中央水仓炮掘作业规程供电设计.doc

第七节 供电一、安全措施 1、防爆电气设备入井前，应由防爆检查员检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签防爆发合格证后，方准入井。2、安装高压电气设备（电压等级在3.3kV及以上）、设施时，必须申报公司主管部门批准，并严格执行停电、验电、放电、装设三相短路接地线的措施，办好停电作业票。3、安装高压电气设备（电压等级在3.3kV及以上）时必须由两人以上人员作业，其中应指定有特殊工种证的电工做监护人。4、严禁带电搬迁和带电检修机电设备。5、井下放电必须在瓦斯浓度小于1时方可进行。6、在低压线路上作业时，必须执行停电、验电、放电制度，开关上锁，悬挂停电作业牌。7、在一经合闸即可送电的作业点的开关手柄上、必须在停电后悬挂停电作业牌，低压开关必须上锁，高压开关必须拉开隔离箱。8、在电气施工现场，必须指定有特殊工种证的电工作为施工负责人。每项施工结束后，负责人要负责检查现场的安全和质量，确保施工合格方可一同撤离现场。9、同一线路严禁同时作业。若因条件限制，必须在同一线路有几处同时作业时，每一作业处联系停送电必须设专人负责，以防误送电。每一处作业完成后，由专人联系停送电，经施工负责人确认几处作业都完成后，方可由专人送电。10、要严格执行谁停电、谁送电的停送电原则，中间不得换人，不准预约送电。11、各种电气设备的过流整定，必须按设计认真执行，必须达到灵敏可靠，其他设备的熔丝必须按设备的容量认真选取，不准使用过大的熔丝或其他导体代替熔丝。12、入井的电缆和设备必须符合电压等级和绝缘的要求。13、采区使用的漏电保护装置必须灵敏可靠，并远方模拟试验合格后方可投入运行。14、接地系统必须按接地保护细则要求进行安装，各台设备的电缆接地芯线的连接要牢固可靠，不允许使用不合格的接地线和接地极。15、安装大型机电设备，必须有一名以上科（队）干部亲临现场指挥，安装完毕后，要进行试运转，达到安装使用的目的，符合标准化要求。16、全部设备安装完毕后，必须由专业人员进行详细检查，确无问题后，方可送电试气。17、各项工作都必须严格按质量标准化标准和完好标准进行施工。18、严禁酒后作业。19、该掘进作业规程未列到的安全措施及要求，要按照煤矿安全规程、工种操作规程及其他有关标准进行作业。二、设备布置及供电方案根据采掘巷道的实际情况，决定对掘进煤、矸的运输采用刮板联合矿车运输，对采区设备选型布置如下：1、外水仓掘进供电设备1台ZBZ-4.0M信号照明综保，1台喷浆机，1台耙斗式装岩机，1台ZYJ380/210探水钻，一台JD-1.4运料绞车。2、中央变电所口供电设备2台FBDN0.6.0-211压入式局部通风机。3、 供电方案 信号照明综保、喷浆机、耙斗式装岩机、探水钻机、运料绞车、刮板输送机及局部通风机备机由中央变电所T1变压器供电，分馈设在中央变电所。局部通风机主机由中央变电所T2变压器供电，分馈设在中央变电所。 4、设备布置明细表设备名称使用地点型 号功 率设备台数额定电压（V）备注刮板机外环水仓SGB620/4040kW1台660探水钻外环水仓ZYJ-380/210/1515kW1台660耙斗式装岩机外环水仓P-6030kW1台660喷浆机外环水仓PZ-5B5.5kW1台660信号综保外环水仓ZBX-4.04kVA1台127调度绞车主斜井底JD-11.411.4kW1台660局扇主机中央变电所外FBDNO6.0 211211kW1台660局扇备机中央变电所外FBDNO6.0 211211kW1台660三、变压器的选择1、T1变压器的选择式中 变压器供电设备额定功率之和 167.9kW （刮板机40kW+耙斗式装岩机30kW+喷浆机5.5kW+信号综保4kVA+局扇211kW+运料绞车11.4kW+探水钻15kW+40kW皮带） 组间同时系数，供给一个工作面取1，供给两个工作面取0.95，因为只供一个工作面所以kx=1 =0.6预选用一台KBSG-630/10/0.69干式变压器供电。按负荷系数0.85考虑，630kVA0.85=535.5kVA因为535.5kVA279kVA所以选择KBSG-630/10/0.69干式变压器满足要求。2、T2变压器的选择式中 变压器供电设备额定功率之和 22kw（局部通风机主机211kW） 组间同时系数，kx=1 =0.6预选用一台KBSGZY-630/10/0.69干式变压器供电。按负荷系数0.85考虑，630kVA0.85=535.5kVA因为535.5kVA36.7kVA所以选择KBSG-630/10/0.69干式变压器满足要求。五、工作面支线低压电缆的选择（一）、电缆长度确定由式： 式中 系数，橡套电缆取， 巷道实际长度m 电缆长度计算结果表序号地 点巷道长度电缆长度电 压备 注L1T1变压器至工作面270m297m0.69kV橡套L2T2变压器至局扇主机34m38m0.69kV风机专用橡套L3T1变压器至局扇备机36m40m0.69kV风机专用橡套（二）、电缆型号的确定根据该工作面供电电压、工作条件，电缆敷设路径及供电负荷，选择电缆。1、外环水仓配电点干线电缆的选择：供电电压为693V，电缆的实际长时工作电流：式中： 顺槽用电设备额定功率之和， 105.9kW （刮板机40kW+耙斗式装岩机30kW+喷浆机5.5kW+信号综保4kVA+运料绞车11.4kW+探水钻15kW） 供电电压，=693V 需用系数，kx=0.5 功率因数，=0.6 因为MY-350+116长时允许通过电流为138A74A，所以选择MY-350+116电缆合理。电缆长度297m。 按允许损失电压校验 电压等级为660V的电网允许电压损失U允U2NT95%UN 69395%660 66V式中 U2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压按电压损失校验电缆截面:电缆的电压损失为：式中: U电缆的电压损失，VPmax最大负荷功率，40kWkx需用系数，0.5L1电缆长度，297m Ue供电电压，693VV电缆导电率,42.5A电缆的横截面积，50m2变压器的电压损失为： =116.6（0.610.7+0.0860.6）693/416.6100 =0.93V式中： 变压器正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A； =167.9kW （刮板机40kW+耙斗式装岩机30kW+喷浆机5.5kW+信号综保4kVA+局扇211kW+运料绞车11.4kW+探水钻15kW+40kW皮带） 变压器低压侧的额定电流，A； 变压器的电阻压降百分比数，短路损耗, 额定容量， 电抗压降百分数， U2N变压器二次侧额定电压， 允许干线电压损失： 664.030.9361.04V按允许干线电压损失校验电缆截面：式中： 电缆所带负荷功率之和，105.9kW k需用系数，取0.5 L电缆长度，297m V电缆电导率,42.5 U干线电缆允许电压损失，61.04V Ue变压器二次侧电压，693V由于508.75，合格因此选取1根MY-350+116电缆，长度为297米2、局扇主机电缆的选择：供电电压为693V，电缆的实际长时工作电流：式中： 顺槽用电设备额定功率之和， 22kW（211kW局部通风机） 供电电压，=693V 需用系数，kx=0.5 功率因数，=0.6因为MY-325+110长时允许通过电流为108A18.3A所以选择MY-325+110电缆合理，电缆长度38m。按允许损失电压校验电压等级为660V的电网允许电压损失U允U2NT95%UN 69395%660 66V式中：U2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压按电压损失校验电缆截面:电缆的电压损失为：式中：U电缆的电压损失，VPmax最大负荷功率，22kWkx负荷系数，0.5L2电缆长度，38mUe供电电压，693VV电缆导电率,42.5。A电缆的横截面积，25m2变压器的电压损失为： =185（0.610.7+0.0860.6）693/ 416.6100 =2.8V式中： 变压器正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A变压器低压侧的额定电流，A 变压器的电阻压降百分比数短路损耗额定容量，电抗压降百分数， U2N变压器二次侧额定电压， 允许干线电压损失：660.62.862.6V按允许干线电压损失校验电缆截面：式中：电缆所带负荷功率之和，kwk负荷系数，取0.5L2电缆长度，38mV电缆电导率,42.5U干线电缆允许电压损失，62.6VUe变压器二次侧电压，V 由于250.23，合格 因此选取1根MY-325+110电缆，长度为38米。3、局扇备机电缆的选择：供电电压为693V，电缆的实际长时工作电流：式中： 顺槽用电设备额定功率之和， 22kW（211kW局部通风机） 供电电压，=693V 需用系数，kx=0.5 功率因数，=0.6因为MY-316+110长时允许通过电流为85A18.3A所以选择MY-316+110电缆合理，电缆长度40 m。按允许损失电压校验电压等级为660V的电网允许电压损失U允U2NT95%UN 69395%660 66V式中：U2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压按电压损失校验电缆截面:电缆的电压损失为：式中：U电缆的电压损失，VPmax最大负荷功率，22kWkx负荷系数，0.5L2电缆长度，40mUe供电电压，693VV电缆导电率,42.5。A电缆的横截面积，16m2变压器的电压损失为： =116.6（0.610.7+0.0860.6）693/ 416.6100 =0.93V式中： 变压器正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A =167.9kW （刮板机40kW+耙斗式装岩机30kW+喷浆机5.5kW+信号综保4kVA+局扇211kW+运料绞车11.4kW+探水钻15kW+40kW皮带）变压器低压侧的额定电流，A 变压器的电阻压降百分比数短路损耗额定容量，电抗压降百分数， U2N变压器二次侧额定电压， 允许干线电压损失：660.90.9364.17V按允许干线电压损失校验电缆截面：式中： 电缆所带负荷功率之和，kwk负荷系数，取0.5L2电缆长度，40mV电缆电导率,42.5U干线电缆允许电压损失，64.17VUe变压器二次侧电压，V 由于160.23，合格 因此选取1根MY-316+110电缆，长度为40米。六、两相最小短路电流计算利用图表法计算结合供电系统图计算各短路点短路电流d1点两相短路电流 换算电缆长度dh=hxL hx_换算系数 L电缆长度d1h=1.0297=297m查表得Id1=2265Ad2点两相短路电流换算电缆长度dh=hxL Hx换算系数 L电缆长度d2h=1.9138=72.58m查表得Id2=5766Ad3点两相短路电流换算电缆长度dh=hxL Hx换算系数 L电缆长度d2h=3.0140=120.4m查表得Id2=4589A七、电气设备的选择及保护装置的整定（一）电气设备的选择原则1、在本设计中，所有电气设备必须使用隔爆型电气设备，开关、电缆必须符合电压等级要求。2、供电线路低压总开关选KBZ400型矿用隔爆真空馈电装置，低压支线开关选用带有选择性漏电保护的KBZ 型真空馈电开关。3、刮板机、探水钻等控制一般选QBZ系列真空磁力起动器。局扇选用QJZ-2120SF风机专用开关。4、开关的保护装置要适应电网和工作机械对保护的要求。5、开关的电气接线口的数量要满足要求，内径与电缆外径要相适应。6、电气设备的选择与安装要符合煤矿安全规程和质量标准化的有关要求。7、电气设备的接地系统要符合煤矿三大保护细则的要求。（二）变压器电气设备的选择及整定。1、T1变压器电气设备的选择及整定。选择D1号开关为KBZ630型矿用隔爆型真空馈电装置做为T1变压器低压总开关。(1)过负荷保护 IZ1= 1.1I1=1.1116.6=128.3A 整定为125A(2)短路保护 IZ2= 6I1=6128.3=769.8A 整定为750A(3)灵敏度校验 k= Id1/IZ2=2265/750=3.021.5 合格选择D1-2号开关为KBZ400型矿用隔爆型真空馈电装置做为外环水仓动力电源分开关。(1)过负荷保护 IZ1= 1.1I1=1.174=81.4A 整定为80A(2)短路保护 IZ2= 6I1=681.4=488.4A 整定为480A(3)灵敏度校验 k= Id1/IZ2=2265/480=4.701.5 合格选择D1-3号开关为KBZ400型矿用隔爆型真空馈电装置做为局扇备机分开关。(1)过负荷保护 IZ1= 1.1I1=1.118.3=20.13A 整定为20A(2)短路保护 IZ2= 8I1=620.13=161.04A 整定为160A(3)灵敏度校验 k= Id1/IZ2=4589/160=76.51.5 合格 2、T2变压器电气设备的选择及整定。 选择D2号开关为KBZ630型矿用隔爆型真空馈电装置做为T2变压器低压总开关。 (1)过负荷保护 IZ1= 1.1I2=1.1185=203.5A 整定为200A。 (2)短路保护 IZ2= 8I2=8203.5=1628A 整定为1620A。 (3)灵敏度校验 k= Id2/IZ2=5766/1620=3.561.5 合格 选择D2-2号开关为KBZ400型矿用隔爆型真空馈电装置做为局扇主机分开关。 (1)过负荷保护 IZ1= 1.1I2=1.118.3=20.13A 整定为20A。 (2)短路保护 IZ2= 8I2=820.13=161.04A 整定为160A。 (3)灵敏度校验 k= Id2/IZ2=5766/160=361.5 合格 4、其它起动设备的选择及整定。选择Q-1号开关为QBZ-80 JDB整定 16 A选择Q-2号开关为QBZ-120 JDB整定 42 A选择Q-3号开关为QBZ-80 JDB整定30 A选择Q-4号开关为QBZ-80N JDB整定 12 A 选择Q-5号开关为QBZ-80 JDB整定 5.5 A 选择X-1号开关为ZBZ-4.0 熔丝整定6/20 A 八、保护接地和漏电保护1、保护接地井下巷道空间狭窄，人身接触电气设备的机会很多，由于井下电气设备的金属外壳可能因绝缘损坏而带电，发生触电事故，所以各金属电气设备的外壳必须接地，如：铠装电缆的外壳、铅皮和橡套电缆的接地芯线和就地接地装置都要和总接地网连接，橡套电缆的接地芯线和就地接地装置都不得兼做其它用途。在本设计中，变压器及低压总馈、工作面分馈、顺槽分馈、启动开关、信号综保等电气设备都要按要求装设接地线、接地母线、局部接地极和辅助接地极。主接地与局部接地的接地线、接地母线、接地极都应按接地保护细则的有关要求进行设置，要形成接地网