L1815綜采工作面供電系統(tǒng)設計

1、L1815綜采工作面供電系統(tǒng)設計作者:日期:L1815綜采工作面供電系統(tǒng)設計一、供電概況L1815綜采工作面走向長度 1200m，工作面長度170m；供電方式擬定為：采用移動變電站 供電，其中高壓6KV電源引自+1050井下中央變電所高壓開關柜，移動變電站設在運輸順槽 內(nèi)，隨工作面的推進而移動。在膠帶運輸機側(cè)敷設一條專供變電站移動的軌道，在開采初期將1#、2 #、3#移動變電站、乳化液泵站、噴霧泵站等設備停放在距工作面200米處，4 #移動變電站停放在+1067M車場。二、供電負荷統(tǒng)計：(L1815綜采工作面供電負荷統(tǒng)計 )序 號名稱型號功率(KW )臺數(shù) 合計(KW)電壓(V)使用 地點1電

2、牽引采煤機 MG300/690 W 690 1 920 1140工 作面2刮板輸送機 SGZ764/630 2 X 315 1630 1140 工作面 4 轉(zhuǎn)載機 SZZ764/160 160 1 160 1140 機巷 5 破碎 機 PLM1000 110 1 110 1140 機巷 6 帶式輸送機 SSJ1000/160 160 2 320 1140 機巷 7 孚L化液泵 站 BRW400/31。5 250 2 500 1140 機巷 8 噴霧泵 WPB160/6。3 45 2 90 660 機巷 9 連續(xù)牽引 車 SQ-1200/110 110 1 110 660 風巷 10 回柱絞車

3、JH 14 14 1 14 660 機巷 13 潛水 泵 5.5 3 16.5 660風巷16潛水泵 5。5 4 22 660機巷17信號、照明 4 2 8 660機巷18煤電 鉆1.2 1 1.2 660機巷合計2901三、移動變電站選型計算1、綜采工作面需用系數(shù)：Kr = 0。4+0。6 X Pmax/工PN ;Pmax 機組最大一臺電動機的額定功率；工PN 參加計算的所有電動機的額定功率之和；2、移動變電站負荷計算：S=SPN Kr/COS ©COS © 功率因數(shù)，對綜采工作面取COS © = 0。7 S移動電站視在功率KVA采煤機組：采煤機組移動變電站所帶

4、負荷為采煤機左、右截割部電動機300kw , 一)、采煤機行走部電動機 90kw，破碎機電動機 160kw.工 PN = 2 X 300+ 90+ 110+ 160= 960(kw) ; Kr =0。4 + 0。6X 300/960 = 0。586 ; S= 960 X 0。586/0.7 = 803.7(kvA );采煤機組選用一臺 1000kvA移動變電站。二) 、刮板機組：刮板機組移動變電站所帶負荷為刮板機機頭、機尾電動機315kw。工 PN= 2X 315= 630(kw) ;Kr = 0。4+ 0.6X 315/630 = 0.7 ; S= 630X 0。7/0。7= 630(kvA

5、 );-刮板機組選用一臺 630kvA移動變電站。三) 、皮帶機組：皮帶機組移動變電站所帶負荷為11。4w調(diào)度絞車2部；37kw水泵1臺；皮帶160kw電動機2臺；噴霧泵電動機 45kw2臺；皮帶7。5kw張緊絞車2部。工 PN = 11.4 + 37 + 160 X 2 + 45 X 2 + 7.5 = 466 ( kw) ; Kr = 0.4 + 0。6 X 160/466 = 0.61; S= 466X 0.61/0.7 = 406(kvA )；皮帶機組選用一臺 500kvA 移動變電站。四) 、乳化泵：乳化泵移動變電站所帶負荷為250Kw乳化泵2臺。工PN = 250X 2 =500K

6、W Kr = 0。4+ 0.6X 250/500 = 0.7 ； Sbj= 500 X 0.7/0.7 = 500 ( kvA)；根據(jù)計算數(shù)據(jù)和實際情況，乳化泵機組選用一臺630kvA移動變電站.二、電氣設備電源、負荷電纜選型計算因為電纜線路的電抗值與其電阻相比很小，可忽略不計，以下算均以忽略電纜電抗為準.四、高壓電纜選型計算1按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面Ami n = IN/nJIN 電纜通過的最大持續(xù)電流；n低壓側(cè)同時運行的電纜根數(shù)；J年運行3000 5000小時的電纜電流經(jīng)濟密度取J= 2.25; 2、按持續(xù)允許電流校驗電纜截面：KIp > IN ;K不同環(huán)境溫度下電纜載流量校正系數(shù)

7、；Ip 25C時電纜允許載流量；IN = Kf刀IeKf 負荷系數(shù)，取 Kf = 0.853、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：lss= I (3)= 3-1/2Ss/Uav = 3-1/2Uav/RIss, I (3) 三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，A ；Ss= 100MVA 6kv電網(wǎng)額定短路容量；Uav 電網(wǎng)平均電壓，1140V 1200V,660V 690V;電纜最小截面：Amin = 0。837 I ( 3) /CC 導線材料熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡皮絕緣電纜 C= 145 ；0.837 = ti1/2-一短路電流假想作用時間=繼電保護動作時間(0。5S) +斷路器跳閘時間(0.2S)；一)、移

8、動變電站電源線： 初步確定移動變電站電源線采用其25 C時的安全載流量Ip =41。4mm2 v 50mm2IN = Kf 刀 IeUGSP-6000 , 3 X 50+1 X 16/3 + JS礦用雙屏蔽橡套電纜,173A ；1)按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面：Amin = IN/nJ = (96。5X 2 + 86。6) / (3 X 2.25)所選電纜截面合適。2)按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：=0。85X (187.5X 2+ 156。3 X 2+ 56.3 + 68。7 + 100。5) / (6。3/1.2)+ 0.85X 320/(6.3/0.69 )= 176。2 (A)1.09 X

9、 173 = 188.57> 176。2按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：lss= I(3 )= 31/2Uav/R=6.3/(31/2 X 0。522 X 1.4) =5.1 (kA)Amin = 0.837 I ( 3) /C= 0。837X 5100/145= 29.4mm2 v 50mm2 二 所選電纜截面合適。五、低壓電纜選型計算1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：KIp > IN ；K不同環(huán)境溫度下電纜載流量校正系數(shù)；Ip 25C時電纜允許載流量；IN = Kf刀Ie通過電纜的最大持續(xù)電流；Kf 負荷系數(shù)，取 Kf = Kr2、按允許電壓損失校驗電纜截面：線路電壓損失：

10、 U = PR/UN = PR0L/UN = 31/2INRCOSP電纜輸送的有功 功率，kw ；R0單位長度電纜的電阻,Q /km ; L 電纜長度,km ; UN 電網(wǎng)額定電壓,kv ；3、按所需電纜最小截面校驗： Amin = Kr 工PN L/( UN U u )u導線芯線電導率，銅芯線。=44。3m/ (Q mm2)；4、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：lss= I (3) = 3-1/2Ss/Uav = 3-1/2Uav/RIss, I (3)三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，A ；Ss= 100MVA 6kv電網(wǎng)額定短路容量；Uav 電網(wǎng)平均電壓，1140V 1200V , 660V 6

11、90V ；電纜最小截面：Amin = 0.837 I(3) /CC 導線材料熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡皮絕緣電纜 C= 145 ；0。837= ti1/2 短路電流假想作用時間=繼電保護動作時間(0.5S) +斷路器跳閘時間(0。2S);一)、采煤機組電源線：1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：根據(jù)現(xiàn)有情況初步確定采煤機電源線采用UPQ-1140,3 X 95+1 X 25礦用橡套電纜，其25 C時的安全載流量Ip = 273A ；IN = (187。5 + 56.3+ 69) X 0。586= 183.3A V 273A所選電纜截面合適。2、按允許電壓損失校驗電纜截面：P= 2X 300 + 90 +

12、110=800(kw ) ;R0 = 0。195Q /km U = PR0L/UN=800X 0.195X 0.20/1。2=26 (V) V 60V 3、按所需電纜最小截面校驗：Amin = Kr 工PN L/ ( UN U u )=0.625X 800 X 250/(1.2 X 44。3X 26)=90.4 (mm2) V 95mm24、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：1(3 )= 3-1/2Uav/R=31/2 X 1200/ (0.195X 0.25) = 14。2 ( kA )Amin = 0。837 I(3)/C= 0。837X 14200/145= 82mm2 V 95mm

13、2 所選電纜截面合適。二卜采煤機負荷線：按右電機負荷選擇電纜。1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定采煤機右電機負荷線采用UCPQ 1140, 3X 70+1 X 25 + 3 X 6礦用橡套電纜， 其25 C時的安全載流量 Ip = 215A ; IN =0.586 X 187。5 = 109A / 1.09 X 215= 234.35A > 109A所選電纜截面合適。2、按允許電壓損失校驗電纜截面：P = 300+ 90= 390 ( kw) ;R0 = 0.293Q /km U = PR0L/UN=390 X 0。293 X 0。26/1.2=24.8 (V )V 60V3、 按

14、所需電纜最小截面校驗：Amin = Kr 工PN L/ ( UN U u )=0。586X 390 X 260/(1.2 X 44。3X 24.8)= 45(mm2) V 70mm24、 按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：1(3 )= 3 1/2Uav/R=3-1/2 X 1200/(0。293 X 0。26) = 9.097(kA)Amin = 0.837 I(3) /C=0。837 X 9097/145= 52。5mm2V 70mm2所選電纜截面合適。三)、刮板機組電源線：1、 按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定刮板機電源線采用UPQ 1140,3X 95+1 X 25礦用橡套電纜，

15、其 25C時的安全載流量 Ip = 273A ;IN = 0。64X 197 X 2= 252A 1.13 X 273 = 308.5A > 252A2、 按允許電壓損失校驗電纜截面：P= 2 X 315= 630 (kw);R0 = 0.195 Q /km U = PR0L/UN=630 X 0。 195 X 0.25/1.2= 25.6 ( V )< 60V 3、按所需電纜最小截面校驗： Amin = Kr 工 PN L/ ( UN Uu)=0。64X 630 X 250/ (1.2 X 44。3X 32)= 59。3(mm2)< 95mm24、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校

16、驗電纜截面：I ( 3)= 31/2Uav/R=3-1/2X 1200/(0.195 X 0.25)= 14.2 (kA)Amin = 0.837 I (3) /C=0.837X 14200/145 = 82mm2< 95mm2 所選電纜截面合適.四)、刮板機負荷線：1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定刮板機負荷線采用UPQ-1140,3 X 70+1 X 25礦用橡套電纜， 其25C時的安全載流量Ip = 215A ; IN = 0。64X197=126A/ 1。09 X 215 = 234。4A > 126A所選電纜截面合適。2、按允許電壓損失校驗電纜截面：P= 315 (

17、kw );R0 = 0.293 Q /km U = PR0L/UN=315X 0。293X 0。26/1.2=19。95 (V) < 60V 3、按所需電纜最小截面校驗：Amin = Kr 工PN L/ ( UN U u )=0.64 X 315 X 260/ (1。2X 44。3X 19。95)= 48。3 ( mm2)< 70mm24、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：I ( 3)= 3-1/2Uav/R=31/2 X 1200/(0。293 X 0。26)= 9。09(kA) Amin = 0.837 I (3) /C=0。837X 9090/145= 52.4mm2 &

18、lt; 70mm所選電纜截面合適。五)、破碎機負荷線1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定破碎機負荷線采用UPQ-1140,3 X 50+1 X 25礦用橡套電纜，其25C時的安全載流量Ip = 173A ; IN = 0.586X 69 = 40.3A/ 1.09 X 173= 188。6A >40。3A所選電纜截面合適.2、按允許電壓損失校驗電纜截面：P = 110 (kw);R0 = 0。416Q /km U = PR0L/UN=110X 0.416X 0。08/1。2= 3。05 (V) < 60V3、按所需電纜最小截面校驗：Amin = Kr 工 PN L/ ( UN

19、U u)=0。625X 110X 80/( 1.2X 44.3 X 3。05)= 34.7(mm2 )v 50mm2 所選電纜截面合適.六)、轉(zhuǎn)載機負荷線：1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定轉(zhuǎn)載機負荷線采用UPQ 1140,3X 50+1 X 25 礦用橡套電纜，其25 C時的安全載流量lp= 173A ;IN = 0.586X 99.7 = 58.6A t 1。09X 173 = 188。6A>58.6A所選電纜截面合適。2、按允許電壓損失校驗電纜截面：P = 160(kw );R0 = 0。416Q /km U = PR0L/UN = 160X 0.416X 0.03/1.2

20、= 1。67 (V)v 60V3、 按所需電纜最小截面校驗：Amin = Kr 工 PN L/ ( UN U u )=0。64 X 160 X 30/ (1。2 X 44.3 X 1。67)= 34.6(mm2) v 50mm2 所選電纜截面合適。七)、皮帶機組電源線：1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：初步確定皮帶機組電源線采用U 1000, 3 X 70+1 X35礦用橡套電纜，其 25C時的安全載流量 Ip= 215A ;工 IN = 0。6X 184 = 110。4A/ 1。09 X 215 = 234.4A > 110。4A所選電纜截面合適。2。按允許電壓損失校驗電纜截面：工 IN

21、 = 227.8A R0 = 0.267 Q /km U = 31/2INRCOS ©= 31/2 X 227.8 X 0。267 X 0.8 X 0。7= 50.4V v 60V 3、按所需電纜 最小截面校驗： Amin = Kr 工PN L/ ( UN U u )=0。6X 268 X 800/ (1。2X 44。3X 50。4)= 44。8(mm2)v 70mm24、按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面I (3) = 3 1/2Uav/R=3 1/2 X 1200/ (0。267 X 0。8)= 3.3(kA ) Amin = 0.837 I (3) /C=0.837X 330

22、0/145 = 19mm2 v 70mm2 所選電纜截面合適。六、開關整定值計算一)、開關整定計算1、機巷25kw絞車QC83 - 80N開關整定絞車型號JD 25額定電流27°9A 采用熔體保護根據(jù)式lre± Iqe /2.5 = 27.9 X 5- 2。5= 55A，取Ire= 60A 機巷JD 25絞車短路保護選用 60A保險絲Ire 熔體的額定電流Iqe電機啟動電流(一般取額定電流的4 7倍)1.82.5電機啟動時保證熔體不熔斷的系數(shù)2、機巷11。4kw絞車 QC83 80N開關整定絞車型號JD 11。4 額定電流13。7A 采用熔體保護 據(jù)式lre± I

23、qe 25 = 13.7 x 5十2=27.4A,取Ire = 30A機巷JD 11.4絞車短路保護選用 30A保險絲3、膠帶輸送機 QJZ 300 開關保護整定膠帶輸送機電機型號YSB 160，額定電流174。1A因QJZ 300開關保護采用電子插件，所以整定值應為Idz W le = 174。1取Igz = 170A所以該開關整定值為170A同上所述4、 采煤機左電機功率為 300KW，額定電流188.7A，則采煤機控制開關 QJZ 315 動 作電流整定值為Igz = 190A.5、 采煤機右電機開關所帶負荷為截割電機300kw,油泵電機為90Kw ,所以右電機開關 整定值 |gz W

24、188.7+56.3=245A,取 lgz=240A6、刮板機電機功率 315Kw，額定電流192A ,則刮板機控制開關 QJZ 300動作電流整定 值為 Idz = 190A。7、轉(zhuǎn)載機電機功率為流整定值為90A.&破碎機電機功率為定值為70A;9、乳化泵電機功率為整定值為150A;10、噴霧泵電機功率為160Kw，額定電流為97。5A，則轉(zhuǎn)載機控制開關 QJZ 315動作電110KW，額定電流69A，則破碎機控制開關 QJZ 300動作電流整250Kw,額定電流147.6A，則乳化泵控制開關QJZ 315動作電流45Kw，額定電流52A，則噴霧泵控開關 BQD5 200動作電流為5

25、5A。二）、饋電開關整定值饋電開關的整定按照所帶負荷的最大起動電流計算，以饋電最遠端兩相最小短路電流校驗，最遠端最小兩相短路電流必須大于饋電整定值的1。5倍，以保證保護裝置可靠動作。50mm2兩相短路電流采用圖表法計算，將實際使用電纜的截面長度換算為標準電纜截面為 的電纜長度，低壓不同截面的電纜換算系數(shù)如下：電纜截面/mm2 4610 16 25 35 50 70 95 換算系數(shù)11.97 8.114.753。011。 911.371。 000.730。 531、1號饋電開關整定值1號饋電開關所帶負荷如圖示Idz = Imqe + E Ie=147。6 x 6+ 147。 6= 1033。2A

26、整定1號KBZ 400饋電開關動作電流為 1200A靈敏度校驗由圖看出,1號開關保護最末端為d1,d1點電纜換算長度為 LH= (0.004 + 0.004 + 0.05)x0.53+0。035x 0.73 = 0.056 根據(jù)式 Idmin = Ue / (2LhZ)=1140-( 2X 0。056x 0。388)= 27614AKL = Idmin / Idz=27614十1200=23 > 1.5(合格)2、2號饋電開關整定值 2號饋電開關所帶負荷如圖示Idz = Imqe = 192X6=1152A整定2號KBZ 400饋電開關動作電流為1200A靈敏度校驗由圖看出，2號開關保護

27、最末端為d2點，d2點電纜換算長度為：LH=(O。005 + 0。006+ 0.06 + 0.2) X 0。53+0.25 X 0.73= 0。3km 根據(jù)式 Idmin = Ue/( 2LhZ )=1200-( 2 X 0。3X 0。388) = 5154AKL = Idmin / Idz=5154 - 1200=4.3> 1。5 (合格)3、3號饋電開關整定 該開關所帶負荷如圖示Idz = Imqe + E Ie = 188.7 X 6+ 69 = 1201。1A 整定 3 號 KBZ 400 饋電開關動作電流為 1200A靈敏度校驗由圖看出，3號開關保護最末端為 d3,d3點電纜換

28、算長度為LH=(0。2+ 0.008 + 0.01) X 0。53+0。25 X 0.73=0。3km 根據(jù)式 Idmin = Ue/( 2LhZ )=1200- (2 X 0。3 X 0.388 )= 5154。6AKL = Idmin / Idz=5154。6- 1200=4.3> 1。5 (合格)4、4號饋電開關整定 該開關所帶負荷如圖示Idz = Imqe = 188。7X 6 = 1132A整定4號KBZ 400饋電開關動作電流為1200A靈敏度校驗由圖看出，4號饋電開關保護最末端為d4, d4點短路電流與d3點基本相同，貝U4號饋電開關靈敏度符合要求。5、5號饋電開關整定5號

29、饋電所帶負荷如圖所示：Idz = Imqe + 刀 Ie= 1044.6 + 9.1 + 4。6= 1058.3 整定 5 號 KBZ 400 饋電開關動作電流為 1200A靈敏度校驗由圖看出，5號開關保護最末端為d5, D5點電纜換算長度為：LH= (0.06+0.2+0。003)X 0。73+ (0。003+0。06)X 3。01+0.004 X 11.7 =0.2+0。09 + 0.047=0。377 根據(jù)式Idmin = Ue/( 2LhZ)=690 -( 2 X 0。377 X 0.388)= 2358.6A KL = Idmin / Idz=2358。6/1200=1。97 >

30、; 1.5(合格)6、7號饋電開關整定7號饋電所帶負荷如圖所示：Idz = Imqe +刀Ie=100。5 X 6+ 13。7= 616。7A整定7號KBZ 400饋電開關動作電流為800A校驗：6號饋電保護末端為 d7點，該點電纜換算長度為LH =( 0。004+ 0.16)X 0.73+ (0。004+ 0.18) X 3。01 = 0.67Km最小兩相短路電流為Idmin = Ue / (2LhZ)=690+( 2X 0。67X 0.388)= 1327A KL = Idmin /Id=1327 + 800 = 1。6 > 1。5 (合格)7、6號饋電開關整定6號饋電所帶負荷如圖所

31、示：6號饋電相對于7號饋電負荷增加不大，但6號饋電做為7號饋電的后備保護，其整定值必 須大于5號饋電整定值的1。2倍，則整定值為800 X 1。2= 960A,則6號饋電整定值為1200A.校驗：6號饋電保護末端為 d6點，該點電纜換算長度為LH = (0。1 + 0。095 + 0。135+ 0.1 + 0。1 + 0.003) X 0.73= 0.39Km 最小兩相短路電流為Idmin = Ue/( 2LhZ )=690+( 2X 0.39X 0.388)= 2279.9A KL = Idmin /Id=2279.9 + 1200 = 1。9 > 1.5 (合格)七、移動變電站低壓饋

32、電開關整定1、1#電站型號為 KBSGZY 500/6/0。69,所配低壓饋電開關型號為BKD 630,額定電流630A1 #電站所帶負荷如圖所示。1)短路整定Idz lmqe+刀Ie=211。5 X 6+27.9+174。1+6.4 X 2= 1484A1號電站饋電開關做為6號饋電的后備保護，其整定值必須大于1號饋電整定值的1。2倍，則整定值電流為 1200 X 1。2 = 1440A Kdz = 1484 + 630= 2.36該電站采用電子脫扣器，整定系數(shù)K與額定電流成倍數(shù)關系，取Kdz = 3. 2)過載整定Igz刀Ie=211。5+27。9+174.1+6.4 X 2 = 426.3

33、A Kgz = Igz/ Ie=426。3 + 630 = 0。68取Kgz = 0.7 3)靈敏度校驗該饋電作為6號饋電的后備保護，其保護最末端為d8點電纜換算長度為：Lh = 0。26 X 0.73= 0。19Km Idmin = Ue/( 2LhZ )=690+( 2X 0。19X 0.388) = 4680A kL = Idmin/Idz=4680+( 630 X 3)=2。48 > 1.5 (合格)2、2號電站型號為 KBSGZY-500/6/1。2,所配低壓饋電開關型號為BKD 630，額定電流630A , 2號電站所帶負荷如圖所示。1)短路整定Idz Imqe+刀Ie=147.6 X 6+147.6 = 1033.2A 則:Kdz = Idz/Ie=1033.2 - 630 = 1。64取Kdz = 2 2)過載整定Igz 心刀 le = 147。6+147。6 = 295。2A Kgz = Igz/ le = 295。2 630= 0。46 取 Kgz = 0.5 3) 靈敏度校驗該饋電作為1號饋電的后備保護，其保護最末端為d9點電纜換算長度為：Lh = 0.05 X 0。53= 0.0265Km Idmin = U