綜掘工作面供電系統設計

陳希玉

摘 要：綜掘工作面的供電設置涉及“三專三閉鎖”、“三大保護”，本文系統分析了供電的系統設計過程，為類似綜掘面提供可靠借鑒。

關鍵詞：礦綜采面；回風巷采用綜掘式；掘進；供電電源

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：B

1 “三專三閉鎖”和“三大保護”的設置

1.1“三專三閉鎖”的設置。主局扇均由三專專用變壓器、專用開關、專用電纜線路負責供電，設一臺BKD9-400型開關外接瓦斯斷電儀用來瓦斯電閉鎖，輸送機和混用電回路各設一臺BKD9-400型開關與主局連鎖來完成，風電閉鎖，主、備局扇由一臺QBD-120F型開關控制，通過電氣回路實現。當主局扇掉電時，備局則能自動開啟，從而實現主、備局扇的閉鎖功能。

1.2“三大保護”的設置。設備的過流保護由控制開關、饋電開關的合理整定來實現；漏電保護則由東九上變三專總控、混用總控、移變低饋開關本身的檢漏元件通過接地網絡來實現，接地保護由開關、電機外殼構架，接地極相連接組成整個井下接地網絡來實現。

1.3 供電要求。要求開關臺臺上架，小電上板，開關過流整定必須嚴格按電氣部門下的整定單執行，接地符合《細則》要求，開關接線、電纜吊掛必須符合《煤礦安全規程》482～487條規定，電纜吊掛符合《煤礦安全規程》的有關規定，電纜吊掛美觀，杜絕失爆。

2 供電計算

系統總負荷：∑Pe= 220（KW）（1140） ∑Pe=165（KW）（660）

2.1 動力變壓器的選型及容量校驗。Sb=∑Pe.Kx/cosΦ=220/0.7= 314（KVA）

其中 Kx=0.4+0.6×Ps/∑Pe =0.4+0.6×220/220=1 cosΦ=0.7∑Pe —所選用設備的總負荷

根據以上計算，考慮到后期的負荷增加，故選擇KBSGZY-500∕6礦用隔爆型移動變電站一臺。

2.2 高壓電纜的選擇與計算

2.2.1 經濟電流密度選擇高壓電纜

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×6×0.7=30（A）

電纜截面：

S=In/Ied=30÷2.25=13.3（mm^）

故選用MYPTJ-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=1000m

Iy=173A >30A，合格。

考慮到日后負荷增加的情況，選用MYPTJ 3×50 高壓電纜

2.2.2 用電纜的熱穩定性校驗

I∞=Sd/√3 Ue

= 50/√3×6=4.81kA=4810A

Amax=I∞√tf /C

=4810×√0.65/145

=28.54mm2<50mm2 電纜合格

其中S短路容量，50MVA ；

Ue—額定電壓， 6kV ；

Tf-短路電流總的假想時間， s；

C-導體材料的熱穩定系數

2.2.3 用電壓損失校驗電纜截面

△U%=K×PN×L

=1.368×220×1000/1000=300

△U = △U%×UE/100

=300×6/100=18（V）

△U = 18<△U損

=6000×5%=300V 合格

2.3 綜掘機電纜（經濟電流密度選擇）

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×1.2×0.7=151（A）

電纜截面：S=In/Ied=

151÷2.25=67.1（mm^）

故選用MYP-0.66/1.14 3×70礦用移動橡套電纜，長L=500m Iy=215A >151A，合格。

2.4 按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓

△U=E20-95%Ue

=690-95%×660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

2.4.1綜掘面風巷電纜截面的校驗

高壓系統KBSGZY-500∕6型變壓器電壓損失為

△Ub==×

211×（0.0204×0.6+0.128×0.8） =41.89V

2.4.2綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×

151×0.5（0.448×0.6+0.081×0.8）=17.33V

綜掘面機巷端子電壓損失

△U=△Ub+△Ug=41.89+17.33

=59.22<63 V 合格

2.5 660低壓系統的設備選擇

2.5.1供電電纜選擇

（1）按持續允許電流選擇

查表需用系數Kx = 0.5

由式Ig=

=0.5×165/1.732×0.69×0.7=98A

故選用MY-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=800m.Iy=173A >98A，合格。

2.2.5按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓△U=E20-95%Ue=690-95%×

660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

（1）綜掘面風巷電纜截面的校驗

△Ub= =

×211×（0.0048×0.6+0.0378×0.8） =12.1V

（2）綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×98×0.8（0.448×0.6+0.081×0.8）=45.29V

綜掘面機巷端子電壓損失

U=△Ub+△Ug=12.1+45.29

=57.39<63 V 合格

結語

本文分析了綜掘面供電設置的“三專三閉鎖”、“三大保護”的具體要求，計算了動力變壓器的容量、綜掘機電纜、高壓電纜的選擇及按允許電壓損失校驗電纜截面。

參考文獻

[1]樊憲宇.小紀汗煤礦11213綜采工作面供電系統設計[D].西安科技大學，2013.

[2]張潤美.綜采工作面供電系統設計[J].同煤科技，2011（01）：41-44，47.endprint

摘 要：綜掘工作面的供電設置涉及“三專三閉鎖”、“三大保護”，本文系統分析了供電的系統設計過程，為類似綜掘面提供可靠借鑒。

關鍵詞：礦綜采面；回風巷采用綜掘式；掘進；供電電源

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：B

1 “三專三閉鎖”和“三大保護”的設置

1.1“三專三閉鎖”的設置。主局扇均由三專專用變壓器、專用開關、專用電纜線路負責供電，設一臺BKD9-400型開關外接瓦斯斷電儀用來瓦斯電閉鎖，輸送機和混用電回路各設一臺BKD9-400型開關與主局連鎖來完成，風電閉鎖，主、備局扇由一臺QBD-120F型開關控制，通過電氣回路實現。當主局扇掉電時，備局則能自動開啟，從而實現主、備局扇的閉鎖功能。

1.2“三大保護”的設置。設備的過流保護由控制開關、饋電開關的合理整定來實現；漏電保護則由東九上變三專總控、混用總控、移變低饋開關本身的檢漏元件通過接地網絡來實現，接地保護由開關、電機外殼構架，接地極相連接組成整個井下接地網絡來實現。

1.3 供電要求。要求開關臺臺上架，小電上板，開關過流整定必須嚴格按電氣部門下的整定單執行，接地符合《細則》要求，開關接線、電纜吊掛必須符合《煤礦安全規程》482～487條規定，電纜吊掛符合《煤礦安全規程》的有關規定，電纜吊掛美觀，杜絕失爆。

2 供電計算

系統總負荷：∑Pe= 220（KW）（1140） ∑Pe=165（KW）（660）

2.1 動力變壓器的選型及容量校驗。Sb=∑Pe.Kx/cosΦ=220/0.7= 314（KVA）

其中 Kx=0.4+0.6×Ps/∑Pe =0.4+0.6×220/220=1 cosΦ=0.7∑Pe —所選用設備的總負荷

根據以上計算，考慮到后期的負荷增加，故選擇KBSGZY-500∕6礦用隔爆型移動變電站一臺。

2.2 高壓電纜的選擇與計算

2.2.1 經濟電流密度選擇高壓電纜

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×6×0.7=30（A）

電纜截面：

S=In/Ied=30÷2.25=13.3（mm^）

故選用MYPTJ-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=1000m

Iy=173A >30A，合格。

考慮到日后負荷增加的情況，選用MYPTJ 3×50 高壓電纜

2.2.2 用電纜的熱穩定性校驗

I∞=Sd/√3 Ue

= 50/√3×6=4.81kA=4810A

Amax=I∞√tf /C

=4810×√0.65/145

=28.54mm2<50mm2 電纜合格

其中S短路容量，50MVA ；

Ue—額定電壓， 6kV ；

Tf-短路電流總的假想時間， s；

C-導體材料的熱穩定系數

2.2.3 用電壓損失校驗電纜截面

△U%=K×PN×L

=1.368×220×1000/1000=300

△U = △U%×UE/100

=300×6/100=18（V）

△U = 18<△U損

=6000×5%=300V 合格

2.3 綜掘機電纜（經濟電流密度選擇）

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×1.2×0.7=151（A）

電纜截面：S=In/Ied=

151÷2.25=67.1（mm^）

故選用MYP-0.66/1.14 3×70礦用移動橡套電纜，長L=500m Iy=215A >151A，合格。

2.4 按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓

△U=E20-95%Ue

=690-95%×660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

2.4.1綜掘面風巷電纜截面的校驗

高壓系統KBSGZY-500∕6型變壓器電壓損失為

△Ub==×

211×（0.0204×0.6+0.128×0.8） =41.89V

2.4.2綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×

151×0.5（0.448×0.6+0.081×0.8）=17.33V

綜掘面機巷端子電壓損失

△U=△Ub+△Ug=41.89+17.33

=59.22<63 V 合格

2.5 660低壓系統的設備選擇

2.5.1供電電纜選擇

（1）按持續允許電流選擇

查表需用系數Kx = 0.5

由式Ig=

=0.5×165/1.732×0.69×0.7=98A

故選用MY-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=800m.Iy=173A >98A，合格。

2.2.5按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓△U=E20-95%Ue=690-95%×

660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

（1）綜掘面風巷電纜截面的校驗

△Ub= =

×211×（0.0048×0.6+0.0378×0.8） =12.1V

（2）綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×98×0.8（0.448×0.6+0.081×0.8）=45.29V

綜掘面機巷端子電壓損失

U=△Ub+△Ug=12.1+45.29

=57.39<63 V 合格

結語

本文分析了綜掘面供電設置的“三專三閉鎖”、“三大保護”的具體要求，計算了動力變壓器的容量、綜掘機電纜、高壓電纜的選擇及按允許電壓損失校驗電纜截面。

參考文獻

[1]樊憲宇.小紀汗煤礦11213綜采工作面供電系統設計[D].西安科技大學，2013.

[2]張潤美.綜采工作面供電系統設計[J].同煤科技，2011（01）：41-44，47.endprint

摘 要：綜掘工作面的供電設置涉及“三專三閉鎖”、“三大保護”，本文系統分析了供電的系統設計過程，為類似綜掘面提供可靠借鑒。

關鍵詞：礦綜采面；回風巷采用綜掘式；掘進；供電電源

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：B

1 “三專三閉鎖”和“三大保護”的設置

1.1“三專三閉鎖”的設置。主局扇均由三專專用變壓器、專用開關、專用電纜線路負責供電，設一臺BKD9-400型開關外接瓦斯斷電儀用來瓦斯電閉鎖，輸送機和混用電回路各設一臺BKD9-400型開關與主局連鎖來完成，風電閉鎖，主、備局扇由一臺QBD-120F型開關控制，通過電氣回路實現。當主局扇掉電時，備局則能自動開啟，從而實現主、備局扇的閉鎖功能。

1.2“三大保護”的設置。設備的過流保護由控制開關、饋電開關的合理整定來實現；漏電保護則由東九上變三專總控、混用總控、移變低饋開關本身的檢漏元件通過接地網絡來實現，接地保護由開關、電機外殼構架，接地極相連接組成整個井下接地網絡來實現。

1.3 供電要求。要求開關臺臺上架，小電上板，開關過流整定必須嚴格按電氣部門下的整定單執行，接地符合《細則》要求，開關接線、電纜吊掛必須符合《煤礦安全規程》482～487條規定，電纜吊掛符合《煤礦安全規程》的有關規定，電纜吊掛美觀，杜絕失爆。

2 供電計算

系統總負荷：∑Pe= 220（KW）（1140） ∑Pe=165（KW）（660）

2.1 動力變壓器的選型及容量校驗。Sb=∑Pe.Kx/cosΦ=220/0.7= 314（KVA）

其中 Kx=0.4+0.6×Ps/∑Pe =0.4+0.6×220/220=1 cosΦ=0.7∑Pe —所選用設備的總負荷

根據以上計算，考慮到后期的負荷增加，故選擇KBSGZY-500∕6礦用隔爆型移動變電站一臺。

2.2 高壓電纜的選擇與計算

2.2.1 經濟電流密度選擇高壓電纜

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×6×0.7=30（A）

電纜截面：

S=In/Ied=30÷2.25=13.3（mm^）

故選用MYPTJ-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=1000m

Iy=173A >30A，合格。

考慮到日后負荷增加的情況，選用MYPTJ 3×50 高壓電纜

2.2.2 用電纜的熱穩定性校驗

I∞=Sd/√3 Ue

= 50/√3×6=4.81kA=4810A

Amax=I∞√tf /C

=4810×√0.65/145

=28.54mm2<50mm2 電纜合格

其中S短路容量，50MVA ；

Ue—額定電壓， 6kV ；

Tf-短路電流總的假想時間， s；

C-導體材料的熱穩定系數

2.2.3 用電壓損失校驗電纜截面

△U%=K×PN×L

=1.368×220×1000/1000=300

△U = △U%×UE/100

=300×6/100=18（V）

△U = 18<△U損

=6000×5%=300V 合格

2.3 綜掘機電纜（經濟電流密度選擇）

In=∑P e Kx/√3 Ue COSΦ

=220×1/√3×1.2×0.7=151（A）

電纜截面：S=In/Ied=

151÷2.25=67.1（mm^）

故選用MYP-0.66/1.14 3×70礦用移動橡套電纜，長L=500m Iy=215A >151A，合格。

2.4 按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓

△U=E20-95%Ue

=690-95%×660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

2.4.1綜掘面風巷電纜截面的校驗

高壓系統KBSGZY-500∕6型變壓器電壓損失為

△Ub==×

211×（0.0204×0.6+0.128×0.8） =41.89V

2.4.2綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×

151×0.5（0.448×0.6+0.081×0.8）=17.33V

綜掘面機巷端子電壓損失

△U=△Ub+△Ug=41.89+17.33

=59.22<63 V 合格

2.5 660低壓系統的設備選擇

2.5.1供電電纜選擇

（1）按持續允許電流選擇

查表需用系數Kx = 0.5

由式Ig=

=0.5×165/1.732×0.69×0.7=98A

故選用MY-3×50+1×25礦用移動橡套電纜，長L=800m.Iy=173A >98A，合格。

2.2.5按允許電壓損失校驗電纜截面

按正常允許電壓損失效驗，系統允許損失電壓△U=E20-95%Ue=690-95%×

660=63V

整個系統電壓損失應為：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

因各支線較短，忽略不計，因此△U=△Ub+△Ug

（1）綜掘面風巷電纜截面的校驗

△Ub= =

×211×（0.0048×0.6+0.0378×0.8） =12.1V

（2）綜掘面風巷電纜線路電壓損失

△Ug==1.732×98×0.8（0.448×0.6+0.081×0.8）=45.29V

綜掘面機巷端子電壓損失

U=△Ub+△Ug=12.1+45.29

=57.39<63 V 合格

結語

本文分析了綜掘面供電設置的“三專三閉鎖”、“三大保護”的具體要求，計算了動力變壓器的容量、綜掘機電纜、高壓電纜的選擇及按允許電壓損失校驗電纜截面。

參考文獻

[1]樊憲宇.小紀汗煤礦11213綜采工作面供電系統設計[D].西安科技大學，2013.

[2]張潤美.綜采工作面供電系統設計[J].同煤科技，2011（01）：41-44，47.endprint