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本文格式為Word版,下載可任意編輯——馬營煤業(yè)工作面供電設計中煤集團XX金海洋馬營煤業(yè)綜放工作面供電設計

中煤金海洋馬營煤業(yè)有限公司

綜放工作面供電設計

計算:

審核:

批準:

日期:

1

中煤集團XX金海洋馬營煤業(yè)綜放工作面供電設計

一、負荷統(tǒng)計:

序號123456789名稱采煤機前部運輸機后部運輸機轉載機破碎機乳化液泵清水泵順槽皮帶機液壓漲緊及信號照明型號功率(KW)臺數(shù)11111323總功率(KW)1451140014007004007502641350108電壓等級(V)330033003300330033001140114010000660MG750-18002×610+2×110+11SGZ1000-14002×700/350(雙速)SGZ1000-14002×700/350(雙速)SZZ1200/700PCM400SDJ1400700/350(雙速)4002501324502×18.5+2×5.5+30+3010二、移動變電站高壓真空配電裝置的選擇

1、供采煤機移動變電站選擇計算(采用需用系數(shù)法進行計算):

?S?P??Krco?s式中:S電力負荷總的視在功率(KVA)

ΣPN參與計算的所有用電設備額定功率之和(KW)cosα參與計算的用電設備的平均功率因數(shù),取0.7Kr需用系數(shù)Kr?0.4?0.6?Pmax?P

?Pmax用電設備中的最大電動機的功率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)

根據(jù)實際狀況,選用KBSGZY-2000/10/3.4移動變電站一臺,可滿足要求。2、供前部運輸機移動變電站選擇計算采用需用系數(shù)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)

根據(jù)實際狀況選用一臺KBSGZY-2000/10/3.4移動變電站,可滿足要求。3、供泵站(包括三臺乳化液泵、兩臺清水泵)的移動變電站選擇計算采用需用系數(shù)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)

根據(jù)實際狀況,選用一臺KBSGZY-1250/10/1.2移動變電站,可滿足要求。4、供后部運輸機、轉載機及破碎機移動變電站選擇計算采用需用系數(shù)法:

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

Kr=0.4+0.6×1400/2500=0.736

3

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

根據(jù)實際狀況選用一臺KBSGZY-3150/10/3.4移動變電站,可滿足要求。5、考慮水泵、回柱絞車等其它的臨時負荷,另增設一臺KBSGZY-630/10/(0.66)移動變電站。

6、90102主運順槽膠帶機高壓真空配電裝置及電控設備的選擇

90102順槽膠帶機共三套驅動裝置,三臺450KW、10KV電機作為主驅動電機,

其單臺額定電流IN=450/(1.732×10×0.7)=37.12(A)。

主驅動電機的額定電壓為10KV,選用一臺BGP50-10型、額定電流為200A的高壓真空配電柜(斷路器柜)作為總開關,三臺型號同為BGP50-10型、額定電流為100A高壓真空配電柜(真空接觸器柜)作為三臺主電機的啟動開關柜,天津華寧KTC-101控制設備作為皮帶機綜合保護裝置。三、供電電纜的選擇

根據(jù)90102工作面的實際狀況及《煤礦安全規(guī)程》的要求,選擇雙回路供電。第一路供前部運輸機、采煤機和泵站,總功率為3747KW,其次路供后部運輸機、破碎機、轉載機,總功率為2500KW。兩路電纜選用一致的截面積,因此只計算其次路即可。

1、選擇供后部運輸機、破碎機、轉載機的高壓干線電纜

1.1長時工作電流Ig(正常負荷狀況下,總的持續(xù)工作電流)的計算

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按持續(xù)工作電流以及電纜允許的載流量選擇電纜截面積

查《煤礦電工手冊》其次分冊《礦井供電》(下)中表12-2-26,選用MYPTJ-3*150mm210KV電纜二趟(分別長2300米,引自中央變電所G-5、G-26號高壓柜。其中,G-5柜供采煤機及后部運輸機及泵站,G-26柜供后部運輸機、轉載機及破碎機)。該電纜的允許載流量為Iy=445A,大于Ig=151.7(A),滿足使用要求。

1.3按經(jīng)濟電流密度對所選電纜的截面積進行校驗

根據(jù)公式A?Ig來校驗電纜的截面積,其中式中:

JjA經(jīng)濟截面積mm2Ig長時工作電流AJj經(jīng)濟電流密度A/mm2

根據(jù)我礦的生產(chǎn)班次,該電纜年運行的小時數(shù)為Tmax=(365-12)*16=5648小時

查《煤礦電工手冊》其次分冊《礦井供電》(下)中表10-3-2,得Jj=2故

A?Ig格。

22

=151.7/2=75.88mm,應選用MYPTJ-3*150mm型號的電纜合N?Jj1.4按電壓損失校驗電纜截面積(校驗到四煤中央變電所)

ΔU%=

3IgL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

ΔU%電壓損失百分數(shù)Un額定電壓KV

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R0、X0電纜線路單位長度的電阻及電抗,Ω/KML電纜線路長度KM

查表得R0=0.217、X0=0.069

ΔU%=

3IgL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

=1.21%

根據(jù)《全國供用電規(guī)則》的規(guī)定,高壓系統(tǒng)中的電壓損失在正常狀況下不得超過7%,故障狀態(tài)下不得超過10%。所以,所選電纜的截面積符合要求。1.5按短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性

Amin≥Tf*IK(3)/C式中:

Amin電纜短路時熱穩(wěn)定要求的最小截面積mm2

Tf短路電流作用的假想時間,取開關跳閘時間為0.01s

C熱穩(wěn)定系數(shù),查表得C=120IK(3)三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流AIK(2)兩相最大穩(wěn)態(tài)短路電流A

222(?R)?(?X)

IK(3)=1.15*IK(2)=1.15*Un

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

2220.4991?0.1587=10349.6A

Amin≥Tf*IK(3)/C=0.1*10349/120=8.62mm2所選電纜截面積大于8.62mm2,故合格。2、90102順槽膠帶機高壓電纜的選擇

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2.1長時工作電流的計算

ΣPN=3*450+108=1458(KW)

Kr?0.4?0.6?Pmax=0.4+0.6×900/1458=0.770P??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按持續(xù)工作電流選擇電纜截面積

查《煤礦電工手冊》其次分冊《礦井供電》(下)中表12-2-26,選用MYPTJ-3*95mm210KV電纜,長度為900M,引自四煤中央變電所G22高壓柜。該電纜的允許載流量為Iy=335A,大于Ig=92.04(A),滿足使用要求。

2.3按電壓損失校驗選擇電纜面(校驗到四煤中央變電所)

ΔU%=

3IgL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

ΔU%電壓損失百分數(shù)Un額定電壓KV

R0、X0電纜線路單位長度的電阻及電抗,Ω/KML電纜線路長度KM

對于MYPTJ-3*35mm2電纜,查表R0=0.294、X0=0.072ΔU%=3IgL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

=0.369%

根據(jù)《全國供用電規(guī)則》的規(guī)定,高壓系統(tǒng)中的電壓損失在正常狀況

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下不得超過7%,故障狀態(tài)下不得超過10%。所以,所選電纜的截面積符合要求。

2.4按短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性

Amin≥Tf*IK(3)/C

式中Amin電纜短路時熱穩(wěn)定要求的最小截面積mm2

Tf短路電流作用的假想時間,取開關跳閘時間為0.01s

C熱穩(wěn)定系數(shù)取C=120IK(3)三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流AIK(3)=1.15Un

22(R)?(X)??2

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

2220.2648?0.0648=17661.3A

Tf*IK(3)/C=0.1*17661.3/120=14.7mm2,所選電纜截面積大于

14.7mm2,故合格。

3、采煤機組電纜的選擇及校驗3.1按長時允許載流量選擇校驗

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

選用MYPTJ型3*150mm2+1*50mm2+3*6mm2電纜,長460M,其載流量為445A,大于327.8A,滿足要求。4.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

網(wǎng)絡允許的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V

該支線電纜中的電壓損失為

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ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于265V,滿足要求。4.3根據(jù)采煤機起動時進行校驗

根據(jù)煤機的工作狀況,截割電機起動時電壓損失最大,因此只計算此種工作狀況即可。依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。

起動電流I=5*2*610/(1.732*3.3*0.7)=1524.6A電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

5、前部刮板運輸機電纜的選擇及校驗5.1選擇其頭部電機高速時的電纜5.1.1按長時允許載流量選擇校驗

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

選用UCP型3*70mm2電纜,長度為460M,其載流量為205A。大于176.0A,

9

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滿足要求。

5.1.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于265V,滿足要求。

5.1.3根據(jù)前部運輸機起動時進行校驗

根據(jù)工作狀況,前部運輸機電機起動時電壓損失最大,因此只計算此種工作狀況即可。依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。

起動電流I=5*700/(1.732*3.3*0.7)=880A電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

5.2選擇其頭部電機低速時的電纜

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5.2.1按長時允許載流量選擇校驗

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

選用UCP型3*70mm2電纜,長度為460M,其載流量為205A,大于87.4A,滿足要求。

5.2.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于265V,滿足要求。5.2.3根據(jù)前部運輸機起動時進行校驗

根據(jù)工作狀況,電機起動時電壓損失最大,因此只計算此種工作狀況即可。依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。

起動電流I=5*350/(1.732*3.3*0.7)=437.4A電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

5.3前部運輸機尾部電機電纜選擇與頭部電機的選擇一樣,高速運轉時的電纜

選UCP-3*70mm23.3KV型,低速運轉時選UCP-3*70mm23.3KV型。只是其長度發(fā)生變化,為200M。

6、后部運輸機的的電纜選擇與前部運輸機一致。7、轉載機電纜的選擇及校驗

7.1轉載機電機(高速時)的持續(xù)工作電流為其額定電流:In=700/(1.732*3.3*0.7)=175A

選用UCP型3*70mm2電纜,長480M,其載流量為205A,大于175A,滿足要求。

7.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

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電壓損失小于265V,滿足要求。7.3根據(jù)轉載機起動時進行校驗

由于轉載機起動時電壓損失最大,依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I=5*175=875A

電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

7.4轉載機電機(低速時)的持續(xù)工作電流為其額定電流:In=350/(1.732*3.3*0.7)=87.48A

選用UCP型3*70mm2電纜,長480M,其載流量為205A,大于87.48A,滿足要求。

7.5按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于265V,滿足要求。7.6根據(jù)轉載機起動時進行校驗

由于轉載機起動時電壓損失最大,依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I=5*87.48=437.4A

電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

=4.42%<25%滿足要求8、破碎機電纜的選擇及校驗

8.1破碎機電機的持續(xù)工作電流為其額定電流:

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

選用UCP型3*70mm23.3KV電纜,長480M,其載流量為205A,大于99.9A,滿足要求。

8.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=3400-(3300*95%)=265V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

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cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于265V,滿足要求。8.3根據(jù)破碎機起動時進行校驗

由于破碎機起動時電壓損失最大,依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I=5*99.9=499.5A

電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

9、泵站電機電纜的選擇及校驗

泵站中含三臺乳化液泵電機及及兩臺清水泵電機,其中乳化液泵電機功率均為250KW,清水泵電機功率均為132KW,需分別選擇電纜,但選擇原則一樣。9.1乳化液泵電機電纜的選擇:9.1.1乳化液泵電機的額定電流為

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

選用UCP型3*70mm2,1.2KV電纜三條,分別長50M、55M、60M,其載流量為205A,大于180.9A,滿足要求。9.1.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=1200-(1140*95%)=117V支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于117V,滿足要求。9.1.3根據(jù)乳化液泵電機起動時進行校驗

由于乳化液泵電機在起動時電壓損失最大,依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I=5*180.9=904.4A

電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

9.2清水泵電機電纜的選擇9.2.1清水泵電機的額定電流為

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

選用UCP型3*35mm2電纜二條,分別長65M、70M,其載流量為148A,大于95.5A,滿足要求。

9.2.2按正常運行時的電壓損失進行校驗

允許網(wǎng)絡的電壓損失為ΔU=1200-(1140*95%)=117V

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支線電纜中的電壓損失為

ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un式中:L支線電纜的實際長度KM

In電動機的額定電流APn電動機的額定功率WUn電網(wǎng)的額定電壓V

R0、X0支線電纜單位長度的電阻和電抗Ω/KM

cosφ、sinφ、tgφ電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值ΔU2=3In*L(R0cosφ+X0sinφ)=Pn*L(R0+X0tgφ)/Un

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

電壓損失小于117V,滿足要求。9.2.3根據(jù)清水泵電機起動時進行校驗

由于清水泵電機在起動時電壓損失最大,依照規(guī)定,起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I=5*95.5=477.5A

電壓損失ΔU%=3IL(R0cosφ+X0sinφ)/(10Un)

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

10、運煤通道電機電纜的選擇四、高低壓開關柜及組合開關的選擇1、中央變電所高壓開關柜的選擇

供后部運輸機、破碎機、轉載機和泵站系統(tǒng)干線電纜的長時工作電流為:Ig=S/(3*Up)=2628.6/(1.732*10)=151.76(A)

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選擇中央變電所內(nèi)的G-5號高壓饋出線柜(供前部運輸機和、采煤機和泵站)和G-26號高壓饋出線柜(供后部運輸機、轉載機、破碎機),其額定電流均為400A,滿足要求。

2、供90102工作面主運順槽膠帶機高壓開關柜的選擇90102工作面主運順槽膠帶機長時工作電流為: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)

考慮到可靠性,選擇中央變電所內(nèi)的G-21號高壓出線柜,其額定電流為150A,滿足要求。

3、移動變壓器高低壓開關的選擇

移動變壓器高壓側開關和低壓側開關均配置山東泰安眾誠高低壓側。4、控制采煤機、前部運輸機、泵站;后部刮板機、轉載機、破碎機的選擇

低壓真空啟動器選用組合開關。其中,控采煤機、前部運輸機的組合開關選用型號為QJZ-2*400/3300S(額定電壓3.3KV,8組合)型,泵站開關型號為QJS-2*400/1140S,分別由不同的移動變壓器(型號為KBSGZY-2000/10/3.4,2臺、KBSGZY-1250/10/1.14)供電,互不影響。根據(jù)各個負荷的額定電流選擇組合開關中的分開關(啟動器)。

4.1、控采煤機的開關選用額定電流為450A啟動器一臺(另外一臺450A啟動器為備用,采煤機額定電流為327.8A);

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4.2、控前部運輸機高低速(包括機頭和機尾電機)的開關選用額定電流為200A啟動器四臺(高速時額定電流為176A)。

4.3、控后部運輸機高低速(包括機頭和機尾電機)的開關選用額定電流為300A啟動器四臺(低速時額定電流為93.7A)??睾蟛窟\輸機、轉載機高低速、破碎機的組合開關選用QJZ-2*400/3300S(額定電壓3.3KV,8組合)型,由一臺KBSGZY-3150/10/3.4型移動變壓器供電,4.4、轉載機高低速電機選取300A磁力開關。4.5、破碎機開關選用額定電流為200A啟動器。

4.6、控泵站系統(tǒng)的組合開關選用型號為QJZ-2*400/1140S(額定電壓1.2KV,8組合),控乳化液泵電機的開關選用額定電流為400A啟動器三臺(乳化液泵電機額定電流為180.9A)。

4.7、控清水泵電機的開關選用額定電流為160A啟動器二臺(清水泵電機額定電流為95.5A),一臺啟動器備用。以上組合開關均由上海阿蘭維斯特公司提供。

5、其它低壓真空開關啟動器均選用BQD-()/1140/660型,其額定電流根據(jù)實際狀況確定。五、短路電流計算:

1、從中央變電所G-5、G-26高壓饋出柜饋出的二條至90102工作面開關列車的高壓電纜末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為:IK(2)=10000/(20.58592?0.18632)

=8130.1A

2、從中央變電所G-21高壓饋出柜饋出的一條至90102主運順槽高壓電纜末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為:

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IK(2)=10000/(20.1472?0.0362)

=11792.5A

3、從組合開關至采煤機的電纜末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):

IK(2)=3400/(20.086452?0.026252)

=18826.6A

5、從組合開關處至前部運輸機機頭電機(高速)的電纜在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=3400/(20.13842?0.03122)

=11983.5A

因組合開關至前部運輸機機尾電機(高速)的電纜長度更短,其發(fā)生短路時短路電流更大,故不予計算。

5、從組合開關處至前部運輸機機頭電機(低速)的電纜在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=3400/(20.27322?0.03362)

=6176.3A

因組合開關至前部運輸機機尾電機(低速)的電纜長度更短,其發(fā)生短路時短路電流更大,故不予計算。

6、后部運輸機電纜的短路電流計算與前部運輸機一致。

7、從組合開關處至轉載機電機的電纜在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=3400/(20.19642?0.0322)

=8543.1A

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8、從組合開關處至破碎機電機的電纜在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=3400/(20.307352?0.03782)

=5553.8A

9、從組合開關處至乳化液泵電機的電纜(最長者)在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=1200/(20.047252?0.01172)

=12326.1A

10、從組合開關處至清水泵電機的電纜(最長者)在其末端發(fā)生兩相短路時的短路電流為(移動變電站至組合開關的距離忽略不計):IK(2)=1200/(20.102452?0.01262)

=5812.7A

六、開關柜、移動變電站、組合開關整定

整定原則是根據(jù)負荷電流的大小對高低壓開關進行整定。

過載整定:依照設備的額定電流的1-1.1倍進行整定。動作時間根據(jù)實際狀況確定,不大于12秒。

短路整定:依照設備的額定電流的6-8倍進行整定。動作為速斷。1.中央變電所G-5、G-26號高壓饋出線柜的整定

此兩個高壓柜是用來保護從本柜饋出的兩條高壓電纜,在從本柜饋出至90102工作面移動變電站高壓側這段電纜是其保護的范圍。在此范圍內(nèi)發(fā)生短路故障、接地故障以及其它故障時,保護應可靠動作。

G-5柜(額定電流為400A)整定:Ι段為速斷保護,動作電流值整定為60.00A,動作時間為0.01S。Ⅱ段為Ι段的后備保護,兼作過載保護,動作電流值為

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4.5A,動作時間為5.50S。

G-26柜(額定電流為400A)整定:Ι段為速斷保護,動作電流值整定為55.00A,動作時間為0.01S。Ⅱ段為Ι段的后備保護,兼作過載保護,動作電流值為4.0A,動作時間為5.50S。

2.中央變電所G-21號柜(額定電流150A)90102工作面主運順槽皮帶機頭整定:Ι段為速斷保護,動作電流值整定為60.00A,動作時間為0.01S。Ⅱ段為Ι段的后備保護,兼作過載保護,動作電流值為3.0A,動作時間為5.50S。3.移動變電站開關的整定

3.13150KVA移動變電站開關的整定(后部運輸機、轉載機、破碎機)

一次側過載延時按所擔負設備的額定電流的1倍整定。其所帶設備全部正常運行時,該變壓器的一次側額定電流為:Ie=151.7A故Igz=151.7A

二次側短路整定取額定電流值的8倍,即Idz=8*151.7*10/3.3=3677A3.2、2000KVA移動變電站開關(供采煤機)的整定

一次側過載延時按所擔負設備的額定電流的1倍整定。采煤機在正常運行時,反映在該變壓器的一次側額定電流為:Ie=107A故Igz=107A

二次側短路整定取額定電流值的8倍,即Idz=8*107*10/3.3=2616A整定值取為3200A。

3.3、1250KVA變電站開關的整定(泵站)

一次側過載延時按所擔負設備的額定電流的1倍整定。所帶設備全部正常運行時,反映在該變壓器的一次側額定電流為:Ie=45.8A故Igz=45.8A

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二次側短路整定取額定電流值的6倍,即Idz=6*45.8*10/1.14=2410.5A5.組合開關的整定

5.1組合開關中控煤機起動器整定

過負荷整定:按采煤機總額定電流整定Igz=ΣIe=327.8A

短路整定:按采煤機總額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*327.8=2622A

5.2組合開關中控前部運輸機頭部電機高速啟動器整定

過負荷整定:按前部運輸機(機頭電機高速)額定電流整定Igz=Ie=176.0A

短路整定:按前部運輸機(機頭電機高速)額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*176.0=1408.0A

5.3組合開關中控前部運輸機頭部電機低速啟動器整定

過負荷整定:按前部運輸機(機頭電機低速)額定電流整定Igz=Ie=93.7A

短路整定:按前部運輸機(機頭電機低速)額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*93.7=749.6A

5.4組合開關中控前部運輸機尾部電機、后部運輸機頭部電機及尾部電機的啟動

器整定與控前部運輸機啟動器一致。5.5組合開關中控轉載機(高速)啟動器整定過負荷整定:按轉載機高速時的額定電流整定Igz=Ie=175A

短路整定:按轉載機高速時額定電流8倍整定

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Idz=8*ΣIe=8*175=1400A

5.6組合開關中控轉載機(低速)啟動器整定過負荷整定:按轉載機高速時的額定電流整定Igz=Ie=87.48A

短路整定:按轉載機高速時額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*87.48=699.8A5.7組合開關中控破碎機啟動器整定過負荷整定:按破碎機額定電流整定Igz=Ie=99.9A

短路整定:按破碎機額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*99.9=799.2A5.8組合開關中控乳化液泵電機啟動器整定

過負荷整定:按單臺乳化液泵電機的額定電流整定Igz=Ie=180.9A

短路整定:按單臺乳化液泵電機額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*180.9=1447.2A5.9組合開關中控清水泵電機啟動器整定

過負荷整定:按單臺清水泵電機的額定電流整定Igz=Ie=95.5A

短路整定:按單臺清水泵電機額定電流8倍整定Idz=8*ΣIe=8*95.5=764A

6.90102主運順槽皮帶機高壓斷路器柜及高壓接觸柜(皮帶啟動柜)整定根據(jù)主驅動電機的額定電流進行整定,IN=450/(1.732*10*0.7)=37.12(A),電

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機啟動柜Igz=40A,Idz=320A,主斷路器柜Igz=120A,Idz=960A。七、靈敏度校驗

1.變電所G-5號高壓饋出線柜靈敏度校驗

IK(2)/Idz=8130.1/2400=3.39>1.2故滿足要求。2.中央變電所G-26號高壓饋出線柜靈敏度校驗

3.IK(2)/Idz=8130.1/3000=2.71>1.2故滿足要求。4.中央變電所G-21號高壓饋出線柜靈敏度校驗

IK(2)/Idz=11792.5/1800=6.55>1.2故滿足要求。5.控煤機啟動器保護整定的靈敏度校驗

IK(2)/Idz=18826.6/2622=7.18>1.2故滿足要求。7.控前部運輸機頭部電機(高速)啟動器保護整定的靈敏度校驗IK(2)/Idz=11983.5/749.6=15.9>1.2故滿足要求。8.控前部運輸機尾部電機(高速)起動器保護整定的靈敏度校驗

至前部運輸機尾部電機的電纜較至前部電機的電纜要短,因此,發(fā)生短路時短路電流要較頭部電機大,其靈敏度要大于15.9,故滿足要求。9.控前部運輸機頭部電機(低速)啟動器保護整定的靈敏度校驗IK(2)/Idz=6176.3/749.6=8.24>1.2故滿足要求。10.控前部運輸機尾部電機(低速)起動器保護整定的靈敏度校驗

至前部運輸機尾部電機的電纜較至前部電機的電纜要短,因此,發(fā)生短路時短路電流要較頭部電機大,其靈敏度要大于8.24,故滿足要求。11.同樣,后部運輸機電機起動器的保護整定的靈敏度也滿足要求。12.控轉載機電機起動器保護整定的靈敏度校驗

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IK(2)/Idz=8543.1/1400=6.1>1.2故滿足要求13.控破碎機電機啟動器保護整定的靈敏度校驗

IK(2)/Idz=5553.8/799.2=6.95>1.2故滿足要求14.控乳化液泵電機起動器保護整定的靈敏度校驗

IK(2)/Idz=12326.1/1447.2=8.52>1.2故滿足要求15.控清水泵電機起動器保護整定的靈敏度校驗IK(2)/Idz=5812.7/764=7.61>1.2故滿足要求

16.3150KVA移動變電站保護整定的靈敏度校驗(取其所帶負荷末端發(fā)生兩相短路時的最小電流校驗,為破碎機電纜末端發(fā)生短路時)IK(2)/Idz=5553.8/4998.4=1.11

由于該靈敏度稍低,故需增大破碎機電纜截面積,使用3*70同型號電纜。17.2000KVA移動變電站(供采煤機)保護整定的靈敏度校驗

IK(2)/Idz=18826.6/3200=5.88>1.2故滿足要求

18.3150KVA移動變電站(供后部運輸機)保護整定的靈敏度校驗(取其所帶負荷末端發(fā)生短路時的最小電流校驗)

IK(2)/Idz=6176.3/2799.1=2.21>1.2故滿足要求

19.1250KVA移動變電站保護整定的靈敏度校驗(取其所帶負荷末端發(fā)生短路時的最小電流校驗)

IK(2)/Idz=5812.7/4182=1.39>1.2故滿足要求20.630KVA移動變電站保護整定的靈敏度校驗

IK(2)/Idz=11792.5/1592=7.4>1.2故滿足要求

八、開關列車照明

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電源引自KBSGZY-500/10/0.66變壓器,變壓器負荷接一臺BQD-400饋電開關及一臺ZXZ-4.0照明綜合保護裝置。90102巷道頂部安裝30盞127V、70W防爆熒光燈。九、通信及控制

工作面通信及控制采用天津華寧電子設備廠生產(chǎn)的KTC-101型通信設備。十、主運順槽皮帶保護及控制

主運順槽皮帶集中控制及保護采用天津華寧電子設備廠生產(chǎn)的皮帶保護及上海煤科院CST驅動系統(tǒng)配套。十一、供電系統(tǒng)圖見附圖。

表一整定、短路電流計算及靈敏度校驗表設備名稱用途最小兩相短路電流值(A)高壓饋出柜(G-5柜)中央變電所饋出90102工作面高壓饋出柜(G-26柜)中央變電所饋出至90102工作面高壓饋出柜(G-21柜)中央變電所饋出至90102主運順槽移動變電站供后部運輸機、轉載機、破碎機KBSGZY-3150/10/3.4移動變電站供前部運輸機、采煤機KBSGZY-2000/10/3.4;2臺移動變電站供乳化液泵及清水泵KBSGZY-1250/10/1.2移動變電站真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關真空組合開關低壓供電KBSGZY-630/10/0.66控采煤機QJZ-2*400/3300S控前部運輸機QJZ-2*400/3300S控前部運輸機QJZ-2*400/3300S控后部運輸機QJZ-2*400/3300S控后部運輸機QJZ-2*400/3300S控前部運輸機QJZ-2*400/3300S控前部運輸機QJZ-2*400/3300S控后部運輸機QJZ-2*400/3300S控后部運輸機QJZ-2*400/3300S控轉載QJZ-2*400/3300S控破碎機QJZ-2*400/3300S控乳化液泵電機18826.618826.611983.5大于11983.511983.5大于11983.56176.3大于6176.36176.3大于6176.38543.15553.81

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