说明书培训专人，定岗操作。移动变电站、馈电开关、电磁启动器等应按说明书实施漏电、过负荷、短路整定。 4、正负巷所有的绞车开关按照绞车电机功率乘以1.2后作为开关整定值。28