掘进工作面供电系统设计及计算

1、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定野川煤业机电科壬斌超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EBZ-1602351140胶带输送机SSJ/2 X552 X5511402部刮板输送机SGB-620/40401140调度绞车JD-111.41140小水泵BQS15-70-7.57.51140合计403.9二、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，应考虑： 所处巷道便于运输、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

2、置； 距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆长度。负荷分配：(1 )移动变电站负荷：胶带输送机 2 X55KW、刮板输 送机 40KW、掘进机 235KW、调度绞车 11.4KW、小水泵 7.5KW、共计：403.9KW。容量计算:视载功率SzPe Kz/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0.85心需用系数Kz 0.40.6 Pmax/ Pe电力负荷计算SzPe Kz/cos 403.9 0.64/0.85 304KVAKz 0.4 0.6 160/403.90.64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

3、荷：2 X30KW 2 台SzPe Kz/cos 120 0.55/0.85 77.6KVAKz 0.4 0.6 30/1200.55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 =304/1.732 X1O=17.6A In=Sn/ 3 Ue =77.6/1.732 X1O=4.5A动力变压器选用 MYJV22 3 X35聚氯乙烯交联铠装电缆 (Ip=158A>15.9A)满足要

4、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 3 X25聚氯乙烯交联铠装电缆(Ip=125A>4.5A )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 X b si n )/10Un=1.732 X17.6 X0.4(0.027 X0.85+0.141 X0.527)/100=0.11%v5%(37V<500V)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9

5、5%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 690 660 95%63V/1200 1140 95%117V低压电网各部分的电压损失按下式计算Uz Kf Pe Lz 1000/Ue D Sz djUg KfPe Lg 1000/Ue D Sg djdj电动机的效率取95%Ub 3 lea Rb cos XbSin SSJ800/2 X55胶带输送机电缆选择胶带输送机：2 X55KW、电流：2 X36A主干线选用 MYP 3 X70+1 X25型电缆 L为400mVg Kf Pe L 1000/Ve D Sz dj=1000 X4

6、03.9 X400/1140 X53 X70 X0.95=40VUz Kf Pe Lz 1000/U e D Sz dj=1000 X110 X20/1140 X53 X25 X0.95=1.53VUb 3 lea Rb cos Xb SinS Rb cos Xb sin /Ue=304 X(0.85 X0.027+0.53 X0.141)/1.14=26VUy Ug Uz Ub 40 1.53 2667.53 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 3 X25+1 X16型电缆 L为50mVz 1000

7、Kf Pe Lz/D S=1000 X40 X50/1140 X53 X25 X0.95=1.4VUy Ug Uz Ub 40 1.42667.4117V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 3 X70+1 X25型电缆 L为800m掘进机电缆电压损失校验Vz 1000 Kf Pe Lz/D S=1000 X235 X800/1140 X53 X70 X0.95=46VUy Uz Ug Ub 464026112117V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 17.6A，根据实际情况可

8、选用额定电流 为200A的PBG200-10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用MYJV22 10KV 335 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=0.048 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、

9、电抗：r° Q x° Q折算到低压侧电阻为：Rg1 Lg R0/Kb =0.24/69=0.0035 QXg1LgX°/Kb=0.068/69=0.00099KBSGZ Y-400/10 型变压器阻抗 查表得：Rb=0.027 QXb=0.141 Q2R Rg1 / Kb Ra =0.0035+0.027=0.0305 Q2X Xgi/Kb Xb Xx=0.00099+0.i4i+0.=0.i8999id? Ue/2、P2X2 1200/2 0.0305" 0.189992 3125A折算到高压侧Id1 3125/8.3377A掘进机电机处短路时两相短路

10、电流掘进机电控箱至移变低压总馈采用MCP3 X70+1 X25电缆850m,换算至低压侧标准电缆长度LH=621m，查表得|(2)Id0=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IIe=200A，则长延时过载保0.1 倍 Iz=0.1Ie=0.1 X满足要求=17.6A，该配电装置额定电流护整定为 1=17.6/200=0.088故长时过载整定保护倍数取200=20A短路保护整定计算Id=20 X8=160Ald/le=377/160=2.3>1.2(5) 风机用KBSGZY-200/10

11、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=0.0159 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 Q X0Q折算到低压侧电阻为:&1Lg2Ro/Kb=0.336/210=0.0016Xg1LgX°/Kb=0.068/210=0.00032KBSGZ Y-200/10 型变压器阻抗 查表得：Rb=0.021 Q Xb=0.093 Q2R Rg1/Kb Rb=0.0016+0.=0.0226Q2XgJKbX Xxb =0.00032+0.+0.0

12、159=0.10922Ido Ue/2 P2 X2690/2 0.02262 0.1092222654A折算到高压侧咕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MYP X50+1 X25电缆400m,风机控制开关至风机馈电开关电缆采用MYPX25+1 X10电缆20m,风机电机至风机控制开关电缆采用 MYP X10+1 X6电缆20m 换算至低压侧标准电缆长度(2)LH=486m ，查表得：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 =

13、4.5A，该配电装置额定电流 Ie=100A，则长延时过载保护 整定为 1=4.5/100=0.故长时过载整定保护倍数取0.05倍Iz=0.05Ie=0.05 X100=5A短路保护整定计算Id=5 X8=40Ald/le=183/40=4.5>1.2满足要求总馈运输巷掘进面风机 200KVA移变低压KBZ16-200电开关的保护整定过负荷保护整定lz le 62Alz/le 62/200 0.31 取 0.3 倍贝廿lz 0.3 le 0.3 200 60A短路保护动作整定ldz lqe le 31 8 31279Aldz/ le 279/2001.4取 2.0 倍ldz 2le 2

14、200400A(2)风机移变低压处l d0 =2654A灵敏度校验ldo/ldz 2654/400 6.6 1.2灵敏度满足要求FBDNO7.1 风机控制开关 QBZ- 120(F)保护整定lz le 62A五、低压电气设备保护整定计算(1)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 2267 1415251Alz/le 251/400 0.63取 0.6 倍贝卩lz 0.6 le 0.6 400 240A短路保护动作整定ldz Iqe le 96 8 36 2 26 7 5 878AI dz/le 878/400 2.19取 3.

15、0 倍ldz 3le 3 4001200A|移变低压处Id0=3125A灵敏度校验id?/ldz 3125/1200 2.6 1.2灵敏度满足要求SSJ800/2 X55胶带输送机控制开关QBZ-80保护整定过负荷保护整定l z le 36ASGB-620/40刮板输送机电机控制开关QBZ-80保护整过负荷保护整定l z le 26AJD-1调度绞车控制开关 QBZ-80保护整定过负荷保护整定Iz Ie 7ABQS15-70-7.5水泵控制开关 QBZ-80保护整定Iz Ie 5A（4）其余QBZ系列电磁启动器其整定值按公式Iz Ie整定，Ie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