井下供电设计说明书

1、、7310工作面电气技术数据:设备名称台数电压单机功率额定 电流启动电流总功率备注采煤机111402 X 300+2X 40+202X188+662X1034700工作溜12X3152X 1902X1235630转载溜1200122796200破碎机111067400110乳化液泵212578486250加压泵1452818745头部皮带机16601601841196160一部皮带机12X 1602X 1842X1196320横管溜1404526040注水泵1303319830皮带涨紧22X42X 4.842X31.48调度绞车14045295.140调度绞车111.413.79611.4调度

2、绞车55X255X285X 196125煤电钻11271.29541.21140V 系统总功率：1935 (KVV660V系统总功率：735 (KW、变压器容量的选择计算:(一)、1140%统变压器的选择：根据公式：S=KxX 2 pe/COSF pjCOS 乎 pj 取0.71、总容量计算Epe= 1935(Kw)需用系数：Kx =0.4+0.6 X 315/1935=0.5S=0.5 X 2450/0.7=1293 (KVA)为保证供电质量和实际设备情况选 KBSGZY-1000/够变二台，编号1#、2#1#移变供：采煤机、转载机，破碎机，1010KW2#移变供：工作溜、乳化液泵、加压泵，

3、925KW2、移变校验：1#移变校验：总容量=1010KVV COS pj取0.7,需用系数：Kx =0.4+0.6 X 250/1010=0.55则：S=0.55X1010/0.7=794(KVA)<1000KVA( 合格)2#移变校验：总容量=925KW COS pj取0.7,需用系数：Kx =0.4+0.6 X 315/925=0.6贝U: S=0.6X925/0.7=792(KVA) <1000KVA ( 合格)(二)660摩统(回进风)变压器的选择：总负荷：Epe=780 (K®，其中最大负荷 Pmax=160(Kw)需用系数：Kx=0.4+0.6 x Pmax

4、/E pe=0.4+0.6 X 160/780=0.52则：S= Kxxpe /COSWpjCOSTpj 取0.7=0.52 x 780/0.7=580(KVA)为保证供电质量选KSGZY-630/能变一台，编号为3#,供进回风系统。校验：因 S=580<630KVA 故合格。三、高压电缆的选择计算：为保证供电质量选3根(编号为1#、2#、3#)供电电缆，1#电缆供1#移变，2#电缆 供2版变，3#电缆供3#移变。(一)按经济电流密度选择电缆截面：1、根据公式：Ig=Kx x » Ie/ K b,计算长期最大工作电流：1#电缆:1# 移变：Kx=0.55则 Ig1= Kx X

5、2 Ie/ K b =0.55 X 631/5=69.41(A)2#电缆:2# 移变：Kx=0.6则 Ig2= Kx X E Ie/ Kb =0.6 X 486/5=58.3(A)3#电缆：3# 移变：Kx=0.52则 Ig2= Kx X E Ie/ Kb =0.52 乂 754.1/8.7=45.07(A)2、按年最大负荷利用小时大于5000,选电缆的经济电流密度：查矿用电缆表137,取Ij=2(A/mn2),则经济截面为：1#电缆：Sj=Ig/Ij=69.41/2=34.705 mm 22#电缆:Sj=Ig/Ij=58.3/2=29.15 mm 23#电缆:Sj=Ig/Ij=45.07/2

6、=22.535 mm 2根据以上计算：1#、2#电缆选煤矿用高压橡套软电缆：MGSP-3 35型电缆1000m3#电缆选煤矿用高压橡套软电缆：MGSP-3 35型电缆200m(二)按长期允许载流校验电缆截面：公式：K1XK2X K3X Iy>Ig式中：K1电缆的环境温度系数，查矿用电缆附表 216,取K1 = 1K2一直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取 K2=1K3多根电缆并列敷设时的修正系数，取 K3=1Iy一电缆的长时允许电流；查矿用电缆附表 2-14校验：1#电缆：Iy=190(A)>69.41(A)(符合要求)2# 电缆：Iy=190(A)>58.30(A)(符合要求)

7、3#电缆：Iy=190(A)>45.07(A)(符合要求)四、低压电缆的选择(一)、1140v系统电缆的选择：1、采煤机电缆的选择：a、电缆的长度：移变距采煤机最远端为 400 (M)则:Ls=1.05 X400 = 420(m),取Ls=420 (M 。b、按长时允许电流选择电缆截面：计算电缆的实际长时最大工作电流IgIg = Kxx Ie=0.55 x ( 188+66) = 139.7 (A)根据Iy>Ig ,故选MCPQ3 70+1X25型电缆两根，长度为2X250M,一根使用，一根 备用；为满足供电质量和继电保护要求，采煤机干线电缆选MPQ3 95+1X25型电缆 两根，

8、长度为2X200M该电缆长时允许电流为215(A)和260 (A) >139.7 (A),符合 要求。c、按允许电压损失校验电缆截面：正常运行时，1140Vfe网最大允许电压损失，最远端为10%,即:Umax= 1200-1140X90%= 174 (V)变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1000-6/1.2干变的技术参数为U% = 6%, P= 6100 (w)贝U: Zb=U% x Ue2/Se = 0.06 X 12002/ (1000X 1000)IeQ=775.5+188+66+122+67 =1198.5 (A)= 0.864 (Q)Rb =PX Ue2/Se2=6100

9、x 12002/ (1000X 1000) 2= 0.0088 (Q)Xb= Zb2-Rb2= 0.086 (Q)则:Ibg =KxX 2 Ie=0.55(2 x 188+66) =243.1 (A)CO型pj =0.7 ,则Sin Wpj =0.714根据公式：Ub=V3 xIbgx (Rbx CO型 pj+Xbx SinTpj)= 6x243.1 x (0.0088X0.7+0.086 x 0.714)= 28.45 (V)电缆的电压损失：查表得UCPQ3< 70-1+25型电缆Ro = 0.346 (Q/Km) , Xo= 0.078 (Q /Km)则 R1 =0.346 X 0.

10、42 =0.15 (Q)X1 =0.078 X0.42 =0.03 (Q)Ul=V3xIg x (R1X COSpj+X1 x Sin Wpj ) =26.8 (V)总的电压损失U= Ub+Ul= 28.45+26.8 =55.25 (V) < 174 (V)(校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75% ,1140V最大允许电压损失为：1140X 25% = 285 (V)因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75%计算，起动时Cos W pj取0.5, 相应Sin Tpj取0.87已知 Iq = 1034

11、 (A)则IQ =75% X Iq =775.5 (A)则： UbQ=V3 x IeQ x ( Rbx CosW pj+Xb x Sin 乎 pj )=V3 X 1198.5 x (0.0088 x 0.5+0.086 乂 0.87 )= 164.76 (V)UlQ=V3 XIQX (R1X Cos¥pj+X1x Sin Wpj )=V3 X 775.5 x (0.09 X0.5+0.02 X0.87)= 83.8 (V)起动时总的电压损失：UQ UbQ+ UlQ= 164.76+83.8= 248.56 (V) < 285 (V)(校验合格)2、工作溜电缆的选择：a、电缆的长

12、度：移变距工作溜机尾电机约430 (刈，距机头电机约240 (刈贝U: Ls1 = 1.05 X430=451 (M),取Ls = 450 (M),Ls2 =1.05 X240=252 (M),取Ls = 250 (M)b、按长时允许电流选择电缆截面：工作溜单机持续电流为Ig = KxIe=0.734 x 190=140 (A)为保证供电质量选MPQ3 70型电缆2根，机尾长度为250M机头长度为50M工作溜干线电缆选MPQ395型电缆2根，长度为2X200M该电缆长时允许电流为215 (A) >140 (A),符合要求。干线电缆长时允许电流为：2X260 (A) >kx(2 X

13、190+78+28)=0.734 X 486=356.7 (A)，符合要求。c、按允许电压损失校验电缆截面：(1)、变压器的电压损失：已知 Rb = 0.0088 (Q) , Xb= 0.086 (Q) , CO型 pj =0.7 , Sin Wpj =0.714Ibg=0.734(2 X 190+78+28)=355.2 (A)则：Ub=V3 xibgx (Rbx CO坪 pj+Xbx Sin Wpj )= 73x355.2 x (0.0088 X0.7+0.086 x 0.714)= 41.3 (V)(2)、电缆的电压损失：查表得 MPQ3X 70型电缆 R0 =0.346 (Q/Km)

14、, Xo= 0.078 ( Q /Km)R1= 0.346 X 0.26 =0.09 (Q)X1 = 0.078 X 0.26 =0.02 (Q)则； Ul=V3xIg x (R1X CO型 pj+X1 x SinTpj)= V3X486X (0.09 X0.7+0.02 X0.714)= 64.8 (V)总的电压损失U= Ub+Ul= 41.3+64.8= 106.1 (V) < 174 (V)(校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：起动时CosTpj取0.5 , 相应SinTpj取0.87已知 Iq =1235 (A)则IQ = 75% X Iq =926 (A)IeQ=92

15、6+190+78+28 =1222 (A)则：起动时变压器的电压损失：UbQ =、3 x IeQ x (Rbx CosW pj+Xb 乂 Sin 乎 pj )= V3x 1222X (0.0088 X0.5+0.086 X0.87 )= 168.05 (V)起动时电缆的电压损失：UlQ=V3 XIQX (R1X CosWpj+X1 x Sin Wpj ) =V3 x 926 x (0.09 X0.5+0.02 X0.87)= 100.07 (V)起动时总的电压损失：UQ= UbQ+ UlQ= 168.05+100.07= 268.12 (V) < 285 (V)( 校验合格)(3)、转载

16、机、乳化液泵、破碎机电缆的选择：按长时允许电流选择电缆截面已知它们的长时工作电流分别为122 (A)、78 (A)、67 (A)为保证供电质量选MPQ3 70型电缆三根，长度分别为：15M 10M 30MMCPQ3 70型电缆 Iy=215 (A) >122(A);78 (A) , 67 (A);符合要求(二)、660Vg统电缆的选择：1、回风系统电缆的选择a按电压损失选择干线电缆截面(1)、变压器的电压损失：根据综采电气设备正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为10%即：Uy=690-660X 0.9=96(v)正常运行时变压器的电压损失4 Ub查综采电气设备得 KSGZY-

17、630/6移变的技术参数为： U%=5.5%, P=2300(W)则:Zb= U% x Ue2/Se _2= 0.055 X 690 /630= 0.0302 (Q )Rb =PX Ue2/Se2= 2300X 6902/630= 0.0036 (Q)Xb=Zb2-Rb2 =0.023 (Q)Ibg =kx (25+25+45+33 =0.52 x 128=66.5CO&pj =0.7 ,则Sin Wpj =0.714根据公式：Ub=V3x Ibg x (Rbx CO坪 pj+Xbx SinTpj)= V3x66.5 x (0.0088X0.7+0.086 x 0.714)= 35.5

18、7 (VO(2)、电缆的电压损失：查表得 MPQ3X 70型电缆 R0 =0.346 (Q/Km) , Xo= 0.078 ( Q /Km)R1=0.346 X 0.1 =0.0346 (Q)X1 = 0.078 X 0.1 =0.0078 (Q)则； Ul=V3xIg x (R1X CO型 pj+X1x SinTpj)= V3x 128X (0.0346X0.7+0.0078 X0.714)= 6.56 (V)的电压损失U二 Ub+ Ul= 35.57+6.56= 42.13 (V) < 96 (V)(校验合格)b按长时工作电流校验干线电缆截面计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igma

19、xIgmax=66.5 (A)U-3X70+1X 16型电缆的：Iy=215 (A) >66.5 (A)(符合要求)2、进风系统电缆的选择a干线电缆的选择按电压损失选择干线电缆截面根据综采电气设备正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为即：Uy=690-660X 0.9=96(v)正常运行时变压器的电压损失4 Ub查综采电气设备得KSGZY-630/6移变的技术参数为： U%=5.5%, P=2300(W)则：Z仁 U% x UJ/Se = 0.055 乂 6902/630= 0.0302 (Q )Rb = PX Ue2/Se2=2300x 6902/630= 0.0036 (Q

20、)Xb= Zb 2-Rb2 = 0.023 ( Q )Ibg =kx (3X184+45+45+25+25 =0.52 x 692=359.8CO&pj =0.7 ,则Sin乎pj =0.714根据公式：Ub=V3 x Ibg x ( Rbx CO坪 pj+Xb 乂 Sin Wpj )=V3 X 359.8 X ( 0.0088 乂 0.7+0.086 乂 0.714) = 42.28 (V)b按长时工作电流校验干线电缆截面计算干线电缆的实际长时最大工作电流IgmaxIgmax=359.8 (A)U-3X70+1X 16型电缆2根的：10%Iy=2 X215 (A) 359.8 (A)

21、(符合要求)五、短路电流的计算：(一)、高压(6KV短路电流的计算：(短路点见附图)所经线路：芦北入井：M-YJV23Xl50-750m-芦北中配：M-YJ%3X 150-1250m- 芦北二配：MGSP3X351000m- 7310配电点-设备列车、移变-工作面进风 设备1、求电源电抗Xy:芦北中央配电室高开处的短路容量为 Se= 100 (MVA ,Up=6300 (V)根据公式：Xy=Up2/Se = 63002/100 x 106 = 0.3969 ( Q )2、线路阻抗：(1)求入井电缆的阻抗：已知 L0=750/2=375 (项，查矿用电缆表1-39得：R 0=0.143 (Q/k

22、m) , Xo=0.06 (Q/km)则：R=RoX Lo=0.143X 0.375 =0.054 (Q)X 0=XoX Lo= 0.06 X0.375 = 0.023 (Q)(2)、求芦北中央配电室到芦北二配电缆的阻抗 R1、X1:已知L 1 = 1250 (n),查矿用电缆表1-39得Ro=0.134(Q) , Xo=0.06 (Q)则：R=ROX L=0.143 X 1.25 =0.18 (Q)X1 = XoX L1 = 0.06 X 1.25 =0.075 (Q)3、计算高压短路电流：计算八号煤配高压开关处do点短路电流：已知：Up = 6300 (V), 根据公式：Id=Up/点x

23、J (工郎+ (工R)2Id =Up/2 x -二1/2 xid=0.866 Id ERo= R+R = 0.054+0.18 =0.234 (Q)EXo= X+X+X =0.3969+0.023+0.075 =0.4949 (Q)_ J则：Id0(3) = Up成x 卜工R)2+工灯=6300/ (1.732 xVq.2342+0,4949=6300/ (1.732 X V0 055+0.245=6300/1.732=6300/0.9526=6613(A)Id 0(2)=( 由/2 ) X 6613= 5727 (A)(二)、低压短路电流的计算：(短路点见附供电图，采用查表法)1、1140强

24、路电流的计算：(1)、6000Vt源系统电抗的换算长度：(查煤矿整定系则)Lxt=10.46m(电压为 690v)Lxt=31.63m(电压为 1140v)(2)、6000Vt缆线路的换算长度：(从产北中配入井至产北二配)L1=750/2 (入井)+1250 (至芦北二配)=1625X 0.0128=20.8m(3)、6000Vt套软电缆的换算长度：L2=0.054X1000=54m(4)、6000原统总的换算长度：Lz= Lxt+L1+L2=31.63+20.8+54=106.43mLz= Lxt+L1+L2=10.46+6.8+3.4=20.7m计算各点短路电流：1#变压器二次出口 d1点

25、短路电流：已知Lz=106.43m , Id1 =5148 (A)2#变压器二次出口 d2点短路电流：已知Lz=106.43m , Id2 =5148 (A)(5)、计算采煤机最远端d8点短路电流：1140肝线电缆的换算长度：Lh=1/2 (200X 0.53) =53m1140赖荷电缆的换算长度：Lh=250X 0.73 ) =182.5m,因此，最远端d4点的换算长度和短路电流为：Lh=106.43+53+182.5=342m,Id5 =2964 (A)(6)、计算工作溜最远端d7点短路电流：同理，因电缆长度、截面和电压均相同，所以Lh=342m,Id5 =2964 (A)2、660V系统

26、的短路电流计算(短路点见附图，采用查表法)：(1)、6000Vfe源系统电抗的换算长度：(查煤矿整定系则)Lxt=10.46m(电压为 690v)(2)、6000Vfe缆线路的换算长度：(从芦北入井芦北二配)L1=750/2 (入井)+1250 (至八号煤中配)=1625X 0.0042=6.8m(3)、6000Vfe套软电缆的换算长度：L2=0.017X200=3.4m3#变压器二次出口 d3点短路电流：6000V统总的换算长度：所以，Id3 =7580 (A)(4)、回风系统：回风系统最远端d4点电缆总的换算长度：Lh= (180+750) x 0.73=678.9m,Id4 =1061

27、(A)(5)、进风系统：二部皮带机头处d6点短路电流计算：皮带机电缆的换算长度：Lh=100*0.73=73m,Id6 =5440 (A)进风最远端d5点短路电流计算：皮带机电缆的换算长度：Lh=810*0.73=591m,Id5 =1213 (A)六、高压开关的选择与计算：(一)高压开关的选择1、计算工作面正常时的最大工作电流Igmax已知：2 pe=2670(Kw) Ue=6(Kv)Kx=0.4+0.6 X 315/2670=0.47 , CosWpj=0.7贝U：Igmax=KxX »pe/(«3 xUeX COSpj)=2670 X 0.47/( 一-X 6X 0.

28、7) =172.5A2、选择高开：根据额定电压与以上计算的电流，结合使用地点配电室已安装开关情况，选 用高压隔爆真空配电开关3台，型号为：BGP9L-200该开关二台，BGP9L-100亥开关 一台；额定电压Ue=6Kv短路容量Se=100(MVA),刎钟热稳定电流为10KA,额定动稳 定电流为25(KA).3、按短路电流校验高开的开断电流：如前计算，最大三相短路电流为Id =8753(A) <10KA (符合要求)4、按热稳定性校验：5、根据公式:Irw nIdx ( Tj/Tw ) 1/2 校验式中：Irw-2秒种承受的热稳定电流，Irw=10(KA)Tw-热稳定电流对应时间Tw=0

29、.2(S)Tj- 短路假想时间Tj=0.1(S)Id-稳定时三相最大短路电流Id=8.753(KA)Id X ( Tj/Tw ) 1/2 =8.753 x(0.1/0.2) 1/2=5.07(KA)<10(KA)(校验合格)(二)、高压开关的整定：(为计算方便编号为1#、2#,见供电图)以下式中：Xz-整定值,Ie-高开的额定电流，Ig-负荷电流 1、过负荷保护的整定1#高开:Xz x Ie=Ig 则 Xz=Ig/Ie=69.41/200=0.35取整定值:Xz=0.42#高开：Xz x Ie=Ig 则 Xz=Ig/Ie=58.3/200=0.29取整定值：Xz=0.33#高开：Xz x

30、 Ie=Ig 则 Xz=Ig/Ie=45.07/100=0.45取整定值：Xz=0.52、短路保护的整定：1#高开:n n (Iqe+KxEIe ) /KbIe=(1034+0.7 X (188+66+122+67) ) /5 X 200= 1549/1000= 1.34取过流整定值:Xz=22#高开：n > (Iqe+KxE Ie ) /KbIe=(1235+0.7 X ( 190+28+78 ) /5 X 200= 1087/1000= 1.44取过流整定值:Xz=23#高开：n > (Iqe+KxEJe) /KbIe=(1196+0.7 X (2X 184+45+5X25+4

31、5+33+13 ) /8.7 X100= 1.88取过流整定值:Xz=23、灵敏度校验：1#高开：Ke=Id /Iz=5727/5(2 X 200)=2.86351.5 , 合格2#高开：Ke=Id /Iz=5727/5(2 X 200)=2.8635>1.5 , 合格3#高开：Ke=Id /Iz=5727/5(2 X 100)=5.727>1.5 , 合格七、低压开关的选择与整定：(一)、1140摩统低压开关的选择与整定1、开关的选择：根据条件与综采设备的要求选择结果如左下表序号型号额定电 压(V)额定电 流(A)台 数所带设备主保护1KJZ_1000114010001总开关电子

32、2QJZ-2X 400/1140S11404001工作溜电子3QJZ-4X31511404X3151采煤机、转载 机、破碎机电子4BQD-31511403152乳泵电子2、开关的整定：(1)、1#变压器二次总开关的整定：过载整定：Iz =K xX E Ie=0.55 X (2 X 188+66+122+67)=347.05(A)取Iz=350 (A)短路整定:Iz=Iqe+KxIe= 1034+0.55(188+122+67+66)=1277.65(A)取Iz=1300 (A)(2)、2#变压器二次总开关的整定：过载整定：Iz =K xXEIe=0.6 X(2 X 190+2X 78+28)=

33、338.4(A)取Iz=350 (A)短路整定:Iz=Iqe+Kx E Ie= 1235+0.6 X (190+2 X 78+28)= 1459.4 (A)取Iz=1500 (A)(3)、工作溜总开关KJZ-1000/1140的整定:过载整定：Iz =K xX Eie=0.6 X (2 X 190+2X 78+28)=338.4(A),取Iz=350 (A)短路整定：Iz=Iqe+Kx EIe= 1235+0.6 X (190+2 X 78+28)=1459.4 (A)取Iz=1500 (A)(4)、乳化液泵开关BQD-31附整定过载整定：Iz=Ie=78 (A), 取 Iz=80(A)(5)、采煤机开关QJZ-4X 315的整定：过载整定:Iz1 =Ie1 = 188(A), 取Iz=190(A)Iz2 =Ie2=188+66=254(A), 取 Iz=260(A)(6)、供转载机回路开关的整定：过载整定：Iz=122A,取 Iz=120A(7)、供破碎机回路开关的整定：过载整定：Iz=Ie=67(A),取 Iz=60(A)(8)、工作溜开关QJZ-2X400/1140S的整定：过载整定：Iz=Ie=190(A), 取 Iz=190(A)(二)、660烁统开关的选择与整定：1、开关的选择：根据使用条件与综采设备的要求选择结果如右表序