施工道掘进工作面供电设计方案样本.doc
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1、126施工道掘进工作面供电设计一、126施工道掘进工作面供电系统126施工道掘进工作面关键设备有:1台EBZ200综掘机,额定总功率为300kW,电压1140V;1部DSJ80/40/55可伸缩皮带机,额定功率为55kW,电压660/1140V;1部40T刮板输送机,额定功率为55kW,电压660/1140V;1部30kW电动滚筒简易皮带机,额定功率为30kW,电压660/1140V;1台18.5KW水泵,电压660/1140V;1台照明信保;1台7.5kW涨紧绞车,电压660/1140V;2台230 kW对旋风机。综掘机电源来自一盘区变电所KBSGZY-630/6/1.2kVA移变,两台KB
2、SGZY-315-6/0.69kVA移变专供风机,移变高压电缆由一盘区变电所接出。供电线路走向:一盘区变电所一盘区辅助轨道巷126施工道126施工道掘进工作面。煤流回风走向:126施工道掘进工作面掘进煤126施工道5#联络巷一盘区胶带巷1#煤仓。风机及其控制开关设在一盘区辅助轨道巷。(一)变压器选型(1)126施工道掘进工作面供电移变选型负荷计算综掘机300kW1部皮带机 55kW 1部皮带机 30kW 1部刮板机 55kW 1部水泵 18.5kW 1部涨紧绞车 7.5kW 1台信保 4kVA 1台所以负荷 P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW移变选型:选择KBSGZ
3、Y-630-6/1.2KV移动变电站。移变校验:S=KP/cos式中:S变压器容量,kVA; P负荷功率,kW K需用系数,掘进工作面为0.30.5; 综掘机取0.7。 cos加权平均功率因数,掘进工作面为0.6; 综掘机取0.8。所以 S=0.4170/0.6+0.7300/0.8=375.9kVA所选移动变电站满足要求。 (二) 电缆选型1、按许可负荷电流选择电缆截面:(1) 126施工道掘进工作面KBSGZY-630kVA移变1电源高压电缆选型需用电缆载流量:I=KP/30.5Vcos式中:P负荷功率,kWK需用系数,掘进工作面为0.3-0.5; 综掘机取0.7。 cos加权平均功率因数
4、,掘进工作面为0.6; 综掘机取0.8。P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW所以 I=0.7300/(30.560.8)+0.4170/(30.560.6)=36.1A所以选高压电缆型号为MYPTJ-6/6kV-350mm2型电缆,安全载流量为173A,满足要求。(2)供126施工道掘进工作面2干线电缆选型P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW所以I=0.7300/(30.51.20.8)+0.4170/(30.51.20.6) =180.8A所以选电缆型号为MYP-0.66/1.14 -370+135mm2型电缆,载流量为215A,满足要求。
5、(3)供126施工道掘进工作面1140V综掘机3电缆选型P=300kW I=0.7300/(30.51.20.8) =126.3A所以选电缆型号为MYP-0.66/1.14-370mm2型电缆,载流量为215A,满足要求。(4)供126施工道掘进工作面掘进工作面4、6风机干线电缆选型 P=237=74kW 所以 I=74/(30.50.690.8)=77.4A所以选电缆型号为MY-0.38/0.66 -350+116mm2型电缆,载流量为173A,满足要求。(5)供126施工道掘进工作面掘进工作面5、7风机支线电缆选型 P=37kW I=40A所以选电缆型号为MY-0.38/0.66 -316
6、+110mm2型电缆,载流量为85A,满足要求。2、按许可电压损失校验电缆截面:(1)工作面1电源高压电缆电压损失:U=30.5IL(R0cos+X0sin)式中: I电缆长时工作电流,A; L电缆实际长度,km; R0每公里电缆电阻,/km; X0每公里电缆电抗,/km; cos加权平均功率因数,为0.7;U=30.536.10.03(0.4120.6+0.0750.8)=0.57V小于电网额定电压5%(300V),满足要求。(2)工作面2干线电缆电压损失:U=30.5180.80.65(0.3150.6+0.0780.8)=46.2V小于电网要求值117V,满足要求。(3)工作面3干线电缆
7、电压损失:U=46.2+30.5126.30.2(0.3150.6+0.0780.8)=57.2V小于电网要求值117V,满足要求。 (4)工作面4、6干线风机电缆电压损失:U=30.577.40.4(0.4480.6+0.0810.8)=15.2V小于电网要求值63V,满足要求。(5)工作面5、7支线风机电缆电压损失:U=15.2+30.5400.01(1.370.6+0.090.8)=15.8V小于电网要求值63V,满足要求。(三)短路电流计算(1)630kVA移变低压侧两相短路电流Id1计算已知变压器二次电压为1200V,容量为630kVA,系统短路容量按50MVA计算。查附录二表1得,
8、系统电抗XX=0.02886kV电缆L=0.03km;查附录二表2得,R0=0.412 X0=0.075高压电缆电阻、电抗; Rg=0.4120.03=0.01236 Xg=0.0750.03=0.00225630kVA移变电阻、电抗 Rb1=0.0167 Xb1=0.1246R=Rg/K2b+Rb1=0.01236/52+0.0167=0.0171944X=XX+Xg/K2b+Xb1=0.0288+0.00225/52+0.1246=0.15349Id1=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.01719442+0.153492)0.5=3885A(2)工作面供电系统图中d1BKD1
9、6-400开关前两相短路电流Id2计算已知变压器二次电压为1200V,容量为630kVA,MYP-370+135mm2电缆长度为650m。MYP-370+135 mm2电缆电阻、电抗:查附录三表5得,R1=0.315 X1=0.078Rz1=0.3150.65= 0.20475 Xz1=0.0780.65= 0.0507 R=0.0171944+0.20475=0.2219 X=0.15349+0.0507=0.20419Id2=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.22192+0.204192)0.5=1990A (3)工作面供电系统图中综掘机前两相短路电流Id3计算已知变压器二次
10、电压为1200V,容量为630kVA,MYP-370+135mm2电缆长度为200mMYP-370+135mm2电缆电阻、电抗:查附录三表5得,R1=0.315 X1=0.078Rz1=0.3150.2=0.063 Xz1=0.0780.2=0.0156 R=0.2219+0.063=0.2849 X=0.20419+0.0156=0.21979Id3=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.28492+0.219792)0.5=1667A(4)工作面供电系统图中涨紧绞车电机前两相短路电流Id4计算已知变压器二次电压为1200V,容量为630kVA,MYP-36+13mm2电缆长度为5
11、0mMYP-36+13mm2电缆电阻、电抗:查附录三表5得,R1=3.69 X1=0.095Rz1=3.690.05=0.1845 Xz1=0.0950.05=0.00475 R=0.2219+0.1845=0.4064 X=0.20419+0.00475=0.20894Id4=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.40642+0.208942)0.5=1313A(5)工作面供电系统图中潜水泵前两相短路电流Id5计算已知变压器二次电压为1200V,容量为630kVA,MYP-325+115mm2电缆长度为100mMYP-325+115mm2电缆电阻、电抗:查附录三表5得,R1=0.8
12、64 X1=0.088Rz1=0.8640.1=0.0864 Xz1=0.0880.1=0.0088 R=0.2219+0.0864=0.3083 X=0.20419+0.0088=0.21299Id4=Ue/2(R2+X2)0.5=1200/2(0.30832+0.212992)0.5=1601A(6)工作面供电系统图中风机电机前两相短路电流Id5计算已知变压器二次电压为690V,容量为315kVA,MY-350+116电缆长度为400m,MY-316+14电缆长度为10m。MY-350+116电缆电阻、电抗:MY-316+14电缆电阻、电抗:查附录三表5得,R1=0.448 X1=0.08
13、1 R2=1.37 X2=0.09Rz1=0.4480.4=0.1792 Xz1=0.0810.4=0.0324Rz2=1.370.01=0.0137 Xz2=0.090.01=0.0009 R=0.015896+0.1792+0.0137=0.208796 X=0.0968+0.0324+0.0009=0.1301Id6=Ue/2(R2+X2)0.5=690/2(0.2087962+0.13012)0.5=1402A(四)低压形开关整定(1)工作面供电系统图中B1 KBSGZY-630kVA移变低馈开关Iz1整定值皮带机1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车1 7.5kW Ie2=5.
14、2A刮板机1 55kW Ie3=35.75A照明综保1 4kVA Ie4=2.41A简易皮带1 30kW Ie5=18.6A综掘机1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6AP=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW1、过流保护动作电流:Ie1=Pe/(30.5Uecos)=0.7300/(1.7321.20.8)+0.4170/(1.7321.20.6)=180.8A过流保护动作电流实际整定值:180A2、短路保护动作电流:最大电机总功率Pe=300kW;最大电机起动电流Iqe=711.6A速断保护电流整定计算:Iz1Iqe+KxI
15、e=711.6+0.7(56+8.2)+0.4(35.75+5.2+2.4+18.6)=781.32A短路保护电流实际整定值:1080A(即6Ie1)校验灵敏度系数;Id2/Iz1=1990/1080=1.81.5满足灵敏度要求。(2)工作面B1 KBSGZY-630-6/1.2电源高压防爆开关过电流Iz2整定值:1、过流保护动作电流:Ie2=0.7Pe /(30.5Uecos)+ 0.4Pe /(30.5Uecos)=0.7300/(1.73260.8)+0.4170/(1.73260.6)=36.1A过流保护动作电流实际整定值:35A2、短路保护动作电流:最大电机总功率Pe=300kW;最
16、大电机起动电流Iqe=144.3A速断保护电流整定计算:Iz2Iqe+KxIe=144.3+0.7(300-200)/( 1.73260.8)+ 0.4115/(1.73260.6)=152.9A短路保护电流实际整定值:210A(即6Ie2)(3)工作面供电系统图中d1开关BKD16-400 Iz3整定值皮带机1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车1 7.5kW Ie2=5.2A 刮板机1 55kW Ie3=35.75A照明综保1 4kVA Ie4=2.41A简易皮带1 30kW Ie5=18.6A综掘机1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6A
17、P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW1、额定保护动作电流:Ie3=Ie+0.7Ie+0.4Ie=118.6+0.7(56+8.2)+0.4170=180.8A额定保护动作电流实际整定值:180A2、短路保护动作电流:最大电机总功率Pe=200kW;最大电机起动电流Iqe=711.6A速断保护电流整定计算:Iz3Iqe+KxIe=711.6+0.7(56+8.2)+0.4115=802.54A短路保护电流实际整定值:1080A(即6Ie3)校验灵敏度系数;Id5/Iz3=1363/1080=1.31.2满足灵敏度要求。(4)工作面供电系统图中KBSGZY-315kVA风
18、机移变低馈开关Iz4整定值风机2 237kW Ie=40.7A Iqe=244.2APe=2237=148kW1、过流保护动作电流:Ie1=Pe/(30.5Uecos)=148/(1.7320.690.8)=154.8A过流保护动作电流实际整定值:150A2、短路保护动作电流:最大电机总功率Pe=37kW;最大电机起动电流Iqe=244.2A速断保护电流整定计算:Iz4Iqe+KxIe=244.2+40.7*3=366.3A短路保护电流实际整定值:600A(即4Ie4)校验灵敏度系数;Id6/Iz4=1402/600=2.31.5满足灵敏度要求。(五)关键开关整定明细表 开关整定明细表 表十四
19、开关使用地点开 关 名 称短路电流(A)整定值(A)灵敏度系数1.5、1.2一盘区变电所B1#630kVA移变低馈Id1=3885Iz1=180 6倍1.8110施工道d1 BKD16400开关Id2=1990Iz3=180 6倍1.3其它电磁起动器整定值: 开 关 使 用 地 点开 关 名 称所 带 负 荷整定值(A)110施工道QBZ-8040T刮板机30110施工道QBZ-8055kW皮带机30110施工道QBZ-80N7.5kW涨紧绞车4110施工道QBZ-8030kW简易皮带18110施工道QBZ-8018.5kW水泵13110施工道ZBZ8-4.0信保2(六)电缆及开关热稳定性计算
20、 井下一盘区变电所短路容量Sm=48.672MVA,短路电流Im=4.461kA,等值电阻R等= 2.0865,额定电压U=6kV。126施工道掘进工作面三相短路电流及容量计算以下:(1) 126施工道综掘工作面移变二次侧三相短路时高压短路电流及容量计算:Sm=48.672MVA MYJV22-350 30m Im=4.461KA 高防开关 移变R等=2.0865U=6KV50mm2铜芯电缆 R=0.412/km X=0.075/kmR单=(0.4122+0.0752)0.50.03=0.27235R总= R等+R单=2.0865+0.27235=2.35885SS=(U30.5) 2/ R总
21、=(630.5)2/2.35885=45.78MVAI高压=U30.5/ R总=630.5/2.35885=4.406kA,当变压器二次侧忽然短路时,绕组内峰值电流为ism=20.5Ks100IN/(uz+us)= 20.51.465060.6/(5.5+0.985)=12025A式中 Ks-系数,中小容量变压器为1.2-1.4,大容量时为1.7-1.8,取1.4; IN-额定相电流 为60.6A;uz-系统阻抗电压百分数,为5.5; us=SN100/SS=0.5100/50.74=0.985,SS为系统短路表现容量;SN为系统(变压器)容量(MVA);二次电流为Id(3)= ism 变比=
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