综采放顶煤工作面供电设计1

1、 综放工作面供电设计说明书 2013-9-20综放工作面供电设计（一）综放工作面主要条件该综放工作面走向长1490米，倾斜长200米，切眼平均坡度8°。矿井井下高压采用6KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用BPG-400/6型高压隔爆开关，保护选用河南省济源市矿用电器有限公司生产的P型智能综合保护器，采区变电所距工作面2000米。（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用天地科技股份有限公司上海分公司生产的MG250/600-WD型交流电牵引采煤机，其额定功率600KW，其中两台截割主电动机功率为250KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为40KW,额

2、定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率18.5KW。工作面前部刮板输送机采用SGZ764/2315型输送机，机头及机尾都采用额定功率为315KW电机，额定电压为1140V。工作面后部刮板输送机采用SGZ830/2400型输送机，机头及机尾都采用额定功率为400KW电机，额定电压为1140V。2、机道设备1）破碎机：采用PLM1500型破碎机，其额定功率160KW,额定电压1140V。2）转载机：采用SZZ830/250型转载机。其额定功率250KW电机,额定电压1140V。3）带式输送机：采用DSP120/1000/2×250型输送机，驱动电机额定功率500 KW, 额定电

3、压660V。4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用BRW-315/31.5型，其额定功率200KW,额定电压1140V。（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定工作面电源电压为6kV,来自变电所10#高开。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，移变设置在机道，距工作面130米。机道、回风采用660V电压等级供电，电源来自充电硐室3#高开，干变设置二号石门。（四）负荷统计及移动变电站选择1、1#移动变电站的选取1#移动变电站负荷统计：供电设备用电设备额定功率（kW）额定电压（V）KBSGZY-1250/6采煤机MG250/600-WD2*250+2*40+18.51140 380

4、破碎机PLM化泵BRB-315/31.5200×2(一台备用)1140转载机SZZ830/2502501140合计1208.51140计算电力负荷总视在功率 S=PN KVA 式中 S所计算的电力负荷总的视在功率 ，KVA ； PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW； Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数； Kr-需用系数。Kr按下式进行选择Kr=0.4+0.6 式中 PS最大电机的功率数 ，KW ；PN其他参加计算的用电设备额定功率之和， KW；则 Kr =0.4+0.6× =0.52 Cos取0.7 Kr取0.52电力负荷总视在功率为

5、 S=1208.5×=900KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-1250/6矿用隔爆型移动变电站一台。2、2#移动变电站的选取2#移动变电站负荷统计：供电设备用电设备额定功率（kW）额定电压（V）KBSGZY-1000/6后部溜子SGZ830/8002*4001140计算电力负荷总视在功率 Kr =0.4+0.6×=0.7 Cos取0.7 Kr取0.7电力负荷总视在功率为 S=800×=800KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-1000/6矿用隔爆型移动变电站一台。3、3#移动变电站的选取3#移动变电站负荷统计：供电设备用电设备额定功率（kW）额定电压（V）K

6、BSGZY-800/6前部溜子SGZ764/630315*21140照明综保ZBZ-10.0101140合计640计算电力负荷总视在功率 Kr =0.4+0.6×=0.695 Cos取0.7 Kr取0.695电力负荷总视在功率为 S=640×=635KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-800/6矿用隔爆型移动变电站一台。4、4#干式变压器的选取供电设备用电设备额定功率（KW）额定电压（V）KBSZY-630/6皮带机DSP120/1000/2×2502×250660V皮带机涨紧跑车18.5660V调度绞车2×25=50660V慢速绞车2

7、15;17=34660V潜水泵2×7.5=15660V无极绳绞车SQ-80/75B75660V无极绳绞车SQ-120/132B132660V照明综保ZBZ-4.02×4=8660V合计832.5计算电力负荷总视在功率 Kr =0.4+0.6×=0.58 Cos取0.8 Kr取0.58电力负荷总视在功率为 S=832.5×=604KVA根据计算负荷，选用KBSZY-630/6矿用隔爆型移动变电站一台。（五）、移动变电站高压开关的选择（1）、配电装置额定电压：选定为6KV。（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额

8、定电流Ie为Ie=式中 Se变压器额定容量，KVA ；Ve变压器高压侧额定电压，KV。1、1#、2#、3#移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 根据计算选择PBG23-400/6 300/5型高压真空配电装置。2、4#移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 根据计算选择PBG-400/6 100/5型高压真空配电装置。（六）高压电缆截面选择校验按设计规定及矿用高压电缆选型，初选UGPS-6000型矿用6KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。1）按长时允许电流选电缆截面式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW；Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许

9、载流量查表得50mm2 电缆为176A 179A 基本满足要求。2）按允许电压损失校验U%=PLK = 0.02648×2×1.534= 6.8%7%高压电缆线路中的电压损失百分数。 K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数； 查表得高压35mm2为1.534 电缆输送的有功功率，兆瓦0.02648。L 电缆长度，km2。 允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。 3）热稳定校验电缆截面设井下采区变电所6kV 母线最大短路容量限制50MVA，最大三相稳态短路电流Amin=50mm2短路电流的假象时间，即热等效时间，取0.25S;C电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4

10、。热稳定校验电缆截面满足要求。综上可知1#、2#、3#移变并联运行选择高压电缆50mm2，可以满足供电要求。2、根据负荷统计表， 4#移变高压电缆选择35mm2，可以满足供电要求。(七)按长时负荷电流选择低压电缆截面长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流，电缆标号见拟定供电系统图。1、采煤机电缆（L2）选择：式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， kW；Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2 电缆为273A >266A 满足要求。采煤机选用MCPJB-1140-3×95+1×35

11、+4×6型电缆2、前溜电缆（L10 L11 ）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2 电缆为215A >199A 满足要求。3、后溜电缆（L7 L8 ）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2 电缆为273A >253A 满足要求。4、乳化泵电缆（L3 ）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2 电缆为176A >127A 满足要求。5、破碎机电缆（L4）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2 电缆为176A >101A 满足要求。6、转载机电缆（L5）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2 电

12、缆为176A >158A 满足要求。7、机道皮带机主滚筒电机电缆（L16）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2 电缆为215A >175A 满足要求。8、机道无极绳绞车电缆（L16）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2 电缆为176A >144A 满足要求。9、回风无极绳绞车电缆（L13）选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2 电缆为176A >82A 满足要求。（八）按机械强度要求校验电缆截面机械强度要求采煤机电缆允许最小截面不低于50mm2，综采工作面溜子不低于35mm2，均满足要求。（九）短路电流计算1.1#移变二次出

13、口端的短路电流Id1计算（1）系统阻抗变压器二次电压1200V，容量1250kVA，系统短路容量按50MVA计算；则系统电抗为；（2）高压电缆阻抗6kV,50mm2电缆L1=2km查表得,Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ km高压电缆电阻、电抗：Rg=0.428×2=0.856Xg=0.0625×2=0.125（3）变压器阻抗查表得KBSGZY-1250/6型移动变电站的vs=4%,PN.T=6500W则变压器的电阻、电抗：0.0288+Kb变压器变比 =2.采煤机入口处d2短路电流的计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L2

14、=337米， 阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247×0.337=0.083Xg1=0.075×0.337=0.025 R=0.083+0.04=0.123 X=0.025+0.08=0.105 3.1#乳化泵电机处短路电流Id3计算MYP 3×50+1×25型电缆的电阻、电抗：L6=20米， 阻抗参数：Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ kmRg1=0.428×0.02=0.0086Xg1=0.0625×0.02=0.0013R=0.04+0.0086=0.049X=0.08+

15、0.0013=0.081 =3.1#乳化泵电机处短路电流Id3计算MYP 3×50+1×25型电缆的电阻、电抗：L3=20米， 阻抗参数：Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ kmRg1=0.428×0.02=0.0086Xg1=0.0625×0.02=0.0013R=0.04+0.0086=0.049X=0.08+0.0013=0.081 =4.破碎机电机处短路电流Id4计算MYP 3×50+1×25型电缆的电阻、电抗：L4=105米， 阻抗参数：Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ kmRg1=0.428&

16、#215;0.105=0.045Xg1=0.0625×0.105=0.0066R=0.04+0.045=0.085X=0.08+0.0066=0.087 =5.转载机电机处短路电流Id5计算MYP 3×50+1×25型电缆的电阻、电抗：L5=70米， 阻抗参数：Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ kmRg1=0.428×0.07=0.03Xg1=0.0625×0.07=0.0044R=0.04+0.03=0.07X=0.08+0.0044=0.084 =6、2#移变二次出口端的短路电流Id6算 （1）变压器二次电压1200V、容量

17、1000KVA，系统短路容量按50MVA计算，则系统电抗为 ；（2）高压电缆阻抗6kV,50mm2电缆L1=2km查表得,Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ km高压电缆电阻、电抗：Rg=0.428×2=0.856Xg=0.0625×2=0.125（3）变压器阻抗查表得KBSGZY-1000/6型移动变电站 电阻Rb1=0.007 电抗X b1=0.057 7.后留机头入口处d7短路电流的计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L7=120米， 阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247

18、15;0.12=0.03Xg1=0.075×0.12=0.009 R=0.03+0.041=0.071 X=0.09+0.009=0.099 8.后留机尾入口处d8短路电流的计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L8=330米， 阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247×0.33=0.082Xg1=0.075×0.33=0.025 R=0.041+0.082=0.123 X=0.09+0.025=0.115 9.3#移变二次出口端的短路电流Id9计算（1）系统阻抗变压器二次电压1200V，容量

19、800kVA，系统短路容量按50MVA计算；则系统电抗为；（2）高压电缆阻抗6kV,50mm2电缆L1=2km查表得,Ro=0.428/ km, Xo=0.0625/ km高压电缆电阻、电抗：Rg=0.428×2=0.856Xg=0.0625×2=0.125（3）变压器阻抗查表得KBSGZY-800/6型移动变电站的电阻Rb1=0.01电抗Xb1=0.072 10.前溜头部电机处短路电流d10计算MYP 3×70+1×25型电缆的电阻、电抗：L10=110米，阻抗参数：Ro=0.346/ km, Xo=0.078/ kmRg1=0.346×0.

20、11=0.038Xg1=0.078×0.11=0.0086R=0.044+0.038=0.082X=0.0086+0.105=0.1136 11.前溜尾部电机处短路电流d11计算MYP 3×70+1×25型电缆的电阻、电抗：L11=315米，阻抗参数：Ro=0.346/ km, Xo=0.078/ kmRg1=0.346×0.315=0.11Xg1=0.078×0.315=0.025R=0.044+0.11=0.15X=0.025+0.105=0.13 12、4#移变二次出口端的短路电流Id12计算 （1）、变压器二次电压690V，容量630K

21、VA,系统短路容量按50MVA计算，则系统电抗为（2）、高压电缆阻抗6kV、35mm2电缆L3=0.28km查表得,Ro=0.612/ km, Xo=0.064/ km高压电缆电阻、电抗：Rg=0.612×0.28=0.171Xg=0.064×0.28=0.018（3）变压器阻抗查表得KBSGZY-630/6型移动变电站的电阻Rb1=0.0047电抗Xb1=0.0375 13、回风无极绳绞车电机处短路电流d13计算（回风）MYP 3×70+1×35型电缆的电阻、电抗：L13=260米，阻抗参数：Ro=0.304/ km, Xo=0.0612/ kmRg1

22、=0.304×0.26=0.079Xg1=0.0612×0.26=0.016R=0.05+0.079=0.129X=0.047+0.016=0.063A14、回风JM-14绞车电机处短路电流d14计算 MYP 3×70+1×35型电缆的电阻、电抗：L14=1560米，阻抗参数：Ro=0.304/ km, Xo=0.0612/ kmRg1=0.304×1.56=0.47Xg1=0.0612×1.56=0.09R=0.05+0.47=0.52X=0.047+0.09=0.137A 15、机道皮带机主滚筒电机处短路电流d16计算MYP 3&

23、#215;95+1×35型电缆的电阻、电抗：L15=360米，阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247×0.36=0.089Xg1=0.075×0.36=0.027R=0.05+0.089=0.139X=0.047+0.027=0.074A16、机道皮带机副滚筒电机处短路电流d17计算与d16相同17、机道无极绳绞车电机处短路电流d15计算MYP 3×70+1×25型电缆的电阻、电抗：L15=280米，阻抗参数：Ro=0.304/ km, Xo=0.0612/ kmRg1=0.304×0.28=

24、0.1Xg1=0.0612×0.28=0.033R=0.05+0.1=0.15X=0.047+0.033=0.08A17、机道2#皮带电机处短路电流d17计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L17=1050米，阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247×1.05=0.259Xg1=0.075×1.05=0.078R=0.05+0.259=0.3X=0.047+0.078=0.125A18、机道JM-14绞车电机处短路电流d18算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：

25、L18=1750米，阻抗参数：Ro=0.247/ km, Xo=0.075/ kmRg1=0.247×1.775=0.43Xg1=0.075×1.775=0.133R=0.05+0.43=0.48X=0.047+0.133=0.18A（十）高压开关的整定。1、短路保护整定配用PBG-400/6型真空配电装置是电子式高压综合保护器，其整定值按下式进行选择：n式中 n互感器二次侧额定电流（5A）的倍数； Ige高压配电装置额定电流，A。按上式计算出的整定值还应按下式进行校验：1.5 1.5式中 Id（2）变压器低压侧两相短路电流值，A；IZ高压配电装置过电流保护装置的电流整定值

26、，A；Kb变压器的变比；Y/接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数；1.5保证过电流保护装置可靠动作的系数。（1）西下变电所10#高压开关的短路保护整定互感器300/5n=1.78则 10#高压开关的短路保护整定为2倍。校验=2.641.5 合格（2）充电硐室3#高压开关的短路保护整定互感器100/5n=2.04则 充电硐室3#高压开关的短路保护整定为2倍。校验=51.5 合格2、过流保护整定PBG-400/6型真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定，则变电所10#高开过流保护整定为0.8倍，充电硐室3#高开过流保护整定为0.6倍。（十一）低压开关的整定及

27、校验对保护电缆干线的装置按下式选择 IZIQe+KxIe式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A；IQe容量最大的电动机的额定起动电流，A；Ie其余电动机的额定电流之和，A；Kx需用系数，取0.5-1。按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A；Id（2）被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A；1.5保护装置的可靠动作系数。电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择IZIe式中 IZ电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A；Ie电动机的额定电流，A；按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，

28、应符合下式的要求：式中 IZ含义同上；Id（2）含义同上；6IZ电子保护器短路保护动作值；1.2保护装置的可靠系数。1.1#移动变压器的低压保护箱：该移变为KBSGZY-1250/6型，低压侧配用BXD-1200/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱，安装在移动变电站的低压侧，能对低压侧的各种故障进行监测，并能将故障断电信号传递给移动变电站用高压真空开关，对低压供电系统可实现漏电、漏电闭锁、过压、欠压、短路、过载等保护。(1) 过压保护Ug=115%×1200=1380V(2) 欠压保护Uq=75%×1200=900V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏

29、电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k（5）过载保护Iz=Ie=1208.5×0.67=810A 则 n取0.7（6）短路保护IZIQe+KxIe=250×0.67×6+0.67×（1208.5-250）=1647A则 n取1.5灵敏度系数校验：1.5 满足灵敏度要求2.2#移动变压器的低压保护箱：该移变为KBSGZY-1000/6型，低压侧配用BXB-1000/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。(1) 过压保护Ug=115%×1200=1380V(2) 欠压保护Uq=75%×

30、;1200=900V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k（5）过载保护Iz=Ie=800×0.67=536A 则 n取0.6（6）短路保护IZIQe+KxIe=400×0.67×6+400×0.67=1876A则 n取2灵敏度系数校验：1.5 满足灵敏度要求3. 3#移动变压器的低压保护箱：该移变为KBSGZY-800/6型，低压侧配用BXB-800/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。(1) 过压保护Ug=115%×1200=1380V(2)

31、欠压保护Uq=75%×1200=900V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k（5）过载保护Iz=Ie=640×0.67=429A 则 n取0.5（6）短路保护IZIQe+KxIe=315×0.67×6+(315+10)×0.67=1484A则 n取2灵敏度系数校验：1.5 满足灵敏度要求44#移动变压器的低压保护箱：该移变为KBSGZY-630/6型，低压侧配用BXB-800/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。(3) 过压保护Ug=115%&#

32、215;690=794V(4) 欠压保护Uq=75%×690=518V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：11k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：22k（5）过载保护Iz=Ie=832×1.15×0.7=670A 则 n取0.8（6）短路保护IZIQe+KxIe=250×1.15×6+582×1.15×0.7=2194A则 n取2.5灵敏度系数校验：1.5 不满足灵敏度要求故机道、回风各加装一台KBZ-630馈电，馈电开关采用智能型PIR-700保护器，电流步长为5A则回风馈电过载保护Iz

33、=Ie=（25+75+4+17+7.5+132）×1.15×0.7=209A 整定为200A IZIQe+KxIe=132×1.15×6+(25+17+4+7.5+75)×1.15×0.7=1100A 短路保护为过载整定的5倍即200×5=1000A则机道馈电过载保护Iz=Ie=（250×2+25+17+7.5+18.5）×1.15×0.7=457A 整定为450AIZIQe+KxIe=250×1.15×6+318×1.15×0.7=1980A 短路保护为

34、过载整定的4倍即450×4=1800A5、机道1#QBZ-1600/1140（660）-6组合开关整定（1）一回路控制MG-600型采煤机Pe=598.5kW Ue=1140V采煤机组的各电机额定电流之和为380A 选择系数Iz=0.7则IW=×0.7=380×0.7=266A过载整定为260A 短路整定Iz=260×6=1560A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要求 （2）二回路备用(3）三回路控制2#乳化泵 Pe=200kW Ue=1140V Ie=A过载整定为125A 短路整定Iz=125×6=750A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要求

35、（4）四回路控制1#乳化泵整定同上（5）五回路备用(6)六回路控制破碎机 Pe=160kW Ue=1140V Ie=A过载整定为100A 短路整定Iz=100×6=600A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要求6、机道4#QJR-400/1.14软起动开关整定控制破碎机 Pe=250kW Ue=1140V Ie=A过载整定为160A 短路整定Iz=160×6=960A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要求7、机道6#QJR-2×400/1.14软起动开关整定（1）控制后溜机头 Pe=400kW Ue=1140V Ie=A过载整定为250A 短路整定Iz=250×6=1500A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要求（2）控制后溜机尾 Pe=400kW Ue=1140V Ie=A过载整定为250A 短路整定Iz=250×6=1500A灵敏度系数校验1.5 满足灵敏度要