綜采工作面供電設(shè)計編制大綱

綜采工作面供電設(shè)計編制大綱

及內(nèi)容要求內(nèi)容深度與編制要求：一、設(shè)計內(nèi)容深度要求1、綜采工作面供電設(shè)計，以考慮到工作面具備投產(chǎn)條件，即工作面形成初期正規(guī)完善的安全生產(chǎn)系統(tǒng)為前提，進(jìn)行綜采面供電設(shè)計。若工作面存在分階段或分期供電系統(tǒng)的，其它階段或期間的綜采面供電設(shè)計，不作為“綜采工作面設(shè)計階段”的設(shè)計內(nèi)容。在以后進(jìn)行相應(yīng)階段的綜采面供電設(shè)計，并按照本大綱及內(nèi)容要求執(zhí)行。2、在工作面生產(chǎn)系統(tǒng)形成前，機(jī)、風(fēng)巷的絞車、排水泵等660V以下設(shè)備的配置型號與數(shù)量難以確定。因此，此類設(shè)備的供電設(shè)計，不作為報送集團(tuán)公司審批的綜采工作面供電設(shè)計內(nèi)容。根據(jù)工作面生產(chǎn)需要單獨編制供電設(shè)計，由礦審批。3、工作面掘進(jìn)準(zhǔn)備期間的局部通風(fēng)供電設(shè)計，不作為“綜采工作面設(shè)計階段”的設(shè)計內(nèi)容。在工作面掘進(jìn)準(zhǔn)備開工前，要單獨編制供電設(shè)計，由礦審批。二、有關(guān)要求1、設(shè)計要保證先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠。2、電氣設(shè)備各種保護(hù)的計算、整定，嚴(yán)格按井下供電“三大細(xì)則”執(zhí)行。3、力求減少電纜的條數(shù)與長度，盡量減少回頭供電。4、橡套電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘1.1系數(shù)選擇，鎧裝電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘1.05系數(shù)選擇。5、綜采工作面的供電，從采區(qū)變電所、高壓開關(guān)出線開始計算，變電所內(nèi)的高壓開關(guān)遮斷容量、變流比和有關(guān)保護(hù)性能，由礦電管隊提供，以便供電系統(tǒng)形成后，再聯(lián)合整定。第一節(jié)工作面概況與設(shè)備選型配置一、工作面概況簡要說明與供電設(shè)計有關(guān)的工作面巷道情況。如工作面走向長度、是否布置軌道巷或巖石集中巷、機(jī)巷是否為機(jī)軌合一巷等機(jī)電設(shè)備安設(shè)條件等。二、工作面設(shè)備選型配置情況列表說明工作面機(jī)電設(shè)備選型配置情況。第二節(jié)供電系統(tǒng)的選擇確定一、供電變電所說明供電變電所。根據(jù)工作面巷道布置設(shè)計和采區(qū)變電所的分布情況，選擇確定供電變電所、供電系統(tǒng)。二、供電系統(tǒng)構(gòu)成說明供電系統(tǒng)構(gòu)成情況。主要包括供電變電所、高壓電纜敷設(shè)巷道路線、移動變壓站位置、控制開關(guān)（電纜）車位置以及主要用電點的供電路徑等。第三節(jié)負(fù)荷統(tǒng)計及移動變電站選擇一、統(tǒng)計工作面系統(tǒng)用電負(fù)荷根據(jù)工作面設(shè)備選型配置情況，分電壓等級列出用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表，標(biāo)明供電電壓等級、額定電流、功率、功率因數(shù)、型號、臺數(shù)等。負(fù)荷統(tǒng)計表設(shè)備名稱設(shè)備型號電機(jī)臺數(shù)額定功率（KW）額定電壓（V）額定電流（A）額定功率因數(shù)二、變壓器的選擇按下式計算：S二迅kx(KVA)cos①工P—變壓器所帶的總負(fù)荷，kw;eCOS巾一加權(quán)功率因數(shù)；K——需用系數(shù)，可按下式計算xk=0.4+0.6xPS—最大一臺電動機(jī)功率，kw根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計表按上式計算,合理選擇變壓器容量，確定移動變電站臺數(shù)。第四節(jié)電氣設(shè)備的選型根據(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)型號額定電壓（V）額定電流（A）備注第五節(jié)高壓電纜選擇與校驗一、按設(shè)計規(guī)定初選電纜規(guī)格、型號和長度二、按長時允許負(fù)荷電流選擇校驗電纜截面1、 向單臺或兩臺電動機(jī)供電的工作電流，可以取單臺電動機(jī)的額定電流或者兩臺電動機(jī)的額定電流之和。2、 向三臺及以上的電動機(jī)供電的電纜工作電流為:工Pxkx103—— e x fh v'3UCOS??耳e綜采工作面用電設(shè)備的需用系數(shù)按下式計算kk——0.4+0.6x s-工PEP—變壓器所帶的總負(fù)荷，eU—額定電壓，eP—變壓器二次側(cè)最大一臺負(fù)荷S加權(quán)功率因數(shù)COS巾平均效率耳要求所選高壓電纜I>1yfh三、按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗高壓電纜截面A電纜主芯截面）——仁<Ae（所選電纜的截面）jIjI—經(jīng)濟(jì)電流密度（可查表）j四、熱穩(wěn)定校驗電纜截面假定井下中央變電所6kv母線上的最大短路容量正好被限制在50MVA其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流為（各礦有所不同）：(3)g(3)gS當(dāng)綜采工作面離中央變電所較近時．可忽略這段電纜的阻抗，按下式求得變電所到綜采工作面移動變電站間高壓電纜的截面，即：AminCAminC式中t——短路電流的假想時間，即熱等效時間、考慮井j下的高壓過電流保護(hù)為連續(xù)動作，取假想時間為t=0.25s;jC——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A<Ae（所選電纜的截面）min五、按電壓損失效驗電纜截面第六節(jié)移動變電站負(fù)荷側(cè)電纜選擇與計算分別按3300V、1140V、660V系統(tǒng)順序選擇計算一、 按長時允許負(fù)荷電流與機(jī)械強(qiáng)度要求初選電纜截面二、 按允許電壓損失校驗或復(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X^U<^Uy.Ue（V）U（V）2n△Uy（V）660690631140120011733003450330600066006002、系統(tǒng)電壓損失計算采區(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)電動機(jī)端子之間總的電壓損失為：EAU=AU+AU+AUbgz

△U——變壓器內(nèi)部的電壓損失，b△U——電纜干線上的電壓損失，g△U——電纜支線上的電壓損失。z（1）變壓器內(nèi)部的電壓損失（AU）b式中：AU%=pUcos0+UxsinbR滬S/SbbeS――變壓器額定容量beS 變壓器計算負(fù)荷，bAUbAU%xEV b 2e-V100S=”eKxKVAb COS0K――需用系數(shù)按Kx=0.4+0.6Ps/印求

xeCOSo、Sino――變壓器負(fù)荷的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值:U――變壓器繞阻電阻壓降百分?jǐn)?shù)，RAPAP10Sbc%；△P變壓器短路損耗;U――變壓器繞阻電抗壓降百分?jǐn)?shù)，xUx二：U2—U2'k RU—變壓器阻抗壓降百分?jǐn)?shù)，可查資料（綜采技術(shù)手k冊或煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則）2）支線電壓損失△U「31L（RCOS?+XSinQz el 0 0式中：I——電動機(jī)額定電流；eL——電纜支線長度；ZR——支線電纜芯線單位長度的電阻；0X——支線電纜芯線單位長度的電抗；0COS?、Sin?——電動機(jī)的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值，查產(chǎn)品目錄；（3）干線上的允許電壓損失為△U=^U-^U-^Uygybz（4）按下式計算出干線電纜所需的最小截面且滿足下式要求：A二PLx103 <A（初選電纜截面）DUAU耳eeygP——通過電纜線的計算功率；L――電纜支線長度；U——電網(wǎng)額定電壓；eD――銅電纜芯線導(dǎo)電系數(shù)；耳 效率；3、按起動時的電壓損失校驗電纜截面第七節(jié)短路電流計算一、短路點的選定一般選定移動變電站高壓進(jìn)線端作為短路點，計算高壓短路電流；計算低壓短路電流時，短路點一般選在變壓器的二次母線上和低壓配電線路的首、末端。二、短路回路元件阻抗計算1、電源系統(tǒng)電抗電源系統(tǒng)電抗按下式計算：Ue2(Q)式中：U——移變二次側(cè)額定電壓2eS——采區(qū)變電所6KV母線短路容量，MVAd2、高壓電纜阻抗折算到低壓側(cè)電纜阻抗值按下式計算R二RoL(Q)干K2bX二XL(Q)干K2b式中R——高壓電纜的電阻(Q/km)0X——高壓電纜電抗(Q/km)0K——變壓器的變比b3、移動變電站阻抗值(可查資料沒有資料的按下式計算)電阻為：R=APU^(Q)bS2be電抗為：

10U%U10U%U2Sbe(□(□)△P 變壓器短路損耗；Ux%――變壓器電抗壓降百分?jǐn)?shù)，U%=W%》-(U%》x d rU%——變壓器阻抗壓降的百分?jǐn)?shù)dU%——變壓器電阻壓降的百分?jǐn)?shù)rAP

U%=——%

r10Sbe4、 低壓電纜阻抗按下式計算R=RL(Q)d0X=XL(Q)d05、 短路回路總阻抗按點計算各自的電阻值(工R)；電抗值也X)6、 兩相短路電流按下式計算UI⑵= 2e—d12應(yīng)R》+也X》三、圖表法計算短路電流1、 求電纜的換算長度2、 查表取兩相短路電流第八節(jié)熱穩(wěn)定和開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ炓?、低壓電纜熱穩(wěn)定校驗

二、高低壓開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ灳幪栭_關(guān)型號分?jǐn)嗄芰Ψ謹(jǐn)嘧畲箅娏餍ｒ灲Y(jié)論第九節(jié)過電流保護(hù)裝置的整定計算與校驗一、高壓配電裝置中過電流保護(hù)的整定1、工作面的高壓最大負(fù)荷電流為工Sbe——_bebe<3Ue所選礦用高壓隔爆配電裝置的額定電流為：I>Iebe2、過載保護(hù)的整定動作電流為I<nIbezden-過載整定倍數(shù)zdI-高壓隔爆配電裝置的額定電流e3、過流保護(hù)的整定動力變壓器在低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時，采用高壓配電裝置中的過電流保護(hù)裝置來保護(hù)，對于電磁式保護(hù)裝置，其一次電流整定值IdZ按下式選擇：dZI=1.2~1.4（i+k工I）dzKQexebI-容量最大的電動機(jī)的額定起動電流QeK-需用系數(shù),取0.5~1x工I-其余電動機(jī)之和eK-變壓器的變壓比b對于電子式高壓綜合保護(hù)器，按電流互感器二次額定電流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分級整定，其整定值按下式選擇：I+K工In>—Qe XeKIbge式中：n-互感器二次額定(5A)的倍數(shù)I-高壓配電裝置額定電流，Age4、靈敏系數(shù)校驗按移動變電站二次出線端的最小兩相短路電流來校驗，其靈敏系數(shù)為：k二竺±1.5合格nIe二、低壓配電裝置中過電流保護(hù)的整定1、過載保護(hù)動作電流整定其整定值I主要躲開額定負(fù)荷電流I，ze2、過電流速斷保護(hù)裝置動作電流整定其整定值I主要躲開最大工作電流。保護(hù)供電干線時，躲開最大z電動機(jī)的額定起動電流與其它正常運轉(zhuǎn)負(fù)荷額定電流之和，3、饋電開關(guān)對保護(hù)電纜干線的裝置按下式計算I>I+K工IzQexeI-過電流保護(hù)裝置的電流整定值zI-容量最大的電動機(jī)的額定起動電流QeK-需用系數(shù),取0.5~1x工I-其余電動機(jī)之和e4、 饋電開關(guān)對保護(hù)電纜支線的裝置按下式計算I>IzQeI-過電流保護(hù)裝置的電流整定值zI-容量最大的電動機(jī)的額定起動電流QeK-需用系數(shù),取0.5~1x工I-其余電動機(jī)之和e5、校驗饋電開關(guān)整定值按以上(3)、(4)公式計算出來的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗，應(yīng)符合下公式的要求：k二俎$1.5合格Iz6、磁力啟動器的整定磁力啟動器中電子保護(hù)器的過流整定值，按下公式選擇：I<IZeI-電子保護(hù)器的過流整定值，取電動機(jī)額定電流近似值，AZI-電動機(jī)的額定值e當(dāng)運行中電流超過I值時，即視為過載，電子保護(hù)器延時動作;Z當(dāng)運行中電流達(dá)到I值的8倍及以上時，即視為短路，電子保護(hù)Z器瞬時動作;7、校驗磁力啟動器的整定值按以上⑹公式計算出來的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗，應(yīng)符合下公式的要求：k二比>1?2合格8I

8、低壓隔爆型配電開