掘進隊供電設計.docx

第四節(jié) 供電系統(tǒng)掘進工作面動力電源引自2-2煤盤區(qū)變電所10kv高開移動變電站（KBSGZY-400/10）饋電開關(guān)（KBZ-400）做為工作面動力電源；從移變引一線路做為風機備用電源。風機專用電源引自2-2煤北翼輔助運輸大巷配電硐室1140v風機專用電源風機專用開關(guān)（QBZ2120）做為風機專用電源，專用電源與備用電源實現(xiàn)閉鎖。一、供電設計 1、負荷統(tǒng)計 表4.2 負荷統(tǒng)計序號名稱型號功率（KW）數(shù)量總功率（KW）電壓等級（V）備注1掘進機EBZ160160+100126011402皮帶機SDJ1000/2*7575175660/11403局部通風機FBDNO6.0215260660/11401備1用4刮板輸送機DSB-4055155660/11405照明綜保ZBZ-4.0414660/11406張緊電機5.515.5660/1140 2、移動變電站選型采用需用系數(shù)法進行計算：SPnKr/cos 式中：S 電力負荷總的視在功率 (KVA) PN 參加計算的所有用電設備（不包括備用）額定功率之和 (KW) cos 參加計算的用電設備的平均功率因數(shù)，取0.7 Kr 需用系數(shù) Kr0.40.6Pmax /PN Pmax 用電設備中的最大電動機的功率（1）機組移動變電站選擇計算：Pn160+100260(KW)cos0.7Kr0.40.6160/2600.77SPnKr/cos2600.77/0.7286(KVA)根據(jù)實際情況, 機組選用KBSGZY-400/10(1140/660KV)移動變電站，滿足要求。（2）動力移動變電站選擇計算Pn75+5.5+55+4139.5（KW)cos0.7 Kr0.4+0.675/139.5=0.72SPnKr/cos139.50. 72/0.7143.5(KVA)根據(jù)實際情況, 動力選用KBSGZY-400/10(1140/660KV)移動變電站，滿足要求。3、供電電纜的選擇（1）高壓電纜的選擇2-2煤北翼回風大巷全部負荷總功率為260+139.5=399.5KW； 按長時工作電流（正常情況下總的持續(xù)電流）：Pn399.5KW cos0.7Kr0.40.6260/399.50.79SPnKr/cos399.50.79/0.7450.9(KVA)Ig S /（1.732U）399.5/（1.73210）23.1(A) Ig 長時工作電流，A；S線路視在功率，KVA；U線路平均電壓，KV。按持續(xù)工作電流以及電纜允許的載流量選擇電纜截面積,查煤礦電工手冊第二分冊礦井供電（下）中表12-2-26，再根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選用MYPTJ335116/3+3*2.5高壓電纜，該電纜允許的載流量為Iy 165Ig23.1A，滿足要求。（同理，截面積大于35mm2以上高壓電纜也滿足要求）。按經(jīng)濟電流密度對所選電纜的截面積進行校驗根據(jù)公式A=Ig/Jj 來校驗電纜的截面積，其中式中：A 電纜經(jīng)濟截面積 mm2Ig 長時工作電流 AJj 經(jīng)濟電流密度 A/ mm2根據(jù)我隊的實際生產(chǎn)情況，該電纜年運行的小時數(shù)為Tmax=23024=5520小時查煤礦電工手冊第二分冊礦井供電（下）中表10-3-2，得Jj=1.75，故A=Ig/Jj=23.1/1.7513.2mm2 ， 選用MYPTJ335116/3+3*2.5也可滿足要求，同理，截面積大于35mm2以上高壓電纜也滿足要求。 按電壓損失校驗電纜截面積：U%IgL（R0 cosX0 sin）/(10Un)U% 電壓損失百分數(shù)Un 額定電壓KVR0 、X0電纜線路單位長度的電阻及電抗，/KML 電纜線路長度KM 查表得R0 0.6、X00.08U%IgL（R0cosX0 sin）/(10Un)1.73223.11.1（0.60.70.080.714）/（1010）%0.21%根據(jù)全國供用電規(guī)則的規(guī)定，高壓系統(tǒng)中的電壓損失在正常情況下不得超過7%，故障狀態(tài)下不得超過10%。所以，選用MYPTJ335116/3+3*2.5或截面積大于35mm高壓電纜均滿足要求。按短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性Amin/C式中：Amin電纜短路時熱穩(wěn)定要求的最小截面積mm2 Tf短路電流作用的假想時間，取開關(guān)跳閘時間為0.25s C 熱穩(wěn)定系數(shù)，查表得C145IK(3) 三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流 AIK() 兩相最大穩(wěn)態(tài)短路電流AIK(3)1.15IK()1.15（Un / ）R0.61.10.66X0.081.10.088由以上數(shù)據(jù)得IK(3)8638.7AAmin/C29.8mm2所選電纜截面積大于29.8mm2，故選用MYPTJ335116/3+3*2.5或大于35mm高壓電纜均滿足要求。（2）低壓電纜的選擇EBZ160型掘進機電纜的選擇及校驗a、按長時允許載流量選擇：Pn160100260(KW)cos0.7Kr0.40.6160/2600.77IgKrPn /（Ue cos） 0.77260/（1.7321.140.7）144.8A根據(jù)實際情況，選用MYP370125的電纜，該電纜允許的載流量為Iy 215，大于Ig144.8A,滿足要求。b、按正常運行時的電壓損失進行校驗：允許網(wǎng)絡的電壓損失為U1200（114095%）117V支線電纜中的電壓損失為 U2InL（R0 cosX0 sin）Pn L（R0 X0 tg）/ Un式中：L 支線電纜的實際長度 KM In 電動機的額定電流 APn 電動機的額定功率 KW Un 電網(wǎng)的額定電壓 KVR0 、X0 支線電纜單位長度的電阻和電抗 /KMcos、sin、 tg 電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值U2InL（R0 cosX0 sin）PnL（R0 X0 tg）/Un 2601（0.3150.0781.02）/1.1490V電壓損失小于117V,滿足要求。c、根據(jù)掘進機起動時進行校驗根據(jù)工作情況，截割機電機起動時電壓損失最大，因此只計算此種工作情況即可。按照規(guī)定，起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。截割電機額定工作電流為Ig160/（1.7321.140.7）115.8(A) 起動電流I5Ig5115.8579 (A)電壓損失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.7325791（0.3150.70.0780.718）/11.4%24%25% 滿足要求。 根據(jù)以上計算，可確定EBZ-160型掘進機電纜選用MYP370135低壓電纜，滿足要求。SDJ1000/275皮帶電機電纜的選擇a、按長時允許載流量選擇 Pn75(KW)cos0.7Kr1IgKrPn /（Ue cos）75/（1.7321.140.7）54.3ASDJ1000/75皮帶機選用MYP335110電纜，該電纜允許的載流量為Iy 138，大于Ig54.3,滿足要求。b、根據(jù)電機起動時進行校驗根據(jù)工作情況，皮帶機電機起動時電壓損失最大，因此只計算此種工作情況即可。按照規(guī)定，起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I5Ig554.3271.5(A)電壓損失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.732271.50.1（0.6830.70.0840.714）/11.4%2.2%25% 滿足要求。根據(jù)以上計算，可確定SDJ1000/2*75皮帶機電纜選用MYP335116電纜，滿足要求。同理，可確定DSB40刮板輸送機電纜選用MYP335116電纜，滿足要求。皮帶張緊絞車電機電纜的選擇a、按長時允許載流量選擇 Pn5.5(KW)cos0.7Kr1IgKrPn /（Ue cos）5.5/（1.7321.140.7）4A皮帶機張緊絞車電機選用MYP3614電纜，該電纜允許的載流量為Iy 47，大于Ig4A,滿足要求。b、根據(jù)電機起動時進行校驗根據(jù)工作情況，皮帶機電機起動時電壓損失最大，因此只計算此種工作情況即可。按照規(guī)定，起動時電壓損失不得大于額定電壓的25%。起動電流按額定電流的5倍計算。起動電流I5Ig5420(A)電壓損失U%IL（R0 cosX0 sin）/(10Un)1.732200.1（3.690.70.0950.714）/11.4%0.8%25% 滿足要求。 根據(jù)以上計算，可確定張緊絞車電機電纜選用MYP3614電纜，滿足要求。同理，可以計算其它用電設備的電源線型號，探水鉆機、水泵、噴漿機等選用 MYP3614電纜滿足要求。 4、開關(guān)的選擇與整定計算由cos得/（cos）（1）風機專用饋電開關(guān)的保護整定： 215/（1.7321.140.7）21.7（A） 故專用饋電開關(guān)主機的過流保護整定為：21.7（A）饋專用饋電開關(guān)主機的短路保護整定為：8173.6（A）同理，四回路風機專用開關(guān)備機的保護整定為： 風機專用開關(guān)備機的過流保護整定為：21.7（A）風機專用開關(guān)備機的短路保護整定為：8173.6（A）（2）動力饋電開關(guān)的保護整定： 139.5/（1.7321.140.7）100.9（A） 故動力饋電開關(guān)的過流保護整定為：100.9（A）饋電開關(guān)的短路保護整定為：8807.2（A）75kw皮帶機用真空啟動器保護整定：75/（1.7321.140.7）54.3（A）故起動器的額定電流整定為：54.3（A）短路保護整定為：8434.4（A） DSB40刮板輸送機用真空啟動器保護整定：55/（1.7321.140.7）39.8（A）故起動器的額定電流整定為：39.8（A）短路保護整定為：8318.4（A） 張緊絞車電機用真空啟動器保護整定：5.5/（1.7321.140.7）4（A）故起動器的額定電流整定為：4（A）短路保護整定為：832（A）照明綜保根據(jù)實際情況進行整定。（3）機組饋電開關(guān)：260/（1.7321.140.7）188.1（A） 故：機組饋電開關(guān)的過流保護整定為：188.1（A）機組饋電開關(guān)的短路保護整定為：81504.8（A）開關(guān)整定如表4.3。 表4.3 開關(guān)整定序號開關(guān)名稱過流保護整定(A)短路保護整定(A)1四回路風機專用饋電開關(guān)21.7173.62動力饋電開關(guān)100.9807.23皮帶機用真空磁力啟動器54.3434.44刮板輸送機用真空磁力啟動器39.8318.45張緊絞車真空磁力啟動器4326機組饋電開關(guān)188.11504.87照明綜保2.923.2 表4.4 開關(guān)統(tǒng)計表序號開關(guān)名稱開關(guān)型號開關(guān)用途1四回路風機專用開關(guān)QBZ2*120風機專用2饋電開關(guān)KBZ400機組用3饋電開關(guān)KBZ400動力開關(guān)4真空磁力啟動器QBZ200皮帶機用5真空磁力啟動器QBZ200刮板機用6真空磁力啟動器QBZ80N張緊絞車用7真空磁力啟動器QBZ80備用8真空磁力啟動器QBZ80備用9照明綜保ZBZ-4.0照明及信號用二、照明設計（1）選型： 照明綜保型號選用ZBZ-4.0，照明燈選用礦用隔爆型熒光燈DGS20/127V,燈線電纜選用MYQ42.5低壓電纜。（2）負荷計算： ZBZ-4.0照明綜保額定容量為4.0KVA，功率因數(shù)cos=0.7，換算成功率為P=2.8KW，熒光燈功率為P=20W=0.02KW，理論上可以供熒光燈燈盞數(shù)為N=P/0.02=2.8/0.02 =140盞。 MYQ42.5低壓電纜供電距離長，考慮到壓降問題，故進行以下計算： 允許網(wǎng)絡的電壓損失為U133-（12795%）12.35V 支線電纜中的電壓損失為 ：U2PnL（R0X0 tan）/10 Un式中：L 支線電纜的實際長度 KMPn 額定功率 W Un 電網(wǎng)的額定電壓 KVR0 、X0 支線電纜單位長度的電阻和電抗 /KMcos、sin、 tg 電動機的額定功率因數(shù)及相應的正弦正切值U2PnL（R0X0