掘进工作面供电设计.doc

。目 录一、3802掘进工作面设备配置- 1 -1.1 3802工作面基本情况- 1 -1.2 3802掘进工作面供配电情况- 1 -1.3 3802掘进工作面主要设备配置- 2 -二、供电设备选型- 4 -2.1 高压开关与干式变压器现有负荷计算- 4 -2.2 高压真空配电装置计算- 5 -2.3 馈电开关的选择- 7 -2.4 磁力起动器的选择- 8 -三、供电电缆的选择- 10 -3.1 高压电缆的校验计算- 10 -3.2 EBZ-135掘进机组电缆的选择及校验- 13 -3.3 3802皮带掘进巷电缆的选择及校验- 14 -3.4 3802材料掘进巷电缆的选择及校验- 16 -3.5 3802两掘进巷风机电缆的选择及校验- 17 -3.6 照明电缆的选择及校验- 19 -四、短路电流计算- 19 -4.1真空配电装置两相短路电流- 19 -4.2变压器到馈电开关的电缆末端发生两相短路时的短路电流- 19 -4.3馈电开关至掘进机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流- 20 -4.4 耙斗机电机的短路电流计算- 20 -4.5刮板机的短路电流计算- 21 -4.6各短路点两相短路电流值- 21 -五、开关柜、组合开关整定及灵敏度校验- 22 -5.1馈电开关的整定- 22 -5.2 真空磁力起动器的整定- 24 -六、3802工作面所有电器设备保护整定值结果- 25 -6.1高压真空配电装置整定值- 25 -6.2各类防爆开关整定值- 26 -附表：3802掘进工作面使用电缆统计- 28 -附录：- 29 -附图一：3802掘进工作面供电系统- 33 -附图二：3802掘进工作面供电系统电器设备接地网图- 34 -附图三：3802掘进工作面通讯系统图- 35 -附图四：3802掘进工作面排水系统图- 36 -附图五:：3802掘进工作面设备布置图- 37 -可编辑修改-3802掘进工作面供电设计一、3802掘进工作面设备配置1.1 3802工作面基本情况3802掘进工作面位于下组煤三采区西南侧井田边界，靠清河三矿，两巷道基本长度为：皮带巷825米，材料巷595米，切眼米135米。1.2 3802掘进工作面供配电情况下组煤三采区3802掘进工作面两巷由下组煤三采区1#移变硐室供配电，局扇风机主回路由下组煤三采区2#移变硐室供电。根据两移变硐室现有空余设备情况，为3802掘进工作面配备如下供配电设备：1#移变硐室：一台KBSG-630/6-1140V变压器，一台KBSG-630/6-660V变压器，两台PBG-200/6Y高压配电装置，三台KBZ系列馈电开关。2#移变硐室：一台KBSG-200/6-660V变压器，一台PBG-50/6Y高压配电装置，两台KBZ系列馈电开关。其中：一台PBG-50/6Y高压配电装置、一台KBSG-200/6-660V变压器、两台KBZ系列馈电开关为风机专用；一台PBG-200/6Y高压配电装置、一台KBSG-630/6-1140V变压器和一台KBZ系列馈电开关为皮带巷用掘进机供电；一台PBG-200/6Y高压配电装置、一台KBSG-630/6-660V变压器和两台KBZ系列馈电开关为两掘进巷供电； 3802掘进工作面供电线路最远为1120米。供电系统详见附图一。1.3 3802掘进工作面主要设备配置1.3.1 负载设备配置，如下表： 表一序号设备名称规格型号计量单位数量安设地点1掘进机EBZ135台13802皮带掘进巷2耙斗机P-30B台23802两掘进巷3刮板机SGW-40T部23802两掘进巷4对旋局扇FBDYN06.0/215台23802皮带掘进巷5对旋局扇FBDYN06.0/215台23802材料掘进巷6潜水泵QWK15-45-4台63802两掘进巷7调度绞车JD-11.4台173802两掘进巷8探水钻TWU-150台23802掘进工作面9湿式煤电钻ZMS-12B把23802掘进工作面1.3.2供配电设备配置，如下表: 表二序号设备名称规格型号单位数量安设地点控制设备1高压真空配电装置PBG-50300-630/6Y台5变配电硐室变压器2干式变压器KBSG-630/6-1140台1变配电硐室掘进机3干式变压器KBSG-630/6-660台1变配电硐室两巷设备4干式变压器KBSG-200/6-660台1变配电硐室两巷风机5智能真空馈电开关KBZ-400/660台1变配电硐室皮带掘进巷开关6智能真空馈电开关KBZ-200/660台3变配电硐室材料巷开关和风机开关7真空电磁起动器QBZ-200/660台3两掘进巷掘进机、刮板机8真空电磁起动器QBZ-80/660台10两掘进巷探水钻、耙斗机和潜水泵9真空电磁起动器QBZ-480/660台2风电闭锁处局扇风机序号设备名称规格型号单位数量安设地点控制设备10真空电磁起动器QBZ-80ND/660台17两掘进巷调度绞车11煤电钻综合保护装置ZBZ-4.0/1140（660）MA台2两掘进巷湿式煤电钻12激光综合保护装置ZBZ-4.0/1140（660）ZA台2两掘进巷激光指示仪1.3.3负载设备技术数据，如下表：表三 序号设备名称设备型号容量kW额定电压V额定电流A额定启动电流A数量1掘进机EBZ1352101140139.95839.712耙斗机P-30B18.566020.113023刮板机SGW-40T2406602452256.524对旋局扇FBDYN00.5/215215660218210825潜水泵QWK15-45-4466053066调度绞车JD-11.411.46601796127探水钻TWU-1505.566074228湿式煤电钻ZMS12B1.212795421.3.4供配电设备技术参数，如下表：表四序号设备名称设备型号额定电压V额定电流A数量1高压真空配电装置PBG-50300/10(6)Y60005030052干式变压器KBSG-630/61140一次60.6/二次303.113干式变压器KBSG-630/6660一次60.6/二次53514干式变压器KBSG-200/6660一次19.2/二次166.61序号设备名称设备型号额定电压V额定电流A数量5智能真空馈电开关KBZ-200400/660660200、40046真空电磁起动器QBZ-80（80ND、200）/66066080、200257真空电磁起动器QBZ-480/6606608028煤电钻综合保护装置ZBZ-4.0/1140（660）MA127429激光综合保护装置ZBZ-4.0/1140（660）ZA12742二、供电设备选型2.1 高压开关与干式变压器现有负荷计算根据煤矿电工手册中第二分册井下供电下册查得煤矿井下变电站的负荷可按式：进行计算，其中：PN为所有用电设备（不含备用）的额定功率之和;Kr需用系数；（,其中Ps为最大电动机功率kW）;cos参加计算的电力负荷的平均功率因素;KS同时系数，当供给一个工作面时取1，二个工作面时取0.95；2.1.1两掘进巷用变压器总负荷计算：该变压器负责供两掘进巷660V用电设备，包括：2部18.5kW耙斗机、2部（240kW）刮板机、6台4kW潜水泵、17部11.4kW调度绞车、2把5.5kW探水钻、2把1.2kW煤电钻，在实际生产中17部调度绞车不会同时工作，所以负荷计算时调度绞车按4部计算。PN=280(kW)2.1.2掘进机用变压器负荷计算：2.1.3风机专用变压器负荷计算：煤矿安全规程明确要求，局部通风机供电必须实现“三专”，因此需要专用风机变压器为局扇风机供电根据以上负荷计算所得数值，变压器选择时考虑到回采工作并留有一定裕度，630kVA变压器和200kVA变压器均符合要求，可以使用。2.2 高压真空配电装置计算根据煤矿电工手册查得煤矿井下高压真空配电装置选型与整定可按以下进行：额定电压采用6kV。2.2.1两巷用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。选用50/5高压真空配电装置为我矿下组煤三采区以后设备的增加及回采作业考虑，选用一台PBG-200/10（6）Y型，额定电压为6kV，额定电流为200A的高压真空配电柜（真空断路器柜）作为该掘进队的总开关。已知高压真空配电装置母线三相短路电流最大值为IK(3)=4.8kA,S(短路容量)= ，6kV时高压真空配电装置的短路容量为100MVA，应按其铭牌额定容量的一半进行效验：100/2=50 MVA 49.82 MVA 计算合格，可以使用。对于660V供电系统:其中： 1.3可靠系数；Kb变压器的变压比；（660V的Kb1=6/0.698.7）。 KL高压真空配电装置电流互感器的变流比：KL=200/5=40。IQe该变电所供最大容量电机起动电流；Ie其余电机额定电流之和;根据以上计算值取保护器额定电流工作值为2A。2.2.2掘进机用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。选用50/5高压真空配电装置选用一台PBG-200/10（6）Y型，额定电压为6kV，额定电流为200A的高压真空配电柜（真空断路器柜）作为该掘进机开关。已知高压真空配电装置母线三相短路电流最大值为IK(3)=4.8kA,S(短路容量)= ，6kV时高压真空配电装置的短路容量为100MVA，应按其铭牌额定容量的一半进行效验：100/2=50 MVA 49.82 MVA 计算合格，可以使用。对于1140V供电系统:其中： 1.3可靠系数；Kb变压器的变压比；（1140V的Kb1=6/1.2=5）。 KL高压真空配电装置电流互感器的变流比：KL=200/5=40。IQe该变电所供最大容量电机起动电流；Ie其余电机额定电流之和;根据以上计算值取保护器额定电流工作值为6A。2.2.3风机专用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。 1.5 满足灵敏度要求。皮带掘进巷用KBZ-200/660型智能真空馈电开关过流、短路保护整定（同上）。5.1.2 KBSG-630/6-1140变压器二次侧总开关整定：掘进机用KBZ-400/660型智能真空馈电开关过流、短路保护整定；1、 过负荷反时限保护整定：Ig=S/(UN)=240.7/1.7321.14121.9(A)过载电流输入值取122A。2、短路智能汉显保护动作值整定：短路保护输入为8倍数值。3、校验灵敏度系数： 1.5 满足灵敏度要求。5.1.3 6000/660变压器二次侧总开关整定（风机专用）：两台KBZ-200/660型智能真空馈电开关过流短路保护整定；1、过负荷反时限保护整定：则：过载电流输入值取24A。2、短路智能汉显保护动作值整定：短路保护输入为8倍数值。3、校验灵敏度系数： 1.5 满足灵敏度要求。5.2 真空磁力起动器的整定5.2.1 QBZ-80真空电磁起动器整定计算：耙斗机：P=17kW;Ie=20.1(A)1、过负荷整定：IZ1=1.2Ie24.1 (A)过载电流输入值取24A。2、短路整定：IZ2=8Ie=820.1=160.8(A) 短路保护整定值取161A3、校验灵敏度系数： 1.2 满足灵敏度要求。5.2.2 QBZ-200真空电磁起动器整定计算：刮板机：P=40kW; Ie =45(A)1、过负荷整定：IZ1=1.2Ie=54(A)过载电流输入值取54A。2、短路整定：IZ2=8Ie =845=360(A)短路保护整定值取360A3、校验灵敏度系数：（皮带巷） 1.2 满足灵敏度要求。4、校验灵敏度系数：（材料巷） 1.2 满足灵敏度要求。5.2.3其余QBZ-80 真空电磁起动器均为电机综合保护，其整定值都调整为1档，QBZ-80ND其整定值都取17A。5.2.4电钻综保的整定值，原边为35A，副边为1015A即可。六、3802工作面所有电器设备保护整定值结果6.1高压真空配电装置整定值6.1.1短路保护及整定值 表六设备名称设备型号过流整定值（A）短路保护倍数动作灵敏度控制设备编号高压真空配电装置PBG-300/10（6）806合格总开关高压真空配电装置PBG-200/10（6）306合格掘进机用变压器高压真空配电装置PBG-200/10（6）206合格两巷用变压器高压真空配电装置PBG-50/10（6）106合格风机专用变压器6.1.2漏电保护：（高压真空配电装置）二次零序电压取值为：15.0V一次零序电流取值为：5.0A动作时间取值为：0.3秒监视线与地线间回路电阻值取：1.6K监视线与地线间绝缘电阻值取：2.8K6.1.3欠压保护：高压真空配电装置欠压保护整定为65%额定电压值，动作时间2秒。6.1.4不平衡保护：高压真空配电装置不平衡系数值取65%，动作时间取6秒。6.2各类防爆开关整定值6.2.1短路保护及整定值： 表七序号设备名称设备型号过流整定值（A）短路保护倍数动作灵敏度控制设备编号1智能真空馈电开关KBZ-4001228倍合格掘进机2智能真空馈电开关KBZ-4001948倍合格皮带掘进巷660V用电设备3智能真空馈电开关KBZ-2001948倍合格材料掘进巷660V用电设备4智能真空馈电开关KBZ-200248倍合格皮带巷风机5智能真空馈电开关KBZ-200248倍合格材料巷风机6真空电磁起动器QBZ-200/660548倍合格刮板机序号设备名称设备型号过流整定值（A）短路保护倍数动作灵敏度控制设备编号7真空电磁起动器QBZ-80/660248倍合格耙斗机8真空电磁起动器QBZ-80/66068倍合格潜水泵9其余QBZ-80(80ND) 真空电磁起动器均为:电机综合保护，其整定值都调整为1档。10电钻综保的整定值，原边为35A，副边为1015A即可。6.2.2漏电保护：KBZ-400（200）/660V智能真空馈电开关额定电压为660V时:漏电电阻值取11k;漏电闭锁电阻值取22k。6.2.3欠压保护：KBZ-400（200）智能真空馈电开关欠压保护整定为85%额定电压值，动作时间3秒。6.2.4不平衡保护：KBZ-400（200）智能真空馈电开关不平衡系数取65%，动作时间取3秒。七、希望各安装队以上述整定计算值进行整定，不准随意更改。在对以上整定结果有疑问时，要提出问题然后由机电部进行检查审核、若对有需要改变的整定值需要机电部重新进行计算和整定。附表：3802掘进工作面使用电缆统计电缆型号电缆长度(m)敷设地点MY-0.66/1.14-370+125mm2约9501#变电所到3802皮带掘进巷尽头MY-1000-370+125mm2约9501#变电所到3802皮带掘进巷尽头MY-1000-370+125 mm2约11501#变电所到3802材料掘进巷尽头MY-1000-335+116 mm2约6002#变电所到3802材料巷风机MY-1000-335+116 mm2约1102#变电所到3802皮带巷风机说明：1#变电所到3802皮带巷口约60m，1#变电所到3802材料巷口约553m。以上距离是以技术部提供图纸按最远距离量取的，并留有一定的余度。附录：1、对于供配电设备保护接地及供电系统接地网要求根据煤矿安全规程中井下电器设备保护接地的要求如下：（1）电压在36V以上的电器设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。（2）接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。每一移动式和手持式电器设备至局部接地极之间的保护接地所用电缆芯线和接地连接导线的电阻值不得超过1。（3）所有电器设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主地极连接成一个总接地网。（4）局部接地极安设地点：采区变电所（包括移动变电站和移动变压器，移动式变压器要高低压和中部三处接地、干式变压器中部接地）、装有电器设备的硐室和单独装设的高压电器设备地点、低压配电点或装有三台以上电器设备的地点、无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷至少应分别装设一个接地极还有连接高压动力电缆的金属连接装置等。根据我矿情况局部接地极可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入地板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根钢管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入地板，埋入深度不得小于0.75m。电器设备金属外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头铠装、铅皮的连接应采用截面不小于50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4 mm、截面不小于50mm2的扁钢连接。（5）橡套电缆的接地芯线除用在监测接地回路外不得兼做他用。接地设备及接地网详见附图二。（6）机电硐室和有专职司机的电气设备的保护接地，每班必须进行一次表面检查（交接班时）。其它电气设备的保护接地，由检修人员进行每周不少于一次的表面检查。发现问题及时做好记录并立即整改检修。（7）电气设备在每次安装和移动后，要求仔细检查电气设备的接地装置完善情况，对那些震动性较大及经常移动的电气设备要随时加强检查。发现接地装置有损坏时，要求立即修复，电气设备的保护接地装置未修复前禁止带电。接地