井下供电设计说明书

一、7310工作面电气技术数据：设备名称台数电压单机功率额定电流启动电流总功率备注采煤机111402300+240+202188+6621034700工作溜12315219021235630转载溜1200122796200破碎机111067400110乳化液泵212578486250加压泵1452818745头部皮带机16601601841196160二部皮带机12160218421196320横管溜1404526040注水泵1303319830皮带涨紧22424.84231.48调度绞车14045295.140调度绞车111.413.79611.4调度绞车55255285196125煤电钻11271.29541.2 1140V系统总功率：1935（KW） 660V系统总功率：735（KW）二、变压器容量的选择计算：（一）、1140V系统变压器的选择：根据公式：S=Kxpe/COSpj COSpj取0.71、总容量计算 pe1935(Kw) 需用系数：Kx =0.4+0.6315/1935 =0.5 S=0.52450/0.7=1293（KVA)为保证供电质量和实际设备情况选KBSGZY-1000/6移变二台，编号1#、2#。1#移变供：采煤机、转载机，破碎机，1010KW。2#移变供：工作溜、乳化液泵、加压泵，925KW。2、移变校验：1#移变校验:总容量=1010KW， COSpj取0.7，需用系数：Kx =0.4+0.6250/1010=0.55则：S=0.551010/0.7=794(KVA)1000KVA (合格)2#移变校验:总容量=925KW， COSpj取0.7，需用系数：Kx =0.4+0.6315/925=0.6则：S=0.6925/0.7=792(KVA)1000KVA (合格)（二）660V系统（回进风）变压器的选择：总负荷：pe780（Kw），其中最大负荷 Pmax=160(Kw)需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe =0.4+0.6160/780=0.52则：S= Kxpe /COSpj COSpj取0.7 =0.52780/0.7 =580(KVA) 为保证供电质量选KSGZY-630/6移变一台，编号为3#，供进回风系统。校验：因S=580Ig 式中：K1电缆的环境温度系数，查矿用电缆附表216，取K1=1 K2直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K2=1 K3多根电缆并列敷设时的修正系数，取K3=1 Iy电缆的长时允许电流；查矿用电缆附表214 校验：1#电缆： Iy=190（A）69.41（A） （符合要求） 2#电缆： Iy=190（A）58.30（A） （符合要求）3#电缆： Iy=190（A）45.07（A） （符合要求）四、低压电缆的选择（一）、1140v系统电缆的选择：1、采煤机电缆的选择：a、电缆的长度：移变距采煤机最远端为400（M） 则：Ls1.05400420(m)，取Ls420（M）。 b、按长时允许电流选择电缆截面： 计算电缆的实际长时最大工作电流IgIgKxIe=0.55（188+66）139.7（A）根据IyIg，故选MCPQ370+125型电缆两根，长度为2250M,一根使用，一根备用;为满足供电质量和继电保护要求, 采煤机干线电缆选MPQ395+125型电缆两根,长度为2200M,该电缆长时允许电流为215(A)和260（A）139.7（A），符合要求。c、按允许电压损失校验电缆截面： 正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10，即：DUmax1200-114090174（V）变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1000-6/1.2干变的技术参数为 DU6，P6100（w）则：ZbUUe2/Se0.0612002/（10001000） 0.864（） RbP Ue2/Se2610012002/（10001000）2 0.0088（）XbZb2Rb20.086（）则：IbgKxIe=0.55(2188+66) 243.1（A）COSpj0.7，则Sinpj0.714 根据公式：DUb3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3243.1（0.00880.7+0.0860.714） 28.45（V）电缆的电压损失：查表得 UCPQ370-1+25型电缆 Ro0.346（/Km），Xo0.078（/Km） 则 R10.3460.420.15（） X10.0780.420.03（）DUl3Ig（R1 COSpj+X1 Sinpj ）26.8（V）总的电压损失 DUUb+Ul28.45+26.855.25（V） 174（V）(校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面： 根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75， 1140V最大允许电压损失为：114025285（V） 因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75计算， 起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87 已知Iq1034（A） 则IQ75Iq775.5 （A） IeQ=775.5+188+66+122+671198.5（A）则：DUbQ3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31198.5（0.00880.5+0.0860.87） 164.76（V） DUlQ3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 775.5（0.090.5+0.020.87） 83.8（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ164.76+83.8 248.56 （V）140（A），符合要求。干线电缆长时允许电流为：2260（A）kx(2190+78+28)=0.734486=356.7（A）,符合要求。c、按允许电压损失校验电缆截面： (1)、变压器的电压损失： 已知 Rb0.0088（），Xb0.086（），COSpj0.7，Sinpj0.714 Ibg=0.734(2190+78+28)355.2（A） 则：DUb3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3355.2（0.00880.7+0.0860.714） 41.3（V）(2)、电缆的电压损失：查表得 MPQ370型电缆 R00.346（/Km），Xo0.078（/Km）R10.3460.260.09（）X10.0780.260.02（）则：DUl3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3486（0.090.7+0.020.714） 64.8 （V）总的电压损失 DUUb+Ul 41.3+64.8 106.1（V） 174（V） (校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87已知Iq1235（A） 则IQ75Iq926 （A） IeQ=926+190+78+281222（A）则：起动时变压器的电压损失：D UbQ3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31222（0.00880.5+0.0860.87） 168.05（V）起动时电缆的电压损失： DUlQ3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3926（0.090.5+0.020.87） 100.07（V）起动时总的电压损失： DUQUbQ+ UlQ 168.05+100.07268.12（V）122(A);78（A），67（A）; 符合要求(二)、660V系统电缆的选择：1、回风系统电缆的选择a按电压损失选择干线电缆截面(1)、变压器的电压损失：根据综采电气设备正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为10%。即：Uy=690-6600.9=96(v)正常运行时变压器的电压损失Ub查综采电气设备得 KSGZY-630/6移变的技术参数为：U%=5.5%,P=2300(W)则：ZbUUe2/Se0.0556902/630 0.0302（ ） RbP Ue2/Se223006902/630 0.0036（）XbZb2Rb2 0.023（）Ibgkx（25+25+45+33）=0.52128=66.5COSpj0.7，则Sinpj0.714根据公式：DUb3Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 366.5（0.00880.7+0.0860.714）35.57（V）(2)、电缆的电压损失：查表得 MPQ370型电缆 R00.346（/Km），Xo0.078（/Km）R10.3460.10.0346（）X10.0780.10.0078（）则：DUl3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3128（0.03460.7+0.00780.714） 6.56 （V）的电压损失 DUDUb+DUl 35.57+6.56 42.13（V）66.5（A） (符合要求)2、进风系统电缆的选择a 干线电缆的选择按电压损失选择干线电缆截面根据综采电气设备正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为10%。即：Uy=690-6600.9=96(v)正常运行时变压器的电压损失Ub查综采电气设备得 KSGZY-630/6移变的技术参数为：U%=5.5%,P=2300(W)则：ZbDUUe2/Se0.0556902/630 0.0302（ ） RbDP Ue2/Se223006902/630 0.0036（）Xb Zb2Rb2 0.023（）Ibgkx（3184+45+45+25+25）=0.52692=359.8COSpj0.7，则Sinpj0.714根据公式：DUb3Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3359.8（0.00880.7+0.0860.714）42.28（V）b 按长时工作电流校验干线电缆截面 计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax Igmax=359.8（A）U-370+116型电缆2根的：Iy=2215（A）359.8（A） (符合要求)五、短路电流的计算： （一）、高压（6KV）短路电流的计算：（短路点见附图） 所经线路：芦北入井：M-YJV223150-750m -芦北中配：M-YJV223150-1250m-芦北二配：MGSP3351000m- 7310配电点-设备列车、移变-工作面进风设备1、求电源电抗Xy：芦北中央配电室高开处的短路容量为Se100（MVA），Up=6300（V） 根据公式： Xy=Up2/Se63002/100106 0.3969（）2、线路阻抗：(1)求入井电缆的阻抗：已知 L0=750/2=375（m），查矿用电缆表139得: R0=0.143（/km），Xo=0.06（/km）则：R0=RoLo=0.1430.3750.054（） X0XoLo0.060.3750.023（）(2)、求芦北中央配电室到芦北二配电缆的阻抗R1、X1： 已知 L1=1250（m），查矿用电缆表139得 Ro=0.134（），Xo=0.06（） 则：R1=RoL1=0.1431.250.18（） X1XoL10.061.250.075（）3、计算高压短路电流： 计算八号煤配高压开关处do点短路电流： 已知： Up6300（V）， 根据公式:Id(3) Up/3 （R)2+（R)2 Id(2) = Up/2（R)2+（R)2 =3/2 Id(3)=0.866 Id(3) RoR0+R10.054+0.180.234（）XoXy+X0+X10.3969+0.023+0.0750.4949（）则：Id0(3)Up/3 （R)2+（R)2=6300/（1.732 0.2342+0.49492= 6300/（1.732 0.055+0.245 =6300/1.7320.3=6300/0.9526=6613(A)Id0(2)（ 3/2）66135727（A） （二）、低压短路电流的计算：（短路点见附供电图,采用查表法）1、1140V短路电流的计算：(1）、6000V电源系统电抗的换算长度：（查煤矿整定系则）Lxt=10.46m(电压为690v) Lxt=31.63m(电压为1140v)(2）、6000V电缆线路的换算长度：（从芦北中配入井至芦北二配）L1=750/2（入井）+1250（至芦北二配）=16250.0128=20.8m(3)、6000V橡套软电缆的换算长度：L2=0.0541000=54m(4)、6000V系统总的换算长度：Lz= Lxt+L1+L2=31.63+20.8+54=106.43m计算各点短路电流: 1#变压器二次出口d1点短路电流:已知Lz=106.43m , Id1(2) 5148（A）2#变压器二次出口d2点短路电流: 已知Lz=106.43m , Id2(2) 5148（A）(5)、计算采煤机最远端d8点短路电流：1140V干线电缆的换算长度：Lh=1/2（2000.53）=53m1140V负荷电缆的换算长度：Lh=2500.73）=182.5m,因此, 最远端d4点的换算长度和短路电流为：Lh=106.43+53+182.5=342m, Id5(2) 2964（A）(6)、计算工作溜最远端d7点短路电流：同理，因电缆长度、截面和电压均相同，所以Lh=342m, Id5(2) 2964（A）2、 660V系统的短路电流计算（短路点见附图，采用查表法）：(1）、6000V电源系统电抗的换算长度：（查煤矿整定系则）Lxt=10.46m(电压为690v)(2）、6000V电缆线路的换算长度：（从芦北入井芦北二配）L1=750/2（入井）+1250（至八号煤中配）=16250.0042=6.8m(3）、6000V橡套软电缆的换算长度：L2=0.017200=3.4m3#变压器二次出口d3点短路电流: 6000V系统总的换算长度：Lz= Lxt+L1+L2=10.46+6.8+3.4=20.7m所以 , Id3(2) 7580（A）(4)、回风系统：回风系统最远端d4点电缆总的换算长度：Lh=（180+750）0.73=678.9m,Id4(2)1061（A）(5）、进风系统： 二部皮带机头处d6点短路电流计算：皮带机电缆的换算长度：Lh=100*0.73=73m,Id6(2)5440（A）进风最远端d5点短路电流计算：皮带机电缆的换算长度：Lh=810*0.73=591m,Id5(2)1213（A）六、高压开关的选择与计算:(一)高压开关的选择1 、计算工作面正常时的最大工作电流Igmax已知: pe=2670(Kw) Ue=6(Kv)Kx=0.4+0.6315/2670=0.47， Cospj=0.7则:Igmax=Kxpe/(3UeCOSpj) =26700.47/( 360.7) =172.5A2 、选择高开：根据额定电压与以上计算的电流, 结合使用地点配电室已安装开关情况,选用高压隔爆真空配电开关3台,型号为: BGP9L-200该开关二台，BGP9L-100该开关一台;额定电压Ue=6Kv,短路容量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为10KA,额定动稳定电流为25(KA).3 、按短路电流校验高开的开断电流:如前计算,最大三相短路电流为Id（3）8753(A)10KA (符合要求)4 、按热稳定性校验:5 、根据公式:IrwId（3） （ Tj/Tw）1/2 校验式中: Irw-2秒种承受的热稳定电流, Irw=10(KA)Tw-热稳定电流对应时间 Tw=0.2(S)Tj-短路假想时间 Tj=0.1(S)Id（3）-稳定时三相最大短路电流 Id（3）=8.753(KA)Id（3）（ Tj/Tw）1/2 =8.753(0.1/0.2) 1/2 =5.07(KA)1.5， 合格3#高开: Ke=Id（2）/Iz=5727/5(2100)=5.7271.5， 合格七、低压开关的选择与整定:(一)、1140V系统低压开关的选择与整定1、开关的选择:根据条件与综采设备的要求选择结果如左下表:序号型 号额定电压(V)额定电流(A)台数所带设备主保护1KJZ_1000114010001总开关电子2QJZ-2400/1140S11404001工作溜电子3QJZ-4315114043151采煤机、转载机、破碎机电子4BQD-31511403152乳泵电子2、开关的整定：（1）、1#变压器二次总开关的整定：过载整定: Iz =KxIe=0.55(2188+66+122+67)=347.05(A)取Iz=350（A）短路整定:Iz=Iqe+KxIe=1034+0.55(188+122+67+66)=1277.65(A) 取Iz=1300（A）（2）、2#变压器二次总开关的整定:过载整定: Iz =KxIe=0.6(2190+278+28)=338.4(A)取Iz=350（A）短路整定: Iz=Iqe+KxIe=1235+0.6(190+278+28)= 1459.4（A）取Iz=1500（A）（3）、工作溜总开关KJZ-1000/1140的整定：过载整定： Iz =KxEie=0.6(2190+278+28)=338.4(A),取Iz=350（A） 短路整定: Iz=Iqe+KxIe=1235+0.6(190+278+28)=1459.4（A）取Iz=1500（A）（4）、乳化液泵开关BQD-315的整定过载整定：Iz=Ie=78 (A) ， 取Iz=80(A)（5）、采煤机开关QJZ-4315的整定：过载整定: Iz1 =Ie1=188(A)， 取Iz=190(A) Iz2 =Ie2=188+66=254(A), 取Iz=260(A)（6）、供转载机回路开关的整定： 过载整定：Iz=122A ， 取Iz=120A（7）、供破碎机回路开关的整定: 过载整定：Iz=Ie=67(A) ， 取 Iz=60(A)（8）、工作溜开关QJZ-2400/1140S的整定：过载整定：Iz=Ie=190(A) ， 取 Iz=190(A)(二)、660V系统开关的选择与整定：1、开关的选择:根据使用条件与综采设备的要求选择结果如右表:序号型号额定电压(V)额定电流(A)台数所带设备负荷电流主保护1QBZ-2006602001回风系统联锁总开关120电子式保护器2QBZ6-80N660805调度绞车28电子式保护器3ZXZ-II-4660/127-1照明-熔断器4QBZ6-80N660801调度绞车45电子式保护器5KBDZ-2006602002进、回风总开关300电子式保护器6QBZ-80660802皮带拉紧24.84电子式保护器7Q