综掘二队6-2307主运顺槽与6-2309主运顺槽掘进工作面供电设计(修改)

伊泰煤炭股份有限公司宏景塔一矿62307主运顺槽与62309主运顺槽掘进工作面供电设计单位综掘二队掘进队长杨建荣编制张伟编制日期2013年7月20日根据本工作面的所用设备的功率及沿线的排水负荷和主运输系统的负荷来确定整个系统的总负荷。总负荷大约为12962KW。其中工作面负荷为906KW（连采机553KW，梭车93KW，锚杆机110KW，破碎机150KW）；主运输系统负荷为300KW（皮带电机1160KW、皮带电机1125KW、张紧绞车275KW）。其他负荷功率912KW22185KW风机、3台水泵12KW、探水钻3KW、煤电钻12KW。一、负荷统计表1、连采机1140V负荷统计负荷名称电机名称规格型号额定容量额定电压台数计算负荷切割电机YBCS900900KW114KV2牵引电机YBQYS3125125KW114KV2连采机12CM15油泵电机YBUB3535KW114KW1553KW电机YBS855G855KW114KV锚杆机CMM254电机YBSD525/2634/8G525KW114KV1110KWPN1663KWPN1连采机、锚杆机额定总功率663,KW2、梭车、破碎机、皮带机1140V负荷统计负荷名称电机规格型号额定容量额定电压台数计算负荷梭车10SC3048B93KW114KV193KW破碎机PZL460150150KW114KV1150KW皮带DSJ100/YBS250250KW114KV1250KW制动涨紧4KW114KV14KW照明综保ZBZ40M4KVA114V14KVAPN23795KWPN2梭车、破碎机、皮带机总负荷功率368,KW3、660V负荷统计负荷名称电机规格型号额定容量额定电压台数计算负荷探水钻3KW660V13KW水泵BQW15404KW066V312KW水泵22KW066V222KW风机（备用）185KW066V474KWPN389KWPN3掘进工作面660V辅助设备额定容量和,KW4、风机负荷统计负荷名称规格型号额定容量额定电压台数计算负荷风机185KW066V474KWPN474KWPN4风机同时工作设备额定容量和,74KW二、变压器的选择变压器选择是否合适，对采区安全生产影响极大，若变压器容量偏小，将使工作机械不能正常运转；若变压器容量过大，势必造成设备投资的浪费。所以采区供电负荷一般采用需用的系数法进行计算，并用下列公式确定变压器的容量SB（KVA）DJCOSKXPESB变压器计算容量（KVA）；由该变压器供电的设备总功率（KW）；EKX需用系数；NDEPKMAX604COSDJ加权平均功率因数。（查相关资料，所选参数按一般机械化工作面选择COSDJ06KX05。）1）连采机（553KW）、锚杆机110KW供电移动变电站选择（1）0406125/66306NDEPKMAX604根据公式SB66305/065525KVADJCOSKE式中的KX05；COSDJ06故选用KBSGZY800KVA/10移动变电站。2）破碎机150KW、梭车93KW和皮带机（125KW）供电变压器选择（2变压器）0406125/372506NDEPKMAX604根据公式SB372506/063725KVADJCOSKE式中的KDE05；COSDJ06故选用630KVA/10移动变电站。3）工作面辅助供电及风机备用电源电变压器的选择（3变压器）（水泵3台12KW、探水钻3KW、风机74KW）0406185/89052NDEPKMAX604根据公式SB89052/067417KVADJCOSKE式中的KX052；COSDJ06因考虑将来工作面增加水泵、及设备等，故选变压器型号为KBSGZY500/10型移动变电站。4）风机专用移变的选择（4变压器）2台FBD2185的风机（22185KW）0406185/74052NDEPKMAX604根据公式SB74055/066783KVADJCOSKXE式中的KX05；COSDJ06故选用现有的KBSGZY500/10型移动变电站。三、电缆的选择及效验一）低压电缆的选择按长时允许负荷电流选择电缆。1、连采机供电电缆的选择由于连采机属于移动设备，所以其随机电缆截面必须满足机械强度的要求。根据下表选择电缆的截面表1橡套电缆机械强度要求的最小截面46满足机械强度要求的最小截面/MM21625102525505095用电设备名称水泵梭车锚杆机给料破碎机各种采煤机组由上表可以确定煤机的随机电缆截面积在5095MM2进行选择。055531000/1140071732200AGI3COS10EXVPK式中IG实际流过电缆的工作电流；P所供负荷的计算功率，KW；KX需用系数；VE电网额定电压，V；COS平均功率因数，一般为0608。从橡套电缆长时允许负荷电流表中可查得70MM2的橡套电缆长时允许负荷电流为215A。按经济电流法校验，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。IGIYIG实际流过电缆的工作电流，A；IY电缆长时允许负荷电流，A。从上述计算过程中可得出IG200AIY215A故所选电缆MCP114/066370125符合要求。2、转载破碎机电缆的选择从表1中，可知给料破碎机电缆截面可在2550MM2进行选择。0851501000/114008173281AGI3COS0EXVPK从橡套电缆长时允许负荷电流表中可查得50MM2的橡套电缆长时允许负荷电流为173A。按经济电流法校验，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。IGIYIG实际流过电缆的工作电流，A；IY电缆长时允许负荷电流，A。从上述计算过程中可得出IG81IY173A从上述计算过程中，可知所选的MYP114/066350116的橡套电缆符合要求。3、梭车随机电缆的选择从表1中，可知梭车随机电缆截面可在1625MM2进行选择。1931000/1140071732673AGI3COS0EXVPK从橡套电缆长时允许负荷电流表中可查得16MM2的橡套电缆长时允许负荷电流为85A。按经济电流法校验，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。IGIYIG实际流过电缆的工作电流，A；IY电缆长时允许负荷电流，A。从上述计算过程中可得出IG673AIY85A从上述计算过程中，可知所选的MSPTJB114/066316116的橡套电缆符合要求。4、锚杆机随机电缆的选择从表1中，可知锚杆机随机电缆截面可在1625MM2进行选择。0851101000/1140061732789AGI3COS0EXVPK从橡套电缆长时允许负荷电流表中可查得16MM2的橡套电缆长时允许负荷电流为85A。按经济电流法校验，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。IGIYIG实际流过电缆的工作电流，A；IY电缆长时允许负荷电流，A。从上述计算过程中可得出IG789AIY85A从上述计算过程中，可知所选的MYSP114/066316110的橡套电缆符合要求。5、胶带输送机供电电缆的选择从表1中，可知胶带输送机供电电缆截面可在2550MM2进行选择。0752501000/11400817321187AGI3COS0EXVPK从橡套电缆长时允许负荷电流表中可查得50MM2的橡套电缆长时允许负荷电流为138A。按经济电流法校验，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。IGIYIG实际流过电缆的工作电流，A；IY电缆长时允许负荷电流，A。从上述计算过程中可得出IG759AIY173A从上述计算过程中，可知所选的MYP114/066350135的橡套电缆符合要求。二）、低压电缆的效验根据低压电网的电压损失来计算UUTUMSUNU低压电网电压损失，VUT变压器电压损失,VUMS支线电缆电压损失，VUN干线电缆电压损失,VUTURCOSWNUXSINTSUNT102UR100UXP22URS1、配电点1000KVA移变电压损失；经查表,PNT45KWUS409UR100045UX451039722405SINT0712COS1WN2107UT4045092397071262（V）702、配电点500KVA移变电压损失；经查表,PNT31KWUS4UR100062UX501339522604SINT0392COS1WN2901UT4062092395039081V50393、配电点电源315KVA变压器电压损失；UT4062092395039101V501364、配电点电源200KVA变压器电压损失；UT4062092395039101V由于支线电缆较短,电压损失几乎为零,故这里不予计算UN1570816219VUN2571015599V、配电点向连采机干线电缆校验根据UN16199V满足该段电缆电压损失最小截面为AMSMIN606MM225MM2校验合格96153008二）高压电缆的选择及效验1、高压电缆的选择向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流为CAI310COSNCASCWMPIUK12962103/173210000880706202A式中最大长时负荷电流，A；CAI由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，KW；NP移动变电站一次侧额定电压，V；U变压器的变比；SCK、WM加权平均功率因数和加权平均效率。WMO由以上计算可知选择MYPTJ87/10370335/3325高压电缆可以满足使用要求。2、高压电缆的校验三采区变所到三采区掘进二队配电硐室高压电缆热稳定性校验该条高压电缆型号为MYPTJ87/10370335/3325电缆长度为1400M，电压为10KV。短路电流的周期分量稳定性为X008140112；R0295140413；ZR2X2041320112204310000/17320431342714AAZI3015863V用短路电流不衰减假想时间等于断路器的动作时间（025S）故电缆最小热值稳定截面为1342714（025/141）2323MM223M81402501TJMINCISSMIN70MM2故选用MYPTJ87/10370335/3325电缆完全符合要求。四、开关的选择1、可伸缩皮带机（功率160KW）控制开关的选择按额定长时工作电流计算IEPE/（3UECOS）160/173211407510804A计算中COS值取075故选用QBZ200/（1140）660型真空电磁起动器满足要求。2、可伸缩皮带机（功率125KW）控制开关的选择按额定长时工作电流计算IEPE/（3UECOS）125/1732114075844A计算中COS值取075故选用QBZ200/（1140）660型真空电磁起动器满足要求。3、皮带机张紧绞车（功率75KW）控制开关的选择IEPE/（3UECOS）75/1732114075506A故选用BQZ80/（1140）660型真空电磁起动器满足要求。4、对旋式局部通风机（功率2185KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）185/17320660752156A故选用QBZ480/1140（660）型双电源真空电磁起动器满足要求。5、探水钻（功率3KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）3/173206607535A故选用QBZ30/1140（660）型电磁起动器满足要求。6、水泵（功率4KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）4/1732066075467A故选用QBZ30/1140（660）型电磁起动器满足要求。7、连采机总开关的选择IEPE/（3UECOS）663/17320660754777A故选用KBZ630/1140（660）型电磁起动器满足要求。8、高压馈电装置310COSNCASCWMPIUK12962103/173210000080706202A故选用PBG100/10型高压馈电装置满足要求。五、整定计算一）短路电流计算1、连续连采机最远点的短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR122/50002882高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200812（12/10）2000138R1L1R0（U2/U1）04212（12/10）20007263移动变电站阻抗KBSGZY1000/10动变电站阻抗电压U409负载损耗PN45KWRTPNU22/SN24500122/80020010125ZTUU22/SN00409122/0800736207294301560541921RZXR4干线电缆电阻电缆MYP370R00315/KMX00078/KMX2X0L200780300234R2R0L2031503009455给连采机供电的支线电缆阻抗电缆MYP370R00315/KMX00078/KMX3X0L30078050039R3L3R0031505015756短路电流计算RR1RTR2R3001000726001012500945015750010279385XXX1X2X3XT0028800013800234003900729204301655004332475021XRZIS2U2/2Z12/20324725071848KAKRIS2/ISB1848/40046215所以能够满足要求。2、工作面锚杆机最远点两相短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR122/50002882高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200812（12/10）2000138R1L1R0（U2/U1）204212（12/10）20007263移动变电站阻抗KBSGZY1000/10移动变电站阻抗电压U409负载损耗PN45KWRTPNU22/SN24500122/80020010125ZTUU22/SN00409122/0800736207924315073621RZXR4干线电缆电阻电缆MYP370R00315/KMX00078/KMX2X0L200780300234R2R0L2031503009455给锚杆机供电的支线电缆阻抗电缆MYSP316R01369/KMX0009/KMX3X0L3009050045R3L3R0136905068456短路电流计算RR1RTR2R3001000726001012500945068450010806385XXX1X2X3XT002880001380023400450072920430382100438923022XRZIS2U2/2Z12/208923306724KAKRIS2/ISB6724/808415所以能够满足要求。3、梭车最远点两相短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR122/50002882高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200812（12/10）2000138R1L1R0（U2/U1）204212（12/10）20007263移动变电站阻抗KBSGZY500/10移动变电站阻抗电压U409负载损耗PN31KWRTPNU22/SN23100122/50020017856ZTUU22/SN00409122/05011779216429030785192021RZXR4干线电缆电阻电缆MYP370R00315/KMX00078/KMX2X0L200780300234R2R0L2031503009455给梭车供电的支线电缆阻抗电缆MYSP316R01369/KMX0009/KMX3X0L3009050045R3L3R0136905068456短路电流计算RR1RTR2R3001000726001785600945068450010814116XXX1X2X3XT002880001380023400450116429030214209038413022XRZIS2U2/2Z12/208418307127KAKRIS2/ISB7127/808915所以满足要求。4、破碎机最远点两相短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR122/50002882高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200812（12/10）2000138R1L1R0（U2/U1）204212（12/10）20007263移动变电站阻抗KBSGZY500/10移动变电站阻抗电压U409负载损耗PN31KWRTPNU22/SN23100122/50020017856ZTUU22/SN00409122/0501177921643078190221RZXR4干线电缆电阻电缆MYP370R00315/KMX00078/KMX2X0L200780300234R2R0L2031503009455给破碎机供电的支线电缆阻抗电缆MYP370R00448/KMX00081/KMX3X0L300810500405R3L3R004480502246短路电流计算RR1RTR2R300100072600178560094502240010353616XXX1X2X3XT0028800013800234004050116430680317624022XRZIS2U2/2Z12/2076672407826KAKRIS2/ISB7826/1206515所以满足要求。5、辅运3皮带最远两相短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR0692/5000095222高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200812（12/10）2000138R1L1R0（U2/U1）204212（12/10）20007263移动变电站阻抗KBSGZY315/10/660V移动变电站阻抗电压U409负载损耗PN3500WRTPNU22/SN235000692/500200066654ZTUU22/SN004090692/050038944981297430650038942TTRZX4干线电缆电阻电缆MYP370R00448/KMX00081/KMX2X0L200810300243R2R0L2044803013445皮带机支线电缆阻抗电缆MYP370R00448/KMX00081/KMX3X0L200810300243R3R0L2044803013446短路电流计算RR1RTR2R300100072600066654013440134400102927254XXX1X2X3XT000952200013800243002430122974301824763349022XRZIS2U2/2Z069/203449410001KA6、风机最远两相短路电流的计算1系统折算电抗XU22/SBR0692/5000095222高压电缆折算阻抗MYPTJ370高压电缆R0042/KMX0008/KMX1X0L1（U2/U1）200803（069/10）200001143R1L1R0（U2/U1）204203（069/10）2000059993移动变电站阻抗KBSGZY315/10/066KV移动变电站阻抗电压U41负载损耗PN1800WRTPNU22/SN218000692/200200214245ZTUU22/SN00410692/0200976005095204509528762TTRZX4干线电缆电阻电缆MYP325R00864/KMX00088/KMX2X0L2008800500044R2R0L20864005004325风机支线电缆阻抗电缆MYP36R0313/KMX00095/KMX3X0L300950100095R3L3R03130103136短路电流计算RR1RTR2R3001000059990021424500432031300103882244XXX1X2X3XT00095220000114300952200044000950118785405922XRZIS2U2/2Z069/204059908498KAKRIS2/BR8498/2336915所以满足要求。二）开关的整定1、开关的整定值计算1）、可伸缩皮带机（功率160KW）控制开关的选择按额定长时工作电流计算IEPE/（3UECOS）160/173211407510804A计算中COS值取075取IE110A，KRIS2/BR1000/1105152）、皮带机张紧绞车（功率75KW）控制开关的选择IEPE/（3UECOS）75/1732114075506A经计算IE506A，故选用BQZ80/（1140）660型真空电磁起动器可满足要求。则磁力起动器的综合保护器整定值取110A。3）、对旋式局部通风机（功率2185KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）185/17320660752156A经计算IE2156（A），故选用QBZ480/1140（660）型双电源真空电磁起动器可满足要求。则磁力起动器的综合保护器整定值取23A。4）、探水钻（功率3KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）3/173206607535A经计算IE35（A），故选用QBZ30/1140（660）型电磁起动器可满足要求。则磁力起动器的综合保护器整定值取5A。5）、水泵（功率4KW）开关的选择IEPE/（3UECOS）4/1732066075467A经计算IE467（A），故选用QBZ30/1140（660）型电磁起动器可满足要求。则磁力起动器的综合保护器整定值取5A。6）、ZBZ40M信号、照明综合保护装置根据实际负荷情况，二次侧熔断器熔体熔断电流取15A；一次侧熔断器熔体熔断电流取5A。三）、移动变压器的整定值计算一）、KBSGZY1000KVA/10（1）移动变电站的整定1移动变电站高压开关箱中过流保护装置的整定1）、短路保护的整定移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，应由移动变电站高压断路器来切除。移动变电站短路保护装置的动作电流，应躲过低压侧尖峰负荷电流，短路（瞬时过流）保护继电器动作电流移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，应由高压配电箱来切除。因此，动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定，即动作电流为412NMSTITRSBIIKI取式中瞬时过流继电器动作电流，A；（短路保护，即速断）；RSBI1214可靠性系数变压器的变压比；TK高压配电箱电流互感器变流比；I起动电流最大的一台或几台电动机同时起动，电动机MSTI的额定起动电流，A；其余电气设备额定电流之和，A。NI调整继电器过流保护整定装置，使动作电流大于等于其计算值。灵敏系数（灵敏度）校验512RSBITGRIK2SGTIBRI式中保护装置的灵敏度；RK移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流，A；2SI变压器组别系数，对于Y,Y接线的变压器，1；对GTGTK于Y,D接线变压器。其他参数意义同上。GTK32）过载保护整定电流隔爆型高压配电箱过载保护装置的动作电流，按移动变电站一次侧额定电流来整定，即13NSBSIU式中移动变电站额定容量，KVA；NS移动变电站一次侧额定电压，KV。U12、移动变电站低压馈电开关过流保护装置的整定1）移动变电站低压馈电开关短路保护的整定按式（491）计算整定值，按式（492）校验灵敏度。SBTMNII式中过流保护装置的动作电流，A；SBI被保护网络中最大一台电动机的起动电流，A；MST被保护网络中除最大容量的一台电动机外，其余电动NI机额定电流之和，A。保护装置的灵敏系数要求512SBRIK式中被保护网络末端最小两相短路电流，A。2SI2）过载保护的整定过载保护的整定电流，取所控制电动机额定电流之和乘以需用系数，即按式（490）计算。SBDENIKI式中所有电动机额定电流之和，A；N需用系数，由具体负荷确定。DE经计算高压侧IE4503A，综合保护器整定值取50A。低压侧IE4477A，综合保护器整定值取460A。2、KBSGZY500KVA/10（2）移动变电站所有负荷为368KW，按额定长时工作电流计算高压侧IEPE/（3UECOS）368/1732100852499A低压侧IEPE/（UECOS）368/17321140752485A计算中COS高压值取085，低压值取075经计算高压侧IE2499A，综合保护器整定值取30A。低压侧IE2485A，综合保护器整定值取280A。3、KBSGZY500KVA/10（3）移动变电站所有负荷为89KW，按额定长时工作电流计算高压侧IEPE/（3UECOS）89/173210085604A低压侧IEPE/（UECOS）89/17320660751038A计算中COS高压值取085，低压值取075经计算高压侧IE604A，综合保护器整定值取10A。低压侧IE1038A，综合保护器整定值取110A。4、KBSGZY200KVA/10（4）移动变电站所有负荷为74KW，按额定长时工作电流计算高压侧IEPE/（3UECOS）74/173210085502A低压侧IEPE/（UECOS）74/17320660758631A计算中COS高压值取085，低压值取075经计算高压侧IE502A，综合保护器整定值取10A。低压侧IE8631A，综合保护器整定值取90A。5、KBSGZY315KVA/10（5）移动变电站所有负荷为1675KW，按额定长时工作电流计算高压侧IEPE/（3UECOS）1675/1732100851138A低压侧IEPE/（UECOS）1675/17321140751131A计算中COS高压值取085，低压值取075经计算高压侧IE1138A，综合保护器整定值取15A。低压侧IE1131A，综合保护器整定值取120A。高压开关柜的整定（1）短路（瞬时过流）保护继电器动作电流移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，应由高压配电箱来切除。因此，动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定，即动作电流为（485）412NMSTITRSBIIKI式中瞬时过流继电器动作电流，A；（短路保护，即速断）；RSB1214可靠性系数变压器的变压比；T高压配电箱电流互感器变流比；IK起动电流最大的一台或几台电动机同时起动，电动机的额定起动电流，A；MSTI其余电气设备额定电流之和，A。N调整继电器过流保护整定装置，使动作电流大于等于其计算值。灵敏系数（灵敏度）校验486512RSBITGRIK式中保护装置的灵敏度；RK移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流，A；2SI变压器组别系数，对于Y,Y接线的变压器，1；对于Y,D接线变压器GTGTK。其他参数意义同上。K3（2）过载保护整定电流隔爆型高压配电箱过载保护装置的动作电流，按移动变电站一次侧额定电流来整定，即（487）13NSBSIU式中移动变电站额定容量，KVA；NS移动变电站一次侧额定电压，KV。U1设备整定值一览表编号设备型号整定值（A电压（V）所带负荷1PBG100/1010010000三采区连采设备供电总功率12962