煤矿采区变电所供电设计

1、 XXXX煤矿 采区变电所设计 设计： 审核： 批准： 二0一三年二月五日 实用标准文案 一、概况 -400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。 二、采区设备负荷统计 1、-350水平变电所负荷统计 额定额定额定电使用总功率（KW）设备名称 规格型号

2、 功率 电压序号 台数(A) 流 ）v(kw) （120 1 660 46 3 40 SGB420/40 刮板输送机37 乳化泵站660 37 1 43 3 XRB2B(A) 11 12.6 1 4 11 660 乳化泵站11 1 660 5 BRW25/25 12.6 注水泵站 115.5615.5潜水6.366033.5WG-24-2766031阻化MD46-55566055水8163.2551329660151.8水13217.5106602.5信号照明综ZBZ-2.5M39 精彩文档实用标准文案 11 煤电钻综保 ZBZ-2.5Z 1.5 660 9 1 1.5 12 13 调度绞车

3、调度绞车 JY-4 JY-5 55 75 660 660 63.3 86.25 2 1 110 75 14 调度绞车 JD-1.6 25 660 29 2 50 15 回柱绞车 JH-14 18.5 660 22 1 18.5 11 1 11 16 P-15B 660 耙装机 12.6 FBDNO.5.6/ 12.6522 660 1 112 17 局扇2 211 FBDNO.5.0/ 5.5 局扇18 2 2 22 660 6.35.5 22 692 合计 、西五采区负荷统计2 、采煤设备负荷统计表1 序号 设备名称 额定功规格型号 率额定电压(kw) （）v 额定使用台电流(A) 数 总功

4、率备注 KW（）2 刮板输送机SGDW-17 17 660 19.6 2 34 3 乳化泵站XRB2B(A) 37 11 660 43 1 37 4 乳化泵站 660 12.6 1 11 5 ZBZ-2.5M 信号照明综保 1.2 660 9 1 1.2 6 ZBZ-2.5Z 煤电钻综保1.5 660 9 2 3 精彩文档实用标准文案 7 回柱绞车 18.5 JH-14 660 21 1 18.5 104.7 合计 、掘进设备负荷统计表2序号 设备名称规格型号 额定功KW率（） 额定电压） （V额定电流 （）A总功率使用 （台数 ）KW 备注1 调度绞车 JY-5 55 660 63.3 1

5、55 2 调度绞车JY-1.6 P-15B 25 660 28.8 1 25 3 耙装机 11 660 12.6 1 11 4 湿式混凝KSP- 5.5 660 6.3 2 11 土喷射机信号照明7.5 5 2.5 660 3 9 ZBZ-2.5M 综保合计 109.5 、掘进风机负荷统计表3序额定功额定额定使用总功率号 设备名称 规格型号 KW率（电压 ）电流台数 （KW 备注 ）（V） （ ）A1 FBDNO.5.0/ 局扇25.55.5 2 660 6.32 1 11 -520回风巷与2 FBDNO.5.6/ 局扇21111 660 2 12.651 2 22 西五采区风机 精彩文档实用

6、标准文案 合计 33 暂共用一台变 压器 水平负荷统计3、-520 序设备名称号 1 调度绞车 规格型号 JY-4 额定功率(kw) 55 额定电压（660 额定v） 电流57.5 使用台数(A) 总功率 ）KW（55 1 备 注 -5202 湿式喷浆机 KSP- 5.5 660 6.3 5.5 1 上平台与-520回风巷暂共用一台变压3 P-60B 耙装机30 660 34.5 30 1 4 MD46-504 排水泵45 660 52 45 1 6 防爆充电机7 JD-11.4 助行器KGCA-90/120 11.4 40 660 660 13 46 1 11.4 40 1 信号照明综8 K

7、B ZBZ-2.5M 2.5 660 9 5 2 保 器191.9 合计 三、高压电缆截面确定 西变电所电缆截面）-400（1交联聚氯乙烯干式高压电缆，35按设计规定，初选MYJV-3221.05的。电缆长度为实际敷设距离1900m其主芯线截面A=35mm2 1995m。倍，为 按照长时允许电流校验高压电缆截面 ，=148A的环境中的长时允许负荷电流为查表得这类电缆在25Ig 精彩文档 实用标准文案 kPxe =Ig3cosUpjepj ,kw；高压电缆所带的设备额定功率之和Pek ；需用系数；计算取 0.5x (V), 6000v；高压电缆额定电压Ue 0.6；加权平均功率因数， cospj

8、 0.8-0.9；加权平均效率，pjkP760.550.51521.1xe A136=I= g5.610.91.73260.6cos3Upjpje 注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。 =136A148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。Ig 按照经济电流密度校验高压电缆截面I136 22nmm53mm4=60.=A 25.j2 : 查表经济电流密度A25.=2J2mm 所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。 按照热稳定校验高压电缆截面 t)(3fIA=mindC ；电缆短路时热稳定要求的最小截面，A2mmmin ；A)3(I三相最大稳态短路电流，d系统平均电压为6KV选用MV

9、ASVkv ；503=,=6.sav4 1995m；电缆长度为353-MYJV22 系统电源电抗：22V36. 4av79380.=X= sy50Ss 高压电缆阻抗： ，高压电缆353-MYJVkm.=km.=r0612/x0064/2200 精彩文档 实用标准文案 ；130.0640.1.995=X=xL0w ；.20.6121.9951=R=rL=0w22)+X+(XZ=(R)wsyw22)13+0.=(1.2)7938+(0. 85.44+0=1.292=.1.5= 短路电流：V6300 (3)3av)I=A=2425(1s5313z.33 )32()()=2100(AI=I=2425

10、sd122 热稳定校验： 查表得,93.4=0.25s,Ct=jtj 2)(3mm98AI=12.1mindC 电缆符合要求。35MYJV322 按允许电压损失校验高压电缆截面pL)(g tan=U%+XR g2U10ekw 高压电缆所带的负荷计算功率；P; PKP=exkw ；高压电缆带的所有设备额定功率之和，PeK 需用系数，计算和选取方法同前；x1 电网平均功率因数对应的正切值；tan1=tan2cosU高压额定电压； kV6e 精彩文档 实用标准文案 )( 所选高压电缆的每公里电阻和电抗；，kM/RX 。高压电缆长度LkmgpL)(gtanU%=+XR g2U10e)(9951.760

11、.550.78+=0.1050.642 261031517. ,符合要求。）=（0.08190.642+ 3600.72392=4.%.04=3交联聚氯乙35-400西变电所高压电缆选MYJV-3-400变电所至22 烯干式高压电缆。 采区变电所电缆截面2（）-350交联聚氯乙烯干式高压电缆，35按设计规定，初选MYJV-3221.05的A=35mm。电缆长度为实际敷设距离1150m其主芯线截面2 。倍，为1200m 按照长时允许电流校验高压电缆截面 ，的环境中的长时允许负荷电流为I=148A查表得这类电缆在25gkPxe=I g3cosUpjpje ,kw；高压电缆所带的设备额定功率之和Pe

12、k ；需用系数；计算取 0.5x (V), 6000v；高压电缆额定电压Ue 0.6；加权平均功率因数， cospj ；加权平均效率，0.8-0.9pjkP6920.5346xe AI62= g1.73260.60.95.613cosUpjepjI=62A148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 g按照经济电流密度校验高压电缆截面 精彩文档 实用标准文案 I62 22nmm53mmA=28 25.j2 : 查表经济电流密度A25.J=22mm 所选电缆截面能满足使用要求。 按照热稳定校验高压电缆截面 t)3(fIA=mindC ； 电缆短路时热稳定要求的最小截面，A2mmmin ；A)(

13、3I三相最大稳态短路电流，d系统平均电压为6KV选用MVAkvVS ；50,=6.3s4av ；电缆长度为1200m35MYJV3-22 系统电源电抗：22V36. 4av0.7938=X= sy50Ss 高压电缆阻抗： ，高压电缆35MYJV-3km/.064/kmx=0612r=0.2200 ；07681.20.0640.=L=Xx=0w ；73440.0.61212=LR=r0w22)+X+(XRZ=()wsyw22)0.0768.=(07344)7938+(0.+ 87060.0=.54+41.1=191.= 短路电流：V6300 (3)3av)A=3057I=(1s19z3.3133

14、 )3()2()(A2647=I3057=I= sd122 热稳定校验： 精彩文档 实用标准文案 查表得,93.4250.s,Ct=jtj 2)(3mm.4AI=161mindC 电缆符合要求。353MYJV22 按允许电压损失校验高压电缆截面pL)(g tanXR+U%= g2U10ekw 高压电缆所带的负荷计算功率；P; P=PKexkw ；高压电缆带的所有设备额定功率之和，PeK 需用系数，计算和选取方法同前；x1 电网平均功率因数对应的正切值；tan1=tan2cosU高压额定电压； kV6e() ，所选高压电缆的每公里电阻和电抗；kM/RX高压电缆长度。 LkmgpL()gtan=+

15、XR%U g2U10e)(21.3460.780.105=0.642+ 26102.415 ,符合要求。）=（0.642+0.0819 3600.72391.15=%0.83=-400西变电所至-350水平变电所高压电缆选MYJV-335交联聚22氯乙烯干式高压电缆。 四、变压器容量及台数确定 精彩文档实用标准文案 1、西五采区变压器容量及台数确定 （1）采煤变压器容量及台数确定 PK0.5104.7eX KVA=S=81 Bcos0.p65j式中：采煤用变压器供电所有电机额定容量之和 Pe 需用系数，查表选=0.5 KKXX 加权平均功率因数，查表选=0.65 ppcoscosjj根据计算结

16、果，选KBSG-315/6变压器一台。 （2）掘进变压器容量及台数确定 PK0.4109.5eX KVA=S=73= Bcos0p.6j式中：掘进用变压器供电所有电机额定容量之和 Pe 需用系数，查表选=0.4 KKXX 加权平均功率因数，查表选=0.6 ppcoscosjj根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 （3）掘进局扇变压器容量及台数确定 P33e KVAS55= Bcos0p.6j式中：所有局扇电机额定容量之和 Pe 加权平均功率因数，查表选=0.6 ppcoscosjj根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。 2、-520水平掘进变压器容量及台数确定 PK0.4

17、191.9eX KVAS=128 Bcos0p.6j 精彩文档 实用标准文案 式中： 掘进用变压器供电所有电机额定容量之和Pe =0.4 需用系数，查表选KKXX =0.6 加权平均功率因数，查表选pcoscospjj 变压器一台。根据计算结果，选KBSG-315/6 3、水泵变压器容量及台数确定台，一台工作、一台备用、水泵3根据选型设计，选用132Kw 6水泵一台检修，配MD155-30 根据最大涌水量时两台水泵工作电流： ）最大涌水量时两台水泵工作电流：（1132=303.6A P=21.15F=21.15emax （2）变压器容量 315.5KVA6303.6=3S=3VI=变压器，接两

18、台水泵，KBSG-500/6根据计算结果，选用一台 掘进变压器。另一台水泵接-520 五、低压电缆型号及其截面选择 1、西五采区采煤干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流S81 BAI=71=ca660U3.3N（2）按长时允许电流初选截面 矿用橡套软电缆载流量表 电缆主芯截面（mm） 长期连续负荷允许截流量IP（A） 2 精彩文档实用标准文案 46 64 6 10 16 85 113 25 138 35 173 50 215 70 260 95 ，符合要求。电缆，查表得其长时允许电流为138A选择335+116 3）电缆截面的校验（变压器负载损耗查表得KBSG-315/6WP，阻抗

19、电压2300=N ，690.sin=，65.73%.u=3933%=cos0.u=0%=4uTxTrsSI T,Tcaca=K= T-10SINN2K 变压器的负荷系数T?10S 变压器的计算功率AKVT,caS变压器的额定功率 KVANP? 变压器短路损耗 Nu 变压器阻抗压降百分数SSI81 Tca,ca,T26=K0=.= T10-315SIN2N%100).9330.69+(0cos(Vsinu=Ku)100%=.260.730.653+TT10TXTR%100)71377474526(0.+2.=018827.26.30=%830=. 精彩文档 实用标准文案 掘进变压器的电压损失为

20、VV6600.83 NT2V5.=5=V 损T100100 低压干线电压损失)(pLtan+U%=XR 002U10ekwP；电缆所带的负荷计算功率 PKP=ex 电缆带的所有设备额定功率之和，；kwPeK 需用系数，计算和选取方法同前；x 平均功率因数对应的正切值；tanU 低压电缆线路的额定电压；e)(X 电缆每公里电阻和电抗；kM/，R00L 电缆长度。km)(pLtanR+XU%= 002U10e()9350.52.2.29=.0990.597+0 20.661047.115 ）23(=0.597+0. 4.356827.10.80=%=8.9 V=59%=U6608.91b ，满足供

21、电质量的要求。V=+5964.5.=+V=VV551Tb 2、西五采区掘进干线电缆型号及其截面选择 ）最大长时工作电流（1S73 BA64I=ca66.0U33N（2）按长时允许电流初选截面 精彩文档实用标准文案 选择335+116电缆，查表得其长时允许电流为138A，符合要求。 （3）电缆截面的校验 查表得KBSG-315/6变压器负载损耗PW，阻抗电压2300=N， 690.sin=，653.933%=cos0=u0.73%.u=%=4uTrxTsSI Tca,T,ca=K= T-10SIN2NK变压器的负荷系数 T?10S变压器的计算功率 AKVTca,S 变压器的额定功率 AKVNP?

22、 变压器短路损耗 Nu变压器阻抗压降百分数 SIS73 Tca,ca,T24.K=0= T10-315SINN2+usinV=K(ucos)100%=0.24(0.730.65+3.9330.69)100%T10RXTTT=0.24(0.4745+2.71377)100%=0.243.18827=0.77% 掘进变压器的电压损失为 VV0.77660 NT2V.1=V5 损T100100低压干线电压损失 ()pLtanR+U%=X 002U10ekwP；电缆所带的负荷计算功率 PP=Kex电缆带的所有设备额定功率之和，； kwPeK需用系数，计算和选取方法同前； x 平均功率因数对应的正切值；

23、tan 精彩文档 实用标准文案 U 低压电缆线路的额定电压；e)(X 电缆每公里电阻和电抗；kM/，R00L 。电缆长度km)(pLtanU%=XR+ 002U10e()90.43.42.290.597=+0.099 20.661039.06 ）(0.597+0.23= 4.3568278.970.=%.4=7 V48.844U=6607.%=1b ，满足供电质量的要求。V53.94V=5.1+48.84=+V=V1Tb 3、风机干线电缆型号及其截面选择 （1）最大长时工作电流S19 BA=I=171ca6603U.3NS37 BA33=I=2ca663U30.N（2）按长时允许电流初选截面

24、分别选择325+116电缆，查表得其长时允许电流为113A，符合要求。 （3）电缆截面的校验 查表得KBSG-315/6变压器负载损耗PW，阻抗电压2300=N， 69.sin0=，65=93373=u0.%=u3.%0cos.%4=uTrxTsSI T,Tca,ca=K T-10SINN2 精彩文档实用标准文案 K变压器的负荷系数 T10?S变压器的计算功率 AKVT,caS 变压器的额定功率 AKVNP? 变压器短路损耗Nu变压器阻抗压降百分数 SIS19 Tca,ca,T06K=.=0 110-T315ISN2N+usinV=K(ucos)100%=0.06(0.730.65+3.933

25、0.69)100%TXRT10T1T=0.06(0.4745+2.71377)100%=0.063.18827=0.19%IS37 0.12 Tca,T,ca=K= 1-10T315ISNN2+usinV=K(ucos)100%=0.12(0.730.65+3.9330.69)100%TR10TX2TT=0.12(0.4745+2.71377)100%=0.123.18827=0.4% 风机变压器的电压损失为 VV0.19660 NT2VV251.= 1损T100100VV0.4660 NT2V.64V=2 2T损100100低压干线电压损失 ()pLtanR+U%=X 0012U10ekwP

26、；电缆所带的负荷计算功率 PP=Kex电缆带的所有设备额定功率之和，； kwPeK需用系数，计算和选取方法同前； x平均功率因数对应的正切值； tan 精彩文档 实用标准文案 U 低压电缆线路的额定电压；e)(X 电缆每公里电阻和电抗；kM/，R00L 。电缆长度km)(pLtanXRU%=+ 0102U10e()90.112.29.1050.828+=0 20.66109.9 ）.24=(0.828+0 4.356068.2=.31%5=2. V%=16.5=U6602.51b)(pLtanR=+XU% 0202U10e()4.2202.29105+0.0=.828 20.66108.8 ）

27、240.=(0.828+ 4.3560681.=2.02%.2=2 V%=14.52.U=660221b ，满足供电质量的要求。V.1716.V=264+14.52=+V=V1bT 水平掘进干线电缆型号及其截面选择4、-520 （1）最大长时工作电流S128 BAI=112ca6603U.3N（2）按长时允许电流初选截面 选择370+125电缆，查表得其长时允许电流为215A，符合要求。 （3）电缆截面的校验 精彩文档实用标准文案 查表得KBSG-315/6变压器负载损耗PW，阻抗电压2300=N， 690.sin=，65=3.933%=cos00u=.73%.u%u=4TTxrsSI Tca

28、ca,T,=K T-10SIN2NK变压器的负荷系数 T?10S变压器的计算功率 AKVT,caS 变压器的额定功率KVAN?P变压器短路损耗 Nu变压器阻抗压降百分数 SIS125 TTca,ca,4.=K=0= T-10315ISNN2+usinV=K(ucos)100%=0.4(0.730.65+3.9330.69)100%TXT10TTR=0.4(0.4745+2.71377)100%=0.43.18827=1.3% 掘进变压器的电压损失为 VV1.3660 NT2V588=V.= 损T100100低压干线电压损失 ()pLtan=XR+U% 002U10ekwP；电缆所带的负荷计算功

29、率 PP=Kex电缆带的所有设备额定功率之和，； kwPeK需用系数，计算和选取方法同前； x平均功率因数对应的正切值； tanU低压电缆线路的额定电压； e)(X ；电缆每公里电阻和电抗kM/，R00 精彩文档 实用标准文案 L 电缆长度。km)(pLtanXR+U%= 002U10e()6770.2.290.=0890.305+ 20.661046.2 ）.204=(0.305+0 4.3565090.=10.6%.4=5 V4%=35.64U=6605.1b ，满足供电质量的要求。V=.6444.22=V+V=8.58+35V1bT 5、水泵干线电缆型号及其截面选择 1）最大长时工作电流

30、（S315.5 BA=I=160ca143U31.N（2）按长时允许电流初选截面 选择370+125电缆，查表得其长时允许电流为215A，符合要求。 （3）电缆截面的校验 查表得KBSG-500/6变压器负载损耗PW，阻抗电压3300=%=4uNsIS ，69sin=0. ，TT,caca,65%=u0.66=u3.945=cos0.=K= TrTxT10-SIN2NK变压器的负荷系数 T10?S变压器的计算功率 AKVTca,S 变压器的额定功率 KVAN?P变压器短路损耗 Nu变压器阻抗压降百分数 S 精彩文档实用标准文案 IS315.5 Tcaca,T,631K.=0 T10-500SI

31、N2N%69)1000.65+3.945.cos+usin)100%=0631(0.660(V=KuTTXTT10R%72205)100(0.429+2.=0.631151056313.=0.%1.99= 掘进变压器的电压损失为 VV1140.991 N2TV68622=V=. 损T100100 低压干线电压损失)(pLtanR+%=XU 002U10ekwP；电缆所带的负荷计算功率 PKP=ex ；电缆带的所有设备额定功率之和，kwPeK 需用系数，计算和选取方法同前；x 平均功率因数对应的正切值；tanU 低压电缆线路的额定电压；e)(X 电缆每公里电阻和电抗；kM/，R00L 电缆长度。

32、km)(pLtan%U=XR+ 002U10e()5.52802.29305+0=.089.0 214101.264 ）2040.=(0.305+ 12.9965090.=20.3%3=10. V67.983660U=10.%=1b ，满足供电质量的要求。V986768622=V+V=V.+.=66890.1Tb 精彩文档实用标准文案 GB 82861996标准 6kV级干式变压器技术参数额定电短路阻空空负额定容联结%损损电高低kVA标%WWVkVUrUxUz1.20600504003.8163693/43.87310006001.0010003.90917000.852009502.53.9

33、0.73152301300Yy0Yd111500180033000.663.9452200/666300.6354000210054.96038000.655.4615.5230052001000610027000.615.96965.9727200320012501.50.576Yy01 2006.4778800390016000.55Yyn03 4506.56.4800.5151030045002000 注：负载损耗值和短路阻抗值为H级绝缘材料参考温度145时值。 六、-400西变电所高低压开关选择 1、高压开关选择 -520水平为新延伸区域，形成系统后，需选用三台MD155-306水泵水

34、泵，故选用PJG-100/6、PJG-200/6高防开关；-520水 精彩文档实用标准文案 平形成系统后，将单独进行采掘风供电，选用PJG-200/6、PJG-100/6、PJG-100/6高防开关，西五采区采掘风单独供电，选用PJG-200/6、PJG-200/6、PJG-100/6高防开关另有两台高防开关备用；-400西变电所共计14台高压隔爆配电开关。 -400西变电所根据负荷大小选用开关的电流比分别为：PJG-300/6、PJG-200/6、PJG-150/6、PJG-100/6。 2、低压开关选择 （1）采区供电电压为660V，选用低压开关的额定电压等级为660V及以上； （2）开关

35、的额定电流应大于或等于电气设备长期工作电流； （3）低压馈电总开关及分路开关选用KJZ-400、BKD19-4001型； （4）控制电动机的开关根据电机功率大小分别选用QBZ-200（120、80）真空磁力起动器； （5）需正反转控制的绞车等，选用QBZ-200(80)N真空磁力 起动器； （6）向照明或信号供电的选用ZBZ-2.5M照明信号综合保护装置； （7）所有开关的保护必须齐全有效，满足煤矿安全规程、煤矿安全质量标准化等要求。 八、高压设备保护整定计算 1、采煤用KBSG-315/6变压器控制用高压隔爆配电装置整定值： 精彩文档 实用标准文案 S81 315A=I8)(315E6U33变压器控制用高压隔爆配电装置整KBSG-315/62、西五掘进用 定值：S73 315A=I8=)315E(6U33变压器控制用高压隔爆配电装置整3、KBSG-315/6掘进局扇用