煤矿掘进工作面供电设计

某没有公司2#层301盘区5103掘进供电设计

一、供电概述

1、本掘进工作面施工所用胶带输送机、调度绞车、水泵等电源全部采用660V

供电，在2#层301盘区轨回联巷配电点稳装KBSGZY—500和KBSGZY—315移动

变电站各一台，电源取白5#层中央变电所1008#高开；选用截面70nmT'的电缆做

为660V供电电缆为51037巷动力设备供电；截面70nrf的电缆做为u40v供电

电缆为5103-1巷掘进机供电。

2、局部通风机双电电源一路来自工作面动力电源，一路来自2#层采区变电

所局扇专用变压器、1020#专用高压开关，选用截面35mm?的电缆做为供电电缆。

上述两路电源分别来自变电所不同母线段。

3、三专（专用线路、专用变压器及专用开关）的风机为主风机，主风机每

天必须保证完好状态并与工作面总负荷开关进行闭锁，在主风机发生故障时自动

切换副风机同时工作面总负荷开美处在停止送电状态。

4、局扇每天必须讲行一次风机自动切换试的，时间为8:00—16:00之间。

切换试验由电工、瓦检员同时进行，切换前由池工通知瓦检员，瓦检员负责撤出

工作面作业人员，电工负责停用工作面一切用电设备之后汇报调度方可进行切换

试验。切换时由电工停止主供风机运转，观察是否自动切换，每次切换运行时间

不得少于5分钟，一切正常后，再恢复主供风机。如果没有自动切换，电工要负

责杳明原因，及时维修，恢复后重新做切换试验，确认正常后由瓦检员检杳工作

面瓦斯情况，一切正常，方可结束。切换试验完成后，由瓦检员负责填写试验井

下记录，并且汇报调度，恢复工作面正常作业。

5、工作面必须安装瓦斯电闭锁装置，当工作面瓦斯浓度超过0.5糊寸，必须

能切断工作面总负荷开关电源。

二、工作面电力负荷统计及计算

1、负荷统计

2#层5103T掘进巷

额定电

序设备额定电流起动电流功率台

名称压

号名称AAKW数

V

1皮带机SSJ-800660635042*552

2张紧车JD-4.06606.350.65.51

刮板运

3SGB-40T660V63504552

输机

4水泵6608.2349.387.52

FBCDZN6.0-

5风机66030.88310.522x302

2X15

调度绞

6JD-11.466013.11104.8811.42

车

信号15.42/76.

7ZZL-2.5660/1332.57/12.772.52

综保62

8掘进机EBZ-1601140/p>

9合计660V438.318

10合计1140V2651

Z4该工作面660V生产用电总负荷为438.3KWo

Z外该工作面660V生产用电同时工作设备的功率330KW。

ZE风机总负荷60KW。

Z乙该工作面1140V生产用电总负荷为265K汽

三、变压器的选型

1、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算

v_ZPc

4b-

CCS0

式中：

S/,f变压器计算容量，KVA；

2勺->参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW：

Ka,T需用系数:

k—kgKI

八d一

77,77

K/°T同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容量与该组

用电设备总容量之比称为同时系数；

（一负荷系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备实际所需功

率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74；

〃，一线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般为0.95-0.98；

〃一用电设备在实际运行功率时的效率，取0.9：

COSQT加权平均功率因数;

2、根据工作面所有电器设备的参数，进行变压器选择

D660V负荷变压器的选择

0.52x0.74八

Kd------------=().45

n.n0.95xO.9

Sb==O^.sf3°=SE

根据计算，51037巷660V动力选用500KVA移动变电站满足要求。

2)1140%5荷^11器附蝌

带搬峻压器由丁密潍单台启动,故(of1Kt=0.74,

一七。、一

"7品工…7

足要求。

j-k》p.0.85x203.1-I?。'

'y[3Uecos01.732x0.69x0.85

选用MY—3X70+1X35矿用移动橡套电缆，其长期允许电流Iy=230A>170A,满

足要求。

1140V低压供电线路校验

/=*dZ〃_।X265-150A

Cu。COS471.732x1.2x0.85

选用MY—3X70+1X35矿用移动橡套电缆，其长期允许电流Iy=230A>150A,满

足要求。

风机专线校验

k》P1x60

=60A

\[3Uecos^91.732x0.69x0.85

选用MY—3X35+1X10矿用移动橡套电缆，其长期允许电流Iy=120A>60A,满

足要求。

2）按正常运行时，计算网络的电压损失

低压电网的电压损失包括变压器电压损失、电缆电压损失。

变压器电压损失:

△(/7％=Rcos°+Uxsincp)

小羲%

式中:

△UTT变压器电压损失百分数;

Bf变压器负荷系数;

URT变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数;

AP.变压器短路损耗;

SNT变压器额定容量;

Uvf变压器在额定负荷时变压器中的电抗压降百分数;

A

ud_＞变压器的阻抗电压百分数:

cos。-变压器负荷中的功率因数;

sin。-变压器负荷重的功率因数对应的正弦值;

△P

UR=------%=2%

IOS,、

Ux=同心；=0.25%

△%%=/3.(URcos(p+Uxsin°)=1.22%

变压器电压损失为8.5V,2台变压器损失相近，均按8.5V计算。

电缆电压损失

PL(R0+Xtan^j)

△U%=o

式中:

△u-＞电缆电压损失百分比数；

Pf线路所带用电设备额定功率，KW；

Lf线路长度，km;

凡一每公里电缆电阻，

X。一每公里电缆电抗；

tan0-＞线路中负荷功率因数对应的正切值;

UNF电缆所在电网的额定电压，KVo

PL(R0+Xtan(p)203x0.9x0.18

△U%=()=6.1%

4.761

..._PL(/?+Xtan^>)_126.9x0.5x0.48

△U0//o=0z0=6.3%

10U:4.761

为51037巷660V供电电缆电压损失分别为6.1%V6.3%＜10%

PL(&+Xtan(p)_265x0.9x0.36

△U%=()=5.9%

10U；-14.4

为5102-2巷1140V供电电缆电压损失为5.9%<10%。

=PL(&+X。tane)-60x0.6x0.66.彳敕

10t/；4.761

为工作面660V局扇供电电缆电压损失为4.9%<10%o

上4蛾路I匀为独立电网

△%%=△/%+△〃％

△Uwf厕1邨岫K跌

△力%->最大允许电晒失

因为上述4出路均为加I立电网，所以满足要求()

五、开关的i蝌

本掘进工作面选用的电气设备符合《煤矿安全规程》的规定，低压电器设备

全部为隔爆型、本质安全型和隔爆兼本质安全型。

低压电气设备选型计算如下：

1、低压馈电开关的选择

按额定电流选择

J=K&Z匕尸1炉

“同"cos°w

式中:

乙f导线的最大长时工作电流;

Kaf线路所带负荷的需用系数:

Ka=0.4+0.6盘

匕„一最大一台电动机功率；

£P“一线路所带用电设备额定功率之和；

UN-＞线路的额定电压，V；

COS%”f线路所带负荷的加权平均功率因数;

K,"0.4+0.6余0.4+0.6—=0.6

330

j_―2匕/010.6x330x1()3

---------------------=276A

“瓜/〃cos化帆1.732x690x0.6

为5103-1巷660V供电馈电开关选用400A满足要求

P30

K.=0.4+0.6=^=0.4+0.6—=0.7

ZA60

二Keg凡xl()3=07x60x103=5g5A

CCI

43Vncos化帆1.732x690x0.6

为5103-1巷局扇供电专用馈电开关选用200A满足要求

K.=0.4+0.6^^=0.4+0.6—=0.77

水工匕256

7Kd，PM030.77x256x1()3

忑iu“cos(p、\,m1.732x1140x0.6

为5103-1巷局1140V专用馈电开关选用200A满足要求

2、真空磁力启动器的选择

按额定电流选择

/:K"£p“义1。3

“西〃cos0加

求得各真空磁力启动器选择QBZ-80型均满足要求。

六、过电流保护装置整定计算

1、低压馈电开关过电流保护装置的整定

(1)对保护电缆干线的装置；

//NQ+K*

式中：

「过流保护装置的电流整定值，A；

容量最大的电动机的额定启动电流，对于数台电机同时启动，若其总

功率大于单台启动的最大的电机功率时，/伽则为这几台同时启动

的电机的额定启动电流之和，A；

Kxt需用系数，取0.5T.0；

其余电动机的额定电流之和，Ao

（2）保护电缆支线的装置：

（3）按两项短路电流进行校验：

/⑵

-^->1.5

式中：

/夕一被保护电缆支线或干线距离变压器最远点的两项短路电流值，A：

A->过电流保护装置的电流整定值，A；

1.5——保护装置的可靠动作系数。

为5103-1巷660V供电馈电开关过流值整定位290A,短路电流整定为725A；2.5

倍

IzMe+K》%

290>110+0.5x220

290>220

-^->1.5

空“5

290

2.8>1.5

为5102-2巷局扇供电馈电开关过流值整定位72A,短路电流整定为576A；8倍

/⑵

^>1.5

，Z-】Qe+

72>60

72>60

为5103-1巷掘进机供电馈电开关过流值整定位180A,短路电流整定为900A；

;“5

IzMe+K》Ie

180>153u)98>]

180>153180-

6.1>1.5

所有饿电开关整定过流通过过流延时躲过电机启动电流，延时均为6秒。

2、真空磁力启动器整定

（1）过流整定按下式选择

A<4

式中

〃一电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A;

IzT电动机的额定电流。

开关保护整定计算表

两项短短路

序过流值

设备名称规格型号控制设备路电流倍数

号