采面供電設(shè)計

1、_播土采區(qū) 1307 采面供電設(shè)計計算一、概述2二、變電所及采面配電點位置的確定21.變電所位置確定22.采面配電點位置的確定2三、負(fù)荷統(tǒng)計及其配電點變壓器容量的選擇31.負(fù)荷統(tǒng)計32.低壓開關(guān)及配電點動力變壓器選擇3四、電纜的選擇61.高壓電纜選擇72.高壓電纜截面的校驗83.采煤機(jī)供電低壓電纜的選擇84.采面溜子低壓電纜的選擇95.乳化泵低壓電纜的選擇96.噴霧泵低壓電纜的選擇107.按啟動條件校驗各電纜10五、過電流保護(hù)裝置整定計算12六、12307 采面供電圖見附圖1-116七、12307 采面設(shè)備布置圖供電圖見附圖2-216精品資料_一、概述該采煤工作面位于播土工業(yè)廣場以東約 210

2、0m 處，工程垂直埋深 47-150m 。切眼長度 240m ，采長 1400m 左右。工作面采用單一傾斜長壁后退式綜合機(jī)械化采煤法，采用 MG-300/730-WD 采煤機(jī)進(jìn)行采煤，一次采全高。采用 SGZ960/800 中 雙 鏈 刮 板 輸 送 機(jī) 、 SZZ960/250 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 和DSJ120/50/200X 型可伸縮皮帶輸送機(jī)進(jìn)行運輸， 并配備輪式破碎機(jī)進(jìn)行破碎。上下端頭采用 ZZG6200/19/38 型支撐掩護(hù)式液壓支架，切眼中間采用 ZZ4800/18/38 型支撐掩護(hù)式液壓支架。二、變電所及采面配電點位置的確定1. 變電所位置確定根據(jù)采區(qū)變電所位置選擇原則，采區(qū)變電所要

3、位于負(fù)荷中心，并且采用就近原則進(jìn)行選擇。采面動力供電應(yīng)由播土采區(qū)東二里塊井下變電所進(jìn)行供電。供電電壓為10KV ，供電線路長度為 1680 米左右。2. 采面配電點位置的確定工作面動力由采面下運巷設(shè)備列車移動變電站提供。 移動變電站設(shè)置在采面運輸巷內(nèi)， 且敷設(shè)供移動變電站的專用軌道， 軌距為 900mm ，并將其設(shè)置在距采面切眼下出口 150m 位置。各設(shè)備安裝詳細(xì)位置見附圖（ 1-1）。精品資料_三、負(fù)荷統(tǒng)計及其配電點變壓器容量的選擇1. 負(fù)荷統(tǒng)計工作面聲光信號、電話、各絞車、水泵電源用原來低壓專用供電線路，所以不參與本次設(shè)計。工作面負(fù)荷見下表。序設(shè)備設(shè)備電機(jī)臺電壓號名稱型號功率數(shù)等級1采煤

4、機(jī)MG 300/730 730KW11140V2采面輸送機(jī)SGZ 960/800800KW11140V3乳化泵GRB315/31.5200KW21140V4噴霧泵BPW315/16K125KW21140V5轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ 960/250250KW11140V6破碎機(jī)PCM 200200KW11140V工作面總負(fù)荷為： Pe=2680KW采用需用系數(shù)法求變電所負(fù)荷：SA=KX Pe/COS pj式中 SA 變電所負(fù)荷kVA ；KX 具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備的額定負(fù)荷之和kW;在這里采用查表方法獲得。COS pj 用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)。2. 低壓開關(guān)及配電點動力變壓器選擇根據(jù) 12307

5、 綜采面構(gòu)成情況和現(xiàn)場實際情況，初步確定用4臺移動變壓器向采面及運輸巷主要設(shè)備供電。3 臺使用，一臺備用。 4 臺組合開關(guān)，低壓開關(guān)采用貝克廠家生產(chǎn)的精品資料_8SKC9215-3000/1140/660V(PLC) 。移動變壓器采用北京朗威達(dá)生產(chǎn)的KBSGZY 系列移變。低壓開關(guān)分組。根據(jù)安全、可靠，便于檢修的原則。配電點移變動力負(fù)荷和低壓開關(guān)動力負(fù)荷分配，具體負(fù)荷分配方案如下：1) A 組負(fù)荷由設(shè)備列車 1# 移動變電站提供，供電電壓為1140V 。B 組負(fù)荷為：破碎機(jī)200KW 、轉(zhuǎn)載機(jī) 250KW ，總功率為 450KW 。2) B 組負(fù)荷由設(shè)備列車 2# 移動變電站提供，供電電壓為1

6、140V 。A 組負(fù)荷為： WG-300/730-WD 采煤機(jī)組 730KW ，噴霧泵 2*125KW （一備一用）和乳化泵 2*200KW （一備一用），總功率為 1380KW 。注：其中一臺噴霧泵和一臺乳化泵作備用。3) C 組負(fù)荷由設(shè)備列車 3# 移動變電站提供，供電電壓為1140V 。C 組負(fù)荷為：溜子機(jī)頭400KW 、溜子機(jī)尾 400KW ，總功率為 800KW ?，F(xiàn)對低壓開關(guān)負(fù)荷及其移變進(jìn)行分組：A 組： 1# 組合開關(guān)所帶負(fù)荷分別為噴霧泵、乳化泵。B 組：2# 組合開關(guān)所帶負(fù)荷分別為破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、噴霧泵、乳化泵。C 組： 3# 組合開關(guān)所帶負(fù)荷分別為采煤機(jī)械。D 組： 4#組合

7、開關(guān)所帶負(fù)荷為溜子機(jī)頭、機(jī)尾。4) A 組 1# 移動變電站負(fù)荷計算容量： SB=KX Pe/ COS pj =0.74 ×450/0.74=450 （KVA ）精品資料_式 中KX 需 用 系 數(shù)KX=0.4+0.6×Pmax/ Pe=0.4+0.6×250/450=0.74Pmax 為該組負(fù)荷中最大功率電動機(jī)的額定功率COS pj為加權(quán)平均供率因數(shù)，采煤工作面取0.65由計算可知選擇一臺KBSGZY 500/10 移變向 2# 移動變供電滿足要求。5) B 組 2# 移動變電站負(fù)荷計算容量： SA=KX Pe/COS pj=0.58 ×1055/0.

8、65=941 （KVA ）式中 KX=0.4+0.6 ×Pmax/ Pe=0.4+0.65 ×300/1055=0.58Pmax 為該組負(fù)荷中最大功率電動機(jī)的額定功率COS pj為加權(quán)平均供率因數(shù)，采煤工作面取0.65由計算可知選擇一臺KBSGZY 1000/10 移變向 1#移動變供電滿足要求。6) C 組 3# 移動變電站：負(fù)荷計算容量： SC=KX Pe/ COSpj =0.70 ×750/0.65 861 （KVA ）式 中KX 需 用 系 數(shù)KX=0.4+0.6×Pmax/ Pe=0.4+0.6×400/800=0.70Pmax 為該

9、組負(fù)荷中最大功率電動機(jī)的額定功率COS pj為加權(quán)平均供率因數(shù)，采煤工作面取0.65由計算可知選擇一臺KBSGZY 1000/10 移變向 3#移動變供電滿足要求。7)D 組移動變電站為備用移變。該移變高壓側(cè)帶電， 負(fù)荷精品資料_側(cè)處于備用狀態(tài)。由于本單位有KBSGZY 1000/10 移變 4 臺，所以可以直接選用。均滿足使用要求。四、電纜的選擇電纜的選擇必須遵守煤礦安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜。對固定敷設(shè)的高壓電纜：在水平巷道或傾角在45 ° 以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯

10、護(hù)套電力電纜；在進(jìn)風(fēng)斜井、 井底車場及其附近、中央變電所至采區(qū)變電所之間，可以采用鋁芯電纜；其他地點必須采用銅芯電纜。低壓電纜不應(yīng)采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯。向采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等主要設(shè)備供電的電纜選用 MYCP 型。從東二里塊井下變電所到采面配電點之間的高壓電纜，由一條高壓電纜電纜 進(jìn)行供電。其余低壓電纜采用MY 型。按長時允許負(fù)荷電流選擇電纜截面詳細(xì)參數(shù)見下表。額定長時允電纜用途電纜名稱電纜規(guī)格電壓長度（ M）許電流（ A）（V）供采煤機(jī)采掘機(jī)用屏MYCP3 ×9525011402×450蔽電纜供轉(zhuǎn)載機(jī)采掘機(jī)用屏MYPC3 ×70205114010

11、0精品資料_蔽電纜供破碎機(jī) 采掘機(jī)用屏 MYCP3 ×702051140150蔽電纜供乳化泵 采掘機(jī)用屏 MYCP3 ×70205114050蔽電纜供噴霧泵 采掘機(jī)用屏 MYCP3 ×70205114040蔽電纜供采面采掘機(jī)用屏MYCP3 ×9525011402×450溜子蔽電纜1. 高壓電纜選擇用長時間允許電流選擇高壓電纜截面。按照公式：KIpIaIa= P/3 1/2 Ue COS =194.25 250AMYJV 22 6/10KV3*70的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在該環(huán)境中的載流量為 250A ，所以滿足我們的使用要求。配備長度為1700m

12、。在上式中：Ip 為空氣溫度25時，電纜允許的載流量。K 環(huán)境溫度不同時，載流量的修正系數(shù)。P 該系統(tǒng)中各臺電機(jī)功率總和。Ue 為系統(tǒng)電壓。 COS 為綜采工作面設(shè)備平均功率因素。精品資料_2. 高壓電纜截面的校驗按公式 :U%=3 1/2 Ia L1(R 0COS X0Sin )/10Ue=1.732 ×194.25 ×1.7 （0.3 ×0.70+0.08 ×0.72 ） /10 ×10000=0.0153 0.07通過計算，所選電纜符合我們的使用要求。式中：U% 電壓損失百分?jǐn)?shù)；Ia 電纜中的負(fù)荷電流（） ；P 電纜輸送的有功功率 （KW

13、 ）；按該系統(tǒng)中所帶的電動機(jī)功率之和計算。Ue 該系統(tǒng)中的額定電壓 (KV) ；額定電壓（ KV ）；對于高壓系統(tǒng)，取 =10 KV； R0、X 0 高壓電纜線路中單位長度的電阻及電抗（ /K）；L1 電纜線路的長度（ K）；COS 、 Sin 、 tan - 功率因數(shù)及與功率因數(shù)相對應(yīng)的正弦、正切值。 對于高壓系統(tǒng)的電壓損失按照 ?全國供用電規(guī)則 ?的規(guī)定，在正常情況下，不得超過7%，故障狀態(tài)下不得超過10% 。電壓損失應(yīng)從地面變電所算起至采區(qū)變電所母線止。3. 采煤機(jī)供電低壓電纜的選擇按長時間允許電流選擇電纜截面。 In=KX PE/3 1/2 Ue COS =0.65 ×730

14、 ×1000/3 1/2 ×1140 ×0.65=341.3A<250 ×2A In電纜中通過的實際工作電流， A.Pe 電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和,730KW.Ue額定電壓， 1140V 。精品資料_COS 加權(quán)平均功率因數(shù)，COS =0.65 。KX=0.4+0.6 ×Pmax/ Pe=0.4+0.6 ×300/730=0.65由計算可知，選用95mm 2 截面的雙根電纜做采煤機(jī)電源線能滿足要求。4. 采面溜子低壓電纜的選擇按長時間允許電流選擇電纜截面。 In= KX PE/3 1/2 Ue COS =0.65 ×

15、800 ×1000/3 1/2 ×1140 ×0.72=365.8A<345 ×2A In電纜中通過的實際工作電流， A.Pe 電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和,800KW.Ue額定電壓， 1140V 。COS 加權(quán)平均功率因數(shù)，COS =0.65 。KX=0.4+0.6 ×Pmax/ Pe=0.4+0.6 ×400/800=0.725. 乳化泵低壓電纜的選擇按長時間允許電流選擇電纜截面。In= KX PE/3 1/2 Ue COS=0.65 ×200 ×1000/3 1/2 ×1140 ×0.

16、65=101.3A<205AIn電纜中通過的實際工作電流，A.Pe 電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和,200KW.Ue額定電壓， 1140V 。COS 加權(quán)平均功率因數(shù)，COS =0.65 。由計算可知，選用70mm 2 截面的單根電纜做乳化泵供電電滿足精品資料_要求。6. 噴霧泵低壓電纜的選擇按長時間允許電流選擇電纜截面。In= KX PE/3 1/2 Ue COS=0.65 ×125 ×1000/3 1/2 ×1140 ×0.65=63.3A<205AIn電纜中通過的實際工作電流，A.Pe 電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和,125KW.Ue額定電壓，

17、 1140V 。COS 加權(quán)平均功率因數(shù)，COS =0.65 。由計算可知，選用70mm 2 截面的單根電纜做噴霧泵電源線能滿足要求。7. 按啟動條件校驗各電纜a) 1#移變低壓供電系統(tǒng)，由于采煤機(jī)單搖臂電機(jī)啟動電壓損失量最為嚴(yán)重，故以采煤機(jī)單搖臂電機(jī)能否可靠啟動進(jìn)行校驗。電動機(jī)起動時的校驗計算按公式 :U= U1+ U2=77.7AU1=0.01 UnPca L0U%=37.7AU2=Uk* St/100Ut(ur% COS +ux% Sin )=40 A式中：U 電壓損失；U1 為線路損失電壓， U2 為變壓器損失電壓 Un 該系統(tǒng)中的額定電壓 (KV) ；精品資料_Pca 線路有用功率計

18、算值K1 線路所帶負(fù)荷系數(shù)； Pn 線路所帶負(fù)荷功率； 線路所帶負(fù)荷效率。St 變壓器的實際負(fù)荷量； Uk 變壓器器二次側(cè)電壓； Ut 變壓器額定容量； ur% 變壓器的電阻壓降百分?jǐn)?shù)； ux% 變壓器的電抗壓降百分?jǐn)?shù)；L電纜線路的長度 （K）；U%（ 1KW. K 負(fù)荷矩的電壓損失）取 0.0245 ；COS 、Sin 功率因數(shù)及與功率因數(shù)相對應(yīng)的正弦、正切值。所以電壓壓降： U%= U/1140=77.7/1140=0.068 ，該數(shù)值小于 7% 的規(guī)定，所以滿足我們的使用要求。b) 2#移變低壓供電系統(tǒng)，由于溜子電機(jī)啟動電壓損失量最為嚴(yán)重，故以溜子單機(jī)能否可靠啟動進(jìn)行校驗。 電動機(jī)起動時

19、的校驗計算按公式 :U= U1+ U2=80AU1=0.01 UnPca L0U%=28AU2=Uk* St/100Ut(ur% COS +ux% Sin )=52A式中：U 電壓損失；U1 為線路損失電壓， U2 為變壓器損失電壓Un 該系統(tǒng)中的額定電壓(KV) ；Pca 線路有用功率計算值K1 線路所帶負(fù)荷系數(shù)； Pn 線路所帶負(fù)荷功率； 線路所帶負(fù)荷效率； St 變壓器的實際負(fù)荷量； Uk 變壓器器二次側(cè)電壓； Ut 變壓器額定容量； ur% 變壓器的電阻壓降百分?jǐn)?shù)； ux% 變壓器的電抗壓降百分?jǐn)?shù)； L 電纜線路的長度（ K）； U% （ 1KW. K 負(fù)荷矩精品資料_的電壓損失）取0

20、.0245 ；COS 、 Sin 功率因數(shù)及與功率因數(shù)相對應(yīng)的正弦、正切值。所以電壓壓降：U%=U/1140=80/1140=0.07，該數(shù)值小于7% 的規(guī)定，所以滿足我們的使用要求。對于轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、噴霧泵、乳化泵線路電纜不到 50 米，電機(jī)功率較小。以最大設(shè)計推斷，不難看他們一定滿足使用要求。五、過電流保護(hù)裝置整定計算低壓開關(guān)的選擇及校驗，根據(jù)開關(guān)所控制的電機(jī)容量、電壓等級及使用要求選擇相應(yīng)的開關(guān)，開關(guān)的具體型號見供電系統(tǒng)示意圖。1. 1#組合開關(guān)的過載整定計算根據(jù)： IZ=P*I g一回路： IZ =125*0.66=82.5A整定為： 99A二回路： IZ =200*0.66=132

21、A整定為： 158AIg 換算系數(shù)取0.66過載整定值近視等于電機(jī)額定電流值IZ2. 2#組合開關(guān)過載電流整定根據(jù)： IZ=P*I g一回路： IZ =200*0.66=132A整定為： 158A二回路： IZ =250*0.66=165A整定為： 198A三回路： IZ =200*0.66=132A整定為： 158A精品資料_四回路： IZ =125*0.66=82.5A整定為： 99AIg 換算系數(shù)取0.66 ，過載整定值近視等于電機(jī)額定電流值IZ在 1# 組合開關(guān)損壞的情況下，將 1# 組合開關(guān)電源側(cè)搭入 2# 組合開關(guān)電源側(cè)。過載整定值近視等于電機(jī)額定電流值IZ3. 3#組合開關(guān)過載電

22、流整定根據(jù)： IZ=P*I g一回路： IZ =300*0.66=198A整定為： 237A二回路： IZ =430*0.66=283.8A整定為： 340A三回路： IZ =200*0.66=132A整定為： 158A四回路： IZ =125*0.66=82.5A整定為： 99AIg 換算系數(shù)取 0.66過載整定值近視等于電機(jī)額定電流值IZ4. 4#組合開關(guān)過載電流整定根據(jù)： IZ=P*I g一回路： IZ =400*0.66=264A整定為： 316A二回路： IZ =400*0.66=264A整定為： 316AIg 換算系數(shù)取0.66過載整定值近視等于電機(jī)額定電流值IZ5. 用最遠(yuǎn)點兩相

23、短路電流校驗其靈敏度用兩項短路電流校驗靈敏度：KM = Id2/ IZKM 靈敏度系數(shù)； Id2兩項段度電流； IZ 為電機(jī)額定電流。當(dāng)整定電流達(dá)到8IZ 時候，就視為短路，電子保護(hù)器動作。精品資料_a) 1# 組合開關(guān)：一回路噴霧泵電纜換算長度LH=40*0.73=29.2m，查表得Id2=5980A 。短路整定 =8I Z =8*82.5=660A ，取 700A 。靈敏度校驗KM= I d2/IZ=8.542 1.2所以滿足要求二回路乳化泵電纜換算長度LH=50*0.73=36.5m，查表得Id2=5800A 。短路整定為8IZ =8*132=1056A ，取 1056A 。靈敏度校驗K

24、M= I d2/IZ=5.94 1.2所以滿足要求b) 2# 組合開關(guān)：一回路破碎機(jī)電纜換算長度LH =150*0.73=109.5m，查表得 Id2=4956A 。短路整定為 8IZ=8*132=660A ，取 700A 。靈敏度校驗KM= I d2/IZ=7.08 1.2所以滿足要求二回路轉(zhuǎn)載機(jī)電纜換算長度LH=100*0.73=73m，查表得Id2=5470A短路整定為8IZ =8*165=1320A ，取1300A 。靈敏度校驗KM=Id2/IZ=4.20 1.2所以滿足要求三回路乳化泵電纜換算長度LH=50*0.73=36.5m，查表得Id2=5800A 。短路整定為8IZ =8*132=1056A ，取 1056A 。靈敏度校驗KM= I d2/IZ=5.92 1.2所以滿足要求四回路噴霧泵電纜換算長度LH=40*0.73=29.2m，查表得Id2=5980A 。短路整定為8IZ =8*82.5=660A ，