中央变电所供电设计

精品文档 1 欢迎下载 1 欢迎下载 井下中央变电所井下中央变电所 供电及开关整定计算书供电及开关整定计算书 机运科机运科 精品文档 2 欢迎下载 2 欢迎下载 目录 第一节 负荷统计及移动变电站选择 1 第二节 移动变电站高压开关的选择 4 第三节 高压电缆截面选择校验 5 第四节 按长时负荷电流选择低压电缆截面 6 第五节 按机械强度要求校验电缆截面 9 第六节 按允许电压损失校验电缆截面 9 第七节 短路电流计算 13 第八节 低压开关型号的确定 14 第九 开关整定与校验 15 第十节 漏电保护装置和接地保护的确定 20 精品文档 3 欢迎下载 3 欢迎下载 第一节第一节 负荷统计及移动变电站选择负荷统计及移动变电站选择 1 1 移动变电站的选取 移动变电站的选取 ZGYB 001 ZGYB 002 ZGYB 003 移动变电站负荷统计 供电设备及地点用电设备额定功率 kW 额定电压 V 下山胶带电机 3151140 KBSGZY 2000 10Y 移变 ZGYB 003 下山胶带电机 3151140 合计功率 2 315 630KW 1 主排水泵 90660 2 主排水泵 90660 3 主排水泵 90660 扇热风机 5 3KW 15KW660 照明综保 4KVA660 避难硐室 4KVA660 清煤斜巷水泵 7 5660 KBSGZY 500 10Y 移变 ZGYB 001 清煤斜巷给煤机 5 5660 合计功率 3 90 15 4 4 7 5 5 5 306KW 主排水泵 90660 主排水泵 90660 主排水泵 90660 KBSGZY 500 10Y 移变 ZGYB 002 矿用隔爆热水器 3660 合计功率 3 90 3 273KW 精品文档 4 欢迎下载 4 欢迎下载 2106 工作面 270510000 3300 2105 掘进工作面 44710000 1140 2105 局部通风机 6010000 1140 2106 运顺机头 2 315KW 63010000 1140 采区水泵 3 200KW 60010000 1140 采区水泵房绞车 11 410000 1140 采区变电所 2105 辅助供电 2 4KVA10000 660 127 合计功率 4461 4KW ZGYB 001 移变计算电力负荷总视在功率 S PN KVA os r C K 式中 S 所计算的电力负荷总的视在功率 KVA PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 Kr 需用系数 Kr按下式进行选择 Kr 0 4 0 6 N S P P 式中 PS 最大电机的功率数 KW PN 其他参加计算的用电设备额定功率之和 KW 则 Kr 0 4 0 6 0 58 306 90 根据 煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例 井下各 精品文档 5 欢迎下载 5 欢迎下载 种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 Cos 取0 7 Kr取0 58 电力负荷总视在功率为 S 306 254KVA 7 0 58 0 根据计算负荷 选用 KBSGZY 500 10Y 矿用隔爆型移动变电站 1 台符合要求 ZGYB 002 移变计算电力负荷总视在功率 S PN KVA os r C K 式中 S 所计算的电力负荷总的视在功率 KVA PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 Kr 需用系数 Kr按下式进行选择 Kr 0 4 0 6 N S P P 式中 PS 最大电机的功率数 KW PN 其他参加计算的用电设备额定功率之和 KW 则 Kr 0 4 0 6 0 59 273 90 根据 煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例 井下各 精品文档 6 欢迎下载 6 欢迎下载 种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 Cos 取0 7 Kr取0 59 电力负荷总视在功率为 S 273 230KVA 7 0 59 0 根据计算负荷 选用 KBSGZY 500 10Y 矿用隔爆型移动变电站 1 台符合要求 ZGYB 003 移变计算电力负荷总视在功率 S PN KVA os r C K 式中 S 所计算的电力负荷总的视在功率 KVA PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 Kr 需用系数 Kr按下式进行选择 Kr 0 4 0 6 N S P P 式中 PS 最大电机的功率数 KW PN 其他参加计算的用电设备额定功率之和 KW 则 Kr 0 4 0 6 0 7 630 315 根据 煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例 井下各 种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 精品文档 7 欢迎下载 7 欢迎下载 Cos 取0 7 Kr取0 6 电力负荷总视在功率为 S 630 630KVA 7 0 7 0 根据计算负荷 选用 KBSGZY 2000 10Y 矿用隔爆型移动变电站 1 台符合要求 第第 2 2 节节 中央变电所移动变电站高压开关的选择中央变电所移动变电站高压开关的选择 ZGK 006 高开的选择 1 配电装置额定电压 选定为 10KV 2 高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电 流 变压器最大长时工作电流即额定电流 Ie为 Ie Ve e 3 S 式中 Se 变压器额定容量 KV A Ve 变压器高压侧额定电压 KV p 254kw ZGK 006 移变高压开关的选择 高压侧额定电流为Ie Ve e 3 S A18 10KV3 306KW 高开额定电流 100 负荷侧额定电流 18A 符合要求 精品文档 8 欢迎下载 8 欢迎下载 ZGK 004 高开的选择 1 配电装置额定电压 选定为 10KV 2 高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电 流 变压器最大长时工作电流即额定电流 Ie为 Ie Ve e 3 S 式中 Se 变压器额定容量 KV A Ve 变压器高压侧额定电压 KV p 254kw ZGK 006 移变高压开关的选择 高压侧额定电流为Ie Ve e 3 S A16 10KV3 273KW 高开额定电流 100 负荷侧额定电流 16A 符合要求 ZGK 002 高开的选择 1 配电装置额定电压 选定为 10KV 2 高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电 流 变压器最大长时工作电流即额定电流 Ie为 Ie Ve e 3 S 精品文档 9 欢迎下载 9 欢迎下载 式中 Se 变压器额定容量 KV A Ve 变压器高压侧额定电压 KV p 254kw ZGK 006 移变高压开关的选择 高压侧额定电流为Ie Ve e 3 S A 4 36 10KV3 630KW 高开额定电流 100 负荷侧额定电流 36 4A 符合要求 ZGK 007 高开的选择 1 配电装置额定电压 选定为 10KV 高开型号为 PBG 315 10Y 2 高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电 流 变压器最大长时工作电流即额定电流 Ie为 Ie Ve e 3 S 式中 Se 变压器额定容量 KV A Ve 变压器高压侧额定电压 KV p 254kw ZGK 006 移变高压开关的选择 高压侧额定电流为Ie Ve e 3 S A258 10KV3 4461 4KW 高开额定电流 315 258 负荷侧额定电流 符合要求 精品文档 10 欢迎下载 10 欢迎下载 第三节第三节 高压电缆截面选择校验高压电缆截面选择校验 按设计规定及矿用高压电缆选型 初选 MYPTJ 型矿用 10KV 铜芯 橡套 双屏蔽电缆 1 供 ZGKB 002 移变高压电缆截面选择 1 按长时允许电流选电缆截面 13 13 95 085 0100003 6 0306 10 cosU3 KP 10 I N g A pjpje r 式中 PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Kr 需用系数 Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 pj 参与计算的电力负荷加权效率 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 95mm2 电缆为 283A 19 17A 满足要求 2 按允许电压损失校验 U PLK 0 63 0 15 0 271 0 02 7 高压电缆线路中的电压损失百分数 U K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数 查表得 0 502 电缆输送的有功功率 兆瓦 P 精品文档 11 欢迎下载 11 欢迎下载 L 电缆长度 km 0 02 7 允许电压损失百分数 按电压损失校验 满足要求 2 供 ZGKB 004 移变高压电缆截面选择 1 按长时允许电流选电缆截面 7 11 95 0 85 0100003 6 0273 10 cosU3 KP 10 I N g A pjpje r 式中 PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Kr 需用系数 Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 pj 参与计算的电力负荷加权效率 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 70mm2 电缆为 210A 11 7A 满足要求 2 按允许电压损失校验 U PLK 0 27 0 02 0 35 0 002 7 高压电缆线路中的电压损失百分数 U K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数 查表得 0 502 电缆输送的有功功率 兆瓦 P L 电缆长度 km 0 002 7 允许电压损失百分数 按电压损失校验 满足要求 精品文档 12 欢迎下载 12 欢迎下载 3 供 ZGKB 006 移变高压电缆截面选择 1 按长时允许电流选电缆截面 51 13 95 0 85 0 100003 6 0315 10 cosU3 KP 10 I N g A pjpje r 式中 PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Kr 需用系数 Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 pj 参与计算的电力负荷加权效率 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 70mm2 电缆为 210A 13 51A 满足要求 2 按允许电压损失校验 U PLK 0 315 0 02 0 35 0 002 7 高压电缆线路中的电压损失百分数 U K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数 查表得 0 502 电缆输送的有功功率 兆瓦 P L 电缆长度 km 0 002 7 允许电压损失百分数 按电压损失校验 满足要求 4 ZGK 007 高开电缆截面选择 1 按长时允许电流选电缆截面 精品文档 13 欢迎下载 13 欢迎下载 44 189 95 085 0 100003 6 04461 10 cosU3 KP 10 I N g A pjpje r 式中 PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW Kr 高压电缆所带负荷需用系数 Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 pj 参与计算的电力负荷加权效率 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 120mm2 电缆为 331A 189 44A 满足要求 2 按允许电压损失校验 47 0 74 0 095 0 181 0 1010 7 044616 0 tan 10 2 e XR U LPK U gex g 高压电缆线路中的电压损失百分数 U Kx 高压电缆所带负荷需要系数 高压电缆所带负荷额定功率之和 e P Lg 电缆长度 Ue 额定电压 R 高压电缆电阻 km X 高压电缆电抗 km 平均功率因素角对应的正切值 tan tan 1 cos 1 0 47 7 允许电压损失百分数 精品文档 14 欢迎下载 14 欢迎下载 4 热稳定校验电缆截面 设井下采区变电所 10kV 母线最大短路容量限制 200MVA 最大 三相稳态短路电流 A U sd I11548 310000 10200 3 6 3 Amin 70mm2 95mm2 120mm C I 3 i t 2 35 93 43 0 2511548 mm 短路电流的假象时间 即热等效时间 取 0 25S i t C 电缆热稳定系数 铜芯橡套电缆 C 93 4 热稳定校验电缆截面满足要求 综上所述 ZGYB13 16 供电线路均采用 MYPTJ 8 7 10Y 70mm 和 MYPTJ 8 7 10Y 95mm 与 MYPTJ 8 7 10Y 120mm 交联聚乙 烯绝缘电缆线 可以满足供电要求 第四节第四节 按长时负荷电流选择低压电缆截面按长时负荷电流选择低压电缆截面 长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电 流 电缆标号见拟定供电系统图 1 下山胶带运输机电缆选择 cosU3 KP I N W e r A200 8 01 143 1315 式中 PN 参加计算的所有用电设备额定功率之和 Kr 需用系数 精品文档 15 欢迎下载 15 欢迎下载 Cos 参加计算的电力负荷的平均功率因数 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 95mm2 电缆为 260A 200A 满足要求 2 中央水泵房电缆选择 cosU3 1KP I N W e r A173 8 01 143 1274 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 95mm2 电缆为 260A 173A 满足要求 负荷名称 长时 负荷 电流 A 长时负荷 电流要求最小 截面 查表 mm2 初选截面 mm2 备注 中央水泵房电 机 1827095 下山胶带运输 机电机 2097095 照明综保 2 22 54 综上所述工作面采用电缆均能符合综上所述工作面采用电缆均能符合 煤矿供电设计与煤矿供电设计与 继电保护整定计算继电保护整定计算 要求 符合安全生产需求 要求 符合安全生产需求 第五节第五节 按允许电压损失校验电缆截面按允许电压损失校验电缆截面 1 1 变压器电压损失计算 变压器电压损失计算 KBSGZY 500 10Y 变压器损失计算 精品文档 16 欢迎下载 16 欢迎下载 ZGKB 001ZGKB 001 变压器电压损失计算变压器电压损失计算 允许电压损失 e2x e b sincos UUU S S U pjpjr 0 7 0 70 3 9 0 7141 1140 0 36 0 00266 0 043 500 306 1140 23V ZGKB 002ZGKB 002 变压器电压损失计算变压器电压损失计算 允许电压损失 e2x e b sincos UUU S S U pjpjr 0 7 0 70 3 9 0 7141 1140 0 36 0 00266 0 043 500 273 1140 22V ZGKB 003ZGKB 003 变压器电压损失计算变压器电压损失计算 允许电压损失 e2x e b sincos UUU S S U pjpjr 0 38 0 70 5 99 0 7141 1140 0 36 0 00266 0 043 2000 630 1140 16 38V 采区水泵房低压电缆电压损失计算 由于干线长度较短电压损失忽略 最远支线负荷电缆电压损失 23V tan 00g XR U LP U e g 020 1 075 0 230 0 14 1 310 0 274 式中 干线电压损失 V bl U lg 低压电缆的长度 km 干线电路的额定电压 KV e U P 电缆所带负荷计算功率 R0 干线电缆每千米电阻 X0 干线电缆每千米电抗 精品文档 17 欢迎下载 17 欢迎下载 双回路供电另外一趟计算方式同理 忽略计算 经校验电缆均符合要求经校验电缆均符合要求 精品文档 18 欢迎下载 18 欢迎下载 第六节 短路电流计算 两相短路电流计算值见下表两相短路电流计算值见下表 一 母 线段短 路电流 计算 1 元件电抗的计算 10KV 高压供电系统 在计算短路电流时忽略回路 中各元件的电阻 1 系统折算电抗 50 0 200 102 min 2 min d pj d S U X 2 高压电缆折算阻抗 查表得 MYPTJ 8 07 10 3 185 500 米高压电缆 Ri 0 118 km Xi 0 087 km 059 0 1000 500118 0 1000 ii 1 g LR R i n 0435 0 1000 500087 0 1000 ii 1 g LX X i n 3 移动变电站阻抗 查技术参数 得 KBSGZY 500 10 1 14kV 移动变电站 阻抗电压 u 4 负载损耗 PN 3500W Rb 018 0 500 14 1 3500 2 2 2 2 e2 N N S UP Zb 12 0 500 2 110 4 10 2 e2 e S U u 12 0 018 0 12 0 b bb RZX 4 ZGKB 001 移动变电站二次出线端处短路点短路电流 018 0 018 0 21 15 059 0 b b g R K R R 短路点名称两相短路电流 A 变压器二次侧 10249 掘进机 2897 探水钻 2535 胶带运输机 4655 精品文档 19 欢迎下载 19 欢迎下载 014 0 012 0 21 15 5 0 21 15 0435 0 s b b g b X K X K X X 15000 014 0 018 02 690 2 pj 2 A XR U Id ZGYB 002 变压器输出点推导方法同理 计算忽略 中央水泵 157 0 1000 89 156 1000 23700 217 0 1000 1 n i LiRi R n i LiXi X 1 069 0 1000 723096 0 1000 掘进机 164 0157 0 006 0 3 8 0713 0 g db b RR K R R 126 0069 0 049 0 3 8 021 0 3 8 5 0 db b g b s XX K X K X X 掘进机 A XR Upj I d 2897 126 0 164 02 1200 2 2 其实地点两相短路电流计算方式同上 4655 2 AI d 胶带运输机 2535 2 AI d 探水钻 第七节第七节 低压开关型号的确定低压开关型号的确定 根据额定电压 额定电流及使用环境选择隔爆型磁力启动器 低压馈电开 关如下表 编号名称型号负荷名称数量 1211006 矿用隔爆兼本质安 全型馈电开关 KJZ16 630 1140 V 掘进机 刮板运输机 湿式除尘风机 1 13061574 矿用隔爆兼本质安 全型馈电开关 KJZ16 400 1140 V 运输及探水钻部分馈 电开关1 13061576 矿用隔爆真空馈电 KBZ 水泵与探水钻专用馈 1 精品文档 20 欢迎下载 20 欢迎下载 开关 400 1140 V 电开关 12052760 矿用隔爆真空馈电 开关 KBZ 200 1140 V 潜水泵专用馈电开关 1 13061676 矿用隔爆兼本质安 全型馈电开关 KJZ16 400 1140 V 运输部分专用馈电开 关 1 13010034 矿用隔爆型照明综 保 ZBZ 4 0 1140 12 7 V 皮带保护装置 激光 指向仪供电 1 ZGFJQD 021 矿用隔爆型风机开 关 QBZ 2 80ASF 11 40 V 2105 工作面局部通风 机开关 1 08040542 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 120 1140 V 刮板运输机开关 1 0706012 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 120 1140 V 工作面水泵开关 1 150013 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 120 1140 V 工作面探水钻开关 1 150625 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 120 1140 V 潜水泵开关 1 12121488 矿用隔爆兼本质安 全型软起动开关 QJR 400 1140 V 胶带运输机软起动开 关 1 12121463 矿用隔爆兼本质安 全型软起动开关 QJR 400 1140 V 胶带运输机软起动开 关 1 11081718 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 80N 1140 V 皮带涨紧电机开关 1 05040137 3 矿用隔爆真空起动 开关 QBZ 120 1140 V 皮带涨紧油缸开关 1 第八节第八节 开关整定与校验 开关整定与校验 KJZ16 630 1140 v 馈电开关整定电流验算单 负荷名 称 2105 工作面掘进机及 附属设备 安装地点2105 回风顺槽 精品文档 21 欢迎下载 21 欢迎下载 1 过载保护装置的动作电流 nZ 整定到 1 4 倍 最小 0 2 倍 符合要求 SN NQN I IKxI 4 1 213 300 2 短路保护整定 7 212 1484A 符合要求 Zc II6 3 按最小两相短路电流较验灵敏系数 灵敏系数满足要求 规定标准 5 105 2 1484 2897 2 C d S I I K 开关整定电流验算单开关整定电流验算单 2016 年 4 月 3 日 编号 12121488 型 号 QJR 400 1140 V 填表人高永平 负荷名 称 胶带运输机安装地点2105 回风顺槽工作面 负荷情 况 最大负荷起动电流 210 A 其它负荷额定电流 之和 30 A 开关整定 值 A 整定倍数 过负荷 29 9230 8 短路保 护 3227 短路电 流 短路点 2 mind I结论 负荷情 况 最大负荷起动电流 1218 A 与其它负荷额定电 流之和 216 A I 开关整定 值 300 A 整定倍数 过负荷 216391400 8 短路保 护 1484 14007 短路点 2 mind I结论 短路电 流 ZC d1 5 105 2 1400 2897 2 C d S I I K合格 精品文档 22 欢迎下载 22 欢迎下载 胶带运输机最远端最小两 相电流 5 108 11 420 4655 2 C d S I I K合格 1 过载保护装置的动作电流 nZ 0 8 整定到额定电流 0 8 倍 最小 0 2 倍 符合要求 SN NQN I IKxI 30 23 2 短路保护整定 6 23 322A 最低 2 倍 符合要求 Zc II6 3 按最小两相短路电流较验灵敏系数 灵敏系数满足要求 规定标准倍数 5 108 11 420 4655 2 C d S I I K 精品文档 23 欢迎下载 23 欢迎下载 编号 编号 1301003413010034 照明综保开关整定电流验算单照明综保开关整定电流验算单 2016 年 9 月 3 日 编号 ZGZM 021 照明综 保 型 号 ZBZ 4 0M 填表人高永平 负荷名 称 照明安装地点2106 运输顺槽机头 负荷情 况 最大负荷起动电流 A 其它负荷额定电流 之和 A 一次侧熔 体 A 二次侧熔体 A 熔体选 择 2 312 短路点 2 mind I结论 短路电 流 ZC d6 K 35 5 4 196 4 732 1 305 3 2 Rb d K合格 照明综保型号为 ZBZ 4 0M 电压 133V 容量 4KVA 照明额定功率 20W 数 量 10 盏 1 照明综保一次侧熔断器的选择 IR 0 3A 取 1A 2 1 96 4 2 14 1 2 1 N b I K 2 灵敏系数 K 35 5 4 196 4 732 1 305 3 2 Rb d K 3 照明综保二次侧熔断器的选择 IR IN 1 2A 取 2A 经校验选用熔体符合保护要求 式中 熔体选择 A R Kb 变压器的变比 IN 所带负荷额定电流 A Id 2 被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流 A Y 接线变压器二次测两相短路电流折算到一次侧时的系数 3 当 接线时此系数取 1 QBZ 120 起动器整定电流验算单 精品文档 24 欢迎下载 24 欢迎下载 2016 年 9 月 3 日 编号 150625