集中轨道巷供电设计报告书.docx
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集中轨道巷供电设计报告书
集中轨道巷供电设计报告书
项目工程名称:
二十八处红岩项目部
单位工程名称:
集中轨道巷
施工队组:
2805队
机电经理:
主管工程师:
设计人:
龙煤矿山建设有限公司二十八处红岩项目部
2012年5月
设计要求
1、设计要保证采区供电的安全、可靠、经济、合理。
2、不论是正规掘进队工作面或临时工程用电都必须有完整的供电设计报告及补充报告。
3、设计必须进行计算，内容包括：
负荷计算、电网计算、继保整定计算。
根据计算结果选择最佳供电方案和电气设备。
4、采区供电设备布置图中同时须标明：
1）风流方向；
2）绞车道、风道、硐室、工作面互相联系简图；
3）从变电所到用电负荷的电缆敷设路径；
4）设备的具体位置和监测探头的具体位置。
5、采区设计变动前要提出报告，及时修改上报公司有关部门重新批准，并对继电保护要重新计算和调整。
供电系统发生变化及时报补充报告。
6、该设计由工区机电技术人员编制提报，有关部门审批后，报公司机电副总工程师批准，批准后，工区机电技术人员向施工人员贯彻落实后签字备案，并履行验收手续。
7、该设计报告一式五份。
公司申批意见
供电设备管理科
年月日
通风部
年月日
安检部
年月日
公司机电副总
年月日
工区审核意见
安全经理：
机电经理：
主任工程师：
一、工作面自然条件概况
1、队组施工的具体地点：
集中轨道巷
2、掘进工作面
1）煤岩类别：
岩
2）断面：
3）施工长度：
4）坡度：
16°
5）支护方式：
锚喷
3、施工日期：
2012年
4、工期：
5、瓦斯等级：
低瓦斯
6、通风方式：
压入式
二、提报说明：
掘进2805队施工集中运输巷，工作面380V动力电源与集中运输巷用的变压器是一台已经选择，故在此报告中不做变压器的
选择计算。
为确保供电安全、可靠、合理，特拟此供电报告，请各级领导批示。
安全技术措施
一、停送电措施：
1、非专职人员或值班电气人员不得擅自操作电气设备。
2、操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套、穿绝缘靴或站在绝缘台上。
3、井下不得带电检修、搬迁电气设备和电缆。
4、停电后，工作前必须用电压等级合适而且合格的验电器在设备的进出线两侧各相分别验电。
5、当验电确认无电后，将导体接地。
700V以上电气设备还要将导体放电（瓦斯浓度在1％以下才准对地放电）。
6、装设接地线时，必须先接地端，后接导体端，拆接地线的顺序与此相反。
7、在工作前，检修人员应将电气设备的闭锁装置锁好（高压隔爆开关必须向外拉出，使插销脱离电源），并悬挂“有人工作，禁止合闸”警示牌，或安排专人看守，方可进行工作。
8、严格执行谁停电，谁送电的停送电制度，中间不得换人，严禁约时停送电。
9、井下高压电气设备的停送电，要指定专人负责，凭工作票进行工作，停送电严格按电工操作规程操作。
二、对设备开关安装，电缆敷设接线要求：
1、防爆电气设备及小型电器设备必须有产品合格证，煤矿矿用产品安全标志，防爆合格证。
入井前必须经防爆员检查其防爆性能，达到防爆要求后，填写
防爆合格证，方可入井使用。
（非防爆设备入井经局总工程师批准，必须有〈〈非防爆设备入井报告〉〉方可使用）。
2、防爆电气设备及小型电器在安装过程中禁止野蛮装卸，不得损坏其防爆性能，设备的安装与电缆敷设应在顶板无淋水和底板无积水的地方，不应防碍人员通行，距轨道和钢丝绳应有足够的距离，并符合规程规定。
3、开关安装要上架，摆放要整齐、平稳。
开关附近和接线室内要清洁无杂物。
4、井下所有电缆必须使用吊钩吊挂，每根电缆必须使用同一位置的吊钩。
电缆吊挂在视觉上要达到平、直，并排列整齐，电缆吊挂合格率在95％以上。
四小线和动力电缆要使用阻燃电缆。
5、电缆敷设在拐弯或交叉点时，要在明显处设置标志牌，标明电缆的用途、型号、电压等级、截面和长度。
标志牌的材质规格全处同一。
6、高低压电缆敷设在巷道同一侧时，高低压电缆间的距离应大于0.1m。
高压电缆之间，低压电缆之间的距离不得小于50㎜。
7、电缆穿过墙壁部分应用套管保护，并严密封堵管口。
8、电缆敷设在过道处要设电缆过桥，高度要适宜。
9、电缆接线工艺要符合要求，不交叉，走线合理，进线口连接要牢固，电缆
护套进入器壁长度为5—15㎜，压线板要压紧电缆，但不能压扁。
10、接线装置完整、齐全、紧固，导电良好。
电缆接线规矩，不得有毛刺。
引出引入密封良好，电缆护套合适，不用的接线嘴用合适的胶圈、挡板及护圈封堵严密，无失爆现象。
三、对电气设备、小型电器设备防爆要求：
1、所有防爆电气设备及小型电气设备必须达到防爆要求，防爆率达到100％，
非防爆的电气设备及失爆电气设备禁止入井使用。
2、井下移动电气设备全部上架，五小件（电铃、按钮、打点器、三通、四通）
上板，有标志牌和入井合格证。
3、固定电气设备安设要打混凝土台座。
4、防爆电气设备，小型电器设备要达到〈〈煤矿机电设备检修质量标准〉〉及煤矿电气防爆标准有关规定。
5、对使用中的防爆电气设备的防爆性能，每月应经常性维护和定期检查，并认真填写检查内容、日期以及检查人姓名。
检查防爆面时不得损伤或玷污防爆面，检修完毕后必须涂抹防爆油，以防止防爆面锈蚀。
四、对接地、检漏、机电保护的整定要求：
1、接地保护要符合〈〈煤矿保护接地装置的安装、检查、测定工作细则〉〉的要求。
2、值班电气每班必须对电气设备保护接地进行一次表面检查，观察接地网的连接情况，对于接触不良，终端电气设备没有接地或接地严重锈蚀等，应立即处理。
3、36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带或钢丝、铅皮或屏蔽护套等均需接地。
4、装有电气设备的硐室或装有3台以上电气设备的地点都必须设局部接地，且任意一个局部接地装置处所测得的总接地网的电阻，都不得超过2欧姆。
5、局部接地极最好设于巷道水沟内，无水沟应埋在就近的潮湿处。
6、局部接地极应使用直径不小于35㎜，长度不得小于1.5m的镀锌铁管，接地线不小于50㎜2镀锌铁线。
7、在馈电线路上必须安装使用检漏继电器，且灵敏可靠，任何人不准假设、停用检漏。
且每天做一次检漏跳闸试验，做好记录。
其660V单相接地电阻动作值不应小于11欧姆。
8、各开关继电保护的整定值必须按本〈〈供电报告〉〉进行整定，并且做到整定值、整定卡、标志牌相一致。
9、配电系统保护装置检查整定每6个月一次，负荷变化时应及时重新整定。
五、风电、瓦斯电闭锁设备防灭火防护设施要求：
1、局扇必须实现“三专”“两闭锁”“双风机，双电源”并且能实现自动转换。
2、风电闭锁、瓦斯电闭琐必须灵敏可靠，风机自动转换必须好使，每班必须试验一次，并做好记录。
3、变电所、配电点、风机群等地点的防护设施要设齐全（4台灭火器，盛满0.2m3以上的两个砂箱），周围20m内不得存放易燃易爆物品。
六、设备开关缆线检修、维护保养管理措施：
1、电气设备的检修和调整必须由电气进行操作，高压电气设备的检修和调整工作应有工作票和施工安全措施。
2、高压停送电的操作可根据书面申请或其它可靠的联系方式，得到批复后可由专职电工执行。
3、值班电工在特殊情况下，可对变电厅内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开高压电气设备进行修理。
4、井下防爆电气设备的运行维护和修理必须符合防爆性能的各项技术要求，防爆性能遭到破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。
一、电缆的选择
本报告是根据各条供电线路长期允许负载电流和供电线路末端最小两相短路电流是否能满足继电保护灵敏度的要求来选择电缆的，所选用的电缆规格及长度详见供电系统图
1﹑干线电缆的选择
1）、风机干线
Ig=Kx·∑Pe·103/√3ˉ·380·cos∮pj
=1×2×30×103/√3ˉ×380×0.8
=113A选用35㎜2电缆Iy=137A﹥113A
2）、动力干线
Ig=Kx·∑Pe·103/√3ˉ·380·cos∮pj
=0.4×106.8×103/√3ˉ×380×0.6
=108A选用50㎜2电缆Iy=178A﹥108A
2、支线电缆的选择
1）、局扇Pe=2×15=30KWIe=60A
选用10㎜2电缆Iy=64A﹥60A
2）、水泵Pe=18.5KWIe=37A
选用10㎜2电缆Iy=64A﹥37A
3）﹑调度绞车2台Pe=11.4KWIe=22.8A
选用10㎜2电缆Iy=64A﹥22.8A
4）﹑耙斗机Pe=30KWIe=60A
选用16㎜2电缆Iy=85A﹥60A
5）﹑喷浆机机Pe=5.5KWIe=11A
选用10㎜2电缆Iy=64A﹥11A
二、电压损失计算
380V供电系统的允许电压损失为：
△Up=400-380×0.95=39V
1、风机专用线路电压损失
1）、变压器电压损失
根据公式：
△UB=U2N·β（ur％·cos∮pj＋ux％·sin∮pj）％计算
式中：
U2N—变压器二次侧额定电压。
400V
β—变压器的负荷系数β=120/315=0.38
Ur％—变压器负荷电阻压降百分数
Ux％—变压器负荷电抗压降百分数
Us％—阻抗电压百分数4.5
△PN·T—变压器的短路损耗2.6KW
SN·T—变压器的视在容量315KVA
ur％=△PN·T×100/SN·T=2.6×100/315=0.8
ux％=√（us％）2－（ur％）2=√4.52－0.82=4.4
即：
UB=400×0.76×（0.8×0.8＋4.4×0.6）％
=9.4V
2）、线路电压损失
根据公式：
△UL=0.01Un·Kx·∑Pe·L·△u％计算
式中:
Un—线路额定电压380V
Kx—需用系数1
L—电缆长度Km
△u％—电缆每Km·Kw电压损失百分数
35㎜2—400m∑Pe=60KW△u％=0.213
△ULg=0.01×380×1×30×0.4×0.213=9.5V
10㎜2—10m∑Pe=30KW△u％=0.33
△ULz=0.01×380×1×30×0.01×0.33=0.38V
3）、总电压损失
△U总=△UB＋△ULg＋△ULz
=9.4＋9.5＋0.38
=19.28V<39V满足要求
2、动力线路电压损失
1）、变压器电压损失
根据公式：
△UB=U2N·β（ur％·cos∮pj＋ux％·sin∮pj）％计算
式中：
U2N—变压器二次侧额定电压。
400V
β—变压器的负荷系数β=194/500=0.39
Ur％—变压器负荷电阻压降百分数
Ux％—变压器负荷电抗压降百分数
Us％—阻抗电压百分数4.5
△PN·T—变压器的短路损耗2.6KW
SN·T—变压器的视在容量500KVA
Ur％=△PN·T×100/SN·T=2.6×100/500=0.52
Ux％=√（Us％）2－（Ur％）2=√4.52－0.82=4.4
△UB=400×0.75×（0.8×0.6＋4.4×0.8）％
=12V
2）、线路电压损失
根据公式：
△UL=0.01Un·Kx·∑Pe·L·△u％计算
式中:
Un—线路额定电压380V
Kx—需用系数0.4
L—电缆长度Km
△u％—电缆每Km·Kw电压损失百分数
50㎜2—600m∑Pe=76.8KW△u％=0.117
△UL1=0.01×380×0.4×76.8×0.6×0.117=10.8V
50㎜2—50m∑Pe=58.3KW△u％=0.117
△UL2=0.01×380×0.4×58.3×0.05×0.117=0.5V
50㎜2—100m∑Pe=46.9KW△u％=0.117
△UL3=0.01×380×0.4×46.9×0.1×0.117=0.8V
50㎜2—50m∑Pe=35.5KW△u％=0.117
△UL4=0.01×380×0.4×35.5×0.05×0.117=0.3V
16㎜2—5m∑Pe=5.5KW△u％=0.877
△UL4=0.01×380×0.4×5.5×0.005×0.877=0.04V
3）、总电压损失
△U总=△UB＋△UL1＋△UL2＋△UL3+△UL4
=12＋10.8＋0.5＋0.8+0.3+0.04
=24.4V<39V满足要求
三、低压电网短路电流值计算
利用查表法计算各点短路电流
短路点
电缆实际长度
换算长度
短路电流值
d1
502600m1025m
624m
670A
d2
502650m1025m
674
616A
d3
502750m1025m
774m
545A
d4
50280016210m
830m
520A
d5
502800m1625m625m
870m
510A
d6
352400m16210m
596m
717A
d7
352400m16210m
500m
717A
d8
502400m
400m
1065A
四、继保整定及灵敏度校验
1、过流继电器整定
根据公式：
Iz≥Iqe＋∑Ie
式中：
Iz—过流保护装置的电流整定值
Iq—容量最大的电动机额定起动电流
∑Ie—其余电动机的额定电流之和
校验灵敏度：
Kr=Id2/Iz≥1.5
Id2—被保护电缆的最小两相短路电流值
1）、8#风机总馈电开关KBD-350∑Pe=30KW
Iz≥Iqe＋∑Ie
=30×2×6
=360A整：
400A
灵敏度：
Kr=Id52/Iz=717/400=1.8＞1.5合格
2）、1#动力总控KBD-350∑Pe=106.8KW
Iz≥Iqe＋∑Ie
=30×2×6＋76.8×2
=513.6A整：
600A
灵敏度：
Kr=Id82/Iz=1065/600=1.78>1.5合格
2、电子保护器的电流整定
根据公式：
Iz≤Ie计算
式中：
Iz—电子保护器的过流整定值。
取电动机的额定电流近似值
Ie—电动机额定电流（380V供电系统Ie=2Pe）
校验灵敏度：
Kr=Id2/8Iz≥1.2
8Iz—电子保护器短路保护动作值
1）、2#联锁开关QBZ-200∑Pe=76.8KW
Ie=76.8×0.4×10³/√3×380×0.6=78A整Iz=110A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id72/8Iz=1065/8×110=1.21＞1.2合格
2）、3#水泵开关QBZ-80Pe=18.5KW
Ie=18.5×2=37A整：
Iz=40A（JDB）
灵敏度：
Kr2=Id12/8Iz=670/8×40=2＞1.2合格
3）、4#交车开关QBZ-80∑Pe=11.4KW
Ie=3×2=23A整：
Iz=28A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id22/8Iz=616/8×28=2.75＞1.2合格
4）、5#交车开关QBZ-80∑Pe=11.4KW
Ie=3×2=23A整：
Iz=28A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id32/8Iz=545/8×28=2.4＞1.2合格
5）、6#、耙斗机开关QBZ-80Pe=30KW
Ie=30×2=60A整：
Iz=60A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id42/8Iz=520/8×60=1.21＞1.2合格
5）、7#喷浆机开关QBZ-80NPe=5.5KW
Ie=5.5×2=11A整：
Iz=13A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id52/8Iz=510/8×13=4.9＞1.2合格
6）、9#双风机双电源开关QBZ-2×80Pe=30KW
Ie=30×2=60A整：
Iz=64A（JDB）
灵敏度：
Kr=Id62/8Iz=717/8×60=1.5＞1.2合格
采区各用电设备技术特征（表一）
用电设备
设
备
总
台
数
每电
台机
设数
备
电动机技术特征表
设备名称
电动机
型号
在布置
图中的
编号
额定
容量
（千瓦）
额定
电压
（伏）
额定
工作
电流
额定
起动
电流
额定
功率
因数
额定
效率
n
负荷
系数
K
耙斗机
1
1
30
380
60
360
0.88
0.91
0.6
喷浆机
1
1
5.5
380
11
66
0.89
0.83
0.6
水泵
1
1
18.5
380
37
222
调度绞车
2
1
11.4
380
23
138
对旋风机
2
2
15
380
60
360
矿用变压器技术参数表（表二）
型号
额定
容量
（千伏安）
额定
电压
（伏）
额定
电流
（安）
接线图
阻抗电压％
损耗（瓦）
线圈阻抗（欧）
Va
VR
Vx
铁损
铜损
R
X
KS9-
500/10
500
10000/
400
KS9-
500/10
315
10000/400
Y.Y0/Y.d11
3.6
0.68
3.5
1100
2150
0.0106
0.06
开关选择继保整定一览表（表三）
开
关
编
号
开关型号
负荷
容量
（KW）
工作
电流
（A）
整定电流值
线路末端两
相短路电流
值（A）
灵
敏
度
电磁元
件脱
扣器
热元件
容体
JDB
1#
KBD-350
106.8
213.6
1065
1.78
2#
QBZ-200
76.8
153.6
110
1065
1.21
3#
QBZ-80
18.5
37
40
670
2
4#
QBZ-80
11.4
23
28
616
2.75
5#
QBZ-80
11.4
23
28
545
2.4
6#
QBZ-80
30
60
60
520
1.21
7#
QBZ-80
5.5
11
13
510
4.9
9#
QBZ-2×80
30
60
64
717
1.5
短路保护分级一览表（表四）
短路点
短路
电流
（A）
主要保护
后备保护（一级）
后备保护（二级）
开关
编号
保护
方式
整定
值
灵敏
度
开关
编号
保护
方式
整定
值
灵敏
度
开关
编号
保护
方式
整定
值
灵敏
度
d1
670
3#
JDB
40
2
2#
110
1.21
d2
616
4#
JDB
28
2.75
2#
110
1.21
d3
545
5﹟
JDB
28
2.4
2#
110
1.21
d4
540
6﹟
JDB
60
1.21
2#
110
1.21
d5
510
7﹟
JDB
13
4.9
2﹟
110
1.21
d6
717
9﹟
JDB
64
1.5
8﹟
400
1.8
d7
717
9﹟
JDB
64
1.5
8#
400
1.8
d8
1065
1﹟
400
1.8
供电线路末端电压一览表（表五）
线路
编号
正常运行时
远端大容量电机起动时
末端电压
（V）
压降
（△u﹪）
起动电机容量
（KW）
起动电流
（A）
起动端电压
（V）
压降
（△u﹪）
动力线路
L1——L4
355.6
1.2
30
360
报告贯彻落实情况（有关人员签名盖章）
机电主任:
设计负责人:
机电段长:
电气组长:
防爆员:
升级会员 