xxxx工作面设计
一、 工作面概况
xxxx设备布置于2#煤层，工作面煤层赋存稳定，结构简单，煤层总体厚度最大2.4米，最小2.0米，平均2.1米，工作面总体为一向斜构造.顶板为砂质泥岩，底板为泥岩。进风顺槽长度443米，回风顺槽长度456米。切巷长度150米，可采储量约为12.9 万吨。
二、供电系统拟定
工作面电源取自中央变电所，电压为10KV，工作面用电设备采用1140V电压供电；进回风电源也取自中央变电所，电压660V，为进回风设备负荷供电，照明采用127V供电。
根据供电系统拟定原则初步拟定以下供电系统：分两路供电，一路由中央变电所高压配电装置向xxxx工作面配电点1#移动变电站馈出10KV高压电源，再由移动变电站向工作面设备各用电负荷（采煤机、工作溜、乳化液泵）供出1140V电源；一路也由中央变电所向xxxx工作面配电点2#移动变电站馈出10KV高压电源，再由移动变电站供出660V电源，分别向工作面进回风顺槽各设备用电负荷供电，详见《xxxx综采工作面供电系统图》。
三、设备选型
1、工作面设备
双滚筒采煤机 MG—200型 1台 刮板输送机 SGZ-630/264型 1部 液压支架 ZY4000/13/30型 102架
2、工作面运输巷设备
转载溜 SGB-620/2×55型 1部
带式输送机 DSJ80/40/2×40型 1部 乳化液泵 BRW125/31.5型 2泵1箱 高压反冲洗装置 GDSLZ—2000型 1台
四、工作面供电系统负荷计算
五、变压器的选择计算：
1、1140V系统变压器的选择： 根据公式：S=Kx×Σpe/COSΨpj COSΨpj取0.7 总容量计算 Σpe＝539(Kw)
需用系数Kx=0.4+0.6×Pmax/Σpe =0.4+0.6×200/539 =0.62 S=0.62×539/0.7=477.4(KVA)
因此，现有KBSGZY-630/10/1.2型移动变电站一台，额定容量为630 KV·A＞477.4 KV·A，可满足供电要求。 2、660V系统变压器的选择： 根据公式：S=Kx×Σpe/COSΨpj COSΨpj取0.7 总容量计算 Σpe＝339(Kw) 需用系数Kx=0.4+0.6×Pmax/Σpe =0.4+0.6×110/339 =0.59 S=0.59×339/0.7=285.73 KVA)
因此，现有KBSGZY-630/10/0.69型移动变电站一台，额定容量为630 KV·A＞283.73KV·A，可满足供电要求。 六、高压电缆的选择计算：
为保证供电质量选2根MYPJV电缆（编号为1#、2#）供电，1#电缆供1140V移动变电站、2#电缆供660V移动变电站。 （一）、按经济电流密度选择电缆截面：
1、根据公式：Ig=Kx×Σ×Ue× COSΨpj) 计算长期最大工作电流
其中COSΨpj取0.7，
1#电缆：Ue=10(Kv)
Σpe=200+2×132+75
=539(Kw)
Kx=0.4+0.6×200/539
=0.62 则Ig=0.62×10×0.7) ＝27.56(A)
2#电缆：Ue=10(Kv)
Σpe＝2×55+2×37＋75+2×40
＝339（Kw） Kx=0.4+0.6×110/339 =0.59
则Ig=0.59×10×0.7)
=16.5(A)
1#电缆为：现有MYPJV-3×50mm2电缆1050m,满足供电需求。 2#电缆为 ：现有MYPJV-3×50mm2电缆1050m,满足供电需求。 (二)、按长期允许载流校验电缆截面： 公式：K1×K2×K3×Iy>Ig
式中：K1—电缆的环境温度系数，查《矿用电缆》附表2-16，取K1=1;
K2--直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K1=1; K3—多根电缆并列敷设时的修正系数，取K1=1;
Iy—电缆的长时允许电流； 查《矿用电缆》附表2-14 校验：1#电缆 Iy＝194（A）>27.56(A) （符合要求）
2#电缆 Iy＝194（A）>16.5(A) （符合要求） （三）、按短路电流校验电缆的热稳定性： 公式：AminId（3）×ph/C（mm2）
式中：Id（3）----三相最大稳定短路电流 （A）
tph -----短路电流作用的假想时间，取tph＝0.42（s） C ------热稳定系数，取C＝141 1、1#电缆校验
三相最大稳定短路电流的计算：
从中央变电所到xxxx工作面1#配电点10KV移动变电站电缆为 MYPTJ－6/10—3*50型电缆，长度为1050m。
查表得：MYPTJ－10000—3*50型电缆 电阻 R＝0.412（/Km），电抗 X＝0.075（/Km），
短路容量：Sd＝50（MVA）Up＝10500（V）
则：系统电抗为 Xy＝Up2/Sd＝105002/50×106 ＝2.205（） ΣR＝0.412×1.05＝0.4326（）
ΣX＝2.205+0.075×1.05＝2.28375（）
根据公式：Id（3）＝Up/（×ΣR+ΣX ） ＝2608.1（A）
则：Id（3）×Tj/C ＝2608.1× ＝11.99
所以按电缆的三相短路校验电缆的热稳定校验符合要求。 2、2#电缆校验
三相最大稳定短路电流的计算：
从中央变电所到xxxx工作面2#配电点10KV移动变电站电缆为 MYPTJ－6/10—3*50型电缆，长度为1050m。
查表得：MYPTJ－6/10—3*50型电缆 电阻 R＝0.412（/Km），电抗 X＝0.075（/Km），
短路容量：Sd＝50（MVA）Up＝10500（V）
则：系统电抗为 Xy＝Up2/Sd＝105002/50×106 ＝2.205（） ΣR＝0.412×1.05＝0.4326（）
ΣX＝2.205+0.075×1.05＝2.28375）
根据公式：Id（3）＝Up/（×ΣR+ΣX ） ＝2608.1（A）
则：Id（3）×Tj/C ＝2608.1× ＝11.99
所以按电缆的三相短路校验电缆的热稳定校验符合要求。 (四)按允许电压损失校验电缆截面
我国规定，电缆线路电压损失百分数的标准：对10—35kv及以上的线路为±5%；10kv及以下的线路为±7%。 电压损失计算公式为
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN 式中U%—电缆线路的电压损失百分数； Ica—通过电缆的最长时工作电流，A；
COSΨ，SinΨ—电缆所带负荷的功率因数和功率因数角对应的正弦值；
P—负荷功率，kw；
UN—电缆线路的额定电压，V；
R，X—电缆线路的电阻和电抗，/km； Lca—电缆长度，km；
TanΨ——电缆所带负荷的功率因数角对应的正切值。 1#电缆电压损失校验
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN
=1.732×27.56×1.05×（0.412×0.7+0.075×0.714）÷10 =1.71%＜7% 满足电压损失要求。 2#电缆电压损失校验
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN
=1.732×16.5×1.05×（0.412×0.7+0.075×0.714）÷10 =1.03%＜7% 满足电压损失要求。 七、低压电缆的选择
（一）、1140v系统电缆的选择 1、采煤机电缆的选择：
a、电缆的长度：移变距采煤机最远端约600（M） b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig＝126.6（A）
根据Iy>Ig，故选MYP-3×70+1×25型电缆1根，长度为600M, 该电缆长时允许电流为215（A）>126.6（A），符合要求。 C、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10％， 即：Umax＝1200-1140×90％ ＝174（V）
变压器的电压损失：查表得
KBSGZY-630-10/1.2移变的技术参数为 U％＝5.5％，P＝4600（w）
则：Ur＝P/10S
＝4600/（10×630） ＝0.73（%） 2-Ur2 （%）
2-0.732（%） =5.45134（%） Xb=10Ux×U2÷S
=10×5.45134×1.22÷630 =0.1246（） Rb=P/3I2 =4600÷（3×303.12） =0.0167（）
则：Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
COSΨpj＝0.7，则SinΨpj＝0.714
根据公式：Ub ×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V）
采煤机电缆的电压损失：电缆长度L=0.6km,查表得 MYP-3×70-1+25型电缆Ro＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km） 则 R1＝0.315×0.6＝0.189（） X1＝0.078×0.6＝0.0468（）
Ul×Ig×（R1× COSΨpj+X1× SinΨpj ） ×126.6×（0.189×0.7+0.0468×0.714）
＝36.34（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul
＝59.49+36.34
＝95.83（V）
d、按起动时的电压损失校验电缆截面：
根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75％，
1140V最大允许电压损失为：1200-1140×75％＝345（V）
因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75％计算， 起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87 已知Iq＝759.7（A） 则IQ＝75％×Iq
＝569.8（A） IeQ=569.8+83.57×2+47.5 ＝784.44（A）
则：UbQ＝× IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
＝×784.44 ×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝158.63（V）
UlQ＝×IeQ×（R1× CosΨpj+X1× SinΨpj） ＝×784.44×（0.189×0.5+0.0468×0.87） ＝（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ
＝158.63+183.71
＝342.34（V）
2、工作溜电缆的选择： a、电缆的长度：
移变距工作溜机尾电机约600（m），机头电机约480（m）。 b、按长时允许电流选择电缆截面： 工作溜单机持续电流为Ig＝83.57（A）
为保证供电质量选MYP-3×70+1×25型电缆1根，长度为300m（电源线），机头选MYP-3×50+1×16型电缆1根，长度为150 m（负荷线），机尾选MYP-3×50+1×16型电缆1根，长度为300 m（负荷线）。
电源线电缆长时允许电流为215（A）>83.57×2（A），符合要求。
负荷线电缆长时允许电流为173（A）>83.57（A），符合要求。
C、按允许电压损失校验电缆截面：
、变压器的电压损失： Umax=1200-1140×90%=174V
已知 Rb＝0.0167（），Xb＝0.1246（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714
Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
则：Ub＝×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj）
＝×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V）
、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆 R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km），MYP-3×50+1×16型电缆 R0＝0.448（/Km），Xo＝0.081（/Km）。
R1＝0.315×0.3＝0.0945（） X1＝0.078×0.3＝0.0234（） R2＝0.448×0.3＝0.1344（） X2＝0.081×0.3＝0.0243（）
则：Ul1×Ig×（R1×COSΨpj+X1×SinΨpj）
×83.57×2×（0.0945×0.7 +0.0234×0.714） ＝23.99（V）
R2×COSΨpj+X2×SinΨpj
则：Ul2×Ig×（R2×COSΨpj+X2×SinΨpj）
×83.57×（0.1344×0.7 +0.0243×0.714） ＝16.13（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul1+Ul2
＝59.49+23.99+16.13
＝99.61（V）
d、按起动时的电压损失校验电缆截面：
1140V最大允许电压损失为：1200-1140×75％＝345（V） 起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87
已知Iq＝501.42（A） 则IQ＝75％×Iq ＝376.1（A）
IeQ=376.1+83.57+126.6+47.5 ＝633.77（A）
则：起动时变压器的电压损失：
UbQ× IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
×633.77×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝128.16（V）
起动时电缆的电压损失：
UlQ×IQ×（R1×CosΨpj+R2×CosΨpj+X1× SinΨpj+X2×SinΨpj）
×633.77×（0.0945×0.5+0.1344×0.5+0.0234×0.87+0.0243×0.87） ＝171.18（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ ＝128.16+171.18
＝299.34（V）
移变距乳化液泵电机约40（m） b、按长时允许电流选择电缆截面： 乳化液泵持续电流为Ig＝47.5（A）
为保证供电质量选MYP-3×70-1+25型电缆1根，长度为40m 该电缆长时允许电流为215（A）>47.5（A），符合要求。 C、按允许电压损失校验电缆截面： 、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0167（），Xb＝0.1246（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714
Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj）
×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆 R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.04＝0.0126（） X1＝0.078×0.04＝0.00312（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
47.5×（0.0126×0.7+0.00312×0.714） ＝0.91（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝59.49+0.91
＝60.4（V）
起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87 已知Iq＝285（A） 则IQ＝75％×Iq ＝214（A）
IeQ=214+126.6+83.57×2 ＝507.74（A）
则：起动时变压器的电压损失：
UbQ×IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
×507.74×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝102.67（V）
起动时电缆的电压损失：
UlQ＝×IQ×（R1× CosΨpj+X1× SinΨpj）
＝×214×（0.0126×0.5+0.00312×0.87） ＝3.34（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ ＝102.67+3.34
＝106.01 （V）
b、 按长时工作电流校验干线电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=120.28+87.43=207.71（A）
MYP-3×70+1×25型电缆350m的Iy=215（A）>207.71（A） (符合要求)
c、 按允许电压损失校验电缆截面： 按电压损失选择干线电缆截面
根据《综采电气设备》正常运行时660V电网最大允许电压损
失，最远端为10%。
即：△Uy=690-660×90%=96(v) 正常运行时变压器的电压损失△Ub
查《综采电气设备》得 KBSGZY-630/10/0.69移变的技术参数为：△U%=4%,△P=4100(W) 则：Ur＝P/10S
＝4100/（10×630） ＝0.73（%） 2-Ur2 （%） 2-0.652（%） =3.94683（%） Xb=10Ux×U2÷S
=10×3.94683×0.692÷630 =0.0298（） Rb=P/3I2
=4100÷（3×527.162） =0.0049（）
Ibg＝120.28+87.43+82.01+2×40.46=370.62（A）
、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆L=0.35km， R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.35＝0.11025（） X1＝0.078×0.35＝0.0273（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
＝207.71×（0.11025×0.7+0.0273×0.714） ＝34.78（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul
＝15.86+34.78
＝50.64（V）
〈2〉、回风系统电缆的选择 干线电缆的选择：
a、按常时允许电流校验电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=40.46+43.72=84.18（A）
MYP-3×50+1×16型电缆150m的Iy=173（A）>84.18（A） (符合要求)
b、按允许电压损失校验电缆截面： 、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×50+1×16型电缆L=0.15km， R0＝0.448（/Km），Xo＝0.081（/Km）
R1＝0.448×0.15＝0.0672（） X1＝0.081×0.15＝0.01215（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
＝84.18×（0.0672×0.7+0.01215×0.714） ＝8.12（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝15.86+8.12
＝23.98（V）
a、按常时允许电流校验电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=82.01（A）
MYP-3×70+1×25型电缆40m的Iy=215（A）>82.01（A） (符合要求)
b、按允许电压损失校验电缆截面：
、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub
×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆L=0.04km， R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.04＝0.0126（） X1＝0.078×0.04＝0.00312（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
82.01×（0.0126×0.7+0.00312×0.714） ＝1.57（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝15.86+1.57
＝17.43（V）
（一）、1#高压电缆（10KV）短路电流的计算：（短路见附图）
所经线路：中央变电所工作面1#配电点
1、求电源电抗Xy：
中央变电所高开的短路容量为Sd＝50（MVA），Up=10500（V），
根据公式： Xy=Up2/Sd
＝105002/50×106 ＝2.205（） 2、线路阻抗：
（1）、求中央变电所到xxxx工作面1#配电点电缆的阻抗： 已知 L0=1050（M），查《矿用电缆》表1-39得 Ro=0.412（），Xo=0.075（） 则：R=Ro×Lo=0.412×1.05＝0.4326（） X＝Xo×Lo＝0.075×1.05＝0.07875（） 3、计算高压短路电流：
已知： Up＝10500（V）， 根据公式Id(3)＝ΣR2+ΣX2 ）
计算d0点两相短路电流则： Id0(2)＝Up/2×+Σxo ）
＝10500/（2+（2.205+0.07875）2 ＝2258.68（A
）
（二）、2#高压电缆（10KV）短路电流的计算：（短路见附图）
所经线路：中央变电所
工作面2#配电点
1、求电源电抗Xy：
中央变电所高开的短路容量为Sd＝50（MVA），Up=10500（V），
根据公式： Xy=Up2/Sd
＝105002/50×106 ＝2.205（） 2、线路阻抗：
（1）、求中央变电所到xxxx工作面2#配电点移动变电站电缆的阻抗：
已知 L0=1050（M），查《矿用电缆》表1-39得 Ro=0.412（），Xo=0.075（） 则：R=Ro×Lo=0.412×1.05＝0.4326（） X＝Xo×Lo＝0.075×1.05＝0.07875（） 3、计算高压短路电流：
已知：Up＝10500（V），根据公式Id(3)＝Up/ ）
计算d0点两相短路电流则：
Id0(2)＝Up/（ 2×+Σxo ）
＝2+（2.205+0.07875）2 ＝2258.68（A） （三）、低压短路电流 1、 各短路点见附图 2、各点短路电流查表得： （1）10000/1200V移变
a、移变出口短路电流Id(2) =4374A
b、工作溜最远端：L换 =320×0.73+300=533.6M Id(2) =1796A
采煤机最远端: L换 =610×0.73=446.3M Id(2) =2029A
c、乳化液泵最远端：L换 =30×0.73+10×1.37=35.6M Id(2) =4102A
d、移变出口20M处：Id(2) =4266A （2）10000/0.69V移变
a、干变出口短路电流Id(2) =7580A
b、顺槽溜最远端：L换 =360×0.73+10×1.37=276.5M Id(2) =2229A
c、顺槽皮带最远端：L换 =20×1.37+10×0.73=34.7.M Id(2) =5667A
d、乳化液泵最远端：L换 =40×0.73+10×1.37=42.9M Id(2) =6276A
e、进风回柱机最远端: L换 =360×0.73+30×1.37+10×3.01=334M
Id(2) =1928A
f、进风水泵最远端：L换 =310×0.73+50×1.37=294.8M Id(2) =1976A
g、回风绞车最远端：L换 =10×0.73+150+410×1.37+10×1.91+10×3.01=768.2M
Id(2) =920A
h、回风回柱机最远端：L换 =10×0.73+150+410×1.37+10×3.01=749.1M
Id(2) =943A
i、回风水泵最远端：L换 =10×0.73+150+360×1.37+10×3.01=680.6M
Id(2) =1032A j、干变出口20M处：Id(2) =6825A
九、 高压开关的选择与计算: (一)1#10KV高压开关的选择
1、计算工作面正常时的最大工作电流Igmax
已知: Σpe=200+132×2+75=539(Kw) Ue=10(Kv) Kx=0.4+0.6×200/539=0.62 CosΨpj=0.7 则:Igmax= Kx×Σ×Ue× COSΨpj) =539××10×0.7) =27.56(A) 2、选择高开
根据使用地点及额定电压与以上计算的电流,选用高压隔爆型真空配电开关1台,型号为: PBG-200，额定电压Ue=10Kv,短路容
量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为12.5KA,额定动稳定电流为31.5(KA).
3、按短路电流校验高开的开断电流: 如前,最大三相短路电流为
Id0(3)＝Up/× ）
＝10500/（2+（2.205+0.07875）2 ＝2608.1（A）≤12.5KA (符合要求) 4、按热稳定性校验:
根据公式:Irw≥Id（3）×校验
式中: Irw----2秒种承受的热稳定电流, Irw=12.5(KA)
Tw-----热稳定电流对应时间 Tw=0.2(S) Tj-----短路假想时间 Tj=0.1(S)
Id（3）---稳定时三相最大短路电流 Id（3）=4.14 (KA) Id（3）×校验合格)
（二）、2#10KV高压开关的选择
1、计算进、回风运输设备正常时的最大工作电流Igmax 已知: Σpe=75+55×2+80+37×2=339(Kw) Ue=10(Kv) Kx=0.4+0.6×110/339=0.59 CosΨpj=0.7 则:Igmax= Kx×Σ×Ue× COSΨpj) =0.59×10×0.7) =16.5(A) 2、选择高开
根据使用地点及额定电压与以上计算的电流,选用高压隔爆型真空配电开关1台,型号为: PBG-200，额定电压Ue=10Kv,短路容量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为12.5KA,额定动稳定电流为31.5(KA).
3、按短路电流校验高开的开断电流: 如前,最大三相短路电流为
Id0(3)＝Up/×+Σxo ）
＝10500/（+（2.205+0.06）2 ＝2608.1（A）≤12.5KA (符合要求) 4、按热稳定性校验:
根据公式:Irw≥Id（3）×校验
式中: Irw----2秒种承受的热稳定电流, Irw=12.5(KA)
Tw-----热稳定电流对应时间 Tw=0.2(S) Tj-----短路假想时间 Tj=0.1(S) Id（3）---稳定时三相最大短路电流 Id（3）=2.72(KA)
Id（3）×
校验合格)
(二)、高压开关的整定:
以下式中:Xz---过载整定值,IXZ---过流整定值, IZ最大短路电流，Ig---负荷电流。 1、 过负荷保护的整定
1#10kv高开:Xz=Ig 则 Xz= 27.56/（200/5）=0.689
取整定值:Xz=0.69
2#10kv高开:Xz=Ig 则 Xz =16.5/（200/5）=0.4125
取整定值:Xz=0.41
2、 短路保护的整定:
1#10kv高开:过流值IZ=(6—12)×Ig+∑Ie
=8×13.75+23.3 =133.3(A)
则:IXZ =133.3/（200/5）=3.3325 取整定值:Iz=3.33
2#10kv高开:过流值IZ=(6—12)×Ig+∑Ie =8×7.93+8.57=72.01(A)
则:IXZ=72.01/（200/5）=1.80025
取整定值:Xz=1.8
3、灵敏度校验:
1#10kv高开: Ke=Id0（2）/IZ=2258.68/133.3=16.94>1.5 2#10kv高开: Ke=Id0（2）/IZ=2258.68/72.01=31.37>1.5 十、低压开关的选择与整定:
(一)、1140V系统低压开关的选择与整定
、工作溜开关的整定
a、工作溜总开关KBZ-400的整定：
过流整定：Ie =2×83.57=167.14(A)
短路整定：Iz =83.57×8+83.57=752.13(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1796/752.13=2.39>1.5 (合格) b、工作溜起动开关QJZ-400的整定:
过流整定：Ie =83.57(A)
短路整定：Iz =83.57×8=668.56(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1796/668.56=2.69>1.2 (合格) 、乳化液泵开关的整定
a、乳化泵总开关KBZ-200的整定：
过流整定：Ie =47.5(A)
短路整定：Iz =47.5×8=380(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=4102/380=10.79>1.5 (合格) b、乳化泵起动开关QJZ-200的整定:
过流整定：Ie =47.5(A)
短路整定：Iz =47.5×8=380(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=4102/380=10.79>1.2 (合格) 、采煤机开关的整定:
a、采煤机总开关KBZ-200的整定：
过流整定：Ie =126.6(A)
短路整定：Iz =126.6×8=1012.8(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2029/1012.8=2>1.5 (合格) b、采煤机起动开关QJZ-200的整定:
过流整定：Ie =126.6(A)
短路整定：Iz =126.6×8=1012.8(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2029/1012.8=2>1.2 (合格) (二)、660V系统开关的选择与整定
2、 开关的整定：
（1）、乳泵总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =82.01 (A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe =82.01×8=656.08(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=6762/656.08=10.31>1.5 (合格) （2）、进风总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =246.57(A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe=120.28×8+40.46+87.43=1129.22(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1976/1129.22=1.75>1.5 (合格) （3）、回风总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =84.18(A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe=43.72×8+40.46=390.19(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=920/390.19=2.36>1.5 (合格) （4）、进风煤溜开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=120.28(A)
短路整定：Iz = Iqma×8 =120.28×8= 962.24(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2229/962.24=2.32>1.2 (合格) （5）、进风回柱机开关QBZ-120N的整定 过流整定：Ie= 20.23 (A)
短路整定：Iz = Iqma×8 =20.23×8=161.6A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1928/161.6=11.93>1.2 (合格) （6）、进风水泵开关QBZ-120的整定 过流整定：Ie=40.46(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=40.46×8=323.68(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1976/323.68=6.1>1.2 (合格) （7）、顺槽皮带开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=87.43(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=87.43×8=699.45(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=5667/699.45=8.1>1.2 (合格) （8）、乳化液泵开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=82.01(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=82.01×8=656.08(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=6276/656.08=9.57>1.2 (合格) （9）、回风绞车开关QBZ-80N的整定 过流整定：Ie=27.34(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=27.34×8=218.72(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=920/218.72=4.21>1.2 (合格) （10）、回风回柱机开关QBZ-80N的整定 过流整定：Ie=20.23(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=20.23×8=161.84(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=943/161.84=5.83>1.2 (合格) （11）、回风水泵开关QBZ-120的整定 过流整定：Ie=40.46(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=40.46×8=323.68(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1032/323.68=43.19>1.2 (合格) （12）、进风照明综合保护装置ZBZ-4的整定： 原边为：4----6 (A) 付边为15---18 (A)即可 十一、接地系统：
根椐《煤矿安全规程》第485条规定：无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置一个接地极。
局部接地极可设置于巷道水沟内或就近潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6M2, 厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成制成，并应平放于水沟深处。
设置在其他地点的局部接地极可用直径不小于35mm，长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔并垂直全部埋入地板也可用直径不小于22mm ,长度为1mm的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入地板，垂直埋深不得小于0.75m。 .
xxxx工作面设计
一、 工作面概况
xxxx设备布置于2#煤层，工作面煤层赋存稳定，结构简单，煤层总体厚度最大2.4米，最小2.0米，平均2.1米，工作面总体为一向斜构造.顶板为砂质泥岩，底板为泥岩。进风顺槽长度443米，回风顺槽长度456米。切巷长度150米，可采储量约为12.9 万吨。
二、供电系统拟定
工作面电源取自中央变电所，电压为10KV，工作面用电设备采用1140V电压供电；进回风电源也取自中央变电所，电压660V，为进回风设备负荷供电，照明采用127V供电。
根据供电系统拟定原则初步拟定以下供电系统：分两路供电，一路由中央变电所高压配电装置向xxxx工作面配电点1#移动变电站馈出10KV高压电源，再由移动变电站向工作面设备各用电负荷（采煤机、工作溜、乳化液泵）供出1140V电源；一路也由中央变电所向xxxx工作面配电点2#移动变电站馈出10KV高压电源，再由移动变电站供出660V电源，分别向工作面进回风顺槽各设备用电负荷供电，详见《xxxx综采工作面供电系统图》。
三、设备选型
1、工作面设备
双滚筒采煤机 MG—200型 1台 刮板输送机 SGZ-630/264型 1部 液压支架 ZY4000/13/30型 102架
2、工作面运输巷设备
转载溜 SGB-620/2×55型 1部
带式输送机 DSJ80/40/2×40型 1部 乳化液泵 BRW125/31.5型 2泵1箱 高压反冲洗装置 GDSLZ—2000型 1台
四、工作面供电系统负荷计算
五、变压器的选择计算：
1、1140V系统变压器的选择： 根据公式：S=Kx×Σpe/COSΨpj COSΨpj取0.7 总容量计算 Σpe＝539(Kw)
需用系数Kx=0.4+0.6×Pmax/Σpe =0.4+0.6×200/539 =0.62 S=0.62×539/0.7=477.4(KVA)
因此，现有KBSGZY-630/10/1.2型移动变电站一台，额定容量为630 KV·A＞477.4 KV·A，可满足供电要求。 2、660V系统变压器的选择： 根据公式：S=Kx×Σpe/COSΨpj COSΨpj取0.7 总容量计算 Σpe＝339(Kw) 需用系数Kx=0.4+0.6×Pmax/Σpe =0.4+0.6×110/339 =0.59 S=0.59×339/0.7=285.73 KVA)
因此，现有KBSGZY-630/10/0.69型移动变电站一台，额定容量为630 KV·A＞283.73KV·A，可满足供电要求。 六、高压电缆的选择计算：
为保证供电质量选2根MYPJV电缆（编号为1#、2#）供电，1#电缆供1140V移动变电站、2#电缆供660V移动变电站。 （一）、按经济电流密度选择电缆截面：
1、根据公式：Ig=Kx×Σ×Ue× COSΨpj) 计算长期最大工作电流
其中COSΨpj取0.7，
1#电缆：Ue=10(Kv)
Σpe=200+2×132+75
=539(Kw)
Kx=0.4+0.6×200/539
=0.62 则Ig=0.62×10×0.7) ＝27.56(A)
2#电缆：Ue=10(Kv)
Σpe＝2×55+2×37＋75+2×40
＝339（Kw） Kx=0.4+0.6×110/339 =0.59
则Ig=0.59×10×0.7)
=16.5(A)
1#电缆为：现有MYPJV-3×50mm2电缆1050m,满足供电需求。 2#电缆为 ：现有MYPJV-3×50mm2电缆1050m,满足供电需求。 (二)、按长期允许载流校验电缆截面： 公式：K1×K2×K3×Iy>Ig
式中：K1—电缆的环境温度系数，查《矿用电缆》附表2-16，取K1=1;
K2--直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K1=1; K3—多根电缆并列敷设时的修正系数，取K1=1;
Iy—电缆的长时允许电流； 查《矿用电缆》附表2-14 校验：1#电缆 Iy＝194（A）>27.56(A) （符合要求）
2#电缆 Iy＝194（A）>16.5(A) （符合要求） （三）、按短路电流校验电缆的热稳定性： 公式：AminId（3）×ph/C（mm2）
式中：Id（3）----三相最大稳定短路电流 （A）
tph -----短路电流作用的假想时间，取tph＝0.42（s） C ------热稳定系数，取C＝141 1、1#电缆校验
三相最大稳定短路电流的计算：
从中央变电所到xxxx工作面1#配电点10KV移动变电站电缆为 MYPTJ－6/10—3*50型电缆，长度为1050m。
查表得：MYPTJ－10000—3*50型电缆 电阻 R＝0.412（/Km），电抗 X＝0.075（/Km），
短路容量：Sd＝50（MVA）Up＝10500（V）
则：系统电抗为 Xy＝Up2/Sd＝105002/50×106 ＝2.205（） ΣR＝0.412×1.05＝0.4326（）
ΣX＝2.205+0.075×1.05＝2.28375（）
根据公式：Id（3）＝Up/（×ΣR+ΣX ） ＝2608.1（A）
则：Id（3）×Tj/C ＝2608.1× ＝11.99
所以按电缆的三相短路校验电缆的热稳定校验符合要求。 2、2#电缆校验
三相最大稳定短路电流的计算：
从中央变电所到xxxx工作面2#配电点10KV移动变电站电缆为 MYPTJ－6/10—3*50型电缆，长度为1050m。
查表得：MYPTJ－6/10—3*50型电缆 电阻 R＝0.412（/Km），电抗 X＝0.075（/Km），
短路容量：Sd＝50（MVA）Up＝10500（V）
则：系统电抗为 Xy＝Up2/Sd＝105002/50×106 ＝2.205（） ΣR＝0.412×1.05＝0.4326（）
ΣX＝2.205+0.075×1.05＝2.28375）
根据公式：Id（3）＝Up/（×ΣR+ΣX ） ＝2608.1（A）
则：Id（3）×Tj/C ＝2608.1× ＝11.99
所以按电缆的三相短路校验电缆的热稳定校验符合要求。 (四)按允许电压损失校验电缆截面
我国规定，电缆线路电压损失百分数的标准：对10—35kv及以上的线路为±5%；10kv及以下的线路为±7%。 电压损失计算公式为
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN 式中U%—电缆线路的电压损失百分数； Ica—通过电缆的最长时工作电流，A；
COSΨ，SinΨ—电缆所带负荷的功率因数和功率因数角对应的正弦值；
P—负荷功率，kw；
UN—电缆线路的额定电压，V；
R，X—电缆线路的电阻和电抗，/km； Lca—电缆长度，km；
TanΨ——电缆所带负荷的功率因数角对应的正切值。 1#电缆电压损失校验
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN
=1.732×27.56×1.05×（0.412×0.7+0.075×0.714）÷10 =1.71%＜7% 满足电压损失要求。 2#电缆电压损失校验
caLca（RCOSΨ+XSinΨ）÷UN
=1.732×16.5×1.05×（0.412×0.7+0.075×0.714）÷10 =1.03%＜7% 满足电压损失要求。 七、低压电缆的选择
（一）、1140v系统电缆的选择 1、采煤机电缆的选择：
a、电缆的长度：移变距采煤机最远端约600（M） b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig＝126.6（A）
根据Iy>Ig，故选MYP-3×70+1×25型电缆1根，长度为600M, 该电缆长时允许电流为215（A）>126.6（A），符合要求。 C、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10％， 即：Umax＝1200-1140×90％ ＝174（V）
变压器的电压损失：查表得
KBSGZY-630-10/1.2移变的技术参数为 U％＝5.5％，P＝4600（w）
则：Ur＝P/10S
＝4600/（10×630） ＝0.73（%） 2-Ur2 （%）
2-0.732（%） =5.45134（%） Xb=10Ux×U2÷S
=10×5.45134×1.22÷630 =0.1246（） Rb=P/3I2 =4600÷（3×303.12） =0.0167（）
则：Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
COSΨpj＝0.7，则SinΨpj＝0.714
根据公式：Ub ×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V）
采煤机电缆的电压损失：电缆长度L=0.6km,查表得 MYP-3×70-1+25型电缆Ro＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km） 则 R1＝0.315×0.6＝0.189（） X1＝0.078×0.6＝0.0468（）
Ul×Ig×（R1× COSΨpj+X1× SinΨpj ） ×126.6×（0.189×0.7+0.0468×0.714）
＝36.34（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul
＝59.49+36.34
＝95.83（V）
d、按起动时的电压损失校验电缆截面：
根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75％，
1140V最大允许电压损失为：1200-1140×75％＝345（V）
因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75％计算， 起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87 已知Iq＝759.7（A） 则IQ＝75％×Iq
＝569.8（A） IeQ=569.8+83.57×2+47.5 ＝784.44（A）
则：UbQ＝× IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
＝×784.44 ×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝158.63（V）
UlQ＝×IeQ×（R1× CosΨpj+X1× SinΨpj） ＝×784.44×（0.189×0.5+0.0468×0.87） ＝（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ
＝158.63+183.71
＝342.34（V）
2、工作溜电缆的选择： a、电缆的长度：
移变距工作溜机尾电机约600（m），机头电机约480（m）。 b、按长时允许电流选择电缆截面： 工作溜单机持续电流为Ig＝83.57（A）
为保证供电质量选MYP-3×70+1×25型电缆1根，长度为300m（电源线），机头选MYP-3×50+1×16型电缆1根，长度为150 m（负荷线），机尾选MYP-3×50+1×16型电缆1根，长度为300 m（负荷线）。
电源线电缆长时允许电流为215（A）>83.57×2（A），符合要求。
负荷线电缆长时允许电流为173（A）>83.57（A），符合要求。
C、按允许电压损失校验电缆截面：
、变压器的电压损失： Umax=1200-1140×90%=174V
已知 Rb＝0.0167（），Xb＝0.1246（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714
Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
则：Ub＝×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj）
＝×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V）
、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆 R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km），MYP-3×50+1×16型电缆 R0＝0.448（/Km），Xo＝0.081（/Km）。
R1＝0.315×0.3＝0.0945（） X1＝0.078×0.3＝0.0234（） R2＝0.448×0.3＝0.1344（） X2＝0.081×0.3＝0.0243（）
则：Ul1×Ig×（R1×COSΨpj+X1×SinΨpj）
×83.57×2×（0.0945×0.7 +0.0234×0.714） ＝23.99（V）
R2×COSΨpj+X2×SinΨpj
则：Ul2×Ig×（R2×COSΨpj+X2×SinΨpj）
×83.57×（0.1344×0.7 +0.0243×0.714） ＝16.13（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul1+Ul2
＝59.49+23.99+16.13
＝99.61（V）
d、按起动时的电压损失校验电缆截面：
1140V最大允许电压损失为：1200-1140×75％＝345（V） 起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87
已知Iq＝501.42（A） 则IQ＝75％×Iq ＝376.1（A）
IeQ=376.1+83.57+126.6+47.5 ＝633.77（A）
则：起动时变压器的电压损失：
UbQ× IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
×633.77×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝128.16（V）
起动时电缆的电压损失：
UlQ×IQ×（R1×CosΨpj+R2×CosΨpj+X1× SinΨpj+X2×SinΨpj）
×633.77×（0.0945×0.5+0.1344×0.5+0.0234×0.87+0.0243×0.87） ＝171.18（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ ＝128.16+171.18
＝299.34（V）
移变距乳化液泵电机约40（m） b、按长时允许电流选择电缆截面： 乳化液泵持续电流为Ig＝47.5（A）
为保证供电质量选MYP-3×70-1+25型电缆1根，长度为40m 该电缆长时允许电流为215（A）>47.5（A），符合要求。 C、按允许电压损失校验电缆截面： 、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0167（），Xb＝0.1246（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714
Ibg＝2×83.57+126.6+47.5 ＝341.24（A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj）
×341.24×（0.0167×0.7+0.1246×0.714）
＝59.49（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆 R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.04＝0.0126（） X1＝0.078×0.04＝0.00312（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
47.5×（0.0126×0.7+0.00312×0.714） ＝0.91（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝59.49+0.91
＝60.4（V）
起动时 CosΨpj取0.5， 相应SinΨpj取0.87 已知Iq＝285（A） 则IQ＝75％×Iq ＝214（A）
IeQ=214+126.6+83.57×2 ＝507.74（A）
则：起动时变压器的电压损失：
UbQ×IeQ×（Rb×CosΨpj+Xb×SinΨpj）
×507.74×（0.0167×0.5+0.1246×0.87）
＝102.67（V）
起动时电缆的电压损失：
UlQ＝×IQ×（R1× CosΨpj+X1× SinΨpj）
＝×214×（0.0126×0.5+0.00312×0.87） ＝3.34（V） 起动时总的电压损失： UQ＝UbQ+ UlQ ＝102.67+3.34
＝106.01 （V）
b、 按长时工作电流校验干线电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=120.28+87.43=207.71（A）
MYP-3×70+1×25型电缆350m的Iy=215（A）>207.71（A） (符合要求)
c、 按允许电压损失校验电缆截面： 按电压损失选择干线电缆截面
根据《综采电气设备》正常运行时660V电网最大允许电压损
失，最远端为10%。
即：△Uy=690-660×90%=96(v) 正常运行时变压器的电压损失△Ub
查《综采电气设备》得 KBSGZY-630/10/0.69移变的技术参数为：△U%=4%,△P=4100(W) 则：Ur＝P/10S
＝4100/（10×630） ＝0.73（%） 2-Ur2 （%） 2-0.652（%） =3.94683（%） Xb=10Ux×U2÷S
=10×3.94683×0.692÷630 =0.0298（） Rb=P/3I2
=4100÷（3×527.162） =0.0049（）
Ibg＝120.28+87.43+82.01+2×40.46=370.62（A）
、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆L=0.35km， R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.35＝0.11025（） X1＝0.078×0.35＝0.0273（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
＝207.71×（0.11025×0.7+0.0273×0.714） ＝34.78（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul
＝15.86+34.78
＝50.64（V）
〈2〉、回风系统电缆的选择 干线电缆的选择：
a、按常时允许电流校验电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=40.46+43.72=84.18（A）
MYP-3×50+1×16型电缆150m的Iy=173（A）>84.18（A） (符合要求)
b、按允许电压损失校验电缆截面： 、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×50+1×16型电缆L=0.15km， R0＝0.448（/Km），Xo＝0.081（/Km）
R1＝0.448×0.15＝0.0672（） X1＝0.081×0.15＝0.01215（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
＝84.18×（0.0672×0.7+0.01215×0.714） ＝8.12（V）
总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝15.86+8.12
＝23.98（V）
a、按常时允许电流校验电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=82.01（A）
MYP-3×70+1×25型电缆40m的Iy=215（A）>82.01（A） (符合要求)
b、按允许电压损失校验电缆截面：
、变压器的电压损失：
已知 Rb＝0.0049（），Xb＝0.0298（），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714 Ibg＝370.62A）
则：Ub
×Ibg×（Rb×COSΨpj+Xb× SinΨpj） ×370.62×（0.0049×0.7+0.0298×0.714）
＝15.86（V） 、电缆的电压损失：
查表得 MYP-3×70+1×25型电缆L=0.04km， R0＝0.315（/Km），Xo＝0.078（/Km）
R1＝0.315×0.04＝0.0126（） X1＝0.078×0.04＝0.00312（）
则：Ul＝Ig×（R1×COSΨpj+X1× SinΨpj）
82.01×（0.0126×0.7+0.00312×0.714） ＝1.57（V） 总的电压损失 U＝Ub+Ul ＝15.86+1.57
＝17.43（V）
（一）、1#高压电缆（10KV）短路电流的计算：（短路见附图）
所经线路：中央变电所工作面1#配电点
1、求电源电抗Xy：
中央变电所高开的短路容量为Sd＝50（MVA），Up=10500（V），
根据公式： Xy=Up2/Sd
＝105002/50×106 ＝2.205（） 2、线路阻抗：
（1）、求中央变电所到xxxx工作面1#配电点电缆的阻抗： 已知 L0=1050（M），查《矿用电缆》表1-39得 Ro=0.412（），Xo=0.075（） 则：R=Ro×Lo=0.412×1.05＝0.4326（） X＝Xo×Lo＝0.075×1.05＝0.07875（） 3、计算高压短路电流：
已知： Up＝10500（V）， 根据公式Id(3)＝ΣR2+ΣX2 ）
计算d0点两相短路电流则： Id0(2)＝Up/2×+Σxo ）
＝10500/（2+（2.205+0.07875）2 ＝2258.68（A
）
（二）、2#高压电缆（10KV）短路电流的计算：（短路见附图）
所经线路：中央变电所
工作面2#配电点
1、求电源电抗Xy：
中央变电所高开的短路容量为Sd＝50（MVA），Up=10500（V），
根据公式： Xy=Up2/Sd
＝105002/50×106 ＝2.205（） 2、线路阻抗：
（1）、求中央变电所到xxxx工作面2#配电点移动变电站电缆的阻抗：
已知 L0=1050（M），查《矿用电缆》表1-39得 Ro=0.412（），Xo=0.075（） 则：R=Ro×Lo=0.412×1.05＝0.4326（） X＝Xo×Lo＝0.075×1.05＝0.07875（） 3、计算高压短路电流：
已知：Up＝10500（V），根据公式Id(3)＝Up/ ）
计算d0点两相短路电流则：
Id0(2)＝Up/（ 2×+Σxo ）
＝2+（2.205+0.07875）2 ＝2258.68（A） （三）、低压短路电流 1、 各短路点见附图 2、各点短路电流查表得： （1）10000/1200V移变
a、移变出口短路电流Id(2) =4374A
b、工作溜最远端：L换 =320×0.73+300=533.6M Id(2) =1796A
采煤机最远端: L换 =610×0.73=446.3M Id(2) =2029A
c、乳化液泵最远端：L换 =30×0.73+10×1.37=35.6M Id(2) =4102A
d、移变出口20M处：Id(2) =4266A （2）10000/0.69V移变
a、干变出口短路电流Id(2) =7580A
b、顺槽溜最远端：L换 =360×0.73+10×1.37=276.5M Id(2) =2229A
c、顺槽皮带最远端：L换 =20×1.37+10×0.73=34.7.M Id(2) =5667A
d、乳化液泵最远端：L换 =40×0.73+10×1.37=42.9M Id(2) =6276A
e、进风回柱机最远端: L换 =360×0.73+30×1.37+10×3.01=334M
Id(2) =1928A
f、进风水泵最远端：L换 =310×0.73+50×1.37=294.8M Id(2) =1976A
g、回风绞车最远端：L换 =10×0.73+150+410×1.37+10×1.91+10×3.01=768.2M
Id(2) =920A
h、回风回柱机最远端：L换 =10×0.73+150+410×1.37+10×3.01=749.1M
Id(2) =943A
i、回风水泵最远端：L换 =10×0.73+150+360×1.37+10×3.01=680.6M
Id(2) =1032A j、干变出口20M处：Id(2) =6825A
九、 高压开关的选择与计算: (一)1#10KV高压开关的选择
1、计算工作面正常时的最大工作电流Igmax
已知: Σpe=200+132×2+75=539(Kw) Ue=10(Kv) Kx=0.4+0.6×200/539=0.62 CosΨpj=0.7 则:Igmax= Kx×Σ×Ue× COSΨpj) =539××10×0.7) =27.56(A) 2、选择高开
根据使用地点及额定电压与以上计算的电流,选用高压隔爆型真空配电开关1台,型号为: PBG-200，额定电压Ue=10Kv,短路容
量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为12.5KA,额定动稳定电流为31.5(KA).
3、按短路电流校验高开的开断电流: 如前,最大三相短路电流为
Id0(3)＝Up/× ）
＝10500/（2+（2.205+0.07875）2 ＝2608.1（A）≤12.5KA (符合要求) 4、按热稳定性校验:
根据公式:Irw≥Id（3）×校验
式中: Irw----2秒种承受的热稳定电流, Irw=12.5(KA)
Tw-----热稳定电流对应时间 Tw=0.2(S) Tj-----短路假想时间 Tj=0.1(S)
Id（3）---稳定时三相最大短路电流 Id（3）=4.14 (KA) Id（3）×校验合格)
（二）、2#10KV高压开关的选择
1、计算进、回风运输设备正常时的最大工作电流Igmax 已知: Σpe=75+55×2+80+37×2=339(Kw) Ue=10(Kv) Kx=0.4+0.6×110/339=0.59 CosΨpj=0.7 则:Igmax= Kx×Σ×Ue× COSΨpj) =0.59×10×0.7) =16.5(A) 2、选择高开
根据使用地点及额定电压与以上计算的电流,选用高压隔爆型真空配电开关1台,型号为: PBG-200，额定电压Ue=10Kv,短路容量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为12.5KA,额定动稳定电流为31.5(KA).
3、按短路电流校验高开的开断电流: 如前,最大三相短路电流为
Id0(3)＝Up/×+Σxo ）
＝10500/（+（2.205+0.06）2 ＝2608.1（A）≤12.5KA (符合要求) 4、按热稳定性校验:
根据公式:Irw≥Id（3）×校验
式中: Irw----2秒种承受的热稳定电流, Irw=12.5(KA)
Tw-----热稳定电流对应时间 Tw=0.2(S) Tj-----短路假想时间 Tj=0.1(S) Id（3）---稳定时三相最大短路电流 Id（3）=2.72(KA)
Id（3）×
校验合格)
(二)、高压开关的整定:
以下式中:Xz---过载整定值,IXZ---过流整定值, IZ最大短路电流，Ig---负荷电流。 1、 过负荷保护的整定
1#10kv高开:Xz=Ig 则 Xz= 27.56/（200/5）=0.689
取整定值:Xz=0.69
2#10kv高开:Xz=Ig 则 Xz =16.5/（200/5）=0.4125
取整定值:Xz=0.41
2、 短路保护的整定:
1#10kv高开:过流值IZ=(6—12)×Ig+∑Ie
=8×13.75+23.3 =133.3(A)
则:IXZ =133.3/（200/5）=3.3325 取整定值:Iz=3.33
2#10kv高开:过流值IZ=(6—12)×Ig+∑Ie =8×7.93+8.57=72.01(A)
则:IXZ=72.01/（200/5）=1.80025
取整定值:Xz=1.8
3、灵敏度校验:
1#10kv高开: Ke=Id0（2）/IZ=2258.68/133.3=16.94>1.5 2#10kv高开: Ke=Id0（2）/IZ=2258.68/72.01=31.37>1.5 十、低压开关的选择与整定:
(一)、1140V系统低压开关的选择与整定
、工作溜开关的整定
a、工作溜总开关KBZ-400的整定：
过流整定：Ie =2×83.57=167.14(A)
短路整定：Iz =83.57×8+83.57=752.13(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1796/752.13=2.39>1.5 (合格) b、工作溜起动开关QJZ-400的整定:
过流整定：Ie =83.57(A)
短路整定：Iz =83.57×8=668.56(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1796/668.56=2.69>1.2 (合格) 、乳化液泵开关的整定
a、乳化泵总开关KBZ-200的整定：
过流整定：Ie =47.5(A)
短路整定：Iz =47.5×8=380(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=4102/380=10.79>1.5 (合格) b、乳化泵起动开关QJZ-200的整定:
过流整定：Ie =47.5(A)
短路整定：Iz =47.5×8=380(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=4102/380=10.79>1.2 (合格) 、采煤机开关的整定:
a、采煤机总开关KBZ-200的整定：
过流整定：Ie =126.6(A)
短路整定：Iz =126.6×8=1012.8(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2029/1012.8=2>1.5 (合格) b、采煤机起动开关QJZ-200的整定:
过流整定：Ie =126.6(A)
短路整定：Iz =126.6×8=1012.8(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2029/1012.8=2>1.2 (合格) (二)、660V系统开关的选择与整定
2、 开关的整定：
（1）、乳泵总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =82.01 (A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe =82.01×8=656.08(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=6762/656.08=10.31>1.5 (合格) （2）、进风总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =246.57(A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe=120.28×8+40.46+87.43=1129.22(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1976/1129.22=1.75>1.5 (合格) （3）、回风总开关KBZ-400的整定 过流整定：Ie=ΣIe =84.18(A)
短路整定：Iz = Iqma×8+ΣIe=43.72×8+40.46=390.19(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=920/390.19=2.36>1.5 (合格) （4）、进风煤溜开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=120.28(A)
短路整定：Iz = Iqma×8 =120.28×8= 962.24(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=2229/962.24=2.32>1.2 (合格) （5）、进风回柱机开关QBZ-120N的整定 过流整定：Ie= 20.23 (A)
短路整定：Iz = Iqma×8 =20.23×8=161.6A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1928/161.6=11.93>1.2 (合格) （6）、进风水泵开关QBZ-120的整定 过流整定：Ie=40.46(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=40.46×8=323.68(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1976/323.68=6.1>1.2 (合格) （7）、顺槽皮带开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=87.43(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=87.43×8=699.45(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=5667/699.45=8.1>1.2 (合格) （8）、乳化液泵开关QJZ-200的整定 过流整定：Ie=82.01(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=82.01×8=656.08(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=6276/656.08=9.57>1.2 (合格) （9）、回风绞车开关QBZ-80N的整定 过流整定：Ie=27.34(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=27.34×8=218.72(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=920/218.72=4.21>1.2 (合格) （10）、回风回柱机开关QBZ-80N的整定 过流整定：Ie=20.23(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=20.23×8=161.84(A) 灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=943/161.84=5.83>1.2 (合格) （11）、回风水泵开关QBZ-120的整定 过流整定：Ie=40.46(A)
短路整定：Iz = Iqma×8=40.46×8=323.68(A)
灵敏度校验: K=Id(2)/Iz=1032/323.68=43.19>1.2 (合格) （12）、进风照明综合保护装置ZBZ-4的整定： 原边为：4----6 (A) 付边为15---18 (A)即可 十一、接地系统：
根椐《煤矿安全规程》第485条规定：无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置一个接地极。
局部接地极可设置于巷道水沟内或就近潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6M2, 厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成制成，并应平放于水沟深处。
设置在其他地点的局部接地极可用直径不小于35mm，长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔并垂直全部埋入地板也可用直径不小于22mm ,长度为1mm的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入地板，垂直埋深不得小于0.75m。 .