综采面供电设计

　5 1175 运输巷及运输回风联巷

　供电设计说明书

　设计人：

　9 2019 年 年 6 6 月 月 3 23 日

　5 1175 运输巷及回风联巷 供电系统设计说明 会审 表

　会审时间：2019 年 6 月 23 日

　设计 会审情况 职

　务 签

　字 职

　务 签

　字 矿

　长

　 总工程师

　 安全矿长

　 生产矿长

　 机电矿长

　 通防工程师

　 机电副总

　 地测工程师

　 会审意见:

　5 1175 运输巷及运输回风联巷 供电设计 说明

　一、概述：

　1175 运输巷及回风联巷开口处位于 1380 运输巷 161 米处，运输巷设计长度 236 米，回风联巷设计长度 62 米。

　二、设备配备说明

　根据该工作面的设计情况，机电设备的安装配备：工作面安装:SGB-420/40 型刮板运输机两台，电压等级：660V，单台功率 55KW。运输巷安装 SJ-650/40 型胶带输送机一台，电压等级：660V，功率55KW，工作面总装机容量为 165KW。

　1175 运输巷及运输回风联巷设备配备表 设备名称 设备型号 电压（V）

　电流（A）

　功率（KW）

　刮板运输机 SGB-420/40 660 61.6 55 刮板运输机 SGB-420/40 660 61.6 55 胶带输送机 SJ-650/40 660 61.6 55 合计功率

　 165

　三 、 供电及 电缆的选择

　1、根据前面设备的选择，1175 运输巷及运输回风联巷所有设备由一台 KBZ-400/1140V(660)智能馈电开关作为分馈电，在 11380 运输巷设总馈电馈电，型号为 KBZ-400/1140V（660）智能型真空馈电开关，分馈电设置风电瓦斯电闭锁，并保证灵敏、可靠，各台设备全部采用 QBZ-120/660（380）型真空电磁启动器作启动开关。

　2、根据前面电气设备的选择，应选择 MY 型矿用阻燃电缆。

　四 、运输线路：

　1、设备运输线路：地面→副井→1380 运输巷→

　1175 运输巷 五 、供电系统的设计：

　1、根据工作面设计，1175 运输巷及运输回风联巷总功率功率为165KW。

　2、根据工作面设备布置情况，确定 1175 运输巷及运输回风联巷供电系统，见《1175 运输巷及运输回风联巷供电（风电、瓦斯电闭锁）系统图》所示。

　3、变压器容量的选择计算：

　（1）按需用系数法计算变压器的容量和台数。

　根据公式 Sb=Kx Pecos  KVA Sb 2 . 1537 . 0165 65 . 0

　式中ΣPe:总负荷功率、Kx:系数取 0.65、Cosφ：功率因数取 0.7。

　根 据 计 算 结 果 所 需 变 压 器 容 量 比 较 小 ， 故 选 用 地 面KS11-500/10/0.66KVA 变压器一台，经过井下 1418 配电点向 1175 运

　输巷及运输回风联巷运输设备供电。

　4、低压网路的计算 ①、电缆型号确定 根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MY型矿用阻燃电缆。

　 ②、电缆长度的确定 根据实际距离干线电缆长度计算为 150 米， 5、低压电缆主芯线截面的选择 1）流过电缆的实际工作电流计算 ③支线。所谓支线是指 1 条电缆控制 1 台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

　= =

　 （1）

　—长时最大工作电流，A； —电动机的额定电流，A； —电动机的额定电压，V； —电动机的额定功率，KW； —电动机的功率因数； —电动机的额定效率。

　④干线。干线是指控制 2 台及以上电动机的总电缆。

　向 2 台电动机供电时，长时最大工作电流 取 2 台电动机额定电流之和，即 = +

　 （2）

　 A I IN ca2427 . 0 85 . 0 660 310 1653   

　根据计算电流，查表电缆截面 70 平方允许载流量 286A，所以干线选择电缆型号:MY-3*70+1*35 矿用阻燃电缆 150 米。

　6、电压降计算及效验 1、变压器的电压损失计算：

　ΔU B1 % =

　 [Ur%·cosΦ pj +Ux%·sinΦ pj ]

　 =165/500(1.6×0.65+4.1×0.75)=1.4V △U b = △U B % (Ue /100)=0.21V：

　2:干线电压损失△Ux1= DUeSKxLxps V 9 . 695 . 0 70 660 53150 65 . 0 165000    式中：∑Pe=165KW

　 Kx=0.65

　 Lx=150m

　 D=53

　 Ue=0.66KV

　S=70mm2

　 η=0.95 3:支线电压损失△Ux 1 = DUeSKxLxPS

　V 79 . 095 . 0 50 660 53260 65 . 0 55000   

　式中：∑Pe=187KW

　 Kx=0.65

　 Lx=350m

　D=53

　Ue=0.66KV

　 S=50mm2

　 η=0.95 ∑△U＝1.4+6.9+0.79＝9.09V

　根据计算，660V 供电线路的电压总损失为 9.09V，低于规定 10 千伏及以下三相供电的，电压允许偏差为额定电压的±7%，满足要求,。

　7、低压电网短路电流计算及系统阻抗计算 （附计算书）

　六 、安装的技术要求及注意事项

　①、660V 低压动力电缆、信号电缆、通讯和监控电缆、风水管路按 1175 运输巷及运输回风联巷作业规程中要求进行悬挂，电缆与电缆的间距和长度严格按《煤矿安全规程》。

　②、所有的控制开关必须上架，电气五小必须按标准化的要求悬挂。

　③、电气安装必须达到完好标准，严禁出现电气设备失爆，按规定做好电气设施的接地工作，接地符合规程规定。

　④、安装刮板输送机、皮带机必须达到平、稳、直，机头搭接高度、长度必须达到要求，挡煤板和回煤坑按《煤矿安全规程》和矿有关规定设置。

　⑤、安装刮板输送机零部件、螺栓必须齐全、紧固，刮板输送机安装完毕后，机头机尾压柱齐全，必须达到完好要求。

　低压短路电流计算书

　——双复数阻抗矩阵节点导纳法 计算时间：

　2019 年 06 月 23 日 工

　程：1175 运输巷及运输回风联络巷 计 算 者：刘传祥 1. 计算依据

　 ——《电力工程电气设计手册》，电气一次部分；

　 ——《电力系统设计手册》；

　 ——《中小型热电联产工程设计手册》；

　 ——《工业与民用配电设计手册》，第三版； 2. 设置条件 2.1. 短路冲击系数

　 冲击系数选择方式——自动计算

　 冲击系数

　Kp = 1.609

　2.2. 电动机平均反馈电流设置

　 是否考虑——否 3. 节点阻抗矩阵 3.1. 低压电网短路点系统阻抗

　 因为低压电网的系统阻抗 Zk=系统电阻 R+j 系统电抗 X，所以低压电网的复数系统阻抗矩阵 Z|nn|为：

　(0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (5.500+j2.700) (5.500+j2.700) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (4.778+j47.785) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000)

　经过节点导纳法，得到各短路点系统阻抗：

　#1 短路点——#1 分支——高压侧系统#1

　 Z k

　 = (5.500+5.500+0.200) + j(2.700+2.700+0.000) 3.2. 低压电网短路点相零阻抗(相保阻抗)

　 由于低压电网必须考虑相零阻抗(相保阻抗)Zphp，而相零阻抗(相保阻抗)Zphp=相零电阻(相保电阻)Rphp+j 相零电抗(相保电抗)Xphp，所以复数相零阻抗(相保阻抗)矩阵 Zphp|nn|为：

　(0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (3.186+j31.857) (0.000+j0.000) (0.000+j0.000) ...... (0.000+j0.000)

　经过节点导纳法，得到各短路点相零阻抗(相保阻抗)：

　 #1 短路点——#1 分支——高压侧系统#1

　 Z php

　 = (0.000+0.000+0.000) + j(0.000+0.000+0.000) 4. #1 短路点计算 4.1. #1 分支——高压侧系统#1 4.1.1. 具体条件

　 1. 分支名称

　 高压侧系统#1

　2. 分支电路元件

　 具体元件排列：4,2,1

　 3. 短路点阻抗

　 Z k

　 = (5.500+5.500+0.200) + j(2.700+2.700+0.000)

　 Z php

　 = (0.000+0.000+0.000) + j(0.000+0.000+0.000) 4.1.2. 三相短路电流

　 1. 短路点系统阻抗

　 Z k

　 = √(R k

　2

　 + Xk

　2

　) = √((5.500+5.500+0.200) 2

　 + (2.700+2.700+0.000)2

　) = 50.726

　 2. 三相短路电流(kA)

　 I" = (1.05Un/√3) / Z k

　 = (1.05×660.000/√3) / 50.726 = 7.887 4.1.3. 两相短路电流

　 两相短路电流(kA)

　 I2 = 0.866I" = 0.866×7.887 = 6.831 4.1.4. 单相短路电流

　 1. 短路点相零阻抗(相保阻抗)

　 Z php

　 = √(R php

　2

　 + Xphp

　2

　) = √((0.000+0.000+0.000) 2

　 + (0.000+0.000+0.000)2

　) = 35.280

　 2. 单相短路电流

　 Id = (Un/√3) / Z php

　 = (660.000/√3) / 35.280 = 10.801

　4.1.5. 冲击电流

　 1. 短路冲击系数 Kp= 1.609

　 2. 衰减时间常数 Xk/Rk= 6.286

　 3. 短路冲击电流

　 i p

　 = (√2)KpI" + i 异 = (√2)×1.609×7.887 + 0.000 = 17.950

　 4. 短路全电流最大有效值

　 I p

　 = I"( √ (1+2(Kp-1)2)) + I 异 = 7.887 × ( √(1+2(1.609-1)2

　)) + 0.000 = 10.411 4.2. 小计

　 1. 三相短路电流

　 #1 短路点三相短路电流 I"= 7.887 = 7.887

　 2. 两相短路电流

　 #1 短路点两相短路电流 I2= 6.831 = 6.831

　 3. 单相短路电流

　 #1 短路点单相短路电流 Id= 10.801 = 10.801

　 4. 冲击电流

　 #1 短路点短路冲击电流 ip= 17.950 = 17.950

　 #1 短路点短路全电流最大有效值 Ip= 10.411 = 10.411