供电系统设计统一样板

1、目录一采区、工作面概况 2二选择变压器 2某矿 02205 运顺、 02206 回顺掘进供电系统变压器统计报表 3三拟订供电系统图 3四选择高压配电装置 4五选择高压电缆 5六选择低压开关、起动器 8某矿 02205 运顺、 02206 回顺掘进供电系统低压开关统计报表 9七选择低压电缆 9(1) 依据通过电缆的工作电流初选 10(2) 正常运行时回路电压损失校验 11(3) 电机起动时端电压校验 12某矿 02205 运顺、 02206 回顺掘进供电系统低压电缆统计报表 14八短路电流计算 15某矿 02205 运顺、 02206 回顺掘进供电系统短路电流统计报表 17九高压开关保护装置整定

2、 1717十低压开关和移变高馈保护装置整定某矿02205运顺、02206回顺掘进供电系统开关整定明细表 19十一绘制供电系统图和机电设备布置图 20十二主要参考依据 20.采区、工作面概况采区、工作面地质条件，采煤方法、巷道布置以及机电设备容量、分布情况，采区变电所及采掘工作面配电点位置。工作面巷道布置如图。.选择变压器1) 主要用电负荷统计表序号设备名称电动机额定容量(kW)额定电压(V)安装台数工作台数设备容量(kW)功率因数主要技术参数14E00-2250-WT 锚杆机90114011900.852JOY12CM15-10D 连续采煤机5531140115530.85310SC32-48

3、B 梭车88114011880.854GP460/150 给料破碎机1566011150.855皮带电机160660111600.856张紧绞车电机46601140.857工作面排水系统4066011400.858DBKJNO6.0 风机30660841200.852) 确定工作面变压器容量、台数根据综合技术、经济指标，确定变压器容量及台数。台数为4台。If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

4、 If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

5、II#计算公式及参数:Kx汉瓦PeKx汽瓦Fe视在功率计算公式： S x e x - Ks;cos®cos®S :视在功率；Kx:需用系数；'Pe :负荷总功率（kW）；cos :加权平均功率因数；Ks :同时系数If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

6、 If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#该计算公式来源于煤矿电工手册（修订本）-矿井供电下册第 348页变压器：KBSGZY1250负荷额定总功率

7、V Pe : 731 (kW);最大电机功率 Ps: 250 (kW);250需用系数根据综采工乍面设置：2。.4+0.6 x 737 = 0.605K P0.605 X731视在功率计算：$=丄2匸心20”250选择变压器为：盐城移变-1250/10/1.2校验结果：合格某矿02205运顺、02206回顺掘进供电系统变压器统计报表编号型号视在功率是否合格KBSGZY1250盐城移变520.3合格-1250/10/1.2三. 拟订供电系统图原则(1) 在保证供电可靠的前提下，力求所拟图中使用的开关、电缆等设备最省。（2 ）尽可能由一台变压器向一个生产环节或工作面的机械供电，以便缩小事故所引起的

8、停 电范围。（3）对单电源进线的采区变电所，当其变压器不超过两台且无高压馈出线时，通常可不设 电源断路器；而当其变压器超过两台并有高压馈出线时，则应设进线断路器。（4）在对生产量较大的综合机械化工作面或下山排水设备进行低压供电时，应尽量采用双 回路高压电源进线及两台或两台以上的变压器，使得当一回线路或一台变压器发生故障时， 另一回线路或另一台变压器仍能保证工作面正常生产及排水供电。（5）对第一类负荷为高压设备（如高压水泵）或变压器在四台以上（即采掘工作面较集中的盘区）的采区变电所，因其已处于能影响矿井安全的地位，故应按前述井下主要变电所的接线原则加以考虑。（6）变压器尽量采用分列运行。这是由于

9、当采用并列运行时，线路对地电流的增加会对安全造成威胁；电网绝缘电阻的下降可使漏电继电器的运行条件恶化，在发生漏电事故时又会因一台检漏继电器控制两台变压器的馈电开关， 而使停电范围加大，从而使可靠性降低之故。（7）一个开关只能控制一种用电设备，容量愈大的开关，应排得离电源愈近。（8） 为了防止采用局扇通风的工作面的沼气爆炸事故，根据风电沼气闭锁系统技术规范规定，对高沼气及沼气突出的矿井，局扇的供电系统应装设专用变压器、专用电缆、专用高低压开关配检漏继电器、以及因停风或因沼气超限均需切断掘进工作面的电源的闭锁系统。对低沼气矿井局扇，仅实行风电沼气闭锁。由于局扇独立于其它供电设备线路，故不受其它电气

10、设备故障（如漏电，短路等）跳闸的影响。初步拟定供电系统图。四. 选择高压配电装置1）按电气参数选择原则：（1）高压配电装置的型式应符合煤矿安全规程中规定的设备选用的有关要求，以及在 国标矿山电力装置设计规范中的有关规定。（2）井下高压配电装置的额定电压应与井下高压网络的额定电压等级相符，即设备的额定 电压不应小于其装设处的额定电压。2）校验断流容量原则：（1）由高开保护的最大三相短路电流计算的短路容量应小于矿用高开断流容量。（2）当井下采用非矿用断路器时，其额定开断容量折半使用。五. 选择高压电缆根据煤矿安全规程的规定，向移动变电站供电的高压电缆，应选用矿用监视型高压双屏蔽橡套电缆。1）按允许

11、持续电流选择截面If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

12、 II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数:最大持续工作电流计算公式:.心吃pe1 gmax ''VUcosIgmax :最大持续工作电流（A）; Kx :需用系数；、pe :负荷总功率（kW）；Ue :工作电压（kV）；COS ：功率因数If If If If If If If If If If If If If If If If If If

13、 If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

14、II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#该计算公式来源于煤矿电工手册（修订本）-矿井供电下册第 370页2）按经济电流密度校验If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

15、 If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数：按经济电流密度选择截面公式：A =n x JA :所需截面（mm2）；Ic:持续工作电流（A） ； n

16、:工作的电缆根数;J :经济电流密度（A/mm 2）If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

17、 II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#该计算公式来源于煤矿电工手册 （修订本）-矿井供电下册第 349页3）按短路时的热稳定性校验If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If I

18、f If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

19、 II II II II II II II#计算公式及参数：按热稳定性选择截面公式：A = ld3）1CA :所需截面（mm2）;ld3）:电缆末端三相短路电流（A）;t:短路假想时间（s）;C :热稳定系数If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If I

20、f If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#4）按正常负荷和发生事故时的电压损失校验If If If If If If If If If If If If If If If If If

21、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II I

22、I II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数:电压损失计算公式：.：UK x P L二一（R。X。tg）U e=U :电压损失（V）;Kx:需用系数；、Fe :负荷总功率（kW）;L :电缆长度（m）;Ue :工作电压（kV）;R0 :每公里电阻（Q）X。：每公里电抗（Q）;tg：功率因数对应的正切值If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

23、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II I

24、I II II II II II II II II II II II#该计算公式来源于煤矿电工手册（修订本）矿井供电下册第 371页电缆：高压进线1、电缆基本参数编号：进线；型号：MYPTJ3 X50;长时载流量：170 （A）;长度：2300 m ;电压 Ue: 10 （ kV）;负荷功率送 Pe : 1235 （ kW）;2、按持续工作电流计算与校验需用系数Kx : 0.521 ;负荷总功率a Pe : 1235（kW）;工作电压Ue : 10（kV）;功率因数 COS : 0.85Kx 沃送巳 0.521 X1235lgmax= = T= 43.7 <170 （A ）；V3 XUC

25、OX10 >0.85校验结果：合格3、按电压损失计算与校验需用系数Kx : 0.521 ;负荷总功率a Pe: 1235(kW); 电缆长度L :2300(m);工作电压Ue : 10(kV); 每公里电阻 Ro : 0.42( Q)每公里电抗 Xo : 0.08( Q);功率因数对应正切值tg: 0.62Kx汉E Pe汉L电压损失绝对值：.：U -(R0 X0 tg :)U e0.521 X1235 >2300 &0.42+0.08 >0.62)=69.5 <500 (V);10 X1000校验结果：合格4、按经济电流密度计算与校验持续工作电流Ic : 43.

26、7(A);工作电缆根数n : 3 ; 经济电流密度J : 2(A/mm 2)Ic 43.7计算所需电缆截面：A = 21.85 <50 (mm2);2 J 1 >校验结果：合格5、按热稳定性计算与校验(3)三相短路电流Id : 3768.14(A);短路假想时间t : 0.25(s);热稳定系数C : 93.4 V?/02?计算所得电缆截面：A = ld= 3768.14 >= 20.17 <50 (mm2);C93.4校验结果：合格六. 选择低压开关、起动器原则:(1)依据规程，进入采区巷道的用电设备均需采用防爆型(2)满足额定电流、额定电压的要求(3 )以下几类开关

27、应按需要选用：馈电用总开关和母线的分断开关局部通风机、一般设备、远方控制和集中闭锁控制的开关煤电钻用的变压器开关应选用综合保护器需控制正、反转机械的开关某矿02205运顺、02206回顺掘进供电系统低压开关统计报表编号型号额定电压保护装置额定电流七. 选择低压电缆1)确定电缆型号、芯线根数原则：(1) 低压电缆的型号及电压等级，要在符合煤矿安全规程的前提下，根据实际用电设 备的要求，电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。(2) 固定敷设的动力电缆应采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯绝缘电缆或不燃性橡 胶电缆(3 )移动式和手持式设备应使用专用的不燃性橡胶电缆(4 )选择使用带有分相屏蔽的橡胶绝

28、缘屏蔽电缆(5) 动力用橡套软电缆一般选用四芯(6) 信号电缆要按控制、信号、通信系统需求决定，并留有备用芯线(7) 橡胶电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼做其他用途2) 确定电缆长度原则：(1) 铠装电缆：巷道长度X1.05(2) 固定敷设的橡套软电缆：巷道长度X1.1(3) 移动设备用的橡套软电缆：使用长度+机头部分的活动长度(35m )3) 确定主芯线截面(1)依据通过电缆的工作电流初选原则：低压电缆严禁采用铝芯正常工作负荷电流应W电缆允许持续电流If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

29、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II I

30、I II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数：KxT Fe长时负荷电流计算公式：lw ：(A)；為汉Ue汉COS®lw :长时负荷电流(A) ; Kx :需用系数；、Fe :负荷总功率(kW)；Ue :工作电压(kV) ；cos :功率因数If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

31、 If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#该计算公式来

32、源于煤矿电工手册(修订本)-矿井供电下册第 370页电缆：变压器1250馈出工作电压Ue : 1140 （V）； 负荷总功率 7 Pe : 731 （kW）；需用系数Kx : 0.605 ;功率因数COS' : 0.85长时负荷电流Iw0.605 X731 X1000寸3 X140 X0.85=263.5 <265选择电缆为： MYP-0.66/1.14-3X95 ，长度为：900 m校验结果：合格（2）正常运行时回路电压损失校验原则：正常运行时，回路的电压损失应W额定电压的7%10%If If If If If If If If If If If If If If If If

33、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II I

34、I II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数:长时负荷电流:_ CT Pw 3 Ue cos :电压损失：U ->：:3 Iw L (R COS X0 sin )Kx ' Pe L(f X。tg J(V)；Iw :长时负荷电流（A） ; Kx :需用系数;、Fe :负荷总功率（kW）；Ue :工作电压（kV）;COS：功率因数；U :电压损失（V）；L :电缆长度（m）；R0 :每公里电阻（Q）； X。：每公里电抗（Q）;tg：功率因数对应的正切值If If

35、 If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

36、II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式来源于煤矿电工手册 （修订本）-矿井供电下册第 371页。回路编号：采煤机回路变压器编号：KBSGZY1250;电压损失绝对值：.Ub =U2e '：二：(u r COS Ux sin :) = 12 XQ.42 N0.592 X0.85+4.4609 >0.53)=14.32 (V);第一段低电缆编号：变压器1250馈出；电压损失绝对

37、值:K ： 丁 P Lx e(R0X。tg)Ue0.605 X731 X900 > 0.2301+ 0.075 >».62)1140= 96.57 (V);第二段低电缆编号： 采煤机前；电压损失绝对值:P-L(Ro Xo tg JUe0.671 X553 X160 X 0.2301+ 0.075 X0.62)1140= 14.41 (V);回路电压总损失U =14.32+96.57+14.41= 125.3 >117 (V);校验结果：不合格。(3)电机起动时端电压校验原则：距采区变电所最远、容量最大的电动机(如采煤机、工作面输送机等)启动时端电压应额定电压的75%

38、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II I

39、I II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数：电机起动阻抗：Zq 起动时电机相电阻：起动回路总电阻：电机实际起动电流：电机实际启动电压U t：空载相电压；Rt :变压器电阻；I qe :电机额定起动电流Rq =Zq COS；电机相电抗:Xq 二 Zq Sin :；'、R 二 RtR1Rq ;总电抗:I U2I sq、X 二 XtXiXq ；:Up3 C R)2('

40、; X)i3 ISq Zq(V)；U 2e ：变压器二次侧额定电压;Xt :变压器电抗；,；Isq :电机实际起动电流,；Ue :电机额定电压； cos':起动功率因数;Zq :电机起动阻抗；Rq、Xq ：电机起动相电阻、电抗；'、R :起动回路总电阻； '、X :起动回路总电抗；If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

41、If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式来源于煤矿电工手册（修订本）矿井供电

42、下册第 376页。回路编号：采煤机回路电机起动端电压计算:电机额定电压Ue : 1140 (V)；电机额定起动电流Iqe : 1207.5 (A)；电机起动阻抗：ZqUe11400.545076JlqeX1207.51 ；起动功率因数cos:0.5 ;起动功率因数的正玄值sin :：0.866 ；起动时电机相电阻：Rq 二 Zq COS ： = 0.545076X).5= 0.272538；起动时电机相电抗：Xq =Zq Sin = 0.545076XJ.866 =0.472036 门；变压器相电阻 R : 0.0068门；相电抗XT : 0.0514门;低压电缆电阻 R : 0.243906

43、门；电缆电抗X1 : 0.0795门;起动回路总电阻：' RhRt R1 Rq = 0.0068 +0.243906 +0.272538 = 0.523244 门； 起动回路总电抗：' X =XT X1 Xq = 0.0514 +0.0795 +0.472036 = 0.602936 门； 变压器二次侧额定电压 U2e : 1.2 (kV)；变压器空载相电压 U 2 : 1.2 (kV)；1.2 X1000电机实际起动电流：0.523244) 2+(0.602936) 2：U 2sq(瓦 R)2 +(瓦 X)2867.85 (A)；电机实际起动电压：U p = 3 Isq Zq

44、 =3 X867.85 >0.545076 = 819.33 (V)；U819.33电机起动端电压百分数：1 = 71.87 %<75%Ue 1140校验结果：不合格。某矿02205运顺、02206回顺掘进供电系统低压电缆统计报表编号型号额定电流工作电流长度是否合格八. 短路电流计算If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If

45、 If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II#计算公式及参数:两相短路电流:Id2)Ue(A);2

46、£ R)2 (' X)2三相短路电流:(3)1 dUe(A);3 ；C R)2 (' X)2短路回路内一相电阻值的总和:Ri"b很巳;短路回路内一相电抗值的总和Xix =XxXb X2K/Kb;Ue :变压器二次侧额定电压;Rb、Xb :变压器的电阻、电抗;Kb ：矿用变压器的变压比;Xx :根据三相短路容量计算的系统电抗值;Ri、Xi :高压电缆的电阻电抗值;R2、X2 :低压电缆的电阻电抗值;If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If I

47、f If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

48、 II II II II II II II II II II II II II II#3页，煤矿电工计算公式来源于煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则第 手册(修订本)-矿井供电下册第 856页。回路序号：采煤机回路变压器变压器编号：KBSGZY1250 ;型号：盐城移变-1250/10/1.2 ;短路容量Sd : 100 (MVA);变压比：Kb二Up =UeUe U:8.33 ;系统电抗值：Xx- = 0.0144 ( Q);Sd变压器每相电阻 Rb : 0.0068 Q;每相电抗Xb : 0.0514 Q;低压电缆第一段低压电缆编号：变压器1250馈出；型号：MYP-0.66/1.14

49、-3X95;长度：900 m;第一段低压电缆电阻：r 二r0 L =0.2301 X900 X10-3 = 0.20709 (Q);第一段低压电缆电抗：X = X0 汉 L = 0.075 X900 X0-3 = 0.0675 (Q);第二段低压电缆编号：采煤机前；型号：MYP-0.66/1.14-3X95;长度：160 m;第二段低压电缆电阻： r 二 r0 L =0.2301 X160 X10-3 = 0.036816 ( Q);第二段低压电缆电抗：x = x0 XL =0.075 X160 X10-3 = 0.012 ( Q);低压电缆总电阻：R2 = 0.243906 Q;低压电缆总电

50、抗： X2 =0.0795 Q;短路回路内一相电阻值的总和：R1RKb KbRbR2 =08.33 X8.33+0.0068+0.243906=0.250706 (Q);短路回路内一相电抗值的总和:X1X =Xx1 XbK肿KbX2=0.0144+0+0.0514+0.07958.33 X8.330.1453 (Q);短路电流计算(短路点名称：采煤机):两相短路电流:Ue2 r r)2 r x)21.2 X10002 X 0.250706 2+0.1453 2=2070.62 (A);三相短路电流:1.2 X10002+0.1453 2=2390.95 (A);某矿02205运顺、02206回

51、顺掘进供电系统短路电流统计报表短路点名称两相短路电流三相短路电流Id12509070.2410473.41采煤机2070.622390.95梭车1175.041356.82锚杆机1175.041356.82Id6309827.4711347.78破碎机820.03946.89皮带机6818.427873.24风机专用移变9827.4711347.78风机前3863.454461.12九. 高压开关保护装置整定十.低压开关和移变高馈保护装置整定If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If If IfII II II II II II II II II II II II II II II II II II II I