掘进工作面供电设计

1、神木朝源煤业有限公司掘进工作面供电设计目录一、掘进工作面概述2二、掘进工作面设备选型2三、负荷统计及移动变电站选择2四、高压电缆截面选择校验5五、按长时负荷电流选择低压电缆截面6六、短路电流计算6七、高压开关的整定12八、低压开关的整定及校验13九、漏电保护装置和接地保护17十、机电管理18H一、供电系统图18神木朝源煤业有限公司掘进工作面供电设计一、掘进工作面概述该工作面位于井田西部，掘进方位为32040'13",巷道断面14m煤岩层倾角0-30巷道掘进总长度为1907米。采用两台三一重工EBZ-160掘进机。掘进工作面的机电设备的电源来自1-2煤临时变电所的2号高压开关P

2、JG-400/10Y和低压9号馈电开关，1-2煤临时变电所距掘进工作面配电点240米。二、掘进工作面设备选型根据我矿现场实际及使用经验设备选型如下：1、掘进机EBZ-160掘进机主要技术参数：机长：10.1米机宽：2.4米供电电压：1140V总功率：246KW2、可伸缩皮带机SSJ-800/2X55皮带运输机主要技术参数：运输能力：400T/H电机功率：2*55KW带速：2m/S带宽：800mm三、负荷统计及移动变电站选择1、1#移动变电站的选取1号掘进机总功率246KW计算电力负荷总视在功率神木朝源煤业有限公司KrS=2RKVACosu式中S一所计算的电力负荷总的视在功率，KVA;2Pn参加

3、计算的所有用电设备额定功率之和，KWCos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；0.7Kr-需用系数。K按下式进行选择PsKr=0.4+0.6-P三Pn式中Ps最大电机的功率数，KW；2Pn其他参加计算的用电设备额定功率之和，KW贝UKr=0.4+0.6x=0.79246Cos取0.7Kr取0.79电力负荷总视在功率为_079S=246X079=228KVA0.7根据计算负荷，选用KBSGZY-315/10矿用隔爆型移动变电站一台。2、2#变压器和高压配电装置的选取2号掘进机总功率246KW计算电力负荷总视在功率式中S=2PnKrCos?KVAS一所计算的电力负荷总的视在功率艺Pn参加计算的所有

4、用电设备额定功率之和，KW神木朝源煤业有限公司Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；0.7Kr需用系数。K按下式进行选择PsKr=0.4+0.6PS三Pn式中Ps最大电机的功率数，KW;EPnl其他参加计算的用电设备额定功率之和，KW则K=0.4+0.6X粤=0.79246Cos取0.7Kr取0.79电力负荷总视在功率为一-079一S=246X079=228KVA0.7根据计算负荷，选用KBSG-500/10矿用隔爆型干式变压器一台和隔爆型高压配电装置PBG47-500/10Y一台。3、输送机变压器和高压配电装置的选取2台带式输送机的总功率为220KW计算电力负荷总视在功率Kr=0.4+0

5、.6X-55-=0.55220Cos取0.7K取0.6电力负荷总视在功率为S=220X"=188KVA0.7根据计算负荷，选用KBSG-500/10Y矿用隔爆型式变压器变电一神木朝源煤业有限公司台和隔爆型高压配电装置PBG1-300/10Y一台四、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MYJV2如矿用10KV铜芯、阻燃电缆。1、供掘进机高压电缆截面选择1)按长时允许电流选电缆截面=16.7A“PnK.1000_4920,8384923Uecos:.3100000.7式中2P参加计算的所有用电设备额定功率之和，K皿Kr-需用系数。Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数

6、;根据矿用高压MYJV22t缆长时允许载流量查表得70mm电缆为152A>16.7A满足要求。3)按允许电压损失校验U%PLK=0.8X(0.588+0.078X0.577)=0.5%<7%u%高压电缆线路中的电压损失百分数。K兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数；10KV时，K=1(R0+*tan0)。p电缆输送的有功功率，兆瓦。L电缆长度，km7%允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。神木朝源煤业有限公司五、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。1、综掘机电缆(Ls)选择:三PNKr1000_24611000%3Uecos

7、；-311400.8二155A式中2Pl参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW;Kr-需用系数。Cos一参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70mm电缆为215A>155A满足要求。2、输送机电缆(L10-11)选择:三PNKr1000_11011000%3Uecos：36600.8二120A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm电缆为138A>120A满足要求.六、短路电流计算1.1#移变二次出口端的短路电流L计算(1)系统阻抗变压器二次电压1200V，容量315kVA系统短路容量按50MVA+算；则系统电抗为Xx2_2Eze_(0.7k

8、V)Sdy-50MVA0.0288;(2)高压电缆阻抗神木朝源煤业有限公司10kV电缆Li=0.24km查表得,Ro=0.588/km,Xo=0.078/km高压电缆电阻、电抗：R=0.588X0.24=0.14112QXg=0.078X0.24=0.1872-(3)变压器阻抗查表得KBSGZY-315/1悭移动变电站的Vs=4.5,R.t=6100W则变压器的电阻、电抗:Rb1=APNt/3Int2=APnt-UTn2/St2Xb1=10u%-UTn2/St=10(Uk2-Ur2)1/2UrN2/St式中：R、Xb1分别为变压器每相电阻和电抗值，欧；us变压器绕组电抗压降百分值，%us=(U

9、k2-Ur2)1/2Uk变压器绕组阻抗压降百分值，%Ur变压器绕组电阻压降百分值，LR=AP/(10-Sn)%APNt变压器短路损耗，瓦；LTn、Int变压器二次侧额定电压(KV)和电流(A);Sr变压器额定容量，KVAAPn.tW2n6100WM(1.2kV)2sT-2(315kVA)=0.073772Xb1=0.0567usVT.N_4%V1.2kV)2ST-1MVARa_0.14112二R二-2Rb1=一10.07377-0.07580375511Kb8.332神木朝源煤业有限公司Xg0.1872三X=XxWXb1=0.0288-0.0567=0.08820K28.33d1000Ue21

10、R)2+(1X)212002,0.088220.07582-5163.5A2、2号变压器二次出口端的短路电流L计算1)系统阻抗变压器二次电压1140V，容量500kVA系统短路容量按50MVA+算；则系统电抗为XxEZe(1140kV)2=0.0288建；Sdy50MVA(2)高压电缆阻抗10kV电缆L1=0.24km查表得,Ro=0.588,"km,X。=0.078,"km高压电缆电阻、电抗:Rg=0.588X0.24=0.14112GXg=0.078X0.24=0.1872-(3)变压器阻抗R.t=6100W查表得KBSG-500/10型移动变电站的vs=4.5,则变压

11、器的电阻、电抗:Rb1=APnt/3Int=APnt,UTn/StXb1=10us%-Utn2/St=10(UK2-Ur2)1/2UrN2/s式中：R>1、Xb1分别为变压器每相电阻和电抗值，欧;神木朝源煤业有限公司us变压器绕组电抗压降百分值，%us=(Uk2-Ur2)1/2UK变压器绕组阻抗压降百分值，%UR变压器绕组电阻压降百分值，U=AP/(10-Sn)%Rt变压器短路损耗，瓦；Un、INT变压器二次侧额定电压(KV)和电流(A)；St变压器额定容量，KVA2-Pn.tVt.n_26100W。坐=0.035136-(500kVA)Xbi2usVT.N_4%M(1.2kV)2St-

12、iMVA=0.0567_Rg_0.14112三R亍Rbi=0.035136=0.03717'JKb8.332ZXXg0.1872"TXb1=0.02880.0567=0.08820'JK：b18.332di000Ue2J(工R)2+(工X)21200_2_22,0.08820.0758-6282.7A3、皮带机变压器二次出口端的短路电流Idi计算i)系统阻抗变压器二次电压1140V，容量500kVA系统短路容量按50MVA+算；则系统电抗为Xx2Eze_(1140kV)2Sdy50MVA=0.0288C；(2)高压电缆阻抗10kV电缆Li=0.00ikm神木朝源煤业有

13、限公司查表得,Ro=0.588/km,Xo=0.078/km高压电缆电阻、电抗：指数值太低可以忽略不计R=0.588X0.001=0.0.000588QXg=0.078X0.0.001=0.0.000078-(3)变压器阻抗R.t=6100W查表得KBSG-500/10型移动变电站的vs=4.5,则变压器的电阻、电抗:Rb产APnt/3Int2=APnt-Utn2/St2X31=10Us%UTn2/St=10(Uk2-Ur2)1/2UTN2/St式中：Ri、Xb1分别为变压器每相电阻和电抗值，欧；us变压器绕组电抗压降百分值，%us=(Uk2-Ur2)1/2UK变压器绕组阻抗压降百分值，%UR

14、变压器绕组电阻压降百分值，U=zP/(10-Sn)%Rt变压器短路损耗，瓦；Utn、INT变压器二次侧额定电压(KV)和电流(A);St变压器额定容量，KVA凡产二6100Wgk"=0.035136ST(500kVA)222Xb1以二4%（量的mo.ST1MVARg三R=2Rb1=0.03513611KbXg三X=Xx卜Xb1=0.02880.0567=0.0855'JKb10d1000Ue2J(工R)2+(浴266099=3569.9A210.08550.0351364、1号掘进机电机电机处短路电流Id3计算神木朝源煤业有限公司电缆MYP3X70+1X25型电缆的电阻、电抗

15、：Li7=1000米,阻抗参数：R=0.8638-/km,Xo=0.088-/km%=0.8638X1=0.8638建Xg1=0.088x1=0.088QER=0.0161564+0.06175+0.8638=0.9417064JEX=0.094592+0.01875+0.088=0.201342-1d16Ue2J(1R)2+(ZX)212002x0.941706420.2013422二3967A5、2号掘进机电机电机处短路电流屋计算电缆MYP3X70+1X25型电缆的电阻、电抗：L17=1000米,阻抗参数：R=0.8638-/km,Xo=0.088-/km%=0.8638X1=0.8638

16、建Xg1=0.088x1=0.088-ER=0.0161564+0.06175+0.8638=0.9417064EX=0.094592+0.01875+0.088=0.201342111d16Ue2水工R)2+(ZX)211神木朝源煤业有限公司1200-2220.94170640.201342=3967A6、顺梢皮带机电机处短路电流Id7计算MYP3X35+1X16型电缆的电阻、电抗：L8=50米,阻抗参数：R=0.683-/km,Xo=0.084-/kmR1=0.683X0.05=0.03415建Xg1=0.084X0.05=0.0042-ER=0.022038+0.07958+0.0341

17、5=0.443118-EX=0.144555+0.01794+0.0042=0.148755002-Id7Ue2J(ER)2+(EX)269320.44311820.1487550022=741.3a七、高压开关的整定1、短路保护整定PBG47-500/10Y和PBG1-300/10Y型真空配电装置是电子式高压综合保护器，其整定值按下式进行选择：IQeKxJen/KbIge式中n一互感器二次侧额定电流（5A）的倍数；Ige高压配电装置额定电流，A按上式计算出的整定值还应按下式进行校验：12神木朝源煤业有限公司I(2)1dn.3KbIj)Id>1.5ge>1.5nKb1ge式中Id一

18、变压器低压侧两相短路电流值，A;IZ一高压配电装置过电流保护装置的电流整定值，A;（一变压器的变比;J3Y/接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数;1.5保证过电流保护装置可靠动作的系数。2、过流保护整定PBG-500/10Y型真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定，则1#高压过流保护整定为0.8倍，2#高压过流保护整定为0.6倍,3#高压过流保护整定为0.4倍，八、低压开关的整定及校验对保护电缆干线的装置按下式选择1 Z>IQe+KXEIe式中Iz一过流保护装置的电流整定值，A;IQe容量最大的电动机的额定起动电流，A；EIe其余电动机的额定电流之

19、和，A；K<一需用系数，取0.5-1。按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求:13神木朝源煤业有限公司Id(2)Iz,1.5式中Iz一过流保护装置的电流整定值，A;Id一被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A;1.5 保护装置的可靠动作系数。电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择IzWIe式中Iz电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A;Ie电动机的额定电流，A；按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求:I(2)1.28Iz式中IZ一含义同上;Id一含义同上;8Iz电子保护器短路保护动作值;1.6

20、 保护装置的可靠系数。1.1#移动变压器的保护箱:该移变为KBSGZY-315/1线，低压侧配用BXB400/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱，安装在移动变电站的低压侧，能对低压侧的各种故障进行监测，并能将故障断电信号传递给移动变电站用高压真空开关，对低压供电系统可实现漏电、漏电闭锁、过压、14神木朝源煤业有限公司欠压、短路、过载等保护。(1)过压保护Ug=115旅1140=1311V(2)欠压保护Uq=75豚1140=969V(3)断相保护处于“开启”状态(4)漏电保护单相漏电动作电阻整定值为：20k。单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k。(5)过载保护Iz=le=0.6

21、7xEp=0.67乂246=164.82A取160A(6)短路保护Id>IQe+kxEIe=643+0.67X74=692A2、2号馈电开关KBZ-200(3)过压保护Ug=115旅1140=1311V(4)欠压保护Uq=75豚1140=969V(3)断相保护处于“开启”状态(4)漏电保护单相漏电动作电阻整定值为：20kC15神木朝源煤业有限公司单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40kc(5)过载保护Iz=le=0.67xEp=0.67乂246=164.82A取160A(6)短路保护Id>IQe+kxEle=643+0.67X74=692A3、3号馈电开关KBZ-400(5)过压保护Ug=115旅660=759V(6)欠压保护Uq=75豚660=561V(3)断相保护处于“开启”状态(4)漏电保护单相漏电动作电阻整定值为：20k。单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k。(5)过载保护Iz=le=1.15xEp=1.15X110=126.5A取120A(6)短路保护Id>IQe+kxEIe=379.5+55X1.15=442.75A4、4号馈电开关KBZ-400(7)过压保护16神木朝源煤业有限公司Ug=115旅660=759V(8)欠压保护Uq=75豚660=561V(3)断相保护处于“开启”状态(4)漏电保护单相漏