马营煤业工作面供电设计

中煤集团山西金海洋马营煤业综放工作面供电设计

中煤金海洋马营煤业有限公司

综放工作面供电设计

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1

中煤集团山西金海洋马营煤业综放工作面供电设计

一、负荷统计：

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 采煤机 前部运输机 后部运输机 转载机 破碎机 乳化液泵 清水泵 顺槽皮带机 液压涨紧及信号照明 型号 功率 （KW） 台数 1 1 1 1 1 3 2 3 总功率 （KW） 1451 1400 1400 700 400 750 264 1350 108 电压等级 （V） 3300 3300 3300 3300 3300 1140 1140 10000 660 MG750－1800 2×610＋2×110＋11 SGZ1000-1400 2×700/350（双速） SGZ1000-1400 2×700/350（双速） SZZ1200/700 PCM400 SDJ1400 700/350（双速） 400 250 132 450 2×18.5＋2×5.5＋30＋30 10 二、移动变电站高压真空配电装置的选择

1、供采煤机移动变电站选择计算（采用需用系数法进行计算）：

? S?P??Kr co?s 式中： S 电力负荷总的视在功率 (KVA)

ΣPN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 (KW) cosα 参加计算的用电设备的平均功率因数，取0.7 Kr 需用系数 Kr?0.4?0.6?Pmax?P

? Pmax 用电设备中的最大电动机的功率 ΣPN ＝2×610＋2×110＋11＝1451(KW)

Kr＝0.4＋0.6×1220/1451＝0.904

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P?S???Krcos?＝1451×0.904/0.7＝1874.8(KVA)

根据实际情况,选用KBSGZY-2000/10/3.4移动变电站一台，可满足要求。 2、供前部运输机移动变电站选择计算 采用需用系数法：

ΣPN＝2×700＝1400(KW) cosα＝0.7

Kr＝0.4+0.6*700/1400=0.7

S??P??Krcos?＝1400*0.7/0.7＝1400(KVA)

根据实际情况选用一台KBSGZY-2000/10/3.4移动变电站，可满足要求。 3、供泵站(包括三台乳化液泵、两台清水泵)的移动变电站选择计算 采用需用系数法：

ΣPN＝3×250＋2×132＝750＋264＝1014(KW) cosα＝0.7

Kr ＝0.4＋0.6×250/1014＝0.548

S??P??Krcos?＝1014×0.548/0.7＝793.7(KVA)

根据实际情况，选用一台KBSGZY-1250/10/1.2移动变电站，可满足要求。 4、供后部运输机、转载机及破碎机移动变电站选择计算 采用需用系数法：

ΣPN＝2×700＋700＋400＝1400＋700＋400＝2500(KW) cosα＝0.7

Kr＝0.4＋0.6×1400/2500＝0.736

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P?S???Krcos?＝2500×0.736/0.7＝2628.6(KVA)

根据实际情况选用一台KBSGZY-3150/10/3.4移动变电站，可满足要求。 5、考虑水泵、回柱绞车等其它的临时负荷，另增设一台KBSGZY－630/10/（0.66）移动变电站。

6、90102主运顺槽胶带机高压真空配电装置及电控设备的选择

90102 顺槽胶带机共三套驱动装置，三台450KW、10KV电机作为主驱动电机，

其单台额定电流IN＝450/(1.732×10×0.7)＝37.12(A)。

主驱动电机的额定电压为10KV，选用一台BGP50－10型、额定电流为200A的高压真空配电柜（断路器柜）作为总开关，三台型号同为BGP50－10型、额定电流为100A 高压真空配电柜（真空接触器柜）作为三台主电机的启动开关柜，天津华宁KTC-101控制设备作为皮带机综合保护装置。 三、供电电缆的选择

根据90102工作面的实际情况及《煤矿安全规程》的要求，选择双回路供电。第一路供前部运输机、采煤机和泵站，总功率为3747KW，第二路供后部运输机、破碎机、转载机，总功率为2500KW。两路电缆选用相同的截面积，因此只计算第二路即可。

1、选择供后部运输机、破碎机、转载机的高压干线电缆

1.1长时工作电流Ig（正常负荷情况下，总的持续工作电流）的计算

ΣPN ＝1400＋400＋700＝2500（KW）

Kr?0.4?0.6?Pmax?P

＝0.4＋0.6×1400/2500＝0.736

?S??

P??Krcos?＝2500×0.736/0.7＝2628.6(KVA)

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Ig?S3?Up＝2628.6/（1.732×10）＝151.7(A）

1.2按持续工作电流以及电缆允许的载流量选择电缆截面积

查《煤矿电工手册》第二分册《矿井供电》（下）中表12-2-26，选用MYPTJ-3*150mm2 10KV电缆二趟(分别长2300米,引自中央变电所G -5、G-26号高压柜。其中，G-5柜供采煤机及后部运输机及泵站，G-26柜供后部运输机、转载机及破碎机)。该电缆的允许载流量为Iy =445A，大于Ig = 151.7（A），满足使用要求。

1.3 按经济电流密度对所选电缆的截面积进行校验

根据公式 A?Ig来校验电缆的截面积，其中式中：

JjA 经济截面积 mm2 Ig 长时工作电流 A Jj 经济电流密度 A/ mm2

根据我矿的生产班次，该电缆年运行的小时数为 Tmax=（365-12）*16=5648小时

查《煤矿电工手册》第二分册《矿井供电》（下）中表10-3-2，得Jj=2故

A?Ig格。

22

=151.7/2=75.88 mm，故选用MYPTJ-3*150mm 型号的电缆合N?Jj1.4 按电压损失校验电缆截面积（校验到四煤中央变电所）

ΔU%＝

3IgL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

ΔU% 电压损失百分数 Un 额定电压 KV

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R0 、X0 电缆线路单位长度的电阻及电抗，Ω/KM L 电缆线路长度 KM

查表得R0 ＝0.217、X0＝0.069

ΔU%＝

3IgL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

＝1.732*151.7*2.3*（0.217*0.7+0.069*0.714）/（10*10）

＝1.21%

根据《全国供用电规则》的规定，高压系统中的电压损失在正常情况下不得超过7%，故障状态下不得超过10%。所以，所选电缆的截面积符合要求。 1.5 按短路电流校验电缆的热稳定性

Amin ≥Tf *IK(3) /C 式中：

Amin 电缆短路时热稳定要求的最小截面积 mm2

Tf 短路电流作用的假想时间，取开关跳闸时间为0.01s

C 热稳定系数， 查表得C＝120 IK(3) 三相最大稳态短路电流 A IK(２) 两相最大稳态短路电流 A

222(?R)?(?X)

IK(3)＝1.15*IK(２) ＝1.15* Un

ΣR=2.3*0.217=0.4991 ΣX=2.3*0.069=0.1587 IK(3) ＝1.15*10000

2220.4991?0.1587=10349.6A

Amin≥Tf*IK(3) /C=0.1*10349/120=8.62mm2 所选电缆截面积大于8.62mm2 ，故合格。 2、90102顺槽胶带机高压电缆的选择

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2.1 长时工作电流的计算

ΣPN ＝3*450+108=1458（KW）

Kr?0.4?0.6?Pmax ＝0.4＋0.6×900/1458＝0.770 P??P?S?Ig?S??Krcos?＝1458×0.770/0.7＝1604.57(KVA)

3?Up＝1604.57/（1.732×10）＝92.04(A）

2.2 按持续工作电流选择电缆截面积

查《煤矿电工手册》第二分册《矿井供电》（下）中表12-2-26，选用MYPTJ-3*95mm2 10KV电缆,长度为900M，引自四煤中央变电所G22高压柜。该电缆的允许载流量为Iy =335A，大于Ig = 92.04（A），满足使用要求。

2.3 按电压损失校验选择电缆面（校验到四煤中央变电所）

ΔU%＝

3IgL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

ΔU% 电压损失百分数 Un 额定电压 KV

R0 、X0 电缆线路单位长度的电阻及电抗，Ω/KM L 电缆线路长度 KM

对于MYPTJ-3*35mm2 电缆，查表R0 ＝0.294、X0＝0.072 ΔU%＝3IgL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

＝1.732*92.04*0.9*（0.294*0.7+0.072*0.714）/（10*10）

＝0.369%

根据《全国供用电规则》的规定，高压系统中的电压损失在正常情况

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下不得超过7%，故障状态下不得超过10%。所以，所选电缆的截面积符合要求。

2.4 按短路电流校验电缆的热稳定性

Amin ≥Tf*IK(3) /C

式中 Amin 电缆短路时热稳定要求的最小截面积 mm2

Tf 短路电流作用的假想时间，取开关跳闸时间为0.01s

C 热稳定系数 取C＝120 IK(3) 三相最大稳态短路电流 A IK(3) ＝1.15 Un

22(R)?(X)??2

ΣR=0.9*0.294=0.2648 ΣX=0.9*0.072=0.0648 IK(3) ＝1.15*10000Amin≥

2220.2648?0.0648=17661.3A

Tf *IK(3) /C=0.1*17661.3/120=14.7mm2，所选电缆截面积大于

14.7mm2 ，故合格。

3、采煤机组电缆的选择及校验 3.1 按长时允许载流量选择校验

Ig = Kr*ΣPe/3Ue cosφ=0.904*1451/（1.732*3.3*0.7） =327.8A

选用MYPTJ型３*150mm2＋１*５0mm2＋３*６mm2电缆，长460M，其载流量为445Ａ，大于327.8A,满足要求。 4.2 按正常运行时的电压损失进行校验

网络允许的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V

该支线电缆中的电压损失为

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ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=1451*1000*0.46*(0.230+0.075*1.02)/3300=61.99V

电压损失小于265V,满足要求。 4.3根据采煤机起动时进行校验

根据煤机的工作情况，截割电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。

起动电流I=5*2*610/（1.732*3.3*0.7）=1524.6A 电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*1524.6*0.46*(0.230*0.7+0.075*0.714)/33 =7.897%＜25% 满足要求。

5、前部刮板运输机电缆的选择及校验 5.1 选择其头部电机高速时的电缆 5.1.1 按长时允许载流量选择校验

Ig = ΣPe/（3Ue cosφ）=700/（1.732*3.3*0.7）=176.0A

选用UCP 型３*70 mm2电缆，长度为460Ｍ，其载流量为205Ａ。大于176.0A,

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满足要求。

5.1.2 按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=700*1000*0.46*(0.315+0.078*1.02)/3300=38.49V

电压损失小于265V,满足要求。

5.1.3 根据前部运输机起动时进行校验

根据工作情况，前部运输机电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。

起动电流I=5*700/（1.732*3.3*0.7）=880A 电压损失ΔU%＝3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*880*0.4*(0.315*0.7+0.078*0.714)/33 =5.07%＜25% 满足要求

5.2 选择其头部电机低速时的电缆

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5.2.1 按长时允许载流量选择校验

Ig = ΣPe/(3Ue cosφ)=350/（1.732*3.3*0.7） =87.4A

选用UCP 型３*70mm2电缆，长度为460Ｍ，其载流量为205Ａ，大于87.4A,满足要求。

5.2.2 按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=350*1000*0.46*(0.683+0.084*1.02)/3300=37.50V

电压损失小于265V,满足要求。 5.2.3 根据前部运输机起动时进行校验

根据工作情况，电机起动时电压损失最大，因此只计算此种工作情况即可。按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。

起动电流I=5*350/（1.732*3.3*0.7）=437.4A 电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

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=1.732*437.4*0.46*(0.683*0.7+0.084*0.714)/33 =5.68%＜25% 满足要求

5.3 前部运输机尾部电机电缆选择与头部电机的选择一样，高速运转时的电缆

选UCP－3*70 mm2 3.3KV型，低速运转时选UCP－3*70mm2 3.3KV型。只是其长度发生变化，为200M。

6、后部运输机的的电缆选择与前部运输机相同。 7、转载机电缆的选择及校验

7.1转载机电机（高速时）的持续工作电流为其额定电流： In=700/(1.732*3.3*0.7)=175A

选用UCP 型３*70mm2电缆，长480Ｍ，其载流量为205Ａ，大于175A,满足要求。

7．2按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=700*1000*0.48*(0.491+0.081*1.02)/3300=58.44V

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电压损失小于265V,满足要求。 7.3根据转载机起动时进行校验

由于转载机起动时电压损失最大，按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。 起动电流I=5*175=875A

电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*875*0.48*(0.491*0.7+0.081*0.714)/33 =8.85%＜25% 满足要求

7.4转载机电机（低速时）的持续工作电流为其额定电流： In=350/(1.732*3.3*0.7)=87.48A

选用UCP 型３*70mm2电缆，长480Ｍ，其载流量为205Ａ，大于87.48A,满足要求。

7.5按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

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=350*1000*0.48*(0.491+0.081*1.02)/3300=29.20V

电压损失小于265V,满足要求。 7.6根据转载机起动时进行校验

由于转载机起动时电压损失最大，按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。 起动电流I=5*87.48=437.4A

电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*875*0.48*(0.491*0.7+0.081*0.714)/33

=4.42%＜25% 满足要求 8、破碎机电缆的选择及校验

8.1 破碎机电机的持续工作电流为其额定电流：

In=400/(1.732*3.3*0.7)=99.9A

选用UCP 型３*70mm2 3.3KV电缆，长480Ｍ，其载流量为205Ａ，大于99.9A,满足要求。

8.2按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=3400-（3300*95%）=265V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

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cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=400*1000*0.48*(0.683+0.084*1.02)/3300=44.72V

电压损失小于265V,满足要求。 8.3 根据破碎机起动时进行校验

由于破碎机起动时电压损失最大，按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。 起动电流I=5*99.9=499.5A

电压损失ΔU%＝3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*499.5*0.48*(0.683*0.7+0.084*0.714)/33 =6.76%＜25% 满足要求。

9、泵站电机电缆的选择及校验

泵站中含三台乳化液泵电机及及两台清水泵电机,其中乳化液泵电机功率均为250KW,清水泵电机功率均为132KW,需分别选择电缆,但选择原则一样。 9.1 乳化液泵电机电缆的选择： 9.1.1 乳化液泵电机的额定电流为

In=250/(1.732*1.14*0.7)=180.9A

选用UCP 型３*70mm2,1.2KV电缆三条，分别长50Ｍ、55M、60M，其载流量为205Ａ，大于180.9A,满足要求。 9.1.2按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=1200-（1140*95%）=117V 支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

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式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=250*1000*0.05*(0.315+0.078*1.02)/1140=4.3V

电压损失小于117V,满足要求。 9.1.3 根据乳化液泵电机起动时进行校验

由于乳化液泵电机在起动时电压损失最大，按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。 起动电流I=5*180.9=904.4A

电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*904.4*0.05*(0.315*0.7+0.078*0.714)/11.4 =1.89%＜25% 满足要求

9.2 清水泵电机电缆的选择 9.2.1清水泵电机的额定电流为

In=132/(1.732*1.14*0.7)=95.5A

选用UCP 型３*35mm2电缆二条，分别长65 M、70M，其载流量为148Ａ，大于95.5A,满足要求。

9.2.2按正常运行时的电压损失进行校验

允许网络的电压损失为ΔU=1200-（1140*95%）=117V

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支线电缆中的电压损失为

ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un 式中：L 支线电缆的实际长度 KM

In 电动机的额定电流 A Pn 电动机的额定功率 W Un 电网的额定电压 V

R0 、X0 支线电缆单位长度的电阻和电抗 Ω/KM

cosφ、sinφ、 tgφ 电动机的额定功率因数及相应的正弦正切值 ΔU2=3In*L（R0 cosφ+X0 sinφ）=Pn*L（R0 +X0 tgφ）/Un

=132*1000*0.06*(0.683+0.084*1.02)/1140=5.36V

电压损失小于117V,满足要求。 9.2.3 根据清水泵电机起动时进行校验

由于清水泵电机在起动时电压损失最大，按照规定，起动时电压损失不得大于额定电压的25%。起动电流按额定电流的5倍计算。 起动电流I=5*95.5=477.5A

电压损失ΔU%=3IL（R0 cosφ+X0 sinφ）/(10Un)

=1.732*477.5*0.06*(0.683*0.7+0.084*0.714)/11.4 =2.34%＜25% 满足要求。

10、运煤通道电机电缆的选择 四、高低压开关柜及组合开关的选择 1、中央变电所高压开关柜的选择

供后部运输机、破碎机、转载机和泵站系统干线电缆的长时工作电流为： Ig =S/（3 *Up）＝2628.6/（1.732*10）＝151.76（A）

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选择中央变电所内的G－5号高压馈出线柜(供前部运输机和、采煤机和泵站)和G－26号高压馈出线柜（供后部运输机、转载机、破碎机），其额定电流均为400A,满足要求。

2、供90102工作面主运顺槽胶带机高压开关柜的选择 90102工作面主运顺槽胶带机长时工作电流为: ΣPN=3*450＝1350(KW) cosα=0.7

Kr=0.4+0.6*900/1350＝0.8

S??P??Krcos?=1400*0.786/0.7=1571.4(KVA)

Ig =S/（3*Up）＝1571.4/（1.732*10）＝90.7（A）

考虑到可靠性，选择中央变电所内的G－21号高压出线柜，其额定电流为150A，满足要求。

3、移动变压器高低压开关的选择

移动变压器高压侧开关和低压侧开关均配置山东泰安众诚高低压侧。 4、控制采煤机、前部运输机、泵站；后部刮板机、转载机、破碎机的选择

低压真空启动器选用组合开关。其中，控采煤机、前部运输机的组合开关选用型号为QJZ－2*400/3300S（额定电压3.3KV，8组合）型，泵站开关型号为QJS-2*400/1140S，分别由不同的移动变压器（型号为KBSGZY-2000/10/3.4，2台、KBSGZY-1250/10/1.14）供电，互不影响。根据各个负荷的额定电流选择组合开关中的分开关（启动器）。

4.1、控采煤机的开关选用额定电流为450A启动器一台（另外一台450A启动器为备用，采煤机额定电流为327.8A）；

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4.2、控前部运输机高低速（包括机头和机尾电机）的开关选用额定电流为200A启动器四台（高速时额定电流为176A）。

4.3、控后部运输机高低速（包括机头和机尾电机）的开关选用额定电流为300A启动器四台（低速时额定电流为93.7A）。控后部运输机、转载机高低速、破碎机的组合开关选用QJZ-2*400/3300S（额定电压3.3KV，8组合）型，由一台KBSGZY-3150/10/3.4型移动变压器供电， 4.4、转载机高低速电机选取300A磁力开关。 4.5、破碎机开关选用额定电流为200A启动器。

4.6、控泵站系统的组合开关选用型号为QJZ-2*400/1140S（额定电压1.2KV，8组合），控乳化液泵电机的开关选用额定电流为400A启动器三台（乳化液泵电机额定电流为180.9A）。

4.7、控清水泵电机的开关选用额定电流为160A启动器二台（清水泵电机额定电流为95.5A），一台启动器备用。以上组合开关均由上海阿兰维斯特公司提供。

5、其它低压真空开关启动器均选用BQD－（）/1140/660型，其额定电流根据实际情况确定。 五、短路电流计算：

1、从中央变电所G－5、G－26高压馈出柜馈出的二条至90102工作面开关列车的高压电缆末端发生两相短路时的短路电流为： IK(2) ＝10000/（20.58592?0.18632）

=8130.1A

2、从中央变电所G－21高压馈出柜馈出的一条至90102主运顺槽高压电缆末端发生两相短路时的短路电流为：

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IK(2) ＝10000/（20.1472?0.0362）

=11792.5A

3、从组合开关至采煤机的电缆末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）：

IK(2) ＝3400/（20.086452?0.026252）

=18826.6A

5、从组合开关处至前部运输机机头电机（高速）的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝3400/（20.13842?0.03122）

=11983.5A

因组合开关至前部运输机机尾电机（高速）的电缆长度更短，其发生短路时短路电流更大，故不予计算。

5、从组合开关处至前部运输机机头电机（低速）的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝3400/（20.27322?0.03362）

=6176.3A

因组合开关至前部运输机机尾电机（低速）的电缆长度更短，其发生短路时短路电流更大，故不予计算。

6、后部运输机电缆的短路电流计算与前部运输机相同。

7、从组合开关处至转载机电机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝3400/（20.19642?0.0322）

=8543.1A

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8、从组合开关处至破碎机电机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝3400/（20.307352?0.03782）

=5553.8A

9、从组合开关处至乳化液泵电机的电缆（最长者）在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝1200/（20.047252?0.01172）

=12326.1A

10、从组合开关处至清水泵电机的电缆（最长者）在其末端发生两相短路时的短路电流为（移动变电站至组合开关的距离忽略不计）： IK(2) ＝1200/（20.102452?0.01262）

=5812.7A

六、开关柜、移动变电站、组合开关整定

整定原则是根据负荷电流的大小对高低压开关进行整定。

过载整定：按照设备的额定电流的1－1.1倍进行整定。动作时间根据实际情况确定，不大于12秒。

短路整定：按照设备的额定电流的6－8倍进行整定。动作为速断。 1.中央变电所G－5、G－26号高压馈出线柜的整定

此两个高压柜是用来保护从本柜馈出的两条高压电缆，在从本柜馈出至90102工作面移动变电站高压侧这段电缆是其保护的范围。在此范围内发生短路故障、接地故障以及其它故障时，保护应可靠动作。

G－5柜(额定电流为400A)整定：Ι段为速断保护，动作电流值整定为60.00A，动作时间为0.01S。Ⅱ段为Ι段的后备保护，兼作过载保护，动作电流值为

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4.5A，动作时间为5.50S。

G－26柜(额定电流为400A)整定：Ι段为速断保护，动作电流值整定为55.00A，动作时间为0.01S。Ⅱ段为Ι段的后备保护，兼作过载保护，动作电流值为4.0A，动作时间为5.50S。

2.中央变电所G-21号柜(额定电流150A)90102工作面主运顺槽皮带机头整定：Ι段为速断保护，动作电流值整定为60.00A，动作时间为0.01S。Ⅱ段为Ι段的后备保护，兼作过载保护，动作电流值为3.0A，动作时间为5.50S。 3.移动变电站开关的整定

3.1 3150KVA移动变电站开关的整定（后部运输机、转载机、破碎机）

一次侧过载延时按所担负设备的额定电流的1倍整定。其所带设备全部正常运行时，该变压器的一次侧额定电流为： Ie =151.7A 故Igz =151.7A

二次侧短路整定取额定电流值的8倍，即Idz =8*151.7*10/3.3=3677A 3.2、 2000KVA移动变电站开关（供采煤机）的整定

一次侧过载延时按所担负设备的额定电流的1倍整定。采煤机在正常运行时，反映在该变压器的一次侧额定电流为： Ie =107A 故Igz=107A

二次侧短路整定取额定电流值的8倍，即Idz =8*107*10/3.3=2616A 整定值取为3200A。

3.3、 1250KVA变电站开关的整定（泵站）

一次侧过载延时按所担负设备的额定电流的1倍整定。所带设备全部正常运行时，反映在该变压器的一次侧额定电流为： Ie=45.8A 故Igz=45.8A

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二次侧短路整定取额定电流值的6倍，即Idz =6*45.8*10/1.14=2410.5A 5.组合开关的整定

5.1组合开关中控煤机起动器整定

过负荷整定：按采煤机总额定电流整定 Igz=ΣIe=327.8A

短路整定：按采煤机总额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*327.8＝2622A

5.2组合开关中控前部运输机头部电机高速启动器整定

过负荷整定：按前部运输机（机头电机高速）额定电流整定 Igz =Ie=176.0A

短路整定：按前部运输机（机头电机高速）额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*176.0＝1408.0A

5.3组合开关中控前部运输机头部电机低速启动器整定

过负荷整定：按前部运输机（机头电机低速）额定电流整定 Igz =Ie=93.7A

短路整定：按前部运输机（机头电机低速）额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*93.7＝749.6A

5.4组合开关中控前部运输机尾部电机、后部运输机头部电机及尾部电机的启动

器整定与控前部运输机启动器相同。 5.5组合开关中控转载机（高速）启动器整定 过负荷整定：按转载机高速时的额定电流整定 Igz =Ie=175A

短路整定：按转载机高速时额定电流8倍整定

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Idz =8*ΣIe=8*175＝1400A

5.6组合开关中控转载机（低速）启动器整定 过负荷整定：按转载机高速时的额定电流整定 Igz =Ie=87.48A

短路整定：按转载机高速时额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*87.48＝699.8A 5.7组合开关中控破碎机启动器整定 过负荷整定：按破碎机额定电流整定 Igz =Ie=99.9A

短路整定：按破碎机额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*99.9＝799.2A 5.8组合开关中控乳化液泵电机启动器整定

过负荷整定：按单台乳化液泵电机的额定电流整定 Igz =Ie=180.9A

短路整定：按单台乳化液泵电机额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*180.9＝1447.2A 5.9组合开关中控清水泵电机启动器整定

过负荷整定：按单台清水泵电机的额定电流整定 Igz =Ie=95.5A

短路整定：按单台清水泵电机额定电流8倍整定 Idz =8*ΣIe=8*95.5＝764A

6.90102主运顺槽皮带机高压断路器柜及高压接触柜（皮带启动柜）整定 根据主驱动电机的额定电流进行整定，IN=450/(1.732*10*0.7)=37.12(A)，电

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机启动柜Igz=40A，Idz=320A， 主断路器柜Igz=120A，Idz=960A。 七、灵敏度校验

1.变电所G－5号高压馈出线柜灵敏度校验

IK(2) / Idz＝8130.1/2400＝3.39＞1.2 故满足要求。 2.中央变电所G－26号高压馈出线柜灵敏度校验

3.IK(2) / Idz＝8130.1/3000＝2.71＞1.2 故满足要求。 4.中央变电所G－21号高压馈出线柜灵敏度校验

IK(2) / Idz＝11792.5/1800＝6.55＞1.2 故满足要求。 5.控煤机启动器保护整定的灵敏度校验

IK(2) / Idz＝18826.6/2622＝7.18＞1.2 故满足要求。 7.控前部运输机头部电机(高速)启动器保护整定的灵敏度校验 IK(2) / Idz＝11983.5/749.6＝15.9＞1.2 故满足要求。 8.控前部运输机尾部电机(高速)起动器保护整定的灵敏度校验

至前部运输机尾部电机的电缆较至前部电机的电缆要短，因此，发生短路时短路电流要较头部电机大，其灵敏度要大于15.9, 故满足要求。 9.控前部运输机头部电机(低速)启动器保护整定的灵敏度校验 IK(2) / Idz＝6176.3/749.6＝8.24＞1.2 故满足要求。 10.控前部运输机尾部电机(低速)起动器保护整定的灵敏度校验

至前部运输机尾部电机的电缆较至前部电机的电缆要短，因此，发生短路时短路电流要较头部电机大，其灵敏度要大于8.24, 故满足要求。 11.同样，后部运输机电机起动器的保护整定的灵敏度也满足要求。 12.控转载机电机起动器保护整定的灵敏度校验

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IK(2) / Idz＝8543.1/1400＝6.1＞1.2 故满足要求 13.控破碎机电机启动器保护整定的灵敏度校验

IK(2) / Idz＝5553.8/799.2＝6.95＞1.2 故满足要求 14.控乳化液泵电机起动器保护整定的灵敏度校验

IK(2) / Idz＝12326.1/1447.2＝8.52＞1.2 故满足要求 15.控清水泵电机起动器保护整定的灵敏度校验 IK(2) / Idz＝5812.7/764＝7.61＞1.2 故满足要求

16.3150KVA移动变电站保护整定的灵敏度校验（取其所带负荷末端发生两相短路时的最小电流校验，为破碎机电缆末端发生短路时） IK(2) / Idz＝5553.8/4998.4＝1.11

由于该灵敏度稍低,故需增大破碎机电缆截面积,使用3*70同型号电缆。 17.2000KVA移动变电站（供采煤机）保护整定的灵敏度校验

IK(2) / Idz＝18826.6/3200＝5.88＞1.2 故满足要求

18.3150KVA移动变电站（供后部运输机）保护整定的灵敏度校验（取其所带负荷末端发生短路时的最小电流校验）

IK(2) / Idz＝6176.3/2799.1＝2.21＞1.2 故满足要求

19.1250KVA移动变电站保护整定的灵敏度校验（取其所带负荷末端发生短路时的最小电流校验）

IK(2) / Idz＝5812.7/4182＝1.39＞1.2 故满足要求 20. 630KVA移动变电站保护整定的灵敏度校验

IK(2) / Idz＝11792.5/1592＝7.4＞1.2 故满足要求

八、开关列车照明

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电源引自KBSGZY－500/10/0.66变压器，变压器负荷接一台BQD－400馈电开关及一台ZXZ－4.0照明综合保护装置。90102巷道顶部安装30盏127V、70W防爆荧光灯。 九、通信及控制

工作面通信及控制采用天津华宁电子设备厂生产的KTC－101型通信设备。 十、主运顺槽皮带保护及控制

主运顺槽皮带集中控制及保护采用天津华宁电子设备厂生产的皮带保护及上海煤科院CST驱动系统配套。 十一、供电系统图见附图。

表一 整定、短路电流计算及灵敏度校验表 设备名称 用 途 最小两相短路 电流值(A) 高压馈出柜（G-5柜） 中央变电所馈出90102工作面 高压馈出柜（G-26柜） 中央变电所馈出至90102工作面 高压馈出柜（G-21柜） 中央变电所馈出至90102主运顺槽 移动变电站 供后部运输机、转载机、破碎机 KBSGZY－3150/10/3.4 移动变电站 供前部运输机、采煤机 KBSGZY－2000/10/3.4；2台 移动变电站 供乳化液泵及清水泵 KBSGZY－1250/10/1.2 移动变电站 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 真空组合开关 低压供电KBSGZY－630/10/0.66 控采煤机 QJZ-2*400/3300S 控前部运输机QJZ-2*400/3300S 控前部运输机QJZ-2*400/3300S 控后部运输机QJZ-2*400/3300S 控后部运输机QJZ-2*400/3300S 控前部运输机QJZ-2*400/3300S 控前部运输机QJZ-2*400/3300S 控后部运输机QJZ-2*400/3300S 控后部运输机QJZ-2*400/3300S 控转载 QJZ-2*400/3300S 控破碎机 QJZ-2*400/3300S 控乳化液泵电机 18826.6 18826.6 11983.5 大于11983.5 11983.5 大于11983.5 6176.3 大于6176.3 6176.3 大于6176.3 8543.1 5553.8 12326.1 141.1 396.5 176.0 176.0 176.0 176.0 87.48 87.48 87.48 87.48 175 99.9 180.9 3200 3172 1408.0 1408.0 1408.0 1408.0 749.6 749.6 749.6 749.6 1400 799.2 1447.2 5.88 5.94 8.51 大于8.51 8.51 大于8.51 8.24 大于8.24 8.24 大于8.24 6.1 6.95 8.52

5812.7 83.6 4182 5553.8 206.2 4998.4 1.11(更换 破碎机电缆) 1.39 8130.1 8130.1 11792.5 6176.3 Igz (A) 115.5 Idz (A) 2400 3000 1800 2799.1 3．39 2.71 6.55 2.21 灵敏度 QJZ-2*400/1140S

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中煤集团山西金海洋马营煤业综放工作面供电设计 真空组合开关 BGP－10高压真空开关柜（200A） BGP－10高压真空开关柜（100A） BGP－10高压真空开关柜（200A） BGP－10高压真空开关柜（100A） 90102主运顺槽皮带机磁起 90102主运顺槽皮带机磁起 90102主运顺槽皮带机磁起 控清水泵电机 QJZ-2*400/1140S 5812.7 95.5 80 764 640 7.61 满足要求 90102主运顺槽皮带处电源总开关 电缆很短，短路电流很大。 电缆很短，短路电流很大。 电缆很短，短路电流很大。 电缆很短，短路电流很大。 40 320 满足要求 80 640 满足要求 40 320 满足要求 说明：Igz为过载整定值 Idz为短路整定值

表二 工作面所需主要电缆统计表 名称 电缆 电缆 电缆 电缆 电缆 规格型号 MYPTJ 3*95 MYPTJ 3*35 MYPTJ 3*35 用 途 高压电缆干线 高压电缆干线 高压电缆干线 敷设地点 长度（M） 2*2700 1400 500 350 400 备注 10KV 10KV 10KV 3.3KV 3.3KV 7S 3*185+1*50+3*6 组合开关至采煤机 UCP3*70 组合开关至前部运输机头电机（高速） 电缆 UCP3*70 组合开关至前部运输机尾电机（高速） 150 3.3KV 电缆 UCP3*70 组合开关至后部运输机头电机（高速） 400 3.3KV 电缆 UCP3*70 组合开关至后部运输机尾电机（高速） 150 3.3KV 电缆 UCP3*70 组合开关至转载机电机（高低速） 2*400 3.3KV 电缆 电缆 电缆 电缆 电缆 电缆 UCP3*70 UCP3*70 UCP3*70 UCP3*70 UCP3*35 UCP3*35 组合开关至破碎机电机 组合开关至乳化液泵电机 组合开关至乳化液泵电机 组合开关至乳化液泵电机 组合开关至清水泵电机 组合开关至清水泵电机 450 150 130 110 150 130 3.3KV 1.2KV 1.2KV 1.2KV 1.2KV 1.2KV

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中煤集团山西金海洋马营煤业综放工作面供电设计 电缆 UCP3*35 组合开关至前部运输机头 400 3.3KV 电机（低速） 电缆 UCP3*35 组合开关至后部运输机头 400 3.3KV 电机（低速） 电缆 UCP3*35 组合开关至前部运输机尾 150 3.3KV 电机（低速） 电缆 UCP3*35 组合开关至后部运输机尾 150 3.3KV 电机（低速）

表三 工作面主要用电及电气设备统计表

名称 规格型号 电动机功率KW 台数 电压等级V 电流A 采煤机 MG750－1800 1715（总） 1 3300 232.4 前部运输机 SGZ1000-1400 2*700 1 3300 2*176.0 后部运输机 SGZ1000-1400 2*700 1 3300 2*176.0 转载机 SZZ1200/700 700 1 3300 131.2 破碎机 PCM400 400 1 3300 99.9 乳化液泵 250 3 1140 3*180.9 清水泵 132 2 1140 2*79.6 S4104主运顺槽 450 2 10000 运煤通道 355 1 1140 S4104主运顺槽 450 2 10000 移动变电站 KBSGZY－3150 1 移动变电站 KBSGZY－2500 1 移动变电站 KBSGZY－2000 1 移动变电站 KBSGZY－1250 1 移动变电站 KBSGZY－500 2 组合开关 CHP－33 2 组合开关 CHP－11 1 高压真空配电柜 BGP－10（200A） 2 高压真空配电柜 BGP－10（100A） 4 29

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