掘进工作面供电系统设计及计算

1、山西煤炭运销集团野川煤业运输巷掘进工作面供电设计及保护整野川煤业机电科王斌超2014/10/19一、运输巷掘进面供电设计运输巷掘进面配电系统图附后:、主要负荷统计:名 称规格型号功 率(KW)工作电压(V)备注掘进机FBZ-1602351140胶带输送机SSJ/2X 552X 5511402部刮板输送机SGB-620/40401140调度绞车JD-11140小水泵1140合计二、移动变电站选择计算移动变电站的选择一般放在工作面的风巷内，应考虑： 所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水； 尽量靠近大的用电设备，有条件的情况下，尽可能与液压泵站联合布置； 距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆

2、长度。负荷分配：(1)移动变电站负荷：胶带输送机2X 55KW、刮板输送机40KW、掘进机235KW、调度绞车、小水泵、共计:容量计算：视载功率SzPe K z/cos式中： Sz视载功率Pe变压器供电设备额定功率之和cos电动机的平均功率因数取K z 需用系数K z 0.4 0.6 Pmax / Pe电力负荷计算SzPe Kz/cos 403.9 0.64/ 0.85 304 KVAKz 0.4 0.6 160 / 403.9 0.64 故运输掘进供电选用变压器400KVA 能符合要求，（ 2）掘进工作面局扇专用变压器负荷:2X 30KW 2 台SzPe Kz /cos120 0.55 /

3、0.85 77.6KVAK z 0.4 0.6 30 /120 0.55 故根据实际情况掘进工作面专用变压器 200KVA 符合要求。三、供电电缆的选择计算及校验 一高压电缆选择计算及校验1、供电高压电缆的型号选用：MYJV22 系列聚氯乙烯交联铠装电缆。2、按长时工作电流选择电缆截面。 线路中最大长时工作电流 为 ln=Sn/ 3 ue=304/ x 10= In=Sn/ 3 Ue = x 10=动力变压器选用 MYJV22 3 x 35聚氯乙烯交联铠装电缆(Ip=158A>)满足要求，变电所供电至此变压器共需电缆400m。风机专用变压器选用MYJV22 3X 25聚氯乙烯交联铠装电缆

4、(Ip=125A>)满足要求，变电所供电至此变压器共需电缆400m。3、按正常运行时网络电压损失校验电缆截面。(1)咼压电缆的电压损失。U %3 IL(Rb cos Xbsin )/10UN= xxx +x /100=%<5%(37Vv500V)线路电压损失满足要求。<二 >低压电缆选择计算及校验1、按长时工作电流选择电缆截面。2、 按正常运行时电缆网络末端电压不低于额定电压95%的原 则,对于1140V (660V)电网用下式计算网络中允许的最大电压损失。Vy V2N 0.95V n 690660 95%63V /12001140 95%117V低压电网各部分的电压损

5、失按下式计算UzKfPe Lz 1000/Ue D SzdjUgKfPe Lg 1000/Ue D Sgdjdj电动机的效率取95%Ub3Ica Rb cosXbSin SSJ800/2X 55胶带输送机电缆选择胶带输送机：2X 55KW、电流：2X 36A主干线选用 MYP 3X 70+1 X 25型电缆 L为400mVgKfFeL 1000/VeDSzdj=1000 XX 400/1140 X 53 X 70 X =40VUzKfPeLz 1000/UeDSzdj=1000 X 110 X 20/1140 X 53 X 25 X =Ub 3 G Rb cos XbSinS Rb cos X

6、b sin /U e=304 xx +X /=26VUy UgUz Ub 40 1.53 26 67.53 117V胶带输送机电缆电压损失满足要求 SGB-620/40刮板输送机电缆选择刮板输送机：40KW、电流：26A选用 MYP 3X 25+1 X 16型电缆 L为50mVz 1000 Kf Pe Lz/D S=1000 x 40 x 50/1140 x 53 x 25 x =U y U g U z U b 40 1.4 26 67.4 117V刮板输送机电缆电压损失满足要求 掘进机电缆选择掘进机：（ 160+75）选用 MYP 3x 70+1x 25 型电缆 L 为 800m 掘进机电缆

7、电压损失校验Vz 1000 K f Pe Lz/ D S=1000x 235x 800/1140x 53x 70x=46VU y U z U g U b 46 40 26 112 117V四、高压开关的选择计算与整定（ 1 ）采区变电所 9#高压开关所供掘进工作面变压器高压最大 长时工作电流为，根据实际情况可选用额定电流为 200A 的 PBG200-1 0型高压真空隔爆开关 .（ 2）高压开关所供掘进工作面局扇专用变压器高压最大长时工作电流为4.5A，根据实际情况可选用额定电流为100A的PBG100-10型高压真空隔爆开关.（ 3）短路电流计算。KBSGZY-400/10移变至采区变电所采

8、用MYJV22 10KV 3X 35电缆 400m,掘进用KBSGZY-400/10变压器出口短路电流：变压器二次电压1140V容量400KVA系统短路容量按30MVA计算查表得：系统电抗Xx = q高压电缆Lg =400m查表MYJV22-3*35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装交联电力电缆电阻、电抗：R°=*= QXo=*= q折算到低压侧电阻为:Rg1 Lg R0 / Kb =69= Q2Xg1 Lg X 0 / Kb =69= QKBSGZY-400/10型变压器阻抗查表得:Rb = Q Xb=Q2R Rgi/Kb Rb=+=Q2X XgJKb Xb Xx=+=QId? Ue/2

9、P2 X21200/2 0.03052 0.1899923125A折算到高压侧Id1 3125/8.3 377A掘进机电机处短路时两相短路电流掘进机电控箱至移变低压总馈采用MCP3X 70+1 X 25电缆LH=621m，查表得:850m,换算至低压侧标准电缆长度|（2）Id°=1620A（4）变电所掘进动力用高压真空开关保护定值计算采区变电所 9#高压配电装置保护整定 由开关选择计算知 9#配电装置最大长时工作电流I =，该配电装置额定电流le=200A，则长延时过载保护整定为1=200=故长时过载整定保护倍数取倍lz=x 200=20A短路保护整定计算ld=20 X 8=160A

10、ld/le=377/160=> 满足要求（5）风机用KBSGZY-200/10变压器出口短路电流：变压器二次电压 660V 容量 200KVA 系统短路容量按 30MVA计算查表得：系统电抗Xx=Q高压电缆Lg =400m查表 MYJV22-3*25 型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装交联电力电缆电阻、电抗：R0=*= QXo=*= q折算到低压侧电阻为：Rg1LgR0 / Kb =210= Q2X g1 Lg X 0 / Kb =210=QKBSGZY-200/10型变压器阻抗查表得：Rb = QXb=Q2R Rgi/Kb J=qX XgJK： Xb Xx=+=QId2 Ue/2 P2 X2

11、690/2 0.02262 0.109222 2654A折算到高压侧ld1 2654/14.5 183A风机电机处短路时两相短路电流风机馈电开关至风机移变低压总馈采用MYPX 50+1 X 25电缆400m,风机控制开关至风机馈电开关电缆采用MYPX 25+1 X10电缆20m,风机电机至风机控制开关电缆采用MYPX 10+1X 6电缆20m换算至低压侧标准电缆长度LH=486m,查表得：I(2)Id0=1199A(6) 变电所风机用高压真空开关保护定值计算采区变电所4、5#高压配电装置保护整定由开关选择计算知 4、5#配电装置最大长时工作电流 I =，该 配电装置额定电流Ie=100A,则长

12、延时过载保护整定为 1=100= 故长时过载整定保护倍数取倍Iz=x 100=5A短路保护整定计算Id=5X 8=40Ald/le=183/40=>满足要求运输巷掘进面风机 200KVA移变低压KBZ16-200总馈电开关的 保护整定过负荷保护整定Iz Ie 62 AIz /Ie 62/ 200 0.31 取倍则 I z 0.3 I e 0.3 200 60 A 短路保护动作整定Idz I qe Ie 31 8 31 279AIdz/ Ie 279 / 200 1.4 取倍Idz 2I e 2 200 400A 风机移变低压处I d0 =2654A灵敏度校验I d( 20) /Idz 2

13、654 / 400 6.6 1.2 灵敏度满足要求风机控制开关 QBZ- 120(F)保护整定Iz Ie 62 A五、低压电气设备保护整定计算运输巷掘进面400KVA移变低压KBZ16-400总馈电开关的保 护整定过负荷保护整定I z Ie 36 2 26 7 141 5 251AIz /Ie 251/ 400 0.63 取倍则 I z 0.6 I e 0.6 400 240 A短路保护动作整定Idz I qeIe 96 8 36 2 26 7 5 878AIdz /Ie 878 / 400 2.19 取倍I dz 3I e 3 400 1200 A(2)移变低压处 I d0 =3125A灵敏度校验I d( 20) /Idz 3125 /1200 2.6 1.2 灵敏度满足要求SSJ800/2X 55胶带输送机控制开关 QBZ-80保护整定 过负荷保护整定I z Ie 36 ASGB-620/40刮板输送机电机控制开关QBZ-80保护整定过负荷保护整定I z Ie 26AJD-1调度绞车控制开关 QBZ-80保护整定 过负荷保护整定I z Ie 7A水泵控制开关 QB Z-80保护整定Iz Ie 5 A(4)其余QBZ系列电磁启动器其整定值按公式Iz Ie整定，le为各台开关所带实际负荷的额定电流。六、运输巷掘进低压电气设备整定值表地点开关型号电压等级（V）控制