【《某煤矿综采工作中供电部分选型设计分析案例》7100字】

某煤矿综采工作中供电部分选型设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u18792赤峰市某煤矿综采工作中供电部分选型设计分析案例 1117581.1移动变电站选择 183791.2电缆的选择及计算 5270491.2.1高压电缆型号的确定 5254851.4低压支线电缆的选择 1135301.4.1低压干线电缆的选择及验算 22177991.5高压和低压开关的选择 301.1移动变电站选择根据现场生产经验，综采工作面选用5台。各组负荷分布如下：1号移动变电站给采煤机供电。2号移动变电站给刮板输送机供电，破碎机、转载机供电。3号移动变电站给喷雾泵供电，乳化液泵供电。移动变电站4号为带式输送机提供电力和水泵。移动变电站5号为转载机、胶带输送机、当地风机、水钻和锚杆机供电。1号移动变电站选择1号移动变电站负荷计算容量为：（7-1）（7-2）查表5-2取选择KBSGZY-1250/6型移动变电站。额定容量:1407KVA额定电压;2号移动变电站的选择2号移动变电站负荷计算容量为：取选取1台KBSGZY-1250/6型移动变电站，额定容量1400KVA。3号移动变电站的选择3号移动变电站负荷计算容量为：取选取1台KBSGZY-500/6型移动变电站，额定容量615KVA。4号移动变电站的选择4号移动变电站向负荷计算容量为：取选取1台KBSGZY-800/6型移动变电站，额定容量800KVA。5号移动变电站的选择5号移动变电站向转载机，胶带输送机，局部通风机，探水钻，锚杆机供电。取选取1台KBSGZY-400/6型移动变电站，额定容量400KVA。电缆长度的确定由式：Lz=axLx系数，橡套电缆取a=1.1铠装电缆取a=1.05Lx-巷道实际长度mLz-选取电缆长度表1.1电缆长度计算结果表序号地点巷道长度m选取电缆长度m电压备注1356037386000V橡套2356037386000V35606186000V4310034106000V5310034106000V63003103300V7606611408340374114095055114010505511401150556601220022066013505566014505566015100110660161001106601780886601866019660206602180886602240446602330336602410116602520226602650055066027150016506601.2电缆的选择及计算1.2.1高压电缆型号的确定一般高压电缆的截面按经济电流密度选择，按长时允许电流，允许电压向综采工作面移动变电站供电所使用电缆选择一、向1号移动变电站供电电缆的选择G11按经济电流密度向三台移动变电站供电的总负荷电流（7-3）——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，取电力电缆经济电流密度；经济截面为（7-4）选型号MYPJ-6/10-3x50高压电缆，2按最长时间最大允许负荷电流校验得MYPJ-6-3x50型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3按允许电压损失校验电缆截面（7-5）所选MYPJ-10-3x50型高压电缆能满足供电要求。按热稳定条件校验电缆截面高压电缆的阻抗（7-6）（7-7）总阻抗（7-8）电缆首端三相最大短路电流（7-9）式中：——电源母线上的三相短路电流；——电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；——电源母线上的平均电压，查《煤矿电气设备原理及应用》，表2-4，（7-10）式中：——短路电流的假想时间；——电缆芯线热稳定系数C=145；——电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件。二、向2号移动变电站供电电缆的选择G2按经济电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，取电力电缆经济电流密度；经济截面为选型号MYPJ-6/10-3x70高压电缆，2按最长时间最大允许负荷电流校验得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3按允许电压损失校验电缆截面所选MYPJ-10-3x50型高压电缆能满足供电要求。按热稳定条件校验电缆截面高压电缆的阻抗总阻抗电缆首端三相最大短路电流式中：——电源母线上的三相短路电流；——电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；——电源母线上的平均电压，查《煤矿电气设备原理及应用》，表2-4，式中：——短路电流的假想时间；——电缆芯线热稳定系数C=145；——电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件。三、向4号移动变电站供电电缆的选择G3按经济电流密度三台移动变电站供电的总负荷电流——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，取电力电缆经济电流密度；经济截面为选型号MYPJ-6/10-3x70高压电缆，2按最长时间最大允许负荷电流校验得MYPJ-6-3x70型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3按允许电压损失校验电缆截面所选MYPJ-10-3x70型高压电缆能满足供电要求。四、向3号移动变电站供电电缆的选择G4按经济电流密度选择主截面，向三台移动变电站供电的总负荷电流——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，取电力电缆经济电流密度；经济截面为选型号MYPJ-6/10-3x16高压电缆，2按最长时间最大允许负荷电流校验得MYPJ-6-3x16型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3按允许电压损失校验电缆截面所选MYPJ-10-3x70型高压电缆能满足供电要求。3按热稳定条件校验电缆截面高压电缆的阻抗总阻抗电缆首端三相最大短路电流式中：——电源母线上的三相短路电流；——电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；——电源母线上的平均电压，查《煤矿电气设备原理及应用》，表2-4，式中：——短路电流的假想时间；——电缆芯线热稳定系数C=145；——电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件五、向5号移动变电站供电电缆的选择G5按经济电流密度向三台移动变电站供电的总负荷电流——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，取电力电缆经济电流密度；经济截面为选型号MYPJ-6/10-3x25高压电缆，2按最长时间最大允许负荷电流校验得MYPJ-6-3x25型电缆的长时最大允许负荷,满足要求。3按允许电压损失校验电缆截面所选MYPJ-10-3x25型高压电缆能满足供电要求。3按热稳定条件校验电缆截面高压电缆的阻抗总阻抗电缆首端三相最大短路电流式中：——电源母线上的三相短路电流；——电源母线上的短路容量或断路器的断流容量；——电源母线上的平均电压，查《煤矿电气设备原理及应用》，表2-4，式中：——短路电流的假想时间；——电缆芯线热稳定系数C=145；——电源母线上的三相短路电流满足热稳定条件1.4低压支线电缆的选择1号移动变电站向采煤机供电电缆的选择Z1按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；（7-11）式中；——电缆所带负荷的需用系数，由负荷表可知——该电缆供电设备额定功率之和，KW；——电缆所在电网的额定电压，——电缆所带负荷的加权平均功率因素，的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为205A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素（7-12）式中：——变压器的电压损失百分数——变压器计算容量，；——变压器一次侧额定电压——变压器二次侧额定电压——变压器额定运行时电压得百分数——变压器额定运行时电抗压降百分数所以（7-13）（7-14）查表得=5.5（7-15）所以：（2）计算电缆截面的电压损失（7-16）式中：——电缆表面积——电缆长度，418m——电缆导电芯的导电率，取42.5(3)低压电网的实际总电压（7-16）(4)低压电网的允许总电压损失（7-17）则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。2号移动变电站向刮板输送机机头供电电缆的选择Z2按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为250A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以查表得=5.5所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆表面积——电缆长度，110m——电缆导电芯的导电率，取42.5(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。2号移动变电站向刮板输送机机尾供电电缆的选择Z3按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；同2号移动变电站2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆表面积——电缆长度，418m——电缆导电芯的导电率，取42.5(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。2号移动变电站向转载机供电电缆的选择Z4按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；同1号移动变电站2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆长度，33m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。2号移动变电站向破碎机供电电缆的选择Z5按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为110A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足3号移动变电站向乳化液泵站供电电缆的选择Z8按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为170A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以查表得=4所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。3号移动变电站向喷雾泵站供电电缆的选择Z9按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为85A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆长度，55m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。4号移动变电站向顺槽胶带运输机供电电缆的选择Z6按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为350A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以查表得=4所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆表面积——电缆长度，5m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。4号移动变电站向水泵供电电缆的选择Z7按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为36A，大于工作电流，电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。5号移动变电站向掘进机供电电缆的选择Z10按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；同3号移动变电站2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素所以查表得=4所以：（2）计算电缆截面的电压损失式中：——电缆长度，110m(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。5号移动变电站向小胶带转载机供电电缆的选择Z11按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；查表可得的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为36A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。5号移动变电站向胶带输送机供电电缆的选择Z12按长时允许电流选择电缆截面电缆截面的最大长时工作电流；查表可得的铜芯电缆橡胶套电缆的长时允许电流为113A，大于工作电流，所以该电缆满足要求，从而选择型号型电缆，此截面满足机械强度要求。2）按允许电压校验电缆截面（1）变压器的电压损失，变压器的负载加权平均功率因素：（2）计算电缆截面的电压损失(3)低压电网的实际总电压(4)低压电网的允许总电压损失则>故按允许电压损失校验电缆截面满足要求。5号移动变电站向局部通风机，探水钻，锚杆机供电电缆的选择选用UGSP-3x4电缆1.4.1低压干线电缆的选择及验算干线电缆截面一般按允许电压损失来选择，按启动条件校验电缆截。一号移动变电站向采煤机组供电干线的选择S1按允许电压损失选电缆线路截面在计算电缆的电压损失时，应选择一条电压损失最大的线路计算，一般为线路最长，电动机容量罪的的支线，其他支线的电压损失不必计算。干线电缆的允许电压损失为--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为故选择电缆为UGSP-3x70按启动条件校验电缆截面采煤机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式中：——电动机额定电压——电动机的最小启动倍数，查表得1.2控制采煤机的启动器安装处的电压为：U=+=2409+20.5=2429.5v因为U=584v>70%Un=0.7×3300=2310v故满足启动器吸持电压的要求，采煤机最小启动电压为2409v。（2）启动时该供电线路上各部分电压损失①启动电缆线路的电压损失由上面公式可得=20.5V=800A②启动时变压器电压损失启动时变压器的负荷电流和功率因素计算如下=式中=则启动时变压器损失为所以③启动时低压电网电压损失此时，采煤机电动机端子上的电压为-=3450-812.62=2631.38V>U=2409v 总之，通过以上计算选择电缆截面70mm⒉完全满足要求。二号移动变电站向刮板输送机组供电干线的选择S21)按允许电压损失选电缆线路截面干线电缆的允许电压损失为--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为故选择电缆为UGSP-3x70按启动条件校验电缆截面采煤机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式中：——电动机额定电压——电动机的最小启动倍数，查表得1.4控制采煤机的启动器安装处的电压为：U=+=909+14=923v因为U=584v>70%Un=0.7×1140=798v故满足启动器吸持电压的要求，采煤机最小启动电压为923v。（2）启动时该供电线路上各部分电压损失①启动电缆线路的电压损失由上面公式可得=14V=1090.8A②启动时变压器电压损失启动时变压器的负荷电流和功率因素计算如下=式中=则启动时变压器损失为所以③启动时低压电网电压损失此时，采煤机电动机端子上的电压为-=1200-153=1047V>U=909v 总之，通过以上计算选择电缆截面70mm⒉完全满足要求。二号移动变电站向转载机破碎机组供电干线的选择S3因为S3干线电缆供电的最大支线功率为250kw转载机小于315kw故也选用电缆为UGSP-3x70四号移动变电站向刮板输送机组供电干线的选择S41)按允许电压损失选电缆线路截面干线电缆的允许电压损失为--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为故选择电缆为UGSP-3x50按启动条件校验电缆截面采煤机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式中：——电动机额定电压——电动机的最小启动倍数，查表得1.4控制采煤机的启动器安装处的电压为：U=+=487+6.23=493.23v因为U=584v>70%Un=0.7×660=462v故满足启动器吸持电压的要求，采煤机最小启动电压为487v。（2）启动时该供电线路上各部分电压损失①启动电缆线路的电压损失由上面公式可得=6.23V=1309A②启动时变压器电压损失启动时变压器的负荷电流和功率因素计算如下=式中=则启动时变压器损失为所以③启动时低压电网电压损失此时，采煤机电动机端子上的电压为-=693-78.43=614.57V>U=487v 总之，通过以上计算选择电缆截面50mm⒉完全满足要求。5号移动变电站向掘进机组供电干线的选择S51)按允许电压损失选电缆线路截面干线电缆的允许电压损失为--正常工作时低压电网的允许的电压损失V--变压器的电压损失V--支线电缆的电压损失V则干线电缆满足的电压损失的最小截面为故选择电缆为UGSP-3x95按启动条件校验电缆截面采煤机电动机的技术数据为：额定启动倍数a=2.2，额定起动电流，启动时的功率因数（1）最小启动电压的确定式中：——电动机额定电压——电动机的最小启动倍数，查表得1.0控制采煤机的启动器安装处的电压为：U=+=445+61=506v因为U=584v>70%Un=0.7×660=462v故满足启动器吸持电压的要求，采煤机最小启动电压为445v。（2）启动时该供电线路上各