綜采工作面供電設(shè)計(jì)(共15頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、概述：51101工作面10KV電源來自中央變電所，工作面機(jī)巷走向長(zhǎng)度1360米，工作面采長(zhǎng)200米，從由該工作面用電設(shè)備的容量與布置來看，該工作面3300V及1140V用電設(shè)備應(yīng)采用移動(dòng)變電站方式供電，2臺(tái)移動(dòng)變電站和乳化液泵站放置51101機(jī)巷設(shè)備列車。二、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：名稱型號(hào)電壓V電流A功率KW臺(tái)數(shù)采煤機(jī)MG400/930-WD33002139301刮扳機(jī)SGZ800/63011402*2072*3151乳化泵BRW400/31.511401502502轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ800/20011401322001破碎機(jī)PLM-150011401051601皮帶機(jī)DSJ100

2、/100/40011402*1322*2001噴霧泵BPW-320/12.5114049752照明綜保ZBZ-10/1140M11405102控制臺(tái)KTC-2127總計(jì)2655三、移動(dòng)變電站的選擇工作面采用移動(dòng)變電站方式供電。由中央變電所提供一路10KV電源，分別供到一臺(tái)1600KVA移動(dòng)變電站（供工作面3300V采煤機(jī)）和另一臺(tái)1600KVA移動(dòng)變電站（供工作面刮板運(yùn)輸機(jī)、乳化液泵、噴霧泵和轉(zhuǎn)載破碎機(jī)）和。高壓電纜沿機(jī)巷敷設(shè)，2臺(tái)放置在設(shè)備列車處。 根據(jù)供電系統(tǒng)擬定原則，選擇兩臺(tái)移動(dòng)變電站，其容量分別決定如下：1、移動(dòng)變電站(T1)向930KW采煤機(jī)組供電，供電電壓為3450V。 K1x=0

3、.4+0.6(P1max/P1e)=0.4+0.6(400/930)=0.66加權(quán)平均功率因數(shù)取coswm=0.7 S1b=P1eK1x/coswm=930×0.66/0.7=874KVA 故移動(dòng)變電站(T1)選用KBSGZY-1600/10/3.45干式變壓器 S1e=1600KVAS1b=874KVA 滿足工作需要2、移動(dòng)變電站(T2)向2*315KW運(yùn)輸機(jī)、250KW乳化液泵站、75KW噴霧泵站、200KW轉(zhuǎn)載機(jī)和160KW破碎機(jī)供電，供電電壓為1140V，共計(jì)負(fù)荷1315KW。 K1x=0.286+0.714(P1max/P1e)=0.286+0.714(630/1315)=

4、0.628加權(quán)平均功率因數(shù)取coswm=0.7 S1b=P1eK1x/coswm=1315×0.628/0.7=1179KVA 故移動(dòng)變電站(T2)選用KBSGZY-1600/10/1.2干式變壓器 S1e=1600KVAS1b=1179KVA 滿足工作需要四、電氣設(shè)備的選型本次設(shè)計(jì)采用3300V、1140V兩種電壓等級(jí)，故所有選擇的低壓電器設(shè)備、電纜，均為千伏級(jí)。根據(jù)煤礦井下電氣設(shè)備選型原則，列表說明設(shè)備的控制開關(guān)選型配置情況。用電設(shè)備選 用 開 關(guān)型 號(hào)額定電壓（V）額定電流（A）備注采煤機(jī)8SKC-9215-1400/3.3KV33004001運(yùn)輸機(jī)QJZ8*400/1140(

5、660/380)11404001轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)QJZ8*400/1140(660/380)1140400噴霧泵QJZ8*400/1140(660/380)11404001乳化泵QJZ8*400/1140(660/380)1140400合計(jì)3五、高壓電纜的選擇計(jì)算：1、高壓回路A、初選高壓進(jìn)線電纜并對(duì)其校驗(yàn)：（1）按設(shè)計(jì)規(guī)定初選高壓進(jìn)線電纜為：MYPTJ8.7/10KV 3*50礦用電纜（2）按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面:P總=2255KWIy=P總×K/( Uecoswm)K=0.4+0.6(Pmax/P1e)=0.4+0.6(400/2255)=0.51加權(quán)平均功率因數(shù)coswm=

6、0.7Iy=2255×0.49/( 3×10×0.7)=94.2A故選擇MYPTJ8.7/10KV 3*50型礦用電力電纜。其主截面為50mm2，Ifh=173AIy=94.2A 滿足需要（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)高壓電纜截面：Aj= Ifh/Ij Ij-經(jīng)濟(jì)電流密度，查綜采設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)表6-1-4得知 Ij=2.25A/mm2 Aj=94.2/2.25=41.9mm2Ae=50mm2 滿足需要（4）按熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面：中央變電所10KV母線上的最大短路容量為100MVA，其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流為： =100/ ×10=5.8KA最小兩相穩(wěn)態(tài)短路電流為：

7、Id2(2) =5.8×0.866=5KA按下式求得變電所到綜采工作面移動(dòng)變電站間高壓電纜的截面為：=5000×0.5/93.4=26.7mm2式中 tj短路電流的假想時(shí)間，即熱等效時(shí)間、考慮井下的高壓過電流保護(hù)為連續(xù)動(dòng)作，取假想時(shí)間為tj=0.25s; C電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡套電纜C=93.4所需最小截面=26.7 mm2Ae=50mm2 滿足需要。故所選高壓電纜均能滿足供電熱穩(wěn)定要求。（5）按允許電壓損失校驗(yàn): 10KV及以下高壓線路中的電壓損失按<<全國(guó)供用電規(guī)則>>,正常負(fù)荷下的電壓偏移不得超過7%. 要求:U% = KPL 7%U%-高

8、壓電纜線路電壓損失的百分?jǐn)?shù); K -兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù); L -各串級(jí)連接電纜的長(zhǎng)度,KMP -電纜輸送的有功功率MW 7%-允許電壓損失的百分?jǐn)?shù);地面變電所至中央變電所下井電纜： 1000M K=0.397中央變電所至配電所電纜: 1050M K=0.397配電所機(jī)巷移變高壓電纜配電點(diǎn): 1200M K=1.298 KPL = 2.66（0.397*1+0.397*1.05+1.298*1.2）=6.3%<7%因此至高壓電纜的最遠(yuǎn)端即工作面移變一次側(cè)接口處電壓損失 U%=6.3%<7%， 滿足要求六、移動(dòng)變電站負(fù)荷側(cè)電纜選擇與計(jì)算選擇原則：根據(jù)電壓等級(jí)和長(zhǎng)時(shí)允許工

9、作電流機(jī)械強(qiáng)度選擇電纜截面。1、控制采煤機(jī)的1600KVA移變（T1）饋出主干線、支線電纜選擇：總裝機(jī)容量930KW，平均數(shù)功率因數(shù)COSn取0.7需用系數(shù)K=0.4+0.6(Pmax/P1e)=0.4+0.6(400/930)=0.658I= KPN ×103/3UN COSn=0.658×930/（3×3.3×0.7）=152A移變T1低壓側(cè)至控制采煤機(jī)干線選用MYPTJ-1.9/3.3-3×95電纜供電；Ifh=255AIe=152A 滿足供電要求。采煤機(jī)總裝機(jī)容量930KW，平均數(shù)功率因數(shù)COSn取0.7需用系數(shù)K=0.4+0.6(Pm

10、ax/P1e)=0.4+0.6(400/930)=0.658 I= KPN ×103/3UN COSn=0.658×930/3×3.3×0.7=152A采煤機(jī)負(fù)荷支線選用一根MCP-1.9/3.3-3×95+1×25+4×2.5電纜，Ifh=255AIe=152A 滿足供電要求。2、控制轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)的1600KVA移變（T2）饋出主干線、支線電纜選擇：（1）PN=1315KW 平均數(shù)功率因數(shù)COSn取0.7需用系數(shù)K=0.286+0.714(Pmax/P1e)=0.286+0.714(315/1315)=0.457 I=

11、KPN ×103/3UN COSn=0.457×1315/3×1.2×0.7=413A控運(yùn)輸機(jī)、乳化泵、轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)的開關(guān)電纜從移變（T2）負(fù)荷側(cè)引出，選用2根MYP-1.2-3×70電纜供電。Ifh =2* 215 AIy = 413A 滿足供電要求。315KW運(yùn)輸機(jī)負(fù)荷支線選用2根MYP-1.2-3×70+1×25電纜；Iy=215A=Ie= 207 A 滿足供電要求。160KW的破碎機(jī)的負(fù)荷線選用MYP1.2-3×35的電纜Ifh = 138 AIy = 105 A 滿足供電要求。200KW的轉(zhuǎn)載機(jī)的負(fù)荷線

12、選用MYP1.2-3×35的電纜Ifh = 138 AIy = 132 A 滿足供電要求。250KW的乳化液泵的負(fù)荷線選用MYP1.2-3×50的電纜Ifh =173 AIy = 165 A 滿足供電要求75KW的噴霧泵的負(fù)荷線選用MYP1.2-3×35的電纜Ifh =138 AIy =49 A 滿足供電要求七、按允許電壓損失校驗(yàn)或復(fù)選電纜截面1、允許電壓損失根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料規(guī)定變壓器低壓側(cè)到電機(jī)端子的電壓損失，不能大于其允許值為合格UUy。Ue（V）U2n（V）Uy（V）114012001173300345033060006600600采區(qū)低壓電網(wǎng)的最大電壓損失

13、一般由三部分組成，即電源變壓器至最遠(yuǎn)電動(dòng)機(jī)端子之間總的電壓損失為： U=Ub+Ug+Uz2、1600KVA移變(3300V)及線路系統(tǒng)電壓損失計(jì)算（1）1600KVA移變（T1）內(nèi)部電壓損失計(jì)算采區(qū)低壓電網(wǎng)的最大電壓損失一般由三部分組成，即電源變壓器至最遠(yuǎn)電動(dòng)機(jī)端子之間總的電壓損失為： U=Ub+Ug+Uz1#變壓器的電壓損失Ub=UP%×UeUP%=(URcos+UXsin)UR=(P/10Se)%變壓器的負(fù)荷系數(shù)，=Sb/Se=（930×0.62/0.75）/1600=0.48UR變壓器在額定負(fù)荷時(shí)變壓器中的電阻壓降百分?jǐn)?shù) UK變壓器在額定負(fù)荷時(shí)變壓器中的電抗百分?jǐn)?shù)P變

14、壓器的短路損耗W由KBSGZY-1600/10移變技術(shù)參數(shù)表得知UK=3.7%, P=9200WUR=(P/10Se)%=9200/(10×1600)%=0.575% Ux%= UK2- UR2 %= 3.72-0.5752%=3.655%CosN=0.8 sinN=0.6 UP%=(URcos+UXsin)%=0.48×(0.575×0.8+3.655×0.6)%=1.262% Ub=UP%×Ue=1.262%×3450=44V支線電壓損失 Uz=Ie LZ（R0 COS+X0 Sin）=1.732×400×0.

15、3（0.2301×0.8+0.075×0.6） =47.6V（由95mm2電纜技術(shù)參數(shù)得知R00.2301/Km，X00.075/Km）干線上的允許電壓損失為Uyg=Uy-Ub-Uz =330-47.6-44=238V按允許電壓損失選擇干線電纜最小截面： =930×1360×103/10000×42.5×0.9×227 =14.6mm2A=95mm2 滿足要求 3、KBSGZY-1600/10/1.2KVA移變及線路系統(tǒng)電壓損失計(jì)算按正常允許電壓損失檢驗(yàn)，系統(tǒng)允許損失電壓 UyU2n0.95Ue117V而整個(gè)系統(tǒng)電壓損失UU

16、b+ U+UZ（1）1600KVA移變內(nèi)部電壓損失計(jì)算：R=P/（3*IE2）=7000/（3*4502）=0.01 X=10(U D2-(P/10S) 2)* Ue2 2=10(6.52-(7000/10*800) 2)* 1.2 2=0.09UbKx×Pe(Rb+Xb×t) ×103/Ue 1×400×(0.01+0.09×1.02)×103/1140 38V(2)干線電壓損失計(jì)算：干線電壓損失：由U1Pe×L×103/（D×S×Ue）得干線損失U1990×300

17、5;103/（53×70×1140）=70V（3）校核刮板機(jī)電壓損失U38+70108V117V 滿足要求八、供電系統(tǒng)圖(見附圖)九、短路電流的計(jì)算1、T1移變（帶煤機(jī)）（1）高壓電纜阻抗折算到低壓側(cè)電纜阻抗值0.4484*1.4/1.742+0.616*0.9/2*1.742=0.3=0.081*1.4/1.742+0. 084*0.9/2*1.742=0.05注：由51101配電所至移變電纜型號(hào)及長(zhǎng)度為MYPTJ3×50-1400M X00.081/Km，R00.4484/Km和MYPTJ3×35-900M X00.084/Km，R00.616/Km

18、并聯(lián)。（2）移動(dòng)變電站阻抗值由KBSGZY-1600/6/3.45移動(dòng)變電站的技術(shù)參數(shù)表可知：Se=1600KVA， Ue=3450V ， Xb=0.2719， Rb=0.0427（3）低壓電纜阻抗按下式計(jì)算電纜的阻抗 干線為MYPT 3×95mm2 400m 由電纜參數(shù)可知： X00.075/Km，R00.2301/Km XX0L0.075×0.40.03RR0L0.2301×0.40.09204（4）、采煤機(jī)處短路回路總阻抗RR干+Rb=0.3+0.0427+0.092=0.4347 XX干 +Xb+Xx=0.3+0.2719+0.03=0.3519（5）、采

19、煤機(jī)末端兩相短路電流按下式計(jì)算 Id1(2)=Ue/(2× R2+ X2 )=3450/(2 ×0.43472+0.35192）=3084A 2、T2移變（帶運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化泵站、噴霧泵）（1）高壓電纜阻抗折算到低壓側(cè)電纜阻抗值0.4484*1.4/1.742+0.616*0.9/2*1.742=0.3=0.081*1.4/1.742+0. 084*0.9/2*1.742=0.05注：由51101配電所至移變電纜型號(hào)及長(zhǎng)度為MYPTJ3×50-1400M X00.081/Km，R00.4484/Km和MYPTJ3×35-900M X00.08

20、4/Km，R00.616/Km并聯(lián)。（2）移動(dòng)變電站阻抗值由KBSGZY-1600/10/1.2移動(dòng)變電站的技術(shù)參數(shù)表可知：Se=1600KVA， Ue=1200V ， Xb=0.2719， Rb=0.0427（3）低壓電纜阻抗按下式計(jì)算 最遠(yuǎn)端運(yùn)輸機(jī)電纜為MYP 3×70mm2 400m 由電纜參數(shù)可知： X00.078/Km，R00.3151/Km XX0L0.078×0.40.0312RR0L0.3151×0.40.12604（4）、運(yùn)輸機(jī)尾處短路回路總阻抗R0.12604+0.0427+0.3=0.46874 X=0.0312+0.2719+0.05=0.

21、3531（5）、運(yùn)輸機(jī)末端兩相短路電流按下式計(jì)算 Id2(2)=Ue/(2× R2+ X2 ) =1200/(2×0.46872+0.35312)=1022A移變處兩項(xiàng)短路電流：R0.0427+0.3=0.3427 X0.2719+0.05=0.3219Id2(2)=Ue/(2× R2+ X2 ) =1200/(2×0.34272+32192)=1274A 十、過電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算與校驗(yàn)1、高壓配電裝置過流保護(hù)整定(1)工作面高壓配電裝置中選用PBG-400/10KV則過電流保護(hù)的整定如下：工作面的高壓最大負(fù)荷電流為K=0.4+0.6(Pmax/P1

22、e)=0.4+0.6(400/2255)=0.51加權(quán)平均功率因數(shù)coswm=0.7Iy=2255×0.49/( 3×10×0.7)=94.2A所選礦用高壓隔爆配電裝置的額定電流Ie=400AIe=400A>Ibe=94.2A過載保護(hù)的整定動(dòng)作電流為Ibe<nzdIe1.1×94.2<nzd400 過載整定倍數(shù) nzd取0.3靈敏系數(shù)校驗(yàn)按移動(dòng)變電站二次出線端的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，其靈敏系數(shù)為：K=Id(2)/nIe=3084/4×400=1.921.5 合格2、磁力啟動(dòng)器的整定與校驗(yàn)（1）、采煤機(jī)開關(guān)整定與校驗(yàn)采煤機(jī)開關(guān)

23、過載整定IZIe=152A 取IZ=152*1.1=170A采煤機(jī)開關(guān)短路整定Iz8Ie7×89+89+30742A 取Iz=800A整定校驗(yàn)必須滿足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz3086/8003.81.5， 滿足要求（2）、運(yùn)輸機(jī)開關(guān)整定與校驗(yàn)過載整定IZIe=178*2=356A 取IZ=380A短路整定Iz3×178ª178A712A 取Iz=700A整定校驗(yàn)必須滿足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz1274/6001.821.5， 滿足要求（3）、乳化液泵開關(guān)整定與校驗(yàn)過載整定IZIe=141A 取IZ=150A短路整定Iz8Ie8×52A416A 取Iz=450A整定校驗(yàn)必須滿足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz1274/6002.121.5， 滿足要求（4）、轉(zhuǎn)載機(jī)開關(guān)整定