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定野川煤业机电科王斌超一、运输巷掘进面供电设计运输巷掘进面配电系统图附后：一、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/2X552x5511402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

2、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2X55KW、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S=YP-K/cos申zez式中：SzzZPe视载功率变压器供电设备额定功率之和cos申电动机的平均功率因数取0.85Kz需用系数zK=0.4+0.6xP/ZPzmaxe电力负荷计算S=ZP-K/cos申二403.9x0.64/0.85二304KVAzezK二0.4+0.6x160/403.9二0.64z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:2x3

3、0KW2台S=ZP-K/cos申二120x0.55/0.85二77.6KVAzezK=0.4+0.6x30/120=0.55z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 In二Sn/、3xue=304/1.732x10二仃.6A In二Sn/、3xue=77.6/1.732x10=4.5A动力变压器选用MYJV223x35聚氯乙烯交联铠装电缆(/p=158A>15.9A)满足要求，变电所供电至此变压器共

4、需电缆400m。风机专用变压器选用MYJV223x25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)高压电缆的电压损失。AU%=xIL(R-cosp+Xsinp)/10UbbN=1.732x17.6x0.4(0.027x0.85+0.141x0.527)/100=0.11%<5%(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95%的原则,对于1140V(660V)电网

5、用下式计算网络中允许的最大电压损失。AVy二V-0.95V二690-660x95%二63V/1200-1140x95%二117V2NN低压电网各部分的电压损失按下式计算AU二KxPxLx1000/UxDxSxqq电动机的效djzfezezdjAU=KxEPxLx1000/UxDxSxqgfegegdj率取95%AU=、.3xIx（Rcos+Xsin屮）bcabbSSJ800/2x55胶带输送机电缆选择胶带输送机：2x55KW、电流：2x36A主干线选用MYP3x70+1x25型电缆L为400mAV二KxPxLx1000/VxDxS勺gfeezdj=1000x403.9x400/1140x53x

6、70x0.95=40VAU二KxPxLx1000/UxDxSxqzfezezdj=1000x110x20/1140x53x25x0.95=1.53VAU=3xIx（Rcos+Xsin屮）bcabb=Sx（Rcos申+Xsin申）/Ubb=304x（0.85x0.027+0.53x0.141）/1.14=26VAU=AU+AU+AU二40+1.53+26二67.53<117Vygzb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MYP3x25+1x16型电缆L为50mAV二1000xKxPxL/DxSxnzfez=1000x40x

7、50/1140x53x25x0.95=1.4VAU二AU+AU+AU二40+1.4+26二67.4<117Vygzb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MYP3x70+1x25型电缆L为800m掘进机电缆电压损失校验AV二1000xKxPxL/DxSxnzfez=1000x235x800/1140x53x70x0.95=46VAU二AU+AU+AU=46+40+26二112<117Vyzgb（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，根据实际情况可选用额定电流为200A的PBG200-10型高压真空隔爆开关.

8、（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MYJV2210KV3x35电缆400m,掘进用KBSGZY-400/10变压器岀口短路电流：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X=0.0480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：R0=0.6*0.4=0.240X0=0.08*0.4=0.0680折算到低压侧电阻为：R1二

9、lriK2=0.24/69=0.0035010bX厂L-xjKb2=0.068/69=0.00099010bKBSGZY-400/10型变压器阻抗查表得：R=0.0270Xb=0.1410bbyr=R/K2+R=0.0035+0.027=0.030501bbYX=xg1/Kb2+xb+Xx=0.00099+0.141+0.048=0.189990I二Ue/2辽P2+YX2二1200/2J0.03052+0.189992二3125Ad0折算到咼压侧I=3125/8.3二377Ad1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MCP3X70+1X25电缆850m,换算至低压侧标准电

10、缆长度LH=621m，查表得：Id(20)=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=17.6A，该配电装置额定电流le=200A，则长延时过载保护整定为1=仃.6/200=0.088故长时过载整定保护倍数取0.1倍lz=0.1le=0.1x200=20A短路保护整定计算ld=20x8=160Ald/le=377/160=2.3>1.2满足要求(5)风机用KBSGZY-200/10变压器岀口短路电流：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X=0.0

11、1590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=0.84*0.4=0.3360X0=0.08*0.4=0.0680折算到低压侧电阻为：R1二lriKb2=0.336/210=0.0016010bX,二L-xjK2=0.068/210=0.00032010bKBSGZY-200/10型变压器阻抗查表得：Rb=0.0210xb=0.0930为R=R/Kb2+R=0.0016+0.021=0.02260sx=xg/Kb2+xb+Xx=0.00032+0.093+0.0159=0.109220I=Ue/2EP2+EX2=690/2f0.0

12、2262+0.109222=2654Ad0折算到咼压侧I=2654/14.5二183Ad1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MYPx50+1x25电缆400m,风机控制开关至风机馈电开关电缆采用MYPx25+1x10电缆20m,风机电机至风机控制开关电缆采用MYPx10+1x6电缆20m换算至低压侧标准电缆长度LH=486m,查表得:保=1199Ad0（6）变电所风机用咼压真空开关保护定值计算采区变电所4、5#咼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=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=

13、0.045故长时过载整定保护倍数取0.05倍Iz=0.05Ie=0.05x100=5A短路保护整定计算ld=5x8=40AId/Ie=183/40=4.5>1.2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I<Ie二62AzI/1二62/200二0.31取°3倍ze贝UI二0.3-1二0.3x200二60Aze短路保护动作整定I=IQIe=31x8+31=279AdzqeI/1二279/200二1.4取2°倍dzeI二21二2x200二400Adze风机移变低压处Id(20)=2654Ad0灵敏度校验I/1二2

14、654/400二6.6>1.2灵敏度满足要求d0dzFBDNO7.1风机控制开关QBZ-120(F)保护整定I<Ie=62Az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<le二36x2+26+7+141+5二251AzI/1二251/400二0.63取°6倍ze贝UI二0.6-1二0.6x400二240Aze短路保护动作整定I=IQIe=96x8+36x2+26+7+5=878AdzqeI/1二878/400二2.19取3.0倍dzeI二3I二3x400二1200Adze移变低压处Id(2

15、0)=3125Ad0灵敏度校验I(2)/1二3125/1200二2.6>1.2灵敏度满足要求d0dzSSJ800/2X55胶带输送机控制开关QBZ-80保护整定过负荷保护整定I<Ie二36AzSGB-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<Ie二26AzJD-1调度绞车控制开关QBZ-80保护整定过负荷保护整定I<le=7AzBQS15-70-7.5水泵控制开关QBZ-80保护整定I<Ie=5Az（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