采面供電設(shè)計(共16頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上播土采區(qū)1307采面供電設(shè)計計算一、 概述該采煤工作面位于播土工業(yè)廣場以東約2100m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

2、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）。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。序號設(shè) 備名 稱設(shè) 備型

3、號電 機(jī)功 率臺數(shù)電 壓等 級1采煤機(jī)MG300/730WD730KW11140V2采面輸送機(jī)SGZ960/800800KW11140V3乳化泵GRB315/31.5200KW21140V4噴霧泵BPW315/16K125KW21140V5轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ960/250250KW11140V6破碎機(jī)PCM200200KW11140V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=KXPe/COSpj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。COSpj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

4、據(jù)12307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1140V。A組負(fù)荷為：WG-300/

5、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。現(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=KXPe/ COSpj =

6、0.74×450/0.74=450（KVA）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COSpj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KBSGZY500/10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=KXPe/COSpj=0.58×1055/0.65=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

7、定功率COSpj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KBSGZY1000/10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=KXPe/ COSpj =0.70×750/0.65861（KVA）式中KX需用系數(shù)KX=0.4+0.6×Pmax/Pe=0.4+0.6×400/800=0.70Pmax為該組負(fù)荷中最大功率電動機(jī)的額定功率COSpj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KBSGZY1000/10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)荷側(cè)處于備用

8、狀態(tài)。 由于本單位有KBSGZY1000/10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

9、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。電纜用途電纜名稱電纜規(guī)格長時允許電流（A）額定電壓（V）長度（M）供采煤機(jī)采掘機(jī)用屏蔽電纜MYCP3×9525011402×450供轉(zhuǎn)載機(jī)采掘機(jī)用屏蔽電纜MYPC3×702051140100供破碎機(jī)采掘機(jī)用屏蔽電纜MYCP3×702051140150供乳化泵采掘機(jī)用屏蔽電纜MYCP3×70205114050供噴霧泵采掘機(jī)用屏蔽電纜MYCP3×70205114040供采面溜子采掘機(jī)用屏蔽電纜MYCP3×95

10、25011402×4501. 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/31/2Ue COS=194.25250AMYJV226/10KV3*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。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。2. 高壓電纜截面的校驗按公式:U%=31/2IaL1(R0COSX0Sin)/10Ue=1.732×194.25×1.7（0.

11、3×0.70+0.08×0.72）/10×10000=0.01530.07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）；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、X0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

12、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=KXPE/31/2 Ue COS=0.65×730×1000/31/2×1140×0.65=341.3A<250×2AIn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。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95mm2截面的雙根電纜做采煤機(jī)電源線能滿

13、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= KXPE/31/2 Ue COS=0.65×800×1000/31/2 ×1140×0.72=365.8A<345×2AIn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= KXPE/31/2 Ue COS=0.65

14、×200×1000/31/2 ×1140×0.65=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70mm2截面的單根電纜做乳化泵供電電滿足要求。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= KXPE/31/2 Ue COS=0.65×125×1000/31/2 ×1140×0.65=63.3A<205AIn電纜中通過的實際工作電流，A.Pe電纜所帶

15、負(fù)荷的額定功率之和,125KW.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70mm2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)；Pca線路有用功率計算值

16、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)起動時的校驗計算按公式: U=U1+U2=80AU1=0.0

17、1 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=80/1140=0.07

18、，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*Ig一回路：IZ =125*0.66=82.5A 整定為：99A 二回路：IZ =200*0.66=132A 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*Ig一回路：IZ =

19、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)過載電流整定根據(jù)：IZ=P*Ig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=

20、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*Ig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。a) 1#組合開關(guān)：一回路噴霧

21、泵電纜換算長度LH=40*0.73=29.2m ，查表得Id2=5980A。短路整定=8IZ=8*82.5=660A，取700A。靈敏度校驗KM= Id2/IZ=8.5421.2 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KM= Id2/IZ=5.941.2 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= Id2/IZ=7.081.2 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=4.201.2 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= Id2/IZ=5.921.2 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