掘进工作面供电设计 (3)

山西阳城山城煤业有限公司
集中材料储备巷开拓工作面供电
设计说明书
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目录
一、掘进工作面概况 (3)
二、设备选用 (3)
三、工作面移动变电站及配电点位置的确定 (4)
四、负荷统计及移动变电站选择 (4)
五、电缆截面选择校验 (5)
六、按机械强度要求校验电缆截面 (7)
七、高压开关的整定 (8)
八、低压开关的整定及校验 (9)
九、电缆电压降验算 (14)
十、漏电保护装置和接地保护 (15)
十一、机电管理 (15)
掘进工作面供电设计
一、掘进工作面概况
（一）工作面的选择位置及四邻情况
山城煤业有限公司集中材料储备巷开拓工作面位于自行车巷南侧，西侧为南巷；东侧为总回风巷；南侧为采空区。

（二）工作面的参数
巷道设计总长：集中材料储备巷482.8m，沿煤层底板掘进，工作面标高约为605m-615m。

二、设备选用
（一）工作面设备
掘进机选用佳木斯煤矿机械厂生产的EBZ100E型掘进机，其额定功率182.5KW，其中截割主电动机功率为100KW,额定电压为1140(660)V；油泵电机功率为75KW,额定电压为1140(660)V;二运输机功率为7.5KW,额定电压1140(660)V。

（二）顺槽设备
1、前期
1）煤溜：采用张家口煤矿机械制造公司制造的SGB-620/40T型刮板机两台，额定功率40KW，额定电压660V。

2）乳化液泵站：一泵一箱，乳化液泵采用无锡煤矿机械公司生产的XRB2B(A)80/20型乳化液泵，其额定功率37KW,额定电压660V。

3）调度绞车：采用山西煤矿机械制造公司制造的JD-1型调度绞车一台。

其额定功率11.4KW,额定电压660V。

2、后期
1）煤溜：采用张家口煤矿机械制造公司制造的SGB-620/40T型刮板机三台，额定功率40KW，额定电压660V。

2）调度绞车：采用山西煤矿机械制造公司制造的JD-1型调度绞车四台。

其额定功率11.4KW,额定电压660V。

3）乳化液泵站：一泵一箱，乳化液泵采用无锡煤矿机械公司生产的XRB2B(A)80/20型乳化液泵，其额定功率37KW,额定电压660V。

4）顺槽带式输送机：采用原平维达机械制造有限公司制造的DSJ80/40/2×40型输送机（1部），驱动电机额定功率2×40 KW,额定电压660V。

三、工作面移动变电站及配电点位置的确定
一路来自综掘移变站500KVA移变供电，电压等级为660V，供给40T 煤溜、皮带机、乳化泵、调度绞车，照明及保护控制电压采用127V；另一路来自集中材料储备巷开拓面移变站供电，电压等级为1140V，供给掘进机，四、负荷统计及移动变电站选择
=
⋅∑=
φcos K Pe X
S kVA 6.2827
.07.06.282=⨯ 根据负荷统计表，综掘6/0.69移变站视在功率为282.6kVA,选用KBSGZY-T-500/6矿用隔爆型移动变电站
S 视/S 变＝202.6/500＝0.56 变压器负荷率为56%，小于85%，符合要求。

=
⋅∑=
φcos K Pe X S kVA 5.1827
.07
.05.182=⨯ 根据负荷统计表，综掘6/1.2移变站视在功率为182.5kVA,选用KBSGZY-T-500/6矿用隔爆型移动变电站
S 视/S 变＝202.6/500＝0.37 变压器负荷率为37%，小于85%，符合要求。

五、电缆截面选择校验
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。

（一）前期
1、500KVA 移动变压器至一号馈电总开关电缆选择：
=
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 3.967
.066.036
.04.128=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm 2 电缆为173A >96.3A 满足要求。

2、800KVA 移动变压器至二号馈电总开关电缆选择：
=
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 8.1367
.066.036
.05.182=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm 2 电缆为173A >136.8A 满足要求。

3、馈电开关至煤溜开关处电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 357
.066.037
.040=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm 2 电缆为138A >35A 满
足要求。

4、煤溜电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 507
.066.031
40=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >50A 满
足要求。

5、乳化泵电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 8.267
.014.131
37=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >26.8A
满足要求。

6、调度绞车电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 2.147
.066.031
4.11=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm 2 电缆为36A >14.2A 满
足要求。

7、采变至局扇电缆选择：
=
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 5.277
.066.031
22=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm 2 电缆为138A >27.5A
满足要求。

（二）后期
1、500KVA 移动变压器至一号馈电总开关电缆选择：
=
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 9.1547
.066.036
.06.206=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm 2 电缆为173A >154.9A 满足要求。

2、皮带机电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 507
.066.031
40=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >50A 满
足要求。

3、调度绞车电缆选择： =
⋅∑=
ϕ
cos U 3K P I N js X
A 2.147
.066.031
4.11=⨯⨯⨯
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm 2 电缆为36A >14.2A 满
足要求。

4、其他电缆同前期
六、按机械强度要求校验电缆截面
机械强度要求刮板机电缆允许最小截面10-25 mm 2，调度绞车为4-6 mm 2，局扇为35-50 mm 2，均满足要求。

七、高压开关的整定
（一）前期
1、500KVA 移变站高压侧
型号：KBG-200/6Y ，Ie=200A,Ue=6KV, 用途：500KVA 移变； （1）整定电流：I js =
ϕ
cos 3UN P ×K X =7.06732.14
.88⨯⨯×1=12.1A 整10A
（2）短路电流：I d =8I Z =8×10=80A 整80A
（3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =674米 查表得：1056A
（4）校验：z
b I K 3I (2)
d ＝109732.11056
⨯⨯=6.77＞1.5
（5）开关分断能力校验：
1056 A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
（二）后期
1、500KVA 移变站高压侧
1）整定电流：I js =
ϕ
cos 3UN P ×K X =
7
.06732.16
.206⨯⨯×0.8=22.7A 整20A
（2）短路电流：I d =8I Z =8×20=160A 整160A
（3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =1238米 查表得：589A
（4）校验：z
b I K 3I (2)
d ＝209732.1589
⨯⨯=1.89＞1.5
（5）开关分断能力校验：
589 A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
八、低压开关的整定及校验
（一）前期
1、一号馈电总开关：
型号：KBZ-400，Ie=400A,Ue=660V, 用途：660V 动力总开；负荷统计：∑P=40+37+11.4=88.4KW 。

（1）整定电流：
I js =
ϕ
cos 3UN P ×K X =7.066.0732.14
.88⨯⨯×0.7=77.3A 整70A
（2）短路电流：I d =8I Z =8×70=560A 整560A （3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =674米 查表得：1056A
（4）校验：z
I (2)
d
I
＝
70
1056
=15.1＞1.5 （5）开关分断能力校验：
1056 A ＜10KA （开关额定短路开断电流） 2、二号馈电总开关：
型号：KBZ-400，Ie=400A,Ue=660V, 用途：掘进机开关；负荷统计：∑P=182.5KW 。

（1）整定电流：
I js =
ϕ
cos 3UN P ×K X =7.066.0732.15
.182⨯⨯×0.7=159.7A 整160A
（2）短路电流：I d =8I Z =8×160=1280A 整1280A （3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =205米 查表得：3052A
（4）校验：z
I (2)
d
I
＝
160
3052
=19.1＞1.5 （5）开关分断能力校验：
3052A ＜10KA （开关额定短路开断电流） 3、煤溜开关整定：
型号：QBZ-80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：煤溜开关；所带负荷：P=40KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为46.4A 整45A 短路电流：I d =8I Z =8×45=360A 开关分断能力校验：
360A ＜10KA （开关额定短路开断电流） 4、乳化泵开关整定：
型号：QBZ-80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：乳化泵开关；所带负荷：P=37KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为39.8A 整39A 。

短路电流：I d =8I Z =8×39=312A 开关分断能力校验：
312A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
5、调度绞车开关整定：
型号：QBZ-80N ，Ie=80A,Ue=660V, 用途：调度绞车开关；所带负荷：P=11.4KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为12.9A 整12A 。

短路电流：I d =8I Z =8×12=96A 开关分断能力校验：
96A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
6、风机开关整定：
型号：QBZ-2×80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：风机开关；所带负荷：P=22KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为23A 整23A 。

短路电流：I d =8I Z =8×23=184A
开关分断能力校验：
184A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
（二）后期
1、一号馈电总开关：
型号：KBZ-400，Ie=400A,Ue=660V, 用途：660V 动力总开；负荷统计：∑P=40+37+40+40+4+11.4+11.4+11.4+11.4=206.6KW 。

（1）整定电流：
I js =ϕ
cos 3UN P ×K X =7.066.0732.16.206⨯⨯×0.6=154.9A 整150A （2）短路电流：I d =8I Z =8×150=1200A 整1200A
（3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =1038米 查表得：698A
（4）校验：z I (2)d
I ＝150
698=4.7＞1.5 （5）开关分断能力校验：
698A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
2、二号馈电总开关：
型号：KBZ-400，Ie=400A,Ue=660V, 用途：掘进机开关；负荷统计：∑P=182.5KW 。

（1）整定电流：
I js =ϕ
cos 3UN P ×K X =7.066.0732.15.182⨯⨯×0.7=159.7A 整160A （2）短路电流：I d =6I Z =6×160=960A 整960A
（3）最远端两相短路电流I d (2)：L H =670米 查表得：1647A
（4）校验：z I (2)d
I ＝160
1647=10.3＞1.5 （5）开关分断能力校验：
1647A ＜10KA （开关额定短路开断电流）
3、煤溜开关整定：
型号：QBZ-80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：煤溜开关；所带负荷：P=40KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为46.4A 整45A 。

短路电流：I d =8I Z =8×45=360A
开关分断能力校验：
360A ＜2000A （开关额定短路开断电流）
4、乳化泵开关整定：
型号：QBZ-80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：乳化泵开关；所带负荷：P=37KW 。

过载整定：电机铭牌额定电流为39.8A 整39A 。

短路电流：I d =8I Z =8×39=312A
开关分断能力校验：
312A ＜2000A （开关额定短路开断电流）
5、皮带机开关整定（2台）：
型号：QBZ-80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：皮带机开关；所带负
荷：P=40KW。

过载整定：电机铭牌额定电流为45A 整45A。

短路电流：I d=8I Z=8×45=360A
开关分断能力校验：
360A＜2000A（开关额定短路开断电流）
6、张紧开关整定：
型号：QBZ-80N，Ie=80A,Ue=660V, 用途：张紧绞车开关；所带负
荷：P=4KW。

过载整定：电机铭牌额定电流为5A 整5A。

短路电流：I d=8I Z=8×5=40A
开关分断能力校验：
40A＜2000A（开关额定短路开断电流）
7、调度绞车开关整定（4台）：
型号：QBZ-80N，Ie=80A,Ue=660V, 用途：调度绞车开关；所带负荷：P=11.4KW。

过载整定：电机铭牌额定电流为12.9A 整12A。

短路电流：I d=8I Z=8×12=96A
开关分断能力校验：
96A＜2000A（开关额定短路开断电流）
8、风机开关整定：
型号：QBZ-2×80，Ie=80A,Ue=660V, 用途：风机开关；所带负荷：P=22KW。

过载整定：电机铭牌额定电流为23A 整23A。

短路电流：I d=8I Z=8×23=184A
开关分断能力校验：
184A ＜2500 A （开关额定短路开断电流）
九、电缆电压降验算
∆u%=()N js U L I X R 10/sin cos 2⋅+⨯ϕϕ
∆u%:线路电压损失百分数，%；
js I ：负荷计算电流，A ；
L ：线路长度，km;
U N ：标称线电压，kv ；
ϕcos ：功率因数；
R ：三相线路单位长度的电阻，km /Ω
X ：三相线路单位长度的感抗，km /Ω
地面变电所至综掘移变站高压电缆
MYJV22-6/10，6kv 3×95mm 2 0.4km 的电压降：
∆u%1＝2×（0.226×0.7+0.06×0.71）×120×0.4/10×6＝0.3%
MYJV22-6/6，6kv 3×50mm 2 2.1km 的电压降：
∆u%2＝2×（0.429×0.7+0.063×0.71）×100×2.1/10×6＝2.4%
MYJV22-6/10，6kv 3×50mm 2 0.8km 的电压降：
∆u%3＝2×（0.226×0.7+0.06×0.71）×100×0.8/10×6＝0.4%
MYJV22-6/6kv ，3×50mm 2 0.4km 的电压降：
∆u%4＝2×（0.429×0.7+0.063×0.71）×122.4×0.4/10×6＝0.6%
∆∑u%=0.3%+2.4%+0.4%+0.6%=3.7%＜5%
线路压降＜5%，满足相关规程规范及矿井正常生产的要求。

十、漏电保护装置和接地保护
1.配电点局部接地极选用的是：直径为1.2寸,长度为1.5米的
镀锌钢管制成，且管上钻有20个直径为5mm的透孔，并垂直埋入底板；局部接地线选用的是截面不小于25mm2的铜线；局部接地极应设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。

2.接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。

3.漏电保护为移动变电站低压侧保护箱自带的漏电保护装置。

十一、机电管理
1.井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。

检修或搬迁
前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。

控制设备内部安装有放电装置的，不受此限。

所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。

2.操作井下电气设备应遵守下列规定：
(1)非专职人员不得擅自操作电气设备。

(2)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。

3.容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须
加装护罩或遮栏等防护设施。

4.电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，检查
其“防爆合格证”，“产品合格证”，“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。