掘進(jìn)工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算

1、山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)野川煤業(yè)運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面供 電 設(shè) 計(jì) 及 保 護(hù) 整 定 野川煤業(yè)機(jī)電科王斌超2014/10/19、運(yùn)輸巷掘進(jìn)面供電設(shè)計(jì)運(yùn)輸巷掘進(jìn)面配電系統(tǒng)圖附后:、主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì):名 稱規(guī)格型號(hào)功 率(KW)工作電壓(V)備注掘進(jìn)機(jī)P EBZ-1602351140膠帶輸送機(jī)SSJ/2 X 552X 5511402部刮板輸送機(jī)SGB-620/40401140調(diào)度絞車JD-111.41140小水泵BQS15-70-7.57.51140合計(jì)403.9、移動(dòng)變電站選擇計(jì)算移動(dòng)變電站的選擇一般放在工作面的風(fēng)巷內(nèi)，應(yīng)考慮: 所處巷道內(nèi)便于運(yùn)輸、頂?shù)装鍡l件良好、無淋水； 盡量靠近大的用電設(shè)備，有條件的情況

2、下，盡可能與液 壓泵站聯(lián)合布置； 距離采區(qū)變電所盡可能近，以減少高壓電纜長度。負(fù)荷分配：(1) 移動(dòng)變電站負(fù)荷：膠帶輸送機(jī) 2X 55KW刮板輸送 機(jī)40KW 掘進(jìn)機(jī) 235KW 調(diào)度絞車 11.4KW 小水泵 7.5KW 共計(jì)：403.9KW。容量計(jì)算：視載功率 SzPe K z /cos式中： Sz視載功率Pe變壓器供電設(shè)備額定功率之和cos 電 動(dòng)機(jī) 的 平 均 功 率 因 數(shù)取0.85K z需用系數(shù)K z 0.4 0.6 Pmax / Pe電力負(fù)荷計(jì)算Sz Pe Kz /cos 403.9 0.64/0.85 304KVAKz 0.4 0.6 160 / 403.9 0.64故運(yùn)輸掘進(jìn)

3、供電選用變壓器400KVA能符合要求，（2）掘進(jìn)工作面局扇專用變壓器負(fù)荷:2X 30KW 2 臺(tái)SzPe Kz /cos 120 0.55/ 0.85 77.6KVAK z 0.4 0.6 30 / 120 0.55故根據(jù)實(shí)際情況掘進(jìn)工作面專用變壓器200KVA符合要求。三、供電電纜的選擇計(jì)算及校驗(yàn)一高壓電纜選擇計(jì)算及校驗(yàn)1、 供電高壓電纜的型號(hào)選用：MYJV22系列聚氯乙烯交聯(lián) 鎧裝電纜。2、 按長時(shí)工作電流選擇電纜截面。線路中最大長時(shí)工作 電流為ln=Sn/ 3 Ue=304/1.732 X 10=17.6Aln=Sn/ 3 ue=77.6/1.732 X 10=4.5A動(dòng)力變壓器選用MY

4、JV22 3X 35聚氯乙烯交聯(lián)鎧裝電纜(Ip=158A>15.9A)滿足要求，變電所供電至此變壓器共需電 纜 400m。風(fēng)機(jī)專用變壓器選用 MYJV223X 25聚氯乙烯交聯(lián)鎧裝電 纜(Ip=125A>4.5A)滿足要求，變電所供電至此變壓器共需 電纜400m。3、按正常運(yùn)行時(shí)網(wǎng)絡(luò)電壓損失校驗(yàn)電纜截面。(1)咼壓電纜的電壓損失。U%3 IL(Rb cos Xb sin )/10UN=1.732 X 17.6 X 0.4(0.027 X 0.85+0.141 X 0.527)/100=0.11%v5%(37V<500V)線路電壓損失滿足要求。<二 >低壓電纜選擇計(jì)

5、算及校驗(yàn)1、按長時(shí)工作電流選擇電纜截面。2、 按正常運(yùn)行時(shí)電纜網(wǎng)絡(luò)末端電壓不低于額定電壓95% 的原則，對(duì)于1140V (660V)電網(wǎng)用下式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中允許的最 大電壓損失。Vy V2N 0.95V N 690660 95%63V/1200 1140 95%117V低壓電網(wǎng)各部分的電壓損失按下式計(jì)算Uz Kf Pe Lz 1000/Ue D Sz djUg Kf Pe Lg 1000/Ue D Sg djdj電動(dòng)機(jī)的效率取95%Ub3 G RbcosXbsin SSJ800/2 X 55膠帶輸送機(jī)電纜選擇膠帶輸送機(jī)：2X 55KW 電流：2 X 36A主干線選用 MYP 3X 70+1 X 2

6、5型電纜 L 為400mVg Kf Pe L 1000/Ve D Sz dj=1000X 403.9 X 400/1140 X 53X 70X 0.95=40VUz Kf Pe Lz 1000/Ue D Sz dj=1000X 110X 20/1140 X 53X 25 X 0.95=1.53VUb 3 Ica Rb cos XbSinS Rb cosXb sin /U e=304 X (0.85 X 0.027+0.53 X 0.141)/1.14=26VUy Ug Uz Ub 40 1.53 2667.53 117V膠帶輸送機(jī)電纜電壓損失滿足要求 SGB-620/40刮板輸送機(jī)電纜選擇刮板

7、輸送機(jī)：40KW電流：26A選用 MYP 3X 25+1 X 16型電纜 L 為50mVz 1000 Kf Pe Lz/D S=1000 X 40 X 50/1140 X 53 X 25 X 0.95=1.4VU y U g U z U b 40 1.4 26 67.4 117V 刮板輸送機(jī)電纜電壓損失滿足要求 掘進(jìn)機(jī)電纜選擇 掘進(jìn)機(jī)：（ 160+75）選用 MYP 3X 70+1 X 25型電纜 L 為800m掘進(jìn)機(jī)電纜電壓損失校驗(yàn)Vz 1000 K f Pe Lz/ D S=1000X235X800/1140X53X70X0.95=46VU y U z U g U b 46 40 26 1

8、12 117V四、高壓開關(guān)的選擇計(jì)算與整定（1）采區(qū)變電所 9#高壓開關(guān)所供掘進(jìn)工作面變壓器高壓 最大長時(shí)工作電流為 17.6A ,根據(jù)實(shí)際情況可選用額定電流為 200A的PBG200-10型高壓真空隔爆開關(guān).（2）高壓開關(guān)所供掘進(jìn)工作面局扇專用變壓器高壓最大 長時(shí)工作電流為 4.5A ，根據(jù)實(shí)際情況可選用額定電流為 100A 的PBG100-10型高壓真空隔爆開關(guān).（3）短路電流計(jì)算。KBSGZY-400/10 移變至采區(qū)變電所采用 MYJV22 10KV 3X35 電纜 400m,掘進(jìn)用KBSGZY-400/10變壓器出口短路電流：變壓器二次電壓1140V容量400KVA系統(tǒng)短路容量按30

9、MVA計(jì)算查表得：系統(tǒng)電抗 Xx=o.o48 Q高壓電纜Lg =400m查表MYJV22-3*35型礦用聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝交聯(lián)電力 電纜電阻、電抗：R0 =0.6*0.4=0.24 Qxo=o.o8*O.4=O.O68 Q折算到低壓側(cè)電阻為：2Rgi Lg Ro/Kb =0.24/69=0.0035 QXgi Lg x0/k=0.068/69=0.00099 QKBSGZ Y-400/10型變壓器阻抗查表得：=0.027 Q Xb=0.141 QR Rg1/Kb2 & =0.0035+0.027=0.0305 Q2X XgJKb Xb Xx=0.00099+0.141+0.048=0

10、.18999 qid? Ue/2 P2 X2 1200/2.0.030$ 0.189992 3125A折算到高壓側(cè)id1 3125/8.3 377A掘進(jìn)機(jī)電機(jī)處短路時(shí)兩相短路電流掘進(jìn)機(jī)電控箱至移變低壓總饋采用MCP% 70+1 X 25電纜850m,換算至低壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)電纜長度LH=621m,查表得：(2)id0=1620A(4) 變電所掘進(jìn)動(dòng)力用高壓真空開關(guān)保護(hù)定值計(jì)算采區(qū)變電所 9#高壓配電裝置保護(hù)整定由開關(guān)選擇計(jì)算知 9#配電裝置最大長時(shí)工作電流I=17.6A ，該配電裝置額定電流 Ie=200A ，則長延時(shí)過載保護(hù)整 定為 I=17.6/200=0.088故長時(shí)過載整定保護(hù)倍數(shù)取0.1倍l

11、z=0.1le=0.1 x200=20A短路保護(hù)整定計(jì)算ld=20 x 8=160Ald/le=377/160=2.3>1.2滿足要求（5）風(fēng)機(jī)用 KBSGZY-200/1 0變壓器出口短路電流 : 變壓器二次電壓 660V 容量 200KVA 系統(tǒng)短路容量按30MVA計(jì)算查表得：系統(tǒng)電抗 Xx=o.oi59 Q高壓電纜 Lg =400m查表MYJV22-3*25型礦用聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝交聯(lián)電力 電纜電阻、電抗：Ro =0.84*0.4=0.336 Q Xo =0.08*0.4=0.068 Q折算到低壓側(cè)電阻為：2Rg1 Lg R0/Kb =0.336/210=0.0016 Q2Xg1

12、 Lg X0/Kb =0.068/210=0.00032 QKBSGZ 丫-200/10型變壓器阻抗查表得：Rb=0.021 Q Xb =0.093 QRg1/Kb2Rb =0.0016+0.021=0.02262XgJKbXb Xx=0.00032+0.093+0.0i59=0.i0922ld0)Ue/2、P2 X2690/2 0.022620.1092222654A折算到高壓側(cè)ld1 2654/14.5 183A風(fēng)機(jī)電機(jī)處短路時(shí)兩相短路電流風(fēng)機(jī)饋電開關(guān)至風(fēng)機(jī)移變低壓總饋采用MYP< 50+1 X 25電纜400m,風(fēng)機(jī)控制開關(guān)至風(fēng)機(jī)饋電開關(guān)電纜采用MYX25+1 X 10電纜20m,

13、風(fēng)機(jī)電機(jī)至風(fēng)機(jī)控制開關(guān)電纜采用 MYX 10+1 X 6電纜20m換算至低壓側(cè)標(biāo)準(zhǔn)電纜長度 LH=486m查表(2)得：Id0 =1199A(6) 變電所風(fēng)機(jī)用高壓真空開關(guān)保護(hù)定值計(jì)算采區(qū)變電所4、5#高壓配電裝置保護(hù)整定由開關(guān)選擇計(jì)算知 4、5#配電裝置最大長時(shí)工作電流I=4.5A，該配電裝置額定電流le=100A，則長延時(shí)過載保護(hù)整定為 1=4.5/100=0.045故長時(shí)過載整定保護(hù)倍數(shù)取0.05倍Iz=0.05Ie=0.05 X100=5A短路保護(hù)整定計(jì)算Id=5 X 8=40AId/Ie=183/40=4.5>1.2滿足要求運(yùn)輸巷掘進(jìn)面風(fēng)機(jī) 200KVA移變低壓KBZ16-20

14、0總饋電開 關(guān)的保護(hù)整定過負(fù)荷保護(hù)整定I z Ie 62AIz/Ie 62 / 200 0.31 取 0.3 倍則 I z 0.3 I e 0.3 200 60A 短路保護(hù)動(dòng)作整定Idz I qe Ie 31 8 31 279AIdz/ Ie 279 / 200 1.4 取 2.0 倍Idz 2I e 2 200 400A(2)風(fēng)機(jī)移變低壓處I d(20) =2654A靈敏度校驗(yàn)I d(20) /Idz 2654 / 400 6.6 1.2 靈敏度滿足要求 FBDNO7.1 風(fēng)機(jī)控制開關(guān) QBZ-120(F) 保護(hù)整定I z Ie 62A五、低壓電氣設(shè)備保護(hù)整定計(jì)算 運(yùn)輸巷掘進(jìn)面 400KVA

15、移變低壓KBZ16-400總饋電開 關(guān)的保護(hù)整定過負(fù)荷保護(hù)整定I z Ie 36 2 26 7 141 5 251AIz/Ie 251/ 400 0.63 取 0.6 倍則 I z 0.6 I e 0.6 400 240A 短路保護(hù)動(dòng)作整定Idz I qe Ie 96 8 36 2 26 7 5 878AIdz /Ie 878 / 400 2.19 取 3.0 倍I dz 3I e 3 400 1200A移變低壓處 Id(20) =3125A 靈敏度校驗(yàn)I d(20) /Idz 3125 /1200 2.6 1.2 靈敏度滿足要求SSJ800/2 X 55膠帶輸送機(jī)控制開關(guān) QBZ-80保護(hù)整定 過負(fù)荷保護(hù)整定I z Ie 36ASGB-620/40 刮板輸送機(jī)電機(jī)控制開關(guān) QBZ-80 保護(hù)整定 過負(fù)荷保護(hù)整定I z Ie 26AJD-1 調(diào)度絞車控制開關(guān) QBZ-80 保護(hù)整定 過負(fù)荷保護(hù)整定I z Ie 7ABQS15-70-7.5 水泵控制開關(guān) QBZ-80 保護(hù)整定Iz le 5A（4）其余QBZ系列電磁啟動(dòng)器其整定值按公式Iz le整定，le為各臺(tái)開關(guān)所帶實(shí)際負(fù)荷的額定電流。六、運(yùn)輸巷掘進(jìn)低壓電氣設(shè)備整定值表地點(diǎn)開關(guān)型號(hào)電壓等級(jí)（V控制負(fù)荷（Kvy