掘进工作面供电系统设计及计算

1、山西煤炭运销集团野川煤业运输巷掘进工作面供 电 设 计 及 保 护 整 定 野川煤业机电科王斌超2014/10/19、运输巷掘进面供电设计运输巷掘进面配电系统图附后:、主要负荷统计:名 称规格型号功 率(KW)工作电压(V)备注掘进机P EBZ-1602351140胶带输送机SSJ/2 X 552X 5511402部刮板输送机SGB-620/40401140调度绞车JD-111.41140小水泵BQS15-70-7.57.51140合计403.9、移动变电站选择计算移动变电站的选择一般放在工作面的风巷内，应考虑: 所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水； 尽量靠近大的用电设备，有条件的情况

2、下，尽可能与液 压泵站联合布置； 距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆长度。负荷分配：(1) 移动变电站负荷：胶带输送机 2X 55KW刮板输送 机40KW 掘进机 235KW 调度绞车 11.4KW 小水泵 7.5KW 共计：403.9KW。容量计算：视载功率 SzPe K z /cos式中： Sz视载功率Pe变压器供电设备额定功率之和cos 电 动机 的 平 均 功 率 因 数取0.85K z需用系数K z 0.4 0.6 Pmax / Pe电力负荷计算Sz Pe Kz /cos 403.9 0.64/0.85 304KVAKz 0.4 0.6 160 / 403.9 0.64故运输掘进

3、供电选用变压器400KVA能符合要求，（2）掘进工作面局扇专用变压器负荷:2X 30KW 2 台SzPe Kz /cos 120 0.55/ 0.85 77.6KVAK z 0.4 0.6 30 / 120 0.55故根据实际情况掘进工作面专用变压器200KVA符合要求。三、供电电缆的选择计算及校验一高压电缆选择计算及校验1、 供电高压电缆的型号选用：MYJV22系列聚氯乙烯交联 铠装电缆。2、 按长时工作电流选择电缆截面。线路中最大长时工作 电流为ln=Sn/ 3 Ue=304/1.732 X 10=17.6Aln=Sn/ 3 ue=77.6/1.732 X 10=4.5A动力变压器选用MY

4、JV22 3X 35聚氯乙烯交联铠装电缆(Ip=158A>15.9A)满足要求，变电所供电至此变压器共需电 缆 400m。风机专用变压器选用 MYJV223X 25聚氯乙烯交联铠装电 缆(Ip=125A>4.5A)满足要求，变电所供电至此变压器共需 电缆400m。3、按正常运行时网络电压损失校验电缆截面。(1)咼压电缆的电压损失。U%3 IL(Rb cos Xb sin )/10UN=1.732 X 17.6 X 0.4(0.027 X 0.85+0.141 X 0.527)/100=0.11%v5%(37V<500V)线路电压损失满足要求。<二 >低压电缆选择计

5、算及校验1、按长时工作电流选择电缆截面。2、 按正常运行时电缆网络末端电压不低于额定电压95% 的原则，对于1140V (660V)电网用下式计算网络中允许的最 大电压损失。Vy V2N 0.95V N 690660 95%63V/1200 1140 95%117V低压电网各部分的电压损失按下式计算Uz Kf Pe Lz 1000/Ue D Sz djUg Kf Pe Lg 1000/Ue D Sg djdj电动机的效率取95%Ub3 G RbcosXbsin SSJ800/2 X 55胶带输送机电缆选择胶带输送机：2X 55KW 电流：2 X 36A主干线选用 MYP 3X 70+1 X 2

6、5型电缆 L 为400mVg Kf Pe L 1000/Ve D Sz dj=1000X 403.9 X 400/1140 X 53X 70X 0.95=40VUz Kf Pe Lz 1000/Ue D Sz dj=1000X 110X 20/1140 X 53X 25 X 0.95=1.53VUb 3 Ica Rb cos XbSinS Rb cosXb sin /U e=304 X (0.85 X 0.027+0.53 X 0.141)/1.14=26VUy Ug Uz Ub 40 1.53 2667.53 117V胶带输送机电缆电压损失满足要求 SGB-620/40刮板输送机电缆选择刮板

7、输送机：40KW电流：26A选用 MYP 3X 25+1 X 16型电缆 L 为50mVz 1000 Kf Pe Lz/D S=1000 X 40 X 50/1140 X 53 X 25 X 0.95=1.4VU y U g U z U b 40 1.4 26 67.4 117V 刮板输送机电缆电压损失满足要求 掘进机电缆选择 掘进机：（ 160+75）选用 MYP 3X 70+1 X 25型电缆 L 为800m掘进机电缆电压损失校验Vz 1000 K f Pe Lz/ D S=1000X235X800/1140X53X70X0.95=46VU y U z U g U b 46 40 26 1

8、12 117V四、高压开关的选择计算与整定（1）采区变电所 9#高压开关所供掘进工作面变压器高压 最大长时工作电流为 17.6A ,根据实际情况可选用额定电流为 200A的PBG200-10型高压真空隔爆开关.（2）高压开关所供掘进工作面局扇专用变压器高压最大 长时工作电流为 4.5A ，根据实际情况可选用额定电流为 100A 的PBG100-10型高压真空隔爆开关.（3）短路电流计算。KBSGZY-400/10 移变至采区变电所采用 MYJV22 10KV 3X35 电缆 400m,掘进用KBSGZY-400/10变压器出口短路电流：变压器二次电压1140V容量400KVA系统短路容量按30

9、MVA计算查表得：系统电抗 Xx=o.o48 Q高压电缆Lg =400m查表MYJV22-3*35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装交联电力 电缆电阻、电抗：R0 =0.6*0.4=0.24 Qxo=o.o8*O.4=O.O68 Q折算到低压侧电阻为：2Rgi Lg Ro/Kb =0.24/69=0.0035 QXgi Lg x0/k=0.068/69=0.00099 QKBSGZ Y-400/10型变压器阻抗查表得：=0.027 Q Xb=0.141 QR Rg1/Kb2 & =0.0035+0.027=0.0305 Q2X XgJKb Xb Xx=0.00099+0.141+0.048=0

10、.18999 qid? Ue/2 P2 X2 1200/2.0.030$ 0.189992 3125A折算到高压侧id1 3125/8.3 377A掘进机电机处短路时两相短路电流掘进机电控箱至移变低压总馈采用MCP% 70+1 X 25电缆850m,换算至低压侧标准电缆长度LH=621m,查表得：(2)id0=1620A(4) 变电所掘进动力用高压真空开关保护定值计算采区变电所 9#高压配电装置保护整定由开关选择计算知 9#配电装置最大长时工作电流I=17.6A ，该配电装置额定电流 Ie=200A ，则长延时过载保护整 定为 I=17.6/200=0.088故长时过载整定保护倍数取0.1倍l

11、z=0.1le=0.1 x200=20A短路保护整定计算ld=20 x 8=160Ald/le=377/160=2.3>1.2满足要求（5）风机用 KBSGZY-200/1 0变压器出口短路电流 : 变压器二次电压 660V 容量 200KVA 系统短路容量按30MVA计算查表得：系统电抗 Xx=o.oi59 Q高压电缆 Lg =400m查表MYJV22-3*25型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装交联电力 电缆电阻、电抗：Ro =0.84*0.4=0.336 Q Xo =0.08*0.4=0.068 Q折算到低压侧电阻为：2Rg1 Lg R0/Kb =0.336/210=0.0016 Q2Xg1

12、 Lg X0/Kb =0.068/210=0.00032 QKBSGZ 丫-200/10型变压器阻抗查表得：Rb=0.021 Q Xb =0.093 QRg1/Kb2Rb =0.0016+0.021=0.02262XgJKbXb Xx=0.00032+0.093+0.0i59=0.i0922ld0)Ue/2、P2 X2690/2 0.022620.1092222654A折算到高压侧ld1 2654/14.5 183A风机电机处短路时两相短路电流风机馈电开关至风机移变低压总馈采用MYP< 50+1 X 25电缆400m,风机控制开关至风机馈电开关电缆采用MYX25+1 X 10电缆20m,

13、风机电机至风机控制开关电缆采用 MYX 10+1 X 6电缆20m换算至低压侧标准电缆长度 LH=486m查表(2)得：Id0 =1199A(6) 变电所风机用高压真空开关保护定值计算采区变电所4、5#高压配电装置保护整定由开关选择计算知 4、5#配电装置最大长时工作电流I=4.5A，该配电装置额定电流le=100A，则长延时过载保护整定为 1=4.5/100=0.045故长时过载整定保护倍数取0.05倍Iz=0.05Ie=0.05 X100=5A短路保护整定计算Id=5 X 8=40AId/Ie=183/40=4.5>1.2满足要求运输巷掘进面风机 200KVA移变低压KBZ16-20

14、0总馈电开 关的保护整定过负荷保护整定I z Ie 62AIz/Ie 62 / 200 0.31 取 0.3 倍则 I z 0.3 I e 0.3 200 60A 短路保护动作整定Idz I qe Ie 31 8 31 279AIdz/ Ie 279 / 200 1.4 取 2.0 倍Idz 2I e 2 200 400A(2)风机移变低压处I d(20) =2654A灵敏度校验I d(20) /Idz 2654 / 400 6.6 1.2 灵敏度满足要求 FBDNO7.1 风机控制开关 QBZ-120(F) 保护整定I z Ie 62A五、低压电气设备保护整定计算 运输巷掘进面 400KVA

15、移变低压KBZ16-400总馈电开 关的保护整定过负荷保护整定I z Ie 36 2 26 7 141 5 251AIz/Ie 251/ 400 0.63 取 0.6 倍则 I z 0.6 I e 0.6 400 240A 短路保护动作整定Idz I qe Ie 96 8 36 2 26 7 5 878AIdz /Ie 878 / 400 2.19 取 3.0 倍I dz 3I e 3 400 1200A移变低压处 Id(20) =3125A 灵敏度校验I d(20) /Idz 3125 /1200 2.6 1.2 灵敏度满足要求SSJ800/2 X 55胶带输送机控制开关 QBZ-80保护整定 过负荷保护整定I z Ie 36ASGB-620/40 刮板输送机电机控制开关 QBZ-80 保护整定 过负荷保护整定I z Ie 26AJD-1 调度绞车控制开关 QBZ-80 保护整定 过负荷保护整定I z Ie 7ABQS15-70-7.5 水泵控制开关 QBZ-80 保护整定Iz le 5A（4）其余QBZ系列电磁启动器其整定值按公式Iz le整定，le为各台开关所带实际负荷的额定电流。六、运输巷掘进低压电气设备整定值表地点开关型号电压等级（V控制负荷（Kvy