掘进队供电设计

1、第四节 供电系统掘进工作面动力电源引自2-2煤盘区变电所10kv高开移动变电站（KBSGZY-400/10）馈电开关（KBZ-400）做为工作面动力电源；从移变引一线路做为风机备用电源。风机专用电源引自2-2煤北翼辅助运输大巷配电硐室1140v风机专用电源风机专用开关（QBZ2×120）做为风机专用电源，专用电源与备用电源实现闭锁。一、供电设计 1、负荷统计 表4.2 负荷统计序号名称型号功率（KW）数量总功率（KW）电压等级（V）备注1掘进机EBZ160160+100126011402皮带机SDJ1000/2*7575175660/11403局部通风机FBDNO6.02×

2、15260660/11401备1用4刮板输送机DSB-4055155660/11405照明综保ZBZ-4.0414660/11406张紧电机5.515.5660/1140 2、移动变电站选型采用需用系数法进行计算：SPn×Kr/cos 式中：S 电力负荷总的视在功率 (KVA) PN 参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和 (KW) cos 参加计算的用电设备的平均功率因数，取0.7 Kr 需用系数 Kr0.40.6×Pmax /PN Pmax 用电设备中的最大电动机的功率（1）机组移动变电站选择计算：Pn160+100260(KW)cos0.7Kr0.40.6&

3、#215;160/2600.77SPn×Kr/cos260×0.77/0.7286(KVA)根据实际情况, 机组选用KBSGZY-400/10(1140/660KV)移动变电站，满足要求。（2）动力移动变电站选择计算Pn75+5.5+55+4139.5（KW)cos0.7 Kr0.4+0.6×75/139.5=0.72SPn×Kr/cos139.5×0. 72/0.7143.5(KVA)根据实际情况, 动力选用KBSGZY-400/10(1140/660KV)移动变电站，满足要求。3、供电电缆的选择（1）高压电缆的选择2-2煤北翼回风大巷全部负

4、荷总功率为260+139.5=399.5KW； 按长时工作电流（正常情况下总的持续电流）：Pn399.5KW cos0.7Kr0.40.6×260/399.50.79SPn×Kr/cos399.5×0.79/0.7450.9(KVA)Ig S /（1.732U）399.5/（1.732×10）23.1(A) Ig 长时工作电流，A；S线路视在功率，KVA；U线路平均电压，KV。按持续工作电流以及电缆允许的载流量选择电缆截面积,查煤矿电工手册第二分册矿井供电（下）中表12-2-26，再根据现场实际情况，选用MYPTJ3×351×16/3

5、+3*2.5高压电缆，该电缆允许的载流量为Iy 165>Ig23.1A，满足要求。（同理，截面积大于35mm2以上高压电缆也满足要求）。按经济电流密度对所选电缆的截面积进行校验根据公式A=Ig/Jj 来校验电缆的截面积，其中式中：A 电缆经济截面积 mm2Ig 长时工作电流 AJj 经济电流密度 A/ mm2根据我队的实际生产情况，该电缆年运行的小时数为Tmax=230×24=5520小时查煤矿电工手册第二分册矿井供电（下）中表10-3-2，得Jj=1.75，故A=Ig/Jj=23.1/1.7513.2mm2 ， 选用MYPTJ3×351×16/3+3*2.

6、5也可满足要求，同理，截面积大于35mm2以上高压电缆也满足要求。 按电压损失校验电缆截面积：U%IgL（R0 cosX0 sin）/(10Un)U% 电压损失百分数Un 额定电压KVR0 、X0电缆线路单位长度的电阻及电抗，/KML 电缆线路长度KM 查表得R0 0.6、X00.08U%IgL（R0cosX0 sin）/(10Un)1.732×23.1×1.1×（0.6×0.70.08×0.714）/（10×10）%0.21%根据全国供用电规则的规定，高压系统中的电压损失在正常情况下不得超过7%，故障状态下不得超过10%。所以，选用

7、MYPTJ3×351×16/3+3*2.5或截面积大于35mm²高压电缆均满足要求。按短路电流校验电缆的热稳定性Amin/C式中：Amin电缆短路时热稳定要求的最小截面积mm2 Tf短路电流作用的假想时间，取开关跳闸时间为0.25s C 热稳定系数，查表得C145IK(3) 三相最大稳态短路电流 AIK() 两相最大稳态短路电流AIK(3)1.15×IK()1.15×（Un / ）R0.6×1.10.66X0.08×1.10.088由以上数据得IK(3)8638.7AAmin/C29.8mm2所选电缆截面积大于29.8mm2

8、，故选用MYPTJ3×351×16/3+3*2.5或大于35mm²高压电缆均满足要求。（2）低压电缆的选择EBZ160型掘进机电缆的选择及校验a、按长时允许载流量选择：Pn160100260(KW)cos0.7Kr0.40.6×160/2600.77IgKr×Pn /（Ue cos） 0.77×260/（1.732×1.14×0.7）144.8A根据实际情况，选用MYP3×701×25的电缆，该电缆允许的载流量为Iy 215，大于Ig144.8A,满足要求。b、按正常运行时的电压损失进行校验：允

9、许网络的电压损失为U1200（1140×95%）117V支线电缆中的电压损失为 U2In×L×（R0 cosX0 sin）Pn ×L×（R0 X0 tg）/ Un式中：L 支线电缆的实际长度 KM In 电动机的额定电流 APn 电动机的额定功率 KW Un 电网的额定电压 KVR0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 /KMcos、sin、 tg 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值U2In×L×（R0 cosX0 sin）Pn×L×（R0 X0 tg）/Un 260×1×（0.

10、3150.078×1.02）/1.1490V电压损失小于117V,满足要求。c、根据掘进机起动时进行校验根据工作情况，截割机电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。截割电机额定工作电流为Ig160/（1.732×1.14×0.7）115.8(A) 起动电流I5Ig5×115.8579 (A)电压损失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.732×579×1×（0.315×0.70.078×0.718）

11、/11.4%24%25% 满足要求。 根据以上计算，可确定EBZ-160型掘进机电缆选用MYP3×701×35低压电缆，满足要求。SDJ1000/2×75皮带电机电缆的选择a、按长时允许载流量选择 Pn75(KW)cos0.7Kr1IgKr×Pn /（Ue cos）75/（1.732×1.14×0.7）54.3ASDJ1000/75皮带机选用MYP3×351×10电缆，该电缆允许的载流量为Iy 138，大于Ig54.3,满足要求。b、根据电机起动时进行校验根据工作情况，皮带机电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工

12、作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。起动电流I5Ig5×54.3271.5(A)电压损失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.732×271.5×0.1×（0.683×0.70.084×0.714）/11.4%2.2%25% 满足要求。根据以上计算，可确定SDJ1000/2*75皮带机电缆选用MYP3×351×16电缆，满足要求。同理，可确定DSB40刮板输送机电缆选用MYP3×351×16电缆，满足要求。皮带张紧绞车电机电

13、缆的选择a、按长时允许载流量选择 Pn5.5(KW)cos0.7Kr1IgKr×Pn /（Ue cos）5.5/（1.732×1.14×0.7）4A皮带机张紧绞车电机选用MYP3×61×4电缆，该电缆允许的载流量为Iy 47，大于Ig4A,满足要求。b、根据电机起动时进行校验根据工作情况，皮带机电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。起动电流I5Ig5×420(A)电压损失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.732×

14、20×0.1×（3.69×0.70.095×0.714）/11.4%0.8%25% 满足要求。 根据以上计算，可确定张紧绞车电机电缆选用MYP3×61×4电缆，满足要求。同理，可以计算其它用电设备的电源线型号，探水钻机、水泵、喷浆机等选用 MYP3×61×4电缆满足要求。 4、开关的选择与整定计算由×××cos得/（××cos）（1）风机专用馈电开关的保护整定： 2×15/（1.732×1.14×0.7）21.7（A） 故专用馈电开关主

15、机的过流保护整定为：21.7（A）馈专用馈电开关主机的短路保护整定为：8173.6（A）同理，四回路风机专用开关备机的保护整定为： 风机专用开关备机的过流保护整定为：21.7（A）风机专用开关备机的短路保护整定为：8173.6（A）（2）动力馈电开关的保护整定： 139.5/（1.732×1.14×0.7）100.9（A） 故动力馈电开关的过流保护整定为：100.9（A）馈电开关的短路保护整定为：8807.2（A）75kw皮带机用真空启动器保护整定：75/（1.732×1.14×0.7）54.3（A）故起动器的额定电流整定为：54.3（A）短路保护整定为

16、：8434.4（A） DSB40刮板输送机用真空启动器保护整定：55/（1.732×1.14×0.7）39.8（A）故起动器的额定电流整定为：39.8（A）短路保护整定为：8318.4（A） 张紧绞车电机用真空启动器保护整定：5.5/（1.732×1.14×0.7）4（A）故起动器的额定电流整定为：4（A）短路保护整定为：832（A）照明综保根据实际情况进行整定。（3）机组馈电开关：260/（1.732×1.14×0.7）188.1（A） 故：机组馈电开关的过流保护整定为：188.1（A）机组馈电开关的短路保护整定为：81504.8（

17、A）开关整定如表4.3。 表4.3 开关整定序号开关名称过流保护整定(A)短路保护整定(A)1四回路风机专用馈电开关21.7173.62动力馈电开关100.9807.23皮带机用真空磁力启动器54.3434.44刮板输送机用真空磁力启动器39.8318.45张紧绞车真空磁力启动器4326机组馈电开关188.11504.87照明综保2.923.2 表4.4 开关统计表序号开关名称开关型号开关用途1四回路风机专用开关QBZ2*120风机专用2馈电开关KBZ400机组用3馈电开关KBZ400动力开关4真空磁力启动器QBZ200皮带机用5真空磁力启动器QBZ200刮板机用6真空磁力启动器QBZ80N张

18、紧绞车用7真空磁力启动器QBZ80备用8真空磁力启动器QBZ80备用9照明综保ZBZ-4.0照明及信号用二、照明设计（1）选型： 照明综保型号选用ZBZ-4.0，照明灯选用矿用隔爆型荧光灯DGS20/127V,灯线电缆选用MYQ4×2.5低压电缆。（2）负荷计算： ZBZ-4.0照明综保额定容量为4.0KVA，功率因数cos=0.7，换算成功率为P=2.8KW，荧光灯功率为P=20W=0.02KW，理论上可以供荧光灯灯盏数为N=P/0.02=2.8/0.02 =140盏。 MYQ4×2.5低压电缆供电距离长，考虑到压降问题，故进行以下计算： 允许网络的电压损失为U133-（127×95%）12.35V 支线电缆中的电压损失为 ：U2Pn×L×（R0X0 tan）/10 Un式中：L 支线电缆的实际长度 KMPn 额定功率 W Un 电网的额定电压 KVR0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 /KMcos、sin、 tg 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值U2Pn×L×（R0X0 tan