南二下延采區(qū)供電設(shè)計

1、前 言本設(shè)計為南二下延采區(qū)供電設(shè)計。從實際出發(fā)進行系統(tǒng)分析，除滿足一般設(shè)計規(guī)程及規(guī)范要求外，還滿足煤礦安全規(guī)程的具體要求和標準。本設(shè)計變壓器選用礦用隔爆型干式變壓器和礦用隔爆型移動變電站；高壓開關(guān)與低壓饋電開關(guān)都選用具有技術(shù)先進的智能化綜合保護裝置的高壓防爆真空開關(guān)和低壓礦用隔爆型真空饋電開關(guān)，各種設(shè)備的開關(guān)選用礦用隔爆型真空起動器。高壓鎧裝電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護套電力電纜。電氣設(shè)備均按禁止井工煤礦使用的設(shè)備及工藝目錄第一批、第二批的要求選擇使用。通過短路電流、開關(guān)繼電保護整定的計算和保護接地的確定，使其設(shè)計可靠性高、功能完善、組和靈活，以及功耗低，保證采區(qū)供電安全、經(jīng)濟、高效平穩(wěn)運行

2、。關(guān)鍵詞：供電設(shè)計選用 變壓器 開關(guān)電纜目 錄前 言I1采區(qū)供電設(shè)計的原始資料1采區(qū)地質(zhì)概況1采煤方法1采區(qū)排水1采區(qū)設(shè)備及材料的運輸1煤炭的運輸2采區(qū)壓氣系統(tǒng)2采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)22采區(qū)供電系統(tǒng)及變電所位置的確定3變電所位置的確定3電壓等級的確定3采區(qū)負荷計算及變壓器、變電站容量、臺數(shù)的確定3向臨時施工的普掘I工作面供電變壓器確定3向普掘II工作面供電的變壓器（變電站）確定4向煤倉供電的變壓器確定4向綜采工作面供電的變壓器（變電站）確定5向采煤生產(chǎn)準備面設(shè)備供電變電站確定7向采區(qū)主提升絞車等設(shè)備供電變壓器確定8專用風(fēng)機變壓器的選擇確定8采區(qū)變電所供電系統(tǒng)的確定83采區(qū)的設(shè)備選型11低壓電纜的選擇計

3、算11電纜的選擇原則11電纜型號的確定11電纜長度的確定12低壓電纜截面的選擇計算13高壓電纜的選擇計算23電纜型號與長度的確定23電纜截面的選擇與校驗24采區(qū)高、低壓開關(guān)的選擇28低壓電網(wǎng)的短路電流計算29高、低開關(guān)的繼電保護整定計算30采區(qū)的保護接地344 結(jié)論361采區(qū)供電設(shè)計的原始資料1.1采區(qū)地質(zhì)概況南二下延采區(qū)，北起F71斷層，南到F70號斷層，東起DF02斷層，西為-700水平，走向約300米傾斜東西寬約1000米，該采區(qū)可采煤層有：16#、17#、18#煤層，每個煤層可布置一個傾斜長壁回采工作面。其中17#煤層最厚，平均厚度為3.76米。1.2采煤方法由于該采區(qū)走向長度短，傾向

4、長度長，煤層平均傾角19°，采用走向長壁后退式采煤方法，煤層被劃分多個塊段，煤柱損失量大、工作面搬家頻繁、效率低，所以三個工作面均采用傾向長壁后退式采煤方法，采煤方式為綜合機械化采煤，但區(qū)別在于采用的工作面機械設(shè)備不同。1.3采區(qū)排水根據(jù)南二上采區(qū)及南二下延采區(qū)的水文觀測，并參照公式Q=FqF，推斷本采區(qū)的正常涌水量為6080m3/h，最大為100120m3/h。由于該采區(qū)為上山采區(qū)，該采區(qū)的自然涌水及生產(chǎn)過程中的廢水自然流向南二下采區(qū)-700，再由-700集中排水泵排往南翼-500大巷，所以該設(shè)計中可以不考慮采區(qū)排水的用電負荷。1.4采區(qū)設(shè)備及材料的運輸該采區(qū)的三個采煤工作面及初期

5、巷道掘進所需的設(shè)備、生產(chǎn)材料等的運輸路線：副井口-500石門南翼采區(qū)運輸大巷南二下延采區(qū)提升上山各煤層工作面下料道采掘工作面。1.5煤炭的運輸工作面采煤機落煤工作面運輸機工作面轉(zhuǎn)載機工作面上山皮帶南二下延煤倉三噸底卸式礦車主井底煤倉主井箕斗地面煤倉。1.6采區(qū)壓氣系統(tǒng)由于文該采區(qū)煤炭覆存量少，采區(qū)服務(wù)年限短，所以該采區(qū)不安設(shè)壓風(fēng)機房，采區(qū)掘進用風(fēng)由南翼壓風(fēng)機房提供，所以該采區(qū)供電設(shè)計不考慮壓風(fēng)系統(tǒng)負荷。1.7采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)該采區(qū)雖然服務(wù)年限短，但采區(qū)生產(chǎn)能力大。采區(qū)用風(fēng)采用軌道上山兼做主要入風(fēng)道，采區(qū)乏風(fēng)由采區(qū)回風(fēng)上山排入南翼采區(qū)主排風(fēng)道。各工作面的通風(fēng)線路：-500南翼大巷下延采區(qū)提升上山各煤

6、層工作面皮帶道各煤層工作面各工作面下料道 -375車場及風(fēng)道南四回風(fēng)道南二回風(fēng)上山主井。2采區(qū)供電系統(tǒng)及變電所位置的確定2.1變電所位置的確定根據(jù)煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范和煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)范的要求，結(jié)合該采區(qū)實際的地質(zhì)條件在該采區(qū)提升機房側(cè)設(shè)一處采區(qū)變電所，并且與提升機房相連通。2.2電壓等級的確定根據(jù)2007版煤礦安全規(guī)程的要求和現(xiàn)有采、掘工作面設(shè)備技術(shù)水平確定：變電所高壓及采、掘工作面移動變電站電源側(cè)電壓為6000V；綜采工作面機電設(shè)備及掘進綜掘機的電壓為1140V（其中：17#層采煤工作面采用MG400/940-WD型采煤機和SGZ-800/2*400型刮板運輸機，電壓等級為

7、3300V），電源取自工作面移動變電站；掘進工作面設(shè)備及采煤工作面的生產(chǎn)輔助設(shè)備電源電壓為660V，電源取自變電所低壓變壓器或工作面移動變電站；各工作面的煤電鉆、信號及照明電壓為127V。2.3采區(qū)負荷計算及變壓器、變電站容量、臺數(shù)的確定按工程設(shè)計采區(qū)為四個同時施工的掘進工作面，其中在采區(qū)上部臨時施工的兩個掘進工作面設(shè)備由該變電所供電，另外兩個沿煤上山掘進皮帶道和下料道的工作面設(shè)備由-700變電所供電，該設(shè)計中不做計算說明。該采區(qū)同時只有一個生產(chǎn)工作面，另有一個采煤生產(chǎn)準備面。設(shè)計時依據(jù)采區(qū)最大生產(chǎn)負荷時期（17#煤層采煤工作面生產(chǎn)時期）確定變壓器、變電站的容量和臺數(shù)。2.3.1向臨時施工的普

8、掘I工作面供電變壓器確定由于該工作面設(shè)備少，負荷容量小，采用變電所低壓變壓器器供電。=56.63 KVA式中：變壓器計算容量，KVA；由變壓器供電的設(shè)備的需用系數(shù),=0.4539；由變電所供電的設(shè)備額定功率之和，KW； =106.3KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1） 變壓器供電的設(shè)備加權(quán)平均功率因數(shù)。根據(jù)以上計算，選用KBSG-315/6型變壓器滿足要求，電壓為660V。2.3.2向普掘II工作面供電的變壓器（變電站）確定該巷道施工距離長運輸設(shè)備多負荷大，施工地點距變電所遠，采用移動變電站向工作面設(shè)備供電。=206.1 KVA式中：=327.5KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，選用KSG

9、ZY-315/6型移動變電站滿足要求，電壓為660V。2.3.3向煤倉供電的變壓器確定 =61.8 KVA式中：由于變電站僅向一臺設(shè)備供電，=1=55KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）監(jiān)測電源的負荷容量忽略不計。根據(jù)以上計算，并考慮電站對線路最遠端的短路保護和現(xiàn)有設(shè)備來源，選用KBSG-315/6型變壓器，滿足要求，電壓為1140V。2.3.4向綜采工作面供電的變壓器（變電站）確定由于綜采工作面設(shè)備分布廣、設(shè)備多、容量大、電壓等級多樣，故采用多臺移動變電站、變壓器向工作面設(shè)備供電。(1)、帶一臺皮帶的變壓器：式中：由于變壓器僅向一臺設(shè)備供電，=1；=150KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算

10、，選用KBSG-315/6型變壓器滿足要求，電壓為660V。(2)、帶二臺皮帶的變電站：=459.77 KVA式中：由于變電站僅向一臺設(shè)備供電，=1=400KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，并考慮大功率設(shè)備的起動要求，選用KSGZY-630/6型移動電站滿足要求，電壓為1140V。(3)、帶三臺皮帶的變電站：同理，帶第三臺皮帶的移動變電站也選用KSGZY-630/6型移動變電站滿足要求，電壓為1140V。(4)、帶皮帶道下半部分設(shè)備的變電站：由于初采時工作面距離變電所較遠，超過1000米，考慮到最遠端設(shè)備及電纜的短路保護，在皮帶道中部設(shè)置一臺移動變電站。=79.64 KVA式中：=1

11、38KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，選用KSGZY-315/6型移動變電站滿足要求，電壓等級為660V。(5)、帶破碎機及乳化泵的變電站：=342.52 KVA式中： =400KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，選用KSGZY-630/6型移動變電站滿足要求，電壓等級為1140V。(6)、帶轉(zhuǎn)載機及乳化泵的變電站：=562.06 KVA式中：=600KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，并考慮大功率設(shè)備的起動要求，選用KSGZY-800/6型移動變電站滿足要求，電壓等級為1140V。(7)、帶機組的變電站：=1093 KVA式中：由于變電站僅向一臺設(shè)備供電，=1=94

12、0KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，并考慮大功率設(shè)備的起動要求和現(xiàn)有設(shè)備情況，選用KSGZY-1600/6型移動變電站滿足要求，電壓為3300V。(8)、帶工作面運輸機的變電站：=941 KVA式中：由于變電站僅向一臺設(shè)備供電， =1=800KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，并考慮大功率設(shè)備的起動要求和現(xiàn)有設(shè)備情況，選用KSGZY-1600/6型移動變電站滿足要求，電壓為3300V。(9)、向工作面下料道及皮帶道上部設(shè)備供電變壓器確定：由變電所低壓變壓器供給。=168.88 KVA式中： =327.5 KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，選用KBSG-315/6型變

13、壓器滿足要求，電壓為660V。2.3.5向采煤生產(chǎn)準備面設(shè)備供電變電站確定=183.75 KVA式中：=277.5 KW（查負荷統(tǒng)計表見表2-1）根據(jù)以上計算，選用KBSGZY-315/6型變壓器滿足要求，電壓為660V。2.3.6向采區(qū)主提升絞車等設(shè)備供電變壓器確定式中：由于變電站僅向一臺設(shè)備供電，=1=320KW（查負荷統(tǒng)計見表2-1）根據(jù)以上計算，并考慮大功率設(shè)備的起動要求和變電所液壓站、照明等設(shè)備的負荷，選用KBSG-500/6型變壓器滿足要求，電壓為660V。2.3.7專用風(fēng)機變壓器的選擇確定根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求，全煤掘進的掘進工作面必須安設(shè)雙風(fēng)機，專用風(fēng)機必須由專用變壓器、專用開關(guān)

14、、專用線路供電。根據(jù)以上計算，并考慮變壓器對線路最遠端的短路保護和現(xiàn)有設(shè)備來源，選用KBSG-315/6型變壓器滿足要求，電壓為660V。2.4采區(qū)變電所供電系統(tǒng)的確定按照采區(qū)供電系統(tǒng)擬定原則確定采區(qū)供電系統(tǒng)。根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求、采區(qū)設(shè)備統(tǒng)計及上述計算過程，確定變電所為雙電源供電，高壓電纜沿南三主運巷向下延采區(qū)回風(fēng)上山鋪設(shè)。采區(qū)設(shè)備負荷平均分配在兩段上，具體配置見采區(qū)供電系統(tǒng)圖。3采區(qū)的設(shè)備選型3.1低壓電纜的選擇計算3.1.1電纜的選擇原則(1) 按煤礦安全規(guī)程要求，選擇煤礦用阻燃電纜。(2) 電纜的電壓等級必須大于或等于電網(wǎng)的實際工作電壓。(3) 向移動變電站供電的高壓電纜應(yīng)采用高壓屏蔽

15、電纜。(4) 電纜實際運行電流必須小于或等于電纜允許的載流量。(5) 正常運行時電纜網(wǎng)絡(luò)的實際電壓損失必須小于或等于允許的電壓損失，不超過7%。(6) 距電源最遠、容量最大的電動機啟動時，應(yīng)保證電動機端電壓不低于該設(shè)備允許的最小啟動電壓和保證電磁啟動器有足夠的吸合電壓。(7) 電纜應(yīng)滿足機械強度的要求。(8) 在電纜線路發(fā)生短路故障時應(yīng)滿足熱穩(wěn)定性的要求。3.1.2電纜型號的確定根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求及采區(qū)電氣設(shè)備電壓等級確定低壓電纜型號如下：(1) 變電所高壓電源及高壓開關(guān)之間的聯(lián)臺線選用MYJV22-3120型交聯(lián)聚乙絕緣電力電纜(2) 工作面機組、工作面刮板輸送機的負荷線及移動變電站到控制

16、開關(guān)之間的電纜選用MCPT-370+335/3E型電纜.(5) 信號、照明等電壓為127V的電氣設(shè)備均選用MZ-0.3/0.5型電纜。各段電纜的具體選用如表3-1所示。表3-1南二下延采區(qū)電纜選用表序號電纜用途電纜型號電纜長度(米)長期負荷電流(A)實際負荷電流(A)1變電所高壓電源MYJV22-3120212103332機組負荷線70+335/3E+56350+302153綜采溜子頭機高速負荷線70+335/3E+56160+30215894綜采溜子頭機低速負荷線50+335/3E+56160+30173615綜采溜子尾機高速負荷線70+335/3E+56350+30215896綜采溜子尾機

17、低速負荷線50+335/3E+56350+30173617綜采轉(zhuǎn)載機負荷線70+116+36120+102151768綜采轉(zhuǎn)載機負荷線95+116+36120+102609綜采破碎機負荷線50+116+36150+1017317310綜采乳化泵負荷線50+1257+12+1717317311綜采一臺皮帶電源線70+12524021516412綜采二臺皮帶電站電源線35+11662026013綜采二,三臺皮帶電源線95+12515+1521514綜采皮帶道下部低壓電源線70+12538021515綜采機組電站電源線35+11692013816綜采溜子電站電源線35+11692013817綜采皮帶

18、道上部低壓電源線70+125計51021518綜采皮下料道電源線70+125計89021519生產(chǎn)準備面電站電源線35+11686013820生產(chǎn)準備面低壓電源線70+125計32021521普掘工作面電站電源線35+11627013822普掘工作面雙風(fēng)機電源線35+11629013823普掘工作面低壓電源線70+12588021528普掘工作面電源線70+125計41021529普掘工作面雙風(fēng)機電源線35+1161801383.1.3電纜長度的確定確定依據(jù)是變電所到工作面配電點或工作面配電點到電氣設(shè)備的實際距離另加10%的余量。各段電纜長度如表3-1所示。3.1.4低壓電纜截面的選擇計算1、

19、采煤機負荷線的選擇計算(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查“設(shè)備負荷統(tǒng)計表”（見附錄，下同）采煤機的額定電流Ie。Ie=287+212.1+6.6=204.7 A70+335/3E型電纜，查表此電纜長期負荷電流為215A>204.7A，滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.683；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.53；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，=7.4；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=7.5；采煤機負荷線的電壓損失UL：式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz

20、電纜實際長度，KM；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。系統(tǒng)總的電壓損失U總：（干線電纜長度為7米，電壓損失忽略不計） U總=UB +UL校驗：126.22V<3300V5%=165V，滿足要求。2、工作面運輸機負荷線的選擇計算(以尾機高速負荷線為例)(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，工作面運輸機的額定電流IeIe=289A=178 A70+335/3E+56型電纜,查表長期負荷電流為215A>178A,滿足要求.(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.588；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.53；

21、變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，=7.4；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=7.5。采煤機尾機高速負荷線的電壓損失UL：式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，KM；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。尾機高速負荷線總的電壓損失U總：U總=UB +UL校驗：98.21V<3300V5%=165V，滿足要求。工作面運輸機其它負荷線的選擇與校驗均滿足要求，計算從略。3、轉(zhuǎn)載機負荷線的選擇計算(以高速負荷線為例)(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表轉(zhuǎn)載機的高速額定電流IeIe=248.5 A95+125型電纜，查表長期負荷電流為24

22、7A接近設(shè)備額定電流248.5A，根據(jù)現(xiàn)場實際測試滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.7；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.65；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，=5.4；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=5.5。轉(zhuǎn)載高速負荷線的電壓損失UL式中：二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，KM；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。轉(zhuǎn)載高速負荷線總的電壓損失U總U總=UB +UL校驗：48.77V<1140V5%=57V，滿足要求。4、破碎機負荷線的選擇計算(1)、按長期

23、負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，破碎機的額定電流IeIe=126 A50+125型電纜,查表長期負荷電流為173A>126A,滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.816；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.611；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =3.9；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=4。破碎機負荷線的電壓損失UL式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。破碎機負荷線總的電壓損失U總U總=UB +UL校驗：

24、37.48V<1140V5%=57V，滿足要求。5、乳化泵負荷線的選擇計算(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，乳化泵的額定電流IeIe=120A50+125型電纜，查表長期負荷電流為173A>120A，滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.703；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，= =0.64；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =5.4；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=5.5。乳化泵負荷線的電壓損失UL式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實

25、際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。乳化泵負荷線總的電壓損失U總U總=UB +UL校驗：32.3V<1140V5%=57V，滿足要求。6、綜采一臺皮帶電源線的選擇計算(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，一臺皮帶電源線的額定電流IeIe=282=164A70+125型電纜，查表長期負荷電流為215A>164A,滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.547；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.73；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =3.9；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)， Ud

26、%=4。一臺皮帶電源線的電壓損失UL式中： Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。一臺皮帶電源線總的電壓損失U總U總=UB +校驗：24.2V<660V5%=33V，滿足要求。7、綜采二臺皮帶電源線的選擇計算(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，二臺皮帶電源線的額定電流IeIe=295+125型電纜，查表長期負荷電流為236.2A接近設(shè)備額定電流236.4A，根據(jù)現(xiàn)場實際測試滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.

27、403；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.611；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =3.9；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=4。二臺皮帶電源線的電壓損失UL式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。二臺皮帶電源線總的電壓損失U總U總=UB +校驗：13.82V<1140V5%=57V，滿足要求。 8、綜采三臺皮帶電源線的選擇計算與校驗均滿足要求，計算同上。見電纜表。9、皮帶道下部電源線的選擇計算(1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，皮帶道下部電源線的額定電流Ie70+125型電

28、纜，查表長期負荷電流為215A>157.6A，滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.25；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.67；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =3.9；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=4。皮帶道下部電源線的電壓損失UL式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。皮帶道下部電源線總的電壓損失U總U總=UB +校驗：25.4V<660V5%=33V，滿足要求。 10、皮帶道上部電源線的選擇計算(

29、1)、按長期負荷電流選擇電纜截面查設(shè)備負荷統(tǒng)計表，皮帶道上部電源線的額定電流Ie70+125型電纜，查表長期負荷電流為215A>74.4A，滿足要求。(2)、按電壓損失校驗電纜截面移動變電站電壓損失UB：式中：變壓器二次額定電壓，V；變壓器負荷系數(shù)，=0.45；變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù)，=0.73；變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù)，= =3.92；變壓器額定負荷時阻抗壓降百分數(shù)，=4。皮帶道下部電源線的電壓損失UL式中：Ue二次額定電壓，KV；Kf負荷系數(shù)，取1；Pe設(shè)備額定功率，KW；Lz電纜實際長度，Km；RZ0電纜單位長度電阻，/Km。皮帶道下部電源線總的電壓損失U總U總=UB

30、 +校驗：18.52V<660V*5%=33V，滿足要求。采區(qū)其它電纜的選擇計算與校驗均滿足要求，計算從略，見電纜表。3.2高壓電纜的選擇計算3.2.1電纜型號與長度的確定35+116+JS型絕緣監(jiān)視金屬屏蔽橡套軟電纜。下延采區(qū)變電所到平巷變電所之間的電源電纜選用MYJV22型礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，各段電纜長度參見電纜選用表。3.2.2電纜截面的選擇與校驗1、變電所高壓電源的選擇與校驗(1)、按經(jīng)濟電流密度確定電纜截面=120mm2式中：A電纜的計算截面，mm2；In電纜中正常負荷時持續(xù)電流，A；=458.8 An同時工作的電纜根數(shù)；j經(jīng)濟電流密度。A/mm2查煤礦井下供電設(shè)計指導(dǎo)

31、 j=2選用MYJV22-3120型電纜兩根。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面2<120mm2 滿足要求.式中：Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流 ，A；=3765Atj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4；R、X井下高壓電纜的總電阻、總電抗；Xy換算至井下中央變電所母線上的電源電抗。(3)、按電壓損失校驗電纜截面2.42=4.4%<7% 滿足要求。式中：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=0.622；P電纜輸送的有功功率，取變電所中最大的一段負荷P=2.928MW； L電纜長度，KM。2、綜采采煤機變電站及破碎機變電站電

32、源線的選擇與校驗(1)、按長期負荷電流確定電纜截面=105.32 A式中：電纜中正常負荷時持續(xù)電流。A；電站所帶全部負荷，查表負荷統(tǒng)計表 Pe=1340 KW；電源電壓，Ue=6 KV；采區(qū)需用系數(shù)，取0.7；該電站所帶負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.857。35+116型金屬屏蔽監(jiān)視型電纜920米。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面2<35mm2 滿足要求。式中：Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流，Id(3) =3765A；tj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4。(3)、按電壓損失校驗電纜截面0.92=2.23%<7% 滿足要求。式中

33、：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=1.811；P電纜輸送的有功功率，取變電所中最大的一段負荷P=1.34MW；L電纜長度，KM。3、工作面運輸機及轉(zhuǎn)載機電站電源線的選擇與校驗(1)、按長期負荷電流確定電纜截面式中：電纜中正常負荷時持續(xù)電流。A；電站所帶全部負荷，查表負荷統(tǒng)計表 Pe=1400 KW；電源電壓，Ue=6 KV；采區(qū)需用系數(shù)，取0.7；該電站所帶負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.85。35+316型金屬屏蔽監(jiān)視型電纜920米。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面=37652<35mm2 滿足要求。式中：Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流，Id(3) =3765A

34、；tj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4。（3）按電壓損失校驗電纜截面0.92=2.23%<7% 滿足要求。式中：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=1.811；P電纜輸送的有功功率，取變電所中最大的一段負荷P=1.34KW；L電纜長度，KM。4、二臺皮帶及下部皮帶道電站電源線的選擇與校驗(1)、按長期負荷電流確定電纜截面式中：電纜中正常負荷時持續(xù)電流。A；電站所帶全部負荷，查表負荷統(tǒng)計表 Pe=937KW；電源電壓，Ue=6 KV；采區(qū)需用系數(shù)，取0.7；該電站所帶負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.854。35+116型金屬屏蔽監(jiān)視型

35、電纜620米。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面2<35mm2 滿足要求。式中： Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流，Id(3) =3765A ；tj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4。(3)、按電壓損失校驗電纜截面0.62=1.5%<7% 滿足要求。式中：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=1.811；P電纜輸送的有功功率。取變電所中最大的一段負荷P=1.34MW；L電纜長度，KM。5、生產(chǎn)準備面電站電源線的選擇與校驗(1)、按長期負荷電流確定電纜截面式中：電纜中正常負荷時持續(xù)電流。A；電站所帶全部負荷，查表負荷統(tǒng)計表

36、Pe=937KW；電源電壓，Ue=6 KV；采區(qū)需用系數(shù)，取0.7；該電站所帶負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.83。35+116型金屬屏蔽監(jiān)視型電纜860米。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面2<35mm2 滿足要求。式中：Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流，Id(3) =3765A ；tj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4。(3)、按電壓損失校驗電纜截面0.62=1.5%<7% 滿足要求。式中：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=1.811；P電纜輸送的有功功率。取變電所中最大的一段負荷P=1.34MW；L電纜長度，KM。

37、6、普掘二隊電站電源線的選擇與校驗(1)、按長期負荷電流確定電纜截面式中：電纜中正常負荷時持續(xù)電流。A；電站所帶全部負荷，查表負荷統(tǒng)計表 Pe=353.5KW；電源電壓，Ue=6 KV；采區(qū)需用系數(shù)，取0.7；該電站所帶負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0. 841。35+116型金屬屏蔽監(jiān)視型電纜270米。(2)、按短路時熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面=10.01mm2<35mm2 滿足要求。式中：Id(3)系統(tǒng)最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流，Id(3) =3765A ；tj短路電流作用的假想時間，井下變電所取0.25S；C熱穩(wěn)定系數(shù)，查表C=93.4。(3)、按電壓損失校驗電纜截面0.27=0.66%<

38、7% 滿足要求。式中：K兆瓦公里負荷距離電纜中電壓損失百分數(shù)，查表K=1.811；P電纜輸送的有功功率。取變電所中最大的一段負荷P=1.34MW.L電纜長度，KM。 工作面其它高壓電纜的選擇計算同上，均滿足要求。計算從略。3.3采區(qū)高、低壓開關(guān)的選擇1、開關(guān)的選擇原則：(1) 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，采區(qū)變電所選用礦用防爆型開關(guān)，井下采掘工作面應(yīng)選用礦用防爆型或增安型開關(guān)。(2) 開關(guān)的額定電壓必須大于或等于線路的實際工作電壓，額定電流要大于或等于被控線路的長期負荷電流。(3) 開關(guān)的額定斷流容量不小于變電所母線上的實際短路容量。(4) 礦用隔爆開關(guān)的接線喇叭口數(shù)目及內(nèi)徑要符合被控線路的接線要求

39、。2、綜采工作面機組和刮板運輸機控制開關(guān)選用KE3002型開關(guān)，采區(qū)其它1140V設(shè)備的控制開關(guān)選用QJZ系列礦用真空電磁起動器，采區(qū)660V電氣設(shè)備開關(guān)的控制開關(guān)選用QJZ系列礦用真空電磁起動器。3、采區(qū)低壓饋電開關(guān)選用KBZ-400和KBZ-200礦用真空饋電開關(guān)。4、移動變電站低壓饋電開關(guān)選用KBD1-500型真空饋電開關(guān)。5、變電所高壓開關(guān)選用BGP9L-6G型高壓防爆真空開關(guān)。6、開關(guān)的繼電保護應(yīng)符合電網(wǎng)和工作機械的要求：(1) 變電所低壓饋電開關(guān)應(yīng)有過流、漏電和短路保護。(2) 變電所配出分路開關(guān)和配電點總開關(guān)應(yīng)有過流保護。(3) 保護工作機械的開關(guān)應(yīng)有短路、過負荷、單相斷線、漏電

40、閉鎖保護及遠程控制裝置。(4) 移動變電站低壓饋電開關(guān)應(yīng)有過負荷、短路、欠電壓和漏電閉鎖功能。(5) 高壓控制設(shè)備應(yīng)具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。采區(qū)高、低壓開關(guān)型號詳見表3-3。3.4低壓電網(wǎng)的短路電流計算用查表法總的電纜換算長度Leq= Leqs+ Leq1+ Leq2式中：Leqs系統(tǒng)電抗換算成基準電纜的長度，對于短路容量為 50MVA的高壓系統(tǒng)變壓器二次電壓為1200伏時換算長度取米，二次電壓為690伏時，換算長度取米。 Leq1高壓電纜換算長度,對于35mm2銅芯高壓電纜，二次電壓為1200伏時，換算系數(shù)??；二次電壓為690伏時換算系數(shù)取。Leq2低壓電纜換算長度把各短路點的

41、電纜換算長度代入公式Leq= Leqs+ Leq1+ Leq2，查表得各點的兩相短路電流值，如表3-2所示。表3-2短路電流值表短路點L2Leq2Leq1LeqsLeq兩相短路電流值（A）d118002250d229001568d3006950d44002922089d58801070d6004125d71702714d83201990d951001633d1089001025d1124002742d12002131d133503501815d14004524d151301303424d16002131d173503501885d18003990d191601602996d20004565d2

42、13801925d22004256d2315154015d24004256d2515154015d2600046953.5高、低開關(guān)的繼電保護整定計算1、低壓開關(guān)的繼電保護計算（1）、綜采工作面采煤機開關(guān)IzIe=204.8A，Iz取210A。式中：Iz過流繼電器動作電流整定值，A；Ie電動機額定起動電流，A。保護靈敏度校驗=1.71>1.5 滿足要求.式中： Id(2)/Iz保護范圍內(nèi)最小兩相短路電流，A；靈敏系數(shù)。 （2）、綜采工作面刮板運輸機開關(guān)1)、高速開關(guān)的整定IzIe=89A，,Iz取90A。保護靈敏度校驗=2.52>1.5 滿足要求2)、低速開關(guān)的整定IzIe=61A

43、，Iz取65A。保護靈敏度校驗（3）、綜采工作面轉(zhuǎn)載機開關(guān)1)、高速開關(guān)的整定IzIe=248.5A，Iz取250A。保護靈敏度校驗=1.712>1.5 滿足要求2)、低速開關(guān)的整定IzIe=187.07 A，Iz取190A。保護靈敏度校驗=2.25>1.5 滿足要求（4）、綜采工作面破碎機開關(guān)IzIe=126A，Iz取130A。保護靈敏度校驗=2.88>1.5 滿足要求其它開關(guān)整定計算方法同上。計算從略，見開關(guān)繼電保護一覽表3-3。表3-3開關(guān)選擇繼電保護整定一覽表開關(guān)名稱或編號開關(guān)型號負荷容量（KW）負荷電流（A）整定電流(A)保護末端短路電流(A)靈敏度DZBY-IDT

44、3DT5WGZB-HW21#高防開關(guān)BGP9L-6G/400一段電源2#高防開關(guān)BGP9L-6G/20000備用3#高防開關(guān)BGP9L-6G/100265336(變壓器二次出口)4#高防開關(guān)BGP9L-6G/1003494125(變電站二次出口)5#高防開關(guān)BGP9L-6G/2009374565(變電站二次出口)6#高防開關(guān)BGP9L-6G/40015403990(變電站二次出口)7#高防開關(guān)BGP9L-6G/2003215063(變壓器二次出口)8#高防開關(guān)BGP9L-6G/400聯(lián)絡(luò)9#高防開關(guān)BGP9L-6G/40014004524(變壓器二次出口)10#高防開關(guān)BGP9L-6G/200

45、1505336(變壓器二次出口)11#高防開關(guān)BGP9L-6G/1003285336(變壓器二次出口)12#高防開關(guān)BGP9L-6G/2006950(變電站二次出口)13#高防開關(guān)BGP9L-6G/1005336(變壓器二次出口)14#高防開關(guān)BGP9L-6G/100155336(變壓器二次出口)15#高防開關(guān)BGP9L-6G/400二段電源1#饋電開關(guān)KBZ-2001120022502#饋電開關(guān)KBZ-2001520015683#饋電開關(guān)KBZ-4002640015684#饋電開關(guān)KBZ-40032140046955#饋電開關(guān)KBZ-40032840010256#饋電開關(guān)KBZ-200732

46、0010257#饋電開關(guān)KBZ-20025520016338#饋電開關(guān)KBZ-40040019569#饋電開關(guān)KBZ-20000200533610#饋電開關(guān)KBZ-200200195611#饋電開關(guān)KBZ-40015400251012#饋電開關(guān)KBZ-20000200533613#饋電開關(guān)KBZ-20015200251014#饋電開關(guān)KBZ-4001501644002742普掘II工作面電站饋電開關(guān)BKD1-40012002089生產(chǎn)準備面電站饋電開關(guān)BKD1-40034912001990綜采二臺皮帶電站饋電開關(guān)BKD1-50040020004015綜采三臺皮帶電站饋電開關(guān)BKD1-50040020004015綜采皮帶道電站饋電開關(guān)BKD1-40013712001925綜采破碎機電站饋電開關(guān)BKD1-50060036615002996綜采轉(zhuǎn)載機電站饋電開關(guān)BKD1-50060015003424綜采機組電站饋電開關(guān)9405001885綜采刮板運輸機電站饋