综掘工作面供电设计说明书.

综掘工作面供电设计一、综掘工作面供电设计说明书305掘进工作面位于北三采区4#煤层。

轨道巷长度936.8米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；胶带巷长度971米，设计宽度5.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；尾巷长度990.2米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进。

横贯采用炮掘。

305掘进工作面所有机电设备由北三采区变9504#高压开关供电，轨道巷掘进工作面的所有机电设备由一台KBSGZY-630KVA型移变供电，胶带巷、尾巷所有机电设备由一台KBSGZY-1000KVA型移变供电。

轨道巷、胶带巷及尾巷设备型号及供电情况详见《305掘进工作面供电系统图》和《305掘进工作面设备布置图》。

二、掘进工作面设备选型根据我矿现场实际及使用经验设备选型如下：1、掘进机EBJ-120TP掘进机主要技术参数：机长：8.6米机宽：2.1米可掘巷道断面：9-18m2最大可掘高度：3.75m 最大可掘宽度：5m供电电压：660V 总功率：190KW2、可伸缩皮带机SSJ-800/2X55皮带运输机主要技术参数：运输能力：400T/H 电机功率：2*55KW带速：2m/S 带宽：800mm3、刮板运输机主要技术参数：输送能力：150T/H 电机功率：40KW三、掘进工作面供电设备选型1、变压器容量选择305轨道巷设备：EBJ-120TP 掘进机功率190KW ，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW:S=∑P n *￠cos kr ∑P n =P 掘进机+P 运输机=190+110=300KW需用系数： Kr=0.5（掘进）平均功率因素：cos ￠=0.7（掘进）S=∑PN*￠ cos kr =300*7.05.0=214KVA根据实际条件轨道巷选用一台KBSGZY-630/10/0.69KV 移动变电站供电。

305胶带巷、尾巷设备：EBJ-120TP 掘进机功率190KW 胶带巷、尾巷各一台，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW 胶带巷、尾巷各一部:S=∑PN*￠cos kr∑P n =P 掘进机+P 运输机+P 刮板+P 650皮带=190*2+110*2+40*2+7.5*3=702.5KW需用系数：Kr=0.5（掘进）平均功率因素：cos ￠=0.7（掘进）S=∑PN*￠ cos kr =702.5*7.05.0=502KVA根据实际条件胶带巷选用一台KBSGZY-1000/10/0.69KV 移动变电站供电。

2、采区变电所高压开关的选择根据用电负荷额定电流选择高开A U SI 411032145023=⨯+==根据现有设备选用南二采区变电所的BGP9L-10Y 型永磁开关，互感器变比200/5A3、电缆选择（1）高压电缆选择根据用电负荷额定电流选择高压电缆，用电负荷额定电流为41A 。

MYPTJ-6/10kV-3*50＋3*16/3＋JS 高压矿用橡套电缆载流量为198A ，符合要求。

（2）低压电缆选择根据负荷情况，由两台移变分别为三条巷道的设备供电，一台KBSGZY-630/10/0.69型移变为轨道巷供电，另一台KBSGZY-1000/10/0.69型移变为胶带巷、尾巷供电。

①轨道巷：供轨道巷掘进机电缆的选择：A U p I 2377.066.03190cos 3=⨯⨯==ϕ掘进MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*95+1*35型屏蔽电缆。

供轨道巷皮带主电缆的选择：A U I P 1377.066.03110cos 3=⨯⨯==ϕ皮带MYP-3*70+1*25屏蔽电缆的长时允许载流量为215A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*70+1*25型屏蔽电缆。

②胶带巷、尾巷：从KBSGZY-1000/10/0.69变压器到尾巷掘进机电缆选择： A U p I 2377.066.03190cos 3=⨯⨯==ϕ掘进机MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定电缆选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆。

供胶带巷掘进机电缆的选择：A U p I 2377.066.03190cos 3=⨯⨯==ϕ掘进机MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*95+1*35型屏蔽电缆。

供尾巷皮带、40T 溜子主电缆的选择：MYP-3*70+1*25屏蔽电缆的长时允许载流量为215A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*70+1*25型屏蔽电缆。

供为尾巷80皮带主电缆的选择：A U I P 1377.066.03110cos 380=⨯⨯==ϕ皮带MYP-3*50+1*16屏蔽电缆的长时允许载流量为173A ，考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*50+1*16型屏蔽电缆。

胶带巷主电缆选择：A U p I 2167.066.031105.7340cos 3=⨯⨯+⨯+==ϕ总MYP-3*95+1*35屏蔽电缆的长时允许载流量为260A ，并考虑其机械强度，决定电缆选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆。

供胶带巷皮带的电缆：A U p I 1377.066.03255cos 3=⨯⨯⨯==ϕ皮带机考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用A U I P P T 1877.066.0340110cos 340=⨯⨯+=+=ϕ溜子皮带MYP-3*50+1*16型屏蔽电缆，该型电缆长时允许通过电流为173A 。

胶带巷40T 溜子开关电缆选取：A U p I T507.066.0340cos 340=⨯⨯==ϕ考虑电缆长时允许通过电流和机械强度，决定选用MYP-3*25+1*16型屏蔽电缆，该型电缆长时允许通过电流为113A 。

4、供电系统详见《24305掘进工作面供电系统图》和《24305掘进工作面设备布置图》四、短路电流计算（一）轨道巷短路电流计算KBSGZY-630/10/0.69变压器二次出口的短路电流I d1计算变压器二次电压660V ，取690V 。

容量630KVA ，系统短路容量按119.7MVA 计算 系统折算电抗：Ω===9211.07.1195.1022br ar X S U X MYPTJ-6/10kV-3*50＋3*16/3＋JS 高压矿用橡套电缆电阻、电抗，电缆长度：0.5KMR ga =0.416*0.5=0.208ΩX ga =0.081*0.5=0.0405Ω变压器电阻、电抗R b 1=0.0018ΩX b 1=0.0173Ω∑R=R g ÷K 2b ＋R b2=0.208÷15.22+0.0018=0.0027Ω∑X=（X x +X g ）÷K 2b + X b2=（0.9211+0.0405）÷15.22+0.0173=0.0215ΩI d1=22)()(2X R Ue∑+∑=15935A（1）馈电开关短路电流I d11计算胶带巷KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆的电阻、电抗，L=5MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.005=0.00115ΩX z =0.075*0.005=0.000375Ω∑R=0.0027+0.00115=0.00385Ω∑X=0.0215+0.000375=0.021875ΩI d11=22)()(2X R Ue∑+∑=155441A（2）掘进机馈电KBZ-400开关短路电流I d12计算掘进机馈电KBZ-400开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆10M R o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.01=0.0023ΩX z =0.075*0.01=0.00075Ω∑R=0.0027+0.0023=0.005Ω∑X=0.0215+0.00075=0.02225ΩI d12=22)()(2X R Ue∑+∑=15132A（2）掘进机电机短路电流I d13计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆870MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.87=0.2001ΩX z =0.075*0.87=0.06525ΩMYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MR o =0.315Ω/KMX o =0.078Ω/KMR z2=0.315*0.1=0.0315ΩX z2=0.078*0.1=0.0078Ω∑R=0.0027+0.2001+0.0315=0.2343Ω∑X=0.0215+0.06525+0.0078=0.09455ΩI d13=22)()(2X R Ue∑+∑=1366A（4）皮带电机处短路电流I d14、I d15KBZ-400负荷侧至接线盒之间MYP-3*70+1*25型电缆电阻 、电抗，L=50MR o =0.315Ω/KMX o =0.078Ω/KMR z2=0.315*0.05=0.01575ΩX z2=0.078*0.05=0.0039Ω皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z3=0.864*0.01=0.00864ΩX z3=0.088*0.01=0.00088Ω∑R=0.0027+0.01575+0.00864=0.02709Ω∑X=0.0215+0.0039+0.00088=0.02628ΩI d15=I d14=22)()(2X R Ue∑+∑ =9139A（二）胶带尾巷短路电流计算KBSGZY-1000/10/0.69变压器二次出口的短路电流I d1计算变压器二次电压660V ，取690V 。

容量1000KVA ，系统短路容量按119.7MVA 计算 系统折算电抗：Ω===9211.07.1195.1022br ar X S U X MYPTJ-6/10kV-3*50＋3*16/3＋JS 高压矿用橡套电缆电阻、电抗，电缆长度：0.82KMR ga =0.416*0.82=0.34112ΩX ga =0.081*0.82=0.06642Ω变压器电阻、电抗R b 1=0.0027ΩX b 1=0.0194Ω∑R=R g ÷K 2b ＋R b2=0.34112÷15.22+0.0027=0.0042Ω∑X=（X x +X g ）÷K 2b + X b2=（0.9211+0.06642）÷15.22+0.0194=0.0237ΩI d2=22)()(2X R Ue∑+∑=14345A（1）尾巷KBZ-400馈电开关短路电流I d21计算KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆10M R o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.01=0.0023ΩX z =0.075*0.01=0.00075Ω∑R=0.0042+0.0023=0.0065Ω∑X=0.0237+0.00075=0.02445ΩI d21=22)()(2X R Ue∑+∑=13636A（2）尾巷掘进机电机短路电流I d22计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆950MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.95=0.2185ΩX z =0.075*0.95=0.07125ΩMYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MR o =0.315Ω/KMX o =0.078Ω/KMR z2=0.315*0.1=0.0315ΩX z2=0.078*0.1=0.0078Ω∑R=0.0042+0.0023+0.2185+0.0315=0.2565Ω∑X=0.0237+0.00075+0.07125+0.0078=0.1035ΩI d22=22)()(2X R Ue∑+∑=1247A（3）胶带巷KBZ-400馈电开关短路电流I d213计算KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆100MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.1=0.023ΩX z =0.075*0.1=0.0075Ω∑R=0.0042+0.023=0.0272Ω∑X=0.0237+0.0075=0.0312ΩI d213=22)()(2X R Ue∑+∑=8333A（4）胶带巷掘进机电机短路电流I d214计算掘进机电源侧MYP-3*95+1*35型电缆922MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.922=0.21206ΩX z =0.075*0.922=0.06915ΩMYP-3*70+1*25型电缆的电阻、电抗，L=100MR o =0.315Ω/KMX o =0.078Ω/KMR z2=0.315*0.1=0.0315ΩX z2=0.078*0.1=0.0078Ω∑R=0.0042+0.023+0.21206+0.0315=0.27076Ω∑X=0.0237+0.0075+0.06915+0.0078=0.10815ΩI d214=22)()(2X R Ue∑+∑=1183A（5）KBZ-630型馈电开关处短路电流I d23MYP-3*95+1*35型电缆10MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.01=0.0023ΩX z =0.075*0.01=0.00075ΩR z1=R R R R Z Z Z Z 12111211+=0.00230.00230.0023*0.0023+= 0.00115ΩX z1=X X X X Z Z Z Z 12111211+=0.000750.000750.00075*0.00075+= 0.000375Ω ∑R=0.0042+0.00115=0.00535Ω∑X=0.0237+0.000375=0.024075ΩI d23=22)()(2X R Ue∑+∑ =13996A（4）尾巷溜子电机处短路电流I d24KBZ-630分路至接线盒之间MYP-3*70+1*25型电缆电阻 、电抗，L=70M R o =0.315Ω/KMX o =0.078Ω/KMR z2=0.315*0.07=0.02205ΩX z2=0.078*0.07=0.00546Ω溜子开关到接线盒MYP-3*35+1*16型电缆电阻 、电抗，L=50M R o =0.616Ω/KMX o =0.084Ω/KMR z1=0.616*0.05=0.0308ΩX z1=0.084*0.05=0.0042Ω溜子开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z3=0.864*0.01=0.00864ΩX z3=0.088*0.01=0.00088Ω∑R=0.0042+0.00115+0.02205+0.0308+0.00864=0.06684Ω∑X=0.0237+0.000375+0.00546+0.0042+0.00088=0.034615Ω I d24=22)()(2X R Ue∑+∑ =4585A（5）尾行皮带电机处短路电流I d25 、I d26接线盒至皮带开关MYP-3*50+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.448Ω/KMX o =0.081Ω/KMR z2=0.448*0.01=0.00448ΩX z2=0.081*0.01=0.00081Ω皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z1=0.864*0.01=0.00864ΩX z1=0.088*0.01=0.00088Ω∑R=0.0042+0.00115+0.02205+0.00448+0.00864=0.04052Ω ∑X=0.0237+0.000375+0.00546+0.00081+0.00088=0.031225Ω I d25= I d26=22)()(2X R Ue∑+∑ =6745A（3）胶带巷40T 溜子电机处短路电流I d27KBZ-630负荷侧至接线盒MYP-3*95+1*35型电缆电阻、电抗L=110M R o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.11=0.0253ΩX z =0.075*0.11=0.00825Ω接线盒至溜子开关MYP-3*35+1*16型电缆电阻、电抗L=40M R o =0.616Ω/KMX o =0.084Ω/KMR z =0.616*0.04=0.02464ΩX z =0.084*0.04=0.00336Ω溜子开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗L=10M R o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z =0.864*0.01=0.00864ΩX z =0.088*0.01=0.00088Ω∑R=0.0042+0.00115+0.0253+0.02464+0.00864=0.06393Ω ∑X=0.0237+0.000375+0.00825+0.00336+0.00088=0.036565Ω I d27=22)()(2X R Ue∑+∑ =4684A（4）胶带巷650皮带电机处短路电流I d28MYP-3*95+1*35型电缆电阻、电抗L=55MR o =0.230Ω/KMX o =0.075Ω/KMR z =0.230*0.055=0.01265ΩX z =0.075*0.055=0.004125Ω接线盒到皮带开关MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10MR o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z1=0.864*0.01=0.00864ΩX z1=0.088*0.01=0.00088Ω皮带开关负荷侧MYP-3*16+1*10型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =1.37Ω/KMX o =0.09Ω/KMR z3=1.37*0.01=0.0137ΩX z3=0.09*0.01=0.0009Ω∑R=0.0042+0.00115+0.0253+0.01265+0.00864+0.0137=0.06564Ω ∑X=0.0237+0.000375+0.00825+0.004125+0.00088+0.0009=0.03823Ω I d28=22)()(2X R Ue∑+∑ =4542A（5）胶带巷80皮带电机处短路电流I d29、I d210、接线盒至皮带开关MYP-3*50+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.448Ω/KMX o =0.081Ω/KMR z2=0.448*0.01=0.00448ΩX z2=0.081*0.01=0.00081Ω皮带开关负荷侧MYP-3*25+1*16型电缆电阻 、电抗，L=10M R o =0.864Ω/KMX o =0.088Ω/KMR z1=0.864*0.01=0.00864ΩX z1=0.088*0.01=0.00088Ω∑R=0.0042+0.00115+0.0253+0.01265+0.00448+0.00864=0.05642Ω ∑X=0.0237+0.000375+0.00825+0.004125+0.00081+0.00088=0.03814Ω I d29=I d210=22)()(2X R Ue∑+∑ =5066A五、低压开关及变压器的整定(一)轨道巷低压开关及变压器的整定:（1）皮带开关整定I e 皮带=P e /(3 *U e *ϕcos )=110*103/(3 *660*0.85)=113Aa 、过负荷整定I z14=I e 皮带=113Ab 、短路整定I /Z14= KI e =8*113=904A灵敏度校验I d14÷I /z14=9139÷904=10.1>1.2 合格(3)KBZ-400馈电开关的整定I 掘进机油泵及7.5KW 电机=P e /(3 *U e *ϕcos )=62.5*103/(3 *660*0.85)=64AI 截割头=P e /(3 *U e *ϕcos )=120*103/(3 *660*0.85)=124Aa、过负荷整定I z1=∑I e=64+124=188AKBZ-400馈电开关额定电流设为202Ab、短路整定I/z1 =KI e+∑I e=6*124+64=808A取额定电流202A的4倍，取808A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d13÷I/z1=1366÷808=1.7>1.2 合格(3)KBZ-400馈电开关的整定a、过负荷整定I z1=∑I e=113=113AKBZ-400馈电开关额定电流设为115Ab、短路整定I/z1 =KI e+∑I e=6*113=678A取额定电流115的6倍，取690A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d14÷I/z1=9139÷690=13>1.2 合格(4）KBSGZY-630/10/0.69变压器低压侧a、过负荷整定I z1=∑I e=64+124+113=301A低压侧额定电流整定为310Ab、短路整定I/z1 =KI e+K X∑I e=6*124+64+113=921A取移变低压侧额定电流310A的3倍，取930A灵敏度校验，为保护变压器，用变压器低压侧发生短路进行校验得I d1÷I/z1=15935÷930=17>1.5 合格作为低压侧末端发生短路的后备保护，用低压侧KBZ-400馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d11÷I/z1=15132÷930=16.3>1.2 合格KBSGZY-630/10/0.69变压器高压侧整定过负荷整定 I z1高压= I z1低压÷15.2=20.4A取高压侧额定电流为21A短路整定 I/z1高压= I/z1低压÷15.2=61.2A取高压侧额定电流21A的3倍，为63A (二)胶带巷尾巷低压开关及变压器器整定: 尾巷:（1）溜子开关整定I e溜子=P e/(3 *U e*ϕcos)=40*103/(3 *660*0.85)=41Aa、过负荷整定I z24=I e溜子=41Ab、短路整定I/Z24= KI e=8*41=328A灵敏度校验I d24÷I/z14=4585÷328=14>1.2 合格（2）皮带开关整定I e皮带=P e/(3 *U e*ϕcos)=110*103/(3 *660*0.85)=113Aa、过负荷整定I z25= I z26=I e皮带=113Ab、短路整定I/Z25= I/Z26= KI e=8*113=904A灵敏度校验I d25÷I/z25=6745÷904=7.5>1.2 合格(3)尾巷KBZ-400馈电开关的整定I掘进机油泵及7.5KW电机=P e/(3 *U e*ϕcos)=62.5*103/(3 *660*0.85)=64AI截割头=P e/(3 *U e*ϕcos)=120*103/(3 *660*0.85)=124Aa、过负荷整定I z22=∑I e=64+124=188AKBZ-400馈电开关额定电流设为202Ab、短路整定I/z22=KI e+∑I e=6*124+64=808A取额定电流202A的4倍，取808A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d22÷I/z22=1247÷808=1.5>1.2 合格胶带巷：（1）40T溜子开关整定I e溜子=P e/(3 *U e*ϕcos)=40*103/(3 *660*0.85) =41Aa、过负荷整定I z27=I e溜子=41Ab、短路整定I/Z27= KI e=8*41=328A灵敏度校验I d27÷I/z27=4684÷328=12.3>1.2 合格（2）650皮带开关整定I e650皮带=P e/(3 *U e*ϕcos)=3*7.5*103/(3 *660*0.85)=23Aa、过负荷整定I z28=I e650皮带=23Ab、短路整定I/Z28= KI e=8*23=184A灵敏度校验I d28÷I/z28=4542÷184=25>1.2 合格（3）80皮带开关整定I e皮带=P e/(3 *U e*ϕcos)=110*103/(3 *660*0.85)=113Aa、过负荷整定I z29= I z210=I e皮带=113Ab、短路整定I/Z29= I/Z210= KI e=8*113=904A灵敏度校验I d29÷I/z29=5066÷904=5.6>1.2 合格(3)胶带巷KBZ-400馈电开关的整定I掘进机油泵及7.5KW电机=P e/(3 *U e*ϕcos) =62.5*103/(3 *660*0.85)=64AI截割头=P e/(3 *U e*ϕcos)=120*103/(3 *660*0.85)=124Aa、过负荷整定I z213=∑I e=64+124=188AKBZ-400馈电开关额定电流设为202A b、短路整定I/z213=KI e+∑I e=6*124+64=808A取额定电流202A的4倍，取808A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d214÷I/z213=1183÷808=1.5>1.2 合格(3)胶带巷、尾巷KBZ-630馈电开关的整定a、过负荷整定I z=∑I e=113*2+41*2+23=331AKBZ-630馈电开关额定电流设为331Ab、短路整定I/z23=KI e+∑I e=6*113+113+41*2+23=896A取额定电流331A的3倍，取993A用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d29÷I/z23=5066÷993=5.1>1.2 合格KBSGZY-1000/10/0.69变压器低压侧a、过负荷整定I z2=∑I e=124*2+64*2+41*2+113*2+23=707A低压侧额定电流整定为710A b 、短路整定 I /z2低压=KI e +K X ∑I e=6*124+124+64*2+41*2+113*2+23 =1327A取移变低压侧额定电流710A 的2倍，取1420A 灵敏度校验，为保护变压器，用变压器低压侧发生短路进行校验得 I d2÷I /z2=14345÷1420=10>1.5 合格作为低压侧末端发生短路的后备保护，用低压侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验I d23÷I /z1=8333÷1420=5.9>1.2 合格 KBSGZY-1000/10/0.69变压器高压侧整定 过负荷整定 I z1高压= I z1低压÷15.2=47A 取高压侧额定电流为47A短路整定 I /z1高压= I /z1低压÷15.2=88A 取高压侧额定电流47A 的2倍，为94A 六、变电所高压开关的整定 a 、过负荷整定 I g =∑I e =ϕcos 3N U P∑=7.010*******.5⨯⨯+= 83A取开关额定电流200A 的0.6倍取120A b 、短路整定按躲开最大电动机启动电流，即掘进机电机启动其他电动机正常运行考虑，其高压侧动作电流计算值为：TNST K I I I g ∑+='15.224364311321246124+⨯+⨯+⨯+⨯==102A取开关额定电流200A 的1倍，取200A 。