供电系统.docx
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供电系统
第三节供电系统
一、供电概述：
东运输巷供电系统由380V、660V和1140V三种电压等级电源供电，在地面配电点布置一台KBSGZY-630/10/1.2KV移动变压器，作为综掘机的供电电源；660V电源由基建变电所引至地面配电点，供井下排水、局扇、探水和喷浆的动力电源；660V风机专线由基建变电所风机专用变压器引至配电点；380V基建变电所引至地面配电点，作为地面压风机，搅拌机的动力电源等。
附供电系统图、设备布置图见后。
二、负荷统计：
表一
设备名称
设备型号
设备数量（台）
单台设备功率
额定电压（V）
额定工作电流（A）
掘进机
EBZ-200
1
320
1140
214
皮带机
SPJ80
2
2*40
660
92
局扇
FBDNo7.1
2
2*30
660
69
潜水泵
WQ20-100
2
11
660
13
探水钻
ZYW-1200
1
22
660
25
喷浆机
PZ-5-1
1
7.5
660
9
压风机
LG-22/8
1
137
380
274
搅拌机
JZC350
1
10
380
20
380V供电设备：
∑Pe1=147KW
660V动力供电设备：
∑Pe2=211.5KW
660V供电设备（风专）：
∑Pe3=60KW
1140V供电设备：
∑Pe4=320KW
三、供电设备选型
1、变压器容量选择
根据公式：
Sca＝
得：
式中：
Sca—组用电设备的计算负荷
—用电设备的额定负荷之和，KW
—组用电设备的加权平均因数，
=0.7
—需用系数
380V设备：
Sca1＝
Sca1＝
需用系数：
Kx1=0.6
平均功率因素：
=0.7
通过计算和结合矿井实际，选用一台S·9-630-10/0.4油浸式变压器，供副井地面压风机和搅拌机用电。
660V动力设备：
Sca2＝
Sca2＝
需用系数：
Kx2=0.65
平均功率因素：
=0.7
通过计算和结合矿井实际，选用一台KBSGZY-630/10/0.69KV移动变压器作为井下皮带机、排水、局扇和探水的动力电源。
局扇专变：
由基建变电所KBSGZY-630/10/0.69KV专用变压器和KBZ-400专用开关，经MYP-3*25+1*10/0.66专用线路引至副井配电点QBZ-2*120SF型自动切换开关。
1140V动力设备：
Sca4＝
Sca4＝
总机需用系数：
Kx4=0.8
平均功率因素：
=0.7
通过计算和结合矿井实际，选用一台KBSGZY-630/10/1.14KV移动变压器作为掘进机的动力电源。
2、高压开关的选择
根据用电负荷额定电流选择高开
380V动力高开：
根据现有设备选用PBG5-100/10型高压隔爆配电装置。
660V动力高开：
根据现有设备选用PBG5-100/10型高压隔爆配电装置。
1140V动力高开：
根据现有设备选用PBG5-100/10型高压隔爆配电装置。
3、电缆选择及校验
（1）高压电缆选择
根据用电负荷额定电流选择高压电缆，选用MJV22-3×50/10高压矿用铠装电缆，其电缆载流量为173A，符合要求。
（2）低压电缆选择
根据负荷情况，基建变电所至配电点380V配电柜供压风机、和搅拌机用电，660V线路供皮带机、局扇、潜水泵、探水钻和喷浆机用电，1140V线路供掘进机用电。
1）、380V线路电缆的选择：
干线L1：
IL1=
<260A
选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆100米，其长时允许载流量为260A，符合要求。
压风机L2支线的选择：
I压风机＝
<260A，选用MYP-3*95+1*35屏蔽电缆10米。
搅拌机L3支线电缆的选择：
I绞车＝
<46A，选用MY-3*10+1*6电缆20米。
2）660V线路电缆选择：
干线L4的电缆选择：
IL5＝
<215A
根据矿井实际，L4选用MYP-3*70+1*25屏蔽电缆100米，符合要求。
干线L5的电缆选择：
IL6＝
<215A
L6选用MYP-3*70+1*25屏蔽电缆5米。
局扇支线L6电缆的选择：
I局扇＝
<113A，选用MYP-3*25+1*10屏蔽电缆5米。
1部皮带机L7支线电缆的选择：
I皮带机＝
<113A，选用两根MYP-3*25+1*10屏蔽电缆30米。
2部皮带机L8支线电缆的选择：
I皮带机＝
<113A，选用两根MYP-3*25+1*10屏蔽电缆10米。
潜水泵L9支线电缆的选择：
I潜水泵＝
<85A，选用MYP-3*16+1*10屏蔽电缆10米。
探水钻L10支线电缆的选择：
I探水钻＝
<85A，选用MYP-3*16+1*10屏蔽电缆10米。
喷浆机L11支线电缆的选择：
I喷浆机＝
<85A，选用MYP-3*16+1*10屏蔽电缆30米。
3）1140V线路L12电缆选择：
I掘进机＝
<215A，选用MYP-3*70+1*25屏蔽电缆700米。
660V干线电缆压降损失：
△U1=∑P·L×103/D·UN·S=0.6×211.5×300×1000/（53×660×70）=15.54V<660×0.05=33V符合要求
1140V干线电缆压降损失：
△U2=∑P·L×103/D·UN·S=0.8×320×300×1000/（53×1140×70）=18.15V<1140×0.05=57V符合要求
四、短路电流计算
（一）660V设备：
1）、动力电源KBSGZY-630/10/0.69变压器二次出口的短路电流Id1计算
变压器二次电压660V，取690V。
容量630KVA，系统短路容量按100MVA计算
系统折算电抗：
MJV22-3×50/10kV高压矿用铠装电缆电阻、电抗，电缆长度：
0.15KM
Rga=0.416×0.15=0.062Ω
Xga=0.081×0.15=0.012Ω
变压器电阻、电抗
Rb1=0.0018Ω
Xb1=0.0173Ω
∑R=Rg÷K2b＋Rb1
=0.062÷14.52+0.0018
=0.0047Ω
∑X=（Xx+Xg）÷K2b+Xb2
=（1.1025+0.012）÷14.52+0.0173
=0.023Ω
Id1=
=14681A
Kb为变压器变比
2）馈电开关短路电流Id2计算
皮带机、探水钻、潜水泵和局扇的负荷总开关KBZ-400型馈电开关电源侧MYP-3*70+1*25/0.69型电缆的电阻、电抗，L=100M
Ro=0.315Ω/KM
Xo=0.078Ω/KM
Rz=0.315×0.1=0.032Ω
Xz=0.078×0.1=0.0078Ω
∑R=0.0047+0.032=0.0367Ω
∑X=0.023+0.0078=0.0308Ω
Id2=
=7211.39A
3）最远水泵短路电流Id3计算
KBZ-400负荷侧至水泵起动器QBZ-60之间MYP-3*50+1*16/0.69型电缆电阻、电抗，L=700M
Ro=0.448Ω/KM
Xo=0.081Ω/KM
Rz=0.448×0.7=0.3136Ω
Xz=0.081×0.7=0.0567Ω
最远水泵起动器QBZ-60与水泵之间MYP-3*10+1*6/0.69型电缆电阻、电抗，L=10M
Ro=2.159Ω/KM
Xo=0.092Ω/KM
Rz=2.159*0.01=0.02159Ω
Xz=0.092*0.01=0.00092Ω
∑R=0.0047+0.3136+0.02159=0.33989Ω
∑X=0.0234+0.0567+0.00092=0.08102Ω
Id3=
=944.48A
4）探水钻短路电流Id4计算
KBZ-400负荷侧至探水钻机起动器QBZ-60之间MYP-3*50+1*16/0.69型电缆电阻、电抗，L=700M
Ro=0.448Ω/KM
Xo=0.081Ω/KM
Rz=0.448×0.7=0.3136Ω
Xz=0.081×0.7=0.0567Ω
最远探水钻机起动器QBZ-60与探水钻机之间MYP-3*10+1*6/0.69型电缆电阻、电抗，L=10M
Ro=2.159Ω/KM
Xo=0.092Ω/KM
∑R=0.0047+0.3136+0.02159=0.33989Ω
∑X=0.0234+0.0567+0.00092=0.08102Ω
Id4=
=944.48A
5）2部皮带机短路电流计算
KBZ-400负荷侧至2部皮带起动器QBZ-200之间MYP-3*50+1*16/0.69型电缆电阻、电抗，L=100M
Ro=0.448Ω/KM
Xo=0.081Ω/KM
Rz=0.448×0.1=0.0448Ω
Xz=0.081×0.1=0.0081Ω
皮带机起动器QBZ-200与皮带机之间MYP-3*25+1*10/0.69型电缆电阻、电抗，L=10M
Ro=0.794Ω/KM
Xo=0.088Ω/KM
Rz=0.794*0.01=0.00794Ω
Xz=0.088*0.01=0.00088Ω
∑R=0.0047+0.0448+0.00794=0.05744Ω
∑X=0.0234+0.0081+0.00088=0.03238Ω
Id3=
=5116.3A
6）1部皮带机短路电流计算
KBZ-400负荷侧至1部皮带起动器QBZ-200之间MYP-3*70+1*25/0.69型电缆电阻、电抗，L=30M
Ro=0.315Ω/KM
Xo=0.078Ω/KM
Rz=0.315×0.03=0.0094Ω
Xz=0.078×0.03=0.0023Ω
皮带机起动器QBZ-200与皮带机之间MYP-3*25+1*10/0.69型电缆电阻、电抗，L=10M
Ro=0.794Ω/KM
Xo=0.088Ω/KM
Rz=0.794*0.01=0.00794Ω
Xz=0.088*0.01=0.00088Ω
∑R=0.0047+0.0094+0.00794=0.02204Ω
∑X=0.0234+0.0023+0.00088=0.02658Ω
Id3=
=6505A
（二）1140V设备：
1）、动力电源KBSGZY-630/10/1.2KV变压器二次出口的短路电流Id2计算：
变压器二次电压1140V。
容量630KVA，系统短路容量按100MVA计算
系统折算电抗：
MJV22-3×50/10kV高压矿用铠装电缆电阻、电抗，电缆长度：
0.1KM
Rga=0.416×0.1=0.0416Ω
Xga=0.081×0.1=0.0081Ω
变压器电阻、电抗
Rb1=0.0018Ω
Xb1=0.0173Ω
∑R=Rg÷K2b＋Rb1
=0.0416÷8.32+0.0018
=0.0024Ω
∑X=（Xx+Xg）÷K2b+Xb2
=（1.1025+0.0081）÷8.32+0.0173
=0.0334Ω
Id1=
=17916A
2）、掘进机馈电KJZ5-400开关短路电流Id21计算
掘进机馈电KJZ5-400开关电源侧MYP-3*95+1*35型电缆10m
Ro=0.230Ω/KM
Xo=0.075Ω/KM
Rz=0.230*0.01=0.0023Ω
Xz=0.075*0.01=0.00075Ω
∑R=0.0024+0.0023=0.0047Ω
∑X=0.0334+0.00075=0.03415Ω
Id21=
=17411A
3）、掘进机电机短路电流Id22计算
掘进机电源侧MYP-3*70+1*50型电缆700M
Ro=0.315Ω/KM
Xo=0.078Ω/KM
Rz=0.315×0.7=0.2205Ω
Xz=0.078×0.7=0.0546Ω
∑R=0.0024+0.0023+0.2205=0.2252Ω
∑X=0.0334+0.00075+0.0546=0.08875Ω
Id22=
=2357A
五、开关及变压器的整定
1、660V开关整定：
（1）钻机QBZ-60开关的整定
Ie钻机=Pe/（
*Ue*
）
=22*103/（
*660*0.7）
=27A
a、过负荷整定
Iz1=Ie钻机=27A
QBZ-60开关额定电流设为30A
b、短路整定
I/zd1=K×Ie钻机
=6×30
=180A
取额定电流30A的6倍，取180A
用钻机电机处发生两相短路电流进行校验
Id3÷I/z1=3050.4÷180=17>1.5合格
（2）水泵开关整定
Ie水泵=Pe/（
*Ue*
）
=11*103/（
*690*0.7）
=13.15A
a、过负荷整定
Iz2=Ie水泵=13.15A
QJZ-60开关额定电流设为15A
b、短路整定
I/Zd2=K×Ie水泵
=6×15
=90A
取额定电流15A的6倍，取90A
灵敏度校验
Id3÷I/z22=3050.4÷90=20.33>1.5合格
（3）2部皮带机QBZ-200开关的整定
Ie皮带=Pe/（
*Ue*
）
=80*103/（
*660*0.7）
=92A
a、过负荷整定
QBZ-60开关额定电流设为95A
b、短路整定
I/zd1=K×Ie皮带
=6×95
=570A
取额定电流95A的6倍，取570A
用皮带电机处发生两相短路电流进行校验
Id3÷I/z1=5116÷570=8.9>1.5合格
（4）1部皮带机QBZ-200开关的整定
Ie皮带=Pe/（
*Ue*
）
=80*103/（
*660*0.7）
=92A
a、过负荷整定
QBZ-60开关额定电流设为95A
b、短路整定
I/zd1=K×Ie皮带
=6×95
=570A
取额定电流95A的6倍，取570A
用皮带电机处发生两相短路电流进行校验
Id3÷I/z1=6505÷570=11.4>1.5合格
（5）馈电总开关KBZ-400的整定
a、过负荷整定
Ie总=Pe/（
*Ue*
）
=0.65×（211.5+60）×103/（
×690×0.7）
=202A
KBZ-400开关额定电流设为200A
b、短路整定
I/zd3=KIe+∑Ie
=6×92+220
=772A
取780A
用负荷侧馈电开关处发生两相短路电流进行校验
Id2÷I/z总=7211.39÷780=9.2>1.5合格
（6）KBSGZY-630/10/0.69变压器低压侧
a、过负荷整定
Izb=220A
低压侧额定电流整定为220A
b、短路整定
I/zb=KIe+∑Ie
=6×95+220
=780A
则移变低压侧短路电流取800A
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
Id1÷I/z2=14681÷800=18.3>1.5合格
KBSGZY-630/10/0.69变压器高压侧整定
过负荷整定Iz2高压=Iz2低压÷14.5=14A
取高压侧额定电流为15A
短路整定
I/z2高压=I/z2低压÷14.5=55A
2、1140V开关整定：
（1）掘进机KJZ5-400开关的整定
Ie掘进机=Pe/（
*Ue*
）
=320×103/（
×690×0.7）
=214A
a、开关额定电流取220A
b、短路整定
I/zd1=K×Ie掘进机
=6×220
=1320A
取额定电流的6倍，取1350A
用掘进机电机处发生两相短路电流进行校验
Id22÷I/zd1=7142÷1350=5.3>1.5合格
（2）KBSGZY-630/10/1.2变压器低压侧
a、过负荷整定
Izb=Ie掘进机
=214A
低压侧额定电流整定为220A
b、短路整定
I/zb=KIe
=6×220
=1320A
则移变低压侧短路电流取1350A
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
Id2÷I/z2=17916÷1350=13.27>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
Id21÷I/z2=17411÷1350=12.89>1.5合格
KBSGZY-630/10/1.2变压器高压侧整定
过负荷整定Iz2高压=Iz2低压÷8.3=25.78A
取高压侧额定电流为30A
短路整定
I/z2高压=I/z2低压÷14.5=162.65A
开关整定表
编号
开关名称
型号
过负荷整定（A）
短路整定（A）
K1
馈电开关
KJZ5-400
220
1350
K2
馈电开关
KBZ-400
200
780
K3
馈电开关
KBZ-400
160
700
K4
馈电开关
KBZ-200
50
300
K5
馈电开关
KBZ-400
400
2400
Q1
真空电磁启动器
QBZ-200
95
570
Q2
真空电磁启动器
QBZ-200
95
570
Q3
真空电磁启动器
QBZ-60
10
60
Q4
真空电磁启动器
QBZ-60
15
90
Q5
真空电磁启动器
QBZ-60
30
180
设备列表
序号
设备名称
规格型号
数量（台）
功率（KW）
1
提升绞车
JTK-1200×1200
1
75
2
局扇风机
FBDNo7.1/2×30
2
2×30
3
水泵
BQW12.5-140-11
2
11
4
空压机
LG-20/8
3
137
5
综掘机
EBZ200
1
320
6
皮带机
SPJ80
1
75
7
喷浆机
PZ-5-1
1
7.5
8
搅拌机
JZC350
1
10
9
探水钻
ZYW-1200
1
22
10
移动变压器
KBSGZY-630/10/1.2
1
11
馈电开关
KJZ5-400/1.2
1
12
馈电开关
KBZ-400/0.69
2
13
馈电开关
KBZ-200/0.69
1
14
馈电开关
KBZ-400/0.4
1
15
电磁启动器
QBZ-200/0.69
2
16
电磁启动器
QBZ-60/0.69
3
17
照明信号综保
ZBZ-4.0M
1
后附供电系统图（7-3-1）及巷道设备布置图（7-3-2）。
第四节压风系统
风源来自地面压风机房，安设二台LG-22/8G型电动螺杆式空气压缩机（一台备用），供风能力为20m3/min，能满足井筒施工需要。
压风管选用一趟φ108×4.5㎜钢管。
压风系统经地面→主斜井→11号煤层东辅运大巷→分别用钢管和1寸胶管接至迎头。
附：
压风系统（7-4-1）。
第五节排水系统
工作面采用一台QWK15－22型矿用排污潜水泵跟头排水（备用一台MD46-30×7型水泵，扬程210m），跟头移动；工作时先将工作面积水排放至主斜井井底临时水仓，临时水仓作为二级排水泵站，安设两台MD46-30×7型水泵（一台备用）向地面排水。
井筒内敷设φ108×4.5mm钢管作为排水管。
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