排矸斜井供电设计计算书

1、矸斜井供电方案：排矸斜井保护整定计算资料排矸斜井供电设计计算书xx 煤矿1 、排矸斜井主要为矿井掘进及洗选矸石的运输。排矸斜井供电电源来至中央变电所。从中央变电所供10kV高压到排肝斜井地面，安装500kVA变压器满足排肝斜井皮带机及翻车机等的供电需要。所有斜坡信号和排矸斜井及主大巷的照明采用ZBZ-4.0M 型照明综合保护器控制。2、排矸斜井安装一部DTL80/20/200 型带式输送机来满足斜坡研石的运输；在排研斜井地面安装一部SZP-8063型旋转皮带机，作为地面矸石的二次转运，带式输送机及旋转皮带机头均布置在排矸斜井地面。3、排矸斜井的矸石由推车机加翻车机将矸石倒入矸仓，矸仓下口采用往

2、复式给料机将矸石推入皮带上，再有皮带机将矸石拉入排矸斜井地面。排矸斜井下部车场设置了水仓，安装离心式水泵二台，一用一备，排矸斜井清理斜巷安装一台调度绞车来满足该斜坡的提升。4、配电点供电电压拟定：斜坡信号使用127v电源。机电设备电源采用660v电压供电。4、用电设备负荷统计见下表：排研斜井设 备 总 台 数每台设 备的电 机数量动机主要技术参数设备名称电机型号在布置 图中的 编R每台设 备额定 容量(kw)额定电压(v)额定工作电流(A)额定起 动电流 (A)额定功率因数 COS 4 e额定效 率毛负荷系 数kf排肝斜井设备布置清理斜巷调度绞车JD-2.5A114066043.30.86离心

3、式水泵MD46-30X6214566048.40.9翻车机1吨115.56607推车机1吨112266023清理斜巷绞车房照 明综合保护器ZBZ-4.0M114660排肝斜井皮带机DTL80/20/20011200660210旋转皮带机SZP-8063112*7.566040地面转肝皮带DSJ65/20/2*37113766040.20.87主大巷照明ZBZ-4.0M228660合计361.5二、动力变压器的选择由负荷统计计算总供电负荷为:EPe=361.5kW则动力回路总供电需用容量为：Kx Pe 0 5 361 5Cos0.8S 226(kVA)式中 Kx 需用系数，取0.30.5 ,取0

4、.5 ;（由相关资料查得）2 pe一联接到变压器的用电设备的总额定容量；Cosa一加权平均功率因数，取 0.80.85,取0.8 ;（由相关资料查得）S变压器计算需用容量。根据变压器的计算容量，选择变压器的额定容量应大于或等于变压器的计算 容，即Se >S式中 Se-变压器的额定容量查矿用变压器手册，选择一台 500kVA矿用隔爆移动变压器 （具型号为 KBSGZY-500 10/1.2（0.69）, Ud =3.89%,额定电流 28.87A/240.5（418.4）A ,Yy0,d11）。三、低压电缆的选择1 .确定电缆的型号根据煤矿矿安全规定，煤矿井下用电缆应使用煤矿专用阻燃橡套电

5、缆， 因此, 高压电缆选用MYJV22-8.7/10kV铠装电缆，低压电缆全部选用 MY型橡套绝缘阻 燃电缆，耐压1kv02 .低压电缆的选择由于供电线路长，电缆的选择应同时考虑线路电压损失和电缆的最大长时允 许负荷电流。2.1 变压器中的电压损失变压器的负荷率为：S 189.40.78Se 500式中S变压器计算需用容量；Se选用的变压器额定容量。则变压器中的总电压损失：U2e 八八Ub (UrCosUxSin )1003Ib(RbCcsXbSM )3 418.4 (0.0068 0.8 0.0427 0.6004)22.5(V)式中 U r、U x由变压器技术数据查得掘进供电网络最大电压损

6、失：U U2e U e 95% 690 660 95% 63(V)2.2.电缆长度的确定L1=1300m L2=L12=20m L3=300m L4=L5=40m L6=L7=30mL8=L9=50mL10=100mL11=400m L26=5m L18=240m L19=180mL13=10mL14=L15=50m3.低压电缆截面的选择计算（按允许电压损失效验电缆截面）选择电缆截面按经济电流计算，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流.其计算公式为：Ig < Iy式中：Ig一实际流过电缆的工作电流，AIy空气温度为+25C时，电缆长时允许负荷电流，AI g2K Pe

7、 1000.3UeCos0.8 183 10003 660 0.8160(A)3.1 主干线L2电缆的选择根据计算，初选电缆截面 Si=70 mnm,则Iy1 215A >Ig2,满足要求则U2的电压损失为: KPeLi 0.5 183 1000 20 、U 21(V )Ue S,660 42.5 70最大负荷线路总的电压损失计算：A U=A Ub +A UL1 =22.5+1 =23.5V<63V故所选电缆满足要求。3.2 L3电缆的选择0.8 183 1000 160(A)3 660 0.8 K Pe 1000g 、3UeCos根据计算，选择电缆截面 S2=50mm Iy=17

8、3A,满足要求则U3的电压损失为：KPeL10.5 183 1000 300U21-19.5(V)Ue &660 42.5 50最大负荷线路总的电压损失计算：A U=A Ub +A UL1 =22.5+19.5 =42V<63V故所选电缆满足要求。3.3 L4、L5电缆的选择U6660 42.5 25I g4、5K Pe 10001 45 1000、3UeCos3 660 0.849(A)根据计算，选择电缆截面 &=25mm Iy=113A,满足要求则U4 5的电压损失为：U 4、5KPeL10.5 45 1000 40Ue S1660 42.5 251.2(V)3.4

9、L6电缆的选择g6K Pe 10001 22 1000.3UeCos 3 660 0.824(A)根据计算，选择电缆截面S2=25mm Iy=113A,满足要求 则U6的电压损失为：KPeL1Ue S10.5 22 1000 30 八 、0.4(V)3.5 L7电缆的选择I g7K Pe 10001 5.5 1000,3UeCos3 660 0.86(A)3UeCos3 660 0.8根据计算，选择电缆截面 &=6mm Iy=46A,满足要求。则U7的电压损失为:0.5(V)KPeL10.5 5.5 1000 30U 7Ue S,660 42.5 63.6 L8电缆的选择I g8K P

10、e 10001 40 1000、3UeCos3 660 0.844(A)根据计算，选择电缆截面 &=25mmIy=113A,满足要求。则U8的电压损失为:1.42(V)KPeL10.5 40 1000 50U 8Ue S1660 42.5 25最大负荷线路总的电压损失计算:43.42V<63VAU=A Ub +A UL1 =22.5+19.5+1.42故所选电缆满足要求。3.7 L12电缆的选择I g12K Pe 1000 0.8 237 1000% 3UeCos、3 660 0.8207(A)根据计算，选择电缆截面 8=120 mnn,Iy=310A,满足要求则U12的电压损失

11、为:0.7(V)KPeL 0.5 237 1000 20U 12 Z ZUe S660 42.5 120最大负荷线路总的电压损失计算:AU=A Ub +A UL1 =22.5+0.7 =23.2V<63V3.8 L13电缆的选择I g13K Pe 1000 1 200 1000219(A)根据计算，选择电缆截面 &=95mm Iy=260A,满足要求则U13的电压损失为:一 KPeL 0.5 200 1000 10 八 、U13 0.4(V)Ue S 660 42.5 953.9 L14电缆的选择I g14K Pe 10001 22 10003UeCos24(A) 3 660 0

12、.8根据计算，选择电缆截面 &=10mm Iy=64A,满足要求则U14的电压损失为:U14KPeL 0.5 22 1000 50 ，、1.9(V)Ue S 660 42.5 103.10L15电缆的选择I g15K Pe 10001 15 1000. 3UeCos16.4(A)3 660 0.8根据计算，选择电缆截面 S2=10mrmIy=64A,满足要求则U14的电压损失为:KPeL 0.5 15 1000 50U 14 ZUe S660 42.5 101.3(V)最大负荷线路总的电压损失计算:AU=A Ub +A UL1 =22.5+0.7+1.9= 25.1V<63V故所

13、选电缆满足要求。四、低压电器的选择选择原则：A按使用环境选择，启动开关应选用隔爆型或隔爆安全火花型;B按电器的额定参数选择电器的额定电压Ueo应符合网络的额定电压Ue,即Ueo Ue ;电器的额定电流Ieo应不小于网络的长时工作电流Ig,即Ieo Ig ；电器的切断电流I zq应不小于通过他的最大短路电流Id，即I zq Id。 zzC按工作机械对控制的要求选择对供电线路用的总开关和分路开关选取低压自动隔爆真空馈电开关;D电器所装的保护装置应适应电网和工作机械对保护的要求。对各分路配电开关及各配电点进线开关一般只设过流保护;对大型机械需有短路保护，过负荷保护，漏电闭锁保护; 对小型机械需有短路

14、保护，单相运转保护和漏电保护。1.1 #开关的选择1#开关的长时工作电流为Igi3K Pe 10.3UeCos pj0.8 183 103. 3 660 0.8160(A)1#开关可能承受的最大短路电流，即d1点的短路电流为查表得系统电抗Xx=0.0095Q;10kV 电缆 Lg=1.3km;查表得，Ro=0.42Q /km , Xo=0.08 Q/km;高压电缆电阻、电抗：Rg=0.42X 1.3=0.546 QXg=0.08X 1.3=0.104 Q变压器电阻、电抗：Rb1=0.0068QXb1=0.0427QRB=S R=Rg/Kb2+Rb1=0.546/14.5 2+0.0068=0.

15、0094 QXB至 X=Xx+Xg/Kb2+Xb1=0.0095+0.104/14.5 2+0.0427=0.053 QRL=0.3147X 0.02=0.00628 QXL=0.078X 0.02=0.00156 QI (3)690d3 ,(0.0094 0.00628)2 (0.053 0.00156)27040(A)根据计算，选择KBZ-400型的开关，这种开关的额定电流为 400A,极限分 断能力8KA,额定电压为6601140v,故能满足要求。3 ,.(Rb Rl) 2#开关的选择2#开关的长时工作电流为 (Xb Xl)2690Ig23K Pe 10,3UeCos pj30.8 18

16、3 10,3 660 0.8160(A)2#开关可能承受的最大短路电流，即d2点的短路电流为69013.1(Rb Rl)3 %(0.0094 0.00628 0.1473)2 (0.053 0.00156 0.0243)2 2204(A)根据计算，选择KBZ-200型的开关，这种开关的额定电流为 200A,极限分 断能力8KA,额定电压为6601140V,故能满足要求。3.3#开关的选择3#开关的长时工作电流为 (Xb Xl)2Ig7Pe 1033UeCos pj340 10,3 660 0.843(A)690根据计算，选才¥ QBZ-80型开关，由于该开关所带的设备是绞车， 需要实

17、现 正反转，所以选择QBZ-80NFF关，这种开关的额定电流为80A,隔离开关分断能 力160A,额定电压为3801140V,故能满足要求。5. 8-11 #开关的选择8-11#属于照明用，开关选择ZBZ-4.0M型照明综合保护器6. 12#开关的选择12#开关的长时工作电流为33Pe 100.8 237 103Ig12207(A)3UeCospj3 660 0.812#开关可能承受的最大短路电流，即 d12点的短路电流为I 690d1231.(Rb Rl)3(0.0094 0.00328 0.00314)2 (0.053 0.00112 0.00078)2 6969(A)根据计算，选择KBZ

18、-400型的开关，这种开关的额定电流为 400A,极限分 断能力8KA,额定电压为6601140v,故能满足要求。8.14#开关的选择14#开关的长时工作电流为 (Xb Xl)26903 J0.0094 0.00328)2 (0.053 0.00112)27187(A)根据计算，选择KBZ-400型的开关，这种开关的额定电流为 400A,极限分 断能力8KA,额定电压为6601140v,故能满足要求。7. 13#开关的选择13#开关的长时工作电流为Ig13Pe 1033UeCos pj_ 3200 103.3 660 0.8218(A)Ig163UeCospj3 660 0.813#开关可能承

19、受的最大短路电流，即 d13点的短路电流为I (3)690d133JRb Rl)2 (Xb Xl)2Pe 10315 10316.5(A)690根据计算，选择一台QBZ-80型开关，这种开关的额定电流为80A,隔离开 关分断能力160A,额定电压为3801140v,故能满足要求。开关选择结果表系统编号被控开关选型额定电压(v)额定电流(A)极限切断能力(kA)负荷电流(A)负荷电缆型号(mrm)三相短路电流(A)二相短路电流(A)1总馈电开关KBZ-400660114040081603X 70+1 X 25d1=7040d1=61212供排研斜井井下总开关KBZ-200660114020081

20、603X 50+1 X 10d2=2204d2=19163离心式水泵开关QBZ-80380114080493X25+1X 104离心式水泵开关QBZ-80380114080493X25+1X 105推车机QBZ-80380114080243X25+1X 106翻车机QBZ-803806608063X 6+1X67调度绞车QBZ-80N38066080433X25+1X 108-11照明、信号ZBZ-4.0M38066012地面总开关KBZ-400660-114040082073X120+1X50d2=7187Z d2=625813皮带机开关KBZ-400660-114040082183X 95

21、+1 X 35d2=6969Z d2=606014旋转皮带机传动电机QBZ-80380-66080243X 10+1 X 615旋转皮带QBZ-80380-6608016.53X 10+1 X 6五 . 保护装置整定计算 对保护装置的选择与整定计算，要满足选择性能好，动作可靠迅速，灵敏度要高。15#开关的整定该开关是QBZ-80型真空磁力起动器，额定电流为 80A,隔离开 关分段能力160A,额定电压6601140v,工作电流整定范围：5.5 80A,过载彳音数为1.056倍；过负荷整定：Izt=Ie=16.5A将过流保护整定在17A,档位拔到6档8.5A,倍数X2。14#开关的整定该开关是Q

22、BZ-80型真空磁力起动器，额定电流为 80A,隔离开 关分段能力160A,额定电压6601140v,工作电流整定范围：5.5 80A,过载彳音数为1.056倍；过负荷整定：Izt=Ie=24A将过流保护整定在24A,档位拔到1档6A,倍数X 4。13#开关的整定该开关是KBZ-400型真空馈电开关，额定电流为 400A,切断电 流为8KA 额定电压6601140V,工作电流整定范围：101000A, 过载倍数为1.056倍；其过流、短路保护整定过负荷整定：Ie=218AIzti=K2Ie式中 K 1=1.21.8 取1.2则I zti =1.2 X218=261.6（A）将过流保护整定在26

23、2A过载倍数：Izt = 2616 0.99 （倍）262取整数I zt=1倍短路保护整定：I z1=262X 7=1834A将短路保护整定在1835A。短路倍数：上二磔7 （倍） 262取整数I z=7倍校验灵敏度系数Id minIIz1d5z160603.3 >1.51835满足要求。12到关的整定该开关是KBZ-400型真空馈电开关，额定电流为 400A,切断电流为8KA 额定电压6601140v,工作电流整定范围：101000A, 过载倍数为1.056倍；其过流、短路保护整定过负荷整定:Ie=207AIzt1=K2Ie式中 K 1=1.21.8 取1.2则I zt1 =1.2 X

24、 207=248.4(A)将过流保护整定在250A过载倍数：Izt = 2484 0.99 (倍)250取整数I zt=1倍短路保护整定:I "250X 7+16.5+24=1790.5A将短路保护整定在1790A。短路倍数：Iz="90 7.16 （倍）250取整数I z=7倍校验灵敏度系数Id min Id5 62585 3.51.5I zi Izi 1790满足要求。7码关的选择该开关是QBZ-80N®真空磁力起动器，额定电流为80A隔离开 关分段能力160A,额定电压6601140v,工作电流整定范围：30 120A,过载彳音数为1.056倍；过负荷整定：

25、Izt=43=44A将过流保护整定在44A,档位拔到0档5.5A,倍数X 8。6码关的整定该开关是QBZ-80型真空磁力起动器，额定电流为 80A,隔离开 关分段能力160A,额定电压6601140v,工作电流整定范围：55 220A,过载彳音数为1.056倍；过负荷整定：Izt=6A将过流保护整定在6A,档位拔到1档6A,倍数X 1。5#、 4#、 3#开关选择同上。2#开关的整定该开关是KBZ-200型真空馈电开关，额定电流为 200A,切断电 流为8KA 额定电压6601140v,工作电流整定范围：101000A, 过载倍数为1.05 6倍；其过流、短路保护整定过负荷整定：Ie=160A

26、Izt1=K2Ie式中 K 1=1.21.8 取1.2则I zt1 =1.2 X 160=192(A)将过流保护整定在195A。过载倍数：I zt = 192 0.99 （倍） 195取整数I zt=1倍短路保护整定：I zi=49X 7+49+24+6+43=465A465Ao2.42 （倍）4.12> 1.5将短路保护整定在短路倍数：Iz=465192取整数I z=3倍校验灵敏度系数Id min 5 1916Izi Iz1 465满足要求。1#开关的整定该开关是KBZ-400型真空馈电开关，额定电流为 400A,切断电 流为8KA 额定电压6601140V,工作电流整定范围：101000A, 过载倍数为1.056倍；其过流、短路保护整定过负荷整定：Ie=160AIzti=K2Ie式中 K 1=1.21.8 取1.3则I zti =1.3 X 160=208（A）将