采掘工作面供電設計標準規(guī)范標準

./采掘供電設計規(guī)一、設計依據(jù)1、煤礦安全規(guī)程2、煤礦供電設計手冊3、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置的整定細則4、煤礦井下低壓檢漏保護裝置的安裝、運行、維護與檢修細則5、煤礦井下保護接地裝置的安裝、檢查、測定工作細則6、供電設計軟件二、設計要求1、采掘工作面主要排水地點〔涌水量30m32、掘進工作面瓦斯異常區(qū)域的局部通風機應采用三?！矊Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_關、專用線路供電,高瓦斯及突出礦井推廣采用雙三專供電。使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖,保證停風后切斷停風區(qū)全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源。使用2臺局部通風機供風的,2臺局部通風機都必須同時實現(xiàn)風電閉鎖,保證當正常運轉(zhuǎn)的局部通風機停止運轉(zhuǎn)或停風后能切斷停風區(qū)域全部本質(zhì)安全型電氣設備的電源。3、采掘供電不能混用,應分開供電。4、煤巷掘進工作面風機配電點原則上設置在車場風門外側(cè)。三、供電計算例1、負荷統(tǒng)計與變壓器選擇1.1負荷統(tǒng)計計算變壓器負荷統(tǒng)計表設備名稱電機臺數(shù)電機型號額定功率<kW>額定電壓<V>額定電流<A>額定功率因數(shù)cosφe啟動功率因數(shù)cosφq額定效率ηe啟動電流倍數(shù)M1<采煤機>M7<乳化液泵>功率∑Pe<kW>平均功率因數(shù)cosφpjM10<乳化液泵>M3<刮板輸送機>M6<刮板輸送機>M8<機>M9<破碎機>功率∑Pe<kW>平均功率因數(shù)cosφpj總計功率<kW>公式參數(shù)說明：eqK\s\do<x>——需用系數(shù)；eqcosφ\s\do<pj>——平均功率因數(shù)；eqcosφ\s\do<e>——額定功率因數(shù)；eqP\s\do<max>——最大一臺電動機功率,kW；eqS\s\do<b>——變壓器需用容量,kV?A；eq∑P\s\do<e>——變壓器所帶設備額定功率之和,kW；eqP\s\do<d>——變壓器短路損耗,W；eqS\s\do<e>——變壓器額定容量,kV?A；eqU\s\do<e2>——變壓器二次側(cè)額定電壓,V；eqU\s\do<z>——變壓器阻抗壓降；1.2變壓器的選擇根據(jù)供電系統(tǒng)的擬訂原則,變壓器的選擇原理如下：變壓器T1：eqK\s\do<x>=0.4+0.6×eq\f<P\s\do<max>,∑P\s\do<e>>eqcosφ\s\do<pj>=eq\f<∑<P\s\do<i>×cosφ\s\do<ei>>,∑P\s\do<i>>將eqK\s\do<x>值和eqcosφ\s\do<pj>值代入得eqS\s\do<b>=eq\f<K\s\do<x>×∑P\s\do<e>,cosφ\s\do<pj>>選用KBSGZY-××/6/0.693型號符合要求。變壓器T2：eqK\s\do<x>=0.4+0.6×eq\f<P\s\do<max>,∑P\s\do<e>>A=eq∑<P\s\do<i>×cosφ\s\do<ei>>eqB=eq∑P\s\do<i>eqcosφ\s\do<pj>=eq\f<A,B>將eqK\s\do<x>值和eqcosφ\s\do<pj>值代入得eqS\s\do<b>=eq\f<K\s\do<x>×∑P\s\do<e>,cosφ\s\do<pj>>選用KBSGZY-××/6/0.693型號符合要求。<1>適用一般機組工作面eqK\s\do<x>=0.286+0.714×\f<P\s\do<max>,∑P\s\do<e>>[煤礦電工手冊<礦井供電下10-3-2>]<2>適用機械化采煤工作面eqK\s\do<x>=0.4+0.6×\f<P\s\do<max>,∑P\s\do<e>>[煤礦電工手冊<礦井供電下10-3-3>]<3>eqcosφ\s\do<pj>=\f<∑<P\s\do<i>×cosφ\s\do<ei>>,∑P\s\do<i>>[煤礦綜采實用電工技術<3-3-3>]<4>eqS\s\do<b>=\f<K\s\do<x>×∑P\s\do<e>,cosφ\s\do<pj>>[煤礦電工手冊<礦井供電下10-3-1>]2、設備選型計算2.1高壓配電箱的選擇編號型號額定電壓<V>額定電流<A>額定熱穩(wěn)定電流<kA>熱穩(wěn)定時間<s>額定斷流容量<MV?A>D1公式參數(shù)說明：eqK\s\do<x>——需用系數(shù)；eq∑P\s\do<e>——高壓配電箱所帶的設備額定功率之和,kW；eqU\s\do<p>——平均電壓,V；eqU\s\do<e>——高壓配電箱額定電壓,V；eqcosφ\s\do<pj>——平均功率因數(shù)；eqη\s\do<pj>——加權平均效率；eqS\s\do<s>——系統(tǒng)短路容量,MV?A；eqI\s\do<ss>——高壓配電箱出口處短路電流,A；eqI\s\do<ts>——熱穩(wěn)定電流,A；eqt\s\do<ph>——假想時間,s；eqt\s\do<ts>——高壓配電箱熱穩(wěn)定時間,s；一般篩選高壓配電箱的條件：額定電流≥計算的長時負荷電流；額定熱穩(wěn)定電流≥計算的熱穩(wěn)定電流；額定斷流容量≥計算的容量。<1>D1：長時負荷電流：eqI\s\do<g>=eq\f<∑Pe×Kx×10\s<3>,\r<,3>×Ue×cosφ\s\do<pj>×η\s\do<pj>>①eqI\s\do<g>=\f<∑Pe×Kx×10\s<3>,\r<,3>×Ue×cosφ\s\do<pj>×η\s\do<pj>>[煤礦綜采使用電工技術<3-5>]2.2設置綜保編號型號一次側(cè)額定電壓<V>一次側(cè)額定電流<A>二次側(cè)額定電壓<V>二次側(cè)額定電流<A>3、高低壓電纜選擇和校驗3.1高壓電纜選擇和校驗編號型號額定電壓<V>長度<m>根數(shù)空氣允許載流量25℃<A>負荷電流<A>功率之和<kW>電壓損失<%>公式參數(shù)說明：eqK\s\do<x>——需用系數(shù)；eq∑P\s\do<e>——高壓電纜所帶的設備額定功率之和,kW；eqU\s\do<e>——高壓電纜額定電壓,V；eqη\s\do<pj>——加權平均效率；eqI\s\do<j>——經(jīng)濟電流密度,eqA/mm\s<2>；C——熱穩(wěn)定系數(shù)；eqt\s\do<j>——短路電流作用的假想時間,s；n——同時工作的電纜根數(shù)；eqL\s\do<g>——電纜長度<km>。eqI\s\do<d>\s<<3>>\s\do<max>——三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流,A；eqcosφ\s\do<pj>——平均功率因數(shù)；tanφ——平均功率因數(shù)對應的正切值,tanφ=eq\r<,\f<1,cos\s<2>φ>-1>；eqR\s\do<i>,X\s\do<i>——電纜的每公里電阻和電抗<Ω/km>；<1>C1：長時負荷電流：eqI\s\do<g>=eq\f<∑Pe×Kx×10\s<3>,\r<,3>×Ue×cosφ\s\do<pj>×η\s\do<pj>>[綜采技術手冊<下p1461>]電壓損失百分數(shù)：eq△U\s\do<g>%=eq\f<Kx×∑Pe×Lg,Ue\s<2>×10>×<R\s\do<i>+X\s\do<i>tanφ><2>C2：長時負荷電流：eqI\s\do<g>=eq\f<∑Pe×Kx×10\s<3>,\r<,3>×Ue×cosφ\s\do<pj>×η\s\do<pj>>電壓損失百分數(shù)：eq△U\s\do<g>%=eq\f<Kx×∑Pe×Lg,Ue\s<2>×10>×<R\s\do<i>+X\s\do<i>tanφ>電壓損失百分數(shù)正常情況下不得超過5％,故障狀態(tài)下不超過10％。<參考[綜采技術手冊]><1>eqI\s\do<g>=\f<∑Pe×Kx×10\s<3>,\r<,3>×Ue×cosφ\s\do<pj>×η\s\do<pj>><2>eq△U\s\do<g>%=\f<Kx×∑Pe×Lg,Ue\s<2>×10>×<R\s\do<i>+X\s\do<i>tanφ>[煤礦電工手冊<礦井供電下10-5-6>]3.2低壓電纜選擇和校驗編號型號額定電壓<V>長度<m>根數(shù)允許載流量<A>負荷電流<A>功率之和<kW>電壓損失<V>公式參數(shù)說明：eqK\s\do<x>——需用系數(shù)；eqS\s\do<b>——選擇變電站時計算的需用容量,kV?A；eqS\s\do<e>——選擇的變電站額定容量,kV?A；eqU\s\do<e>——電動機的額定電壓,V；eqU\s\do<e2>——變電站二次側(cè)電壓,V；eqU\s\do<el>——低壓電纜線路的額定電壓,V；eq△U\s\do<b>——變電站電壓損失絕對值,V；eqU\s\do<r>——變電站電阻壓降,%；eqU\s\do<x>——變電站電抗壓降,%；eqη\s\do<e>——電動機的額定效率；eqcosφ\s\do<e>——電動機的額定功率因數(shù)；eqcosφ\s\do<pj>——選擇變電站時的加權平均功率；eqsinφ\s\do<pj>=eq\r<,1-cos\s<2>φ\s\do<pj>>；tanφ——平均功率因數(shù)對應的正切值；eqP\s\do<e>——電動機的額定功率,kW；eq∑P\s\do<e>——電纜帶的所有設備額定功率之和,kW；eqR\s\do<0>,eqX\s\do<0>——電纜的每公里電阻和電抗<Ω/km>；L——電纜長度<km>。<1>變電站編號：T1<1>變電站電壓損失計算：eq△U\s\do<b>=eq\f<Sb,Se>×<U\s\do<r>cosφ\s\do<pj>+U\s\do<x>sinφ\s\do<pj>>×U\s\do<e2><2>電纜電壓損失：長時負荷電流：eqI\s\do<g>=eqKx×∑\f<Pe×10\s<3>,\r<,3>×Ue×ηe×cosφ\s\do<e>>電纜電壓損失：△U=eq\f<Kx×∑Pe×L,U\s\do<el>\s<2>×10>×<R\s\do<0>+X\s\do<0>tanφ>%×U\s\do<el><2>變電站編號：T2<1>變電站電壓損失計算：eq△U\s\do<b>=eq\f<Sb,Se>×<U\s\do<r>cosφ\s\do<pj>+U\s\do<x>sinφ\s\do<pj>>×U\s\do<e2><2>電纜電壓損失：：長時負荷電流：eqI\s\do<g>=eqKx×∑\f<Pe×10\s<3>,\r<,3>×Ue×ηe×cosφ\s\do<e>>電纜電壓損失：△U=eq\f<Kx×∑Pe×L,U\s\do<el>\s<2>×10>×<R\s\do<0>+X\s\do<0>tanφ>%×U\s\do<el><1>eq△U\s\do<b>=\f<Sb,Se>×<U\s\do<r>cosφ\s\do<pj>+U\s\do<x>sinφ\s\do<pj>>×U\s\do<e2>[綜采技術手冊<下p1462>]<2>eqI\s\do<g>=Kx×∑\f<Pe×10\s<3>,\r<,3>×Ue×ηe×cosφ\s\do<e>>[煤礦綜采連使用電工技術<3-19>]<3>eqI\s\do<g>=Kx×∑\f<Pe×10\s<3>,\r<,3>×Ue×η\s\do<pj>×cosφ\s\do<pj>>[煤礦綜采連實用電工技術<3-21>]<4>eq△U=\f<Kx×∑Pe×L,U\s\do<el>\s<2>×10>×<R\s\do<0>+X\s\do<0>tanφ>%×U\s\do<el>[煤礦電工手冊<礦井供電下10-5-6>]4、短路電流計算4.1高壓短路電流的計算短路點Id<3>.max<A>Id<2>.max<A>Id<3>.min<A>Id<2>.min<A>Sd.max<MV?A>Sd.min<MV?A><1>短路點：d1電纜電抗：eqX\s\do<g>=eq\f<∑<X\s\do<i>×L\s\do<i>>,1000>電纜電阻：eqR\s\do<g>=eq\f<∑<R\s\do<i>×L\s\do<i>>,1000>最大運行方式下母線短路容量：eqS\s\do<s.max>=50<MV?A>最大運行方式下系統(tǒng)電抗：eqX\s\do<s.max>=eq\f<Up\s<2>,S\s\do<s.max>>=\f<6300\s<2>,50×10\s<6>>=0.7938<Ω>最大運行方式下總阻抗：eqZ\s\do<max>=eq\r<,R\s\do<g>\s<2>+<X\s\do<s.max>+X\s\do<g>>\s<2>>最大運行方式下三相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<3>>\s\do<max>=eq\f<U\s\do<p>,\r<,3>×Z\s\do<max>>最大運行方式下二相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<2>>\s\do<max>=eq\f<\r<,3>,2>×I\s\do<d>\s<<3>>\s\do<max>最大運行方式下短路容量：eqS\s\do<d.max>=eq\r<,3>×I\s\do<d>\s<<3>>\s\do<max>×U\s\do<p>×10\s<-6>最小運行方式下母線短路容量：eqS\s\do<s.min>=40<MV?A>最小運行方式下系統(tǒng)電抗：eqX\s\do<s.min>=eq\f<Up\s<2>,S\s\do<s.min>>=\f<6300\s<2>,40×10\s<6>>=0.9922<Ω>最小運行方式下總阻抗：eqZ\s\do<min>=eq\r<,R\s\do<g>\s<2>+<X\s\do<s.min>+X\s\do<g>>\s<2>>最小運行方式下三相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<3>>\s\do<min>=eq\f<U\s\do<p>,\r<,3>×Z\s\do<min>>最小運行方式下二相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<2>>\s\do<min>=eq\f<\r<,3>,2>×I\s\do<d>\s<<3>>\s\do<min>最小運行方式下短路容量：eqS\s\do<d.min>=eq\r<,3>×I\s\do<d>\s<<3>>\s\do<min>×U\s\do<p>×10\s<-6>①eqX\s\do<k>=\f<X\s\do<k>%×U\s\do<r>,\r<,3>×100×I>[工業(yè)與民用配電設計手冊<第三版p128>]②eqI\s\do<d>\s<<3>>=\f<U\s\do<p>,\r<,3>×Z>,I\s\do<d>\s<<2>>=\f<\r<,3>,2>×I\s\do<d>\s<<3>>[綜采技術手冊<下p1444>]③eqS\s\do<d>=\r<,3>×I\s\do<d>\s<<3>>×U\s\do<p>×10\s<-6>[綜采技術手冊<下p1445>]4.2低壓短路電流的計算短路點變壓器編號總電抗<Ω>總電阻<Ω>Id<3>.min<A>Id<2>.min<A><1>短路點：d2變電站編號：T2直流電阻：eqR\s\do<t>=eq\f<P\s\do<d>×U\s\do<e2>\s<2>,S\s\do<e>\s<2>>變電站電抗：eqX\s\do<t>=eq\r<,<\f<U\s\do<z>×U\s\do<e2>\s<2>,S\s\do<e>>>\s<2>-R\s\do<t>\s<2>>總電抗：∑X=eq\f<X\s\do<s>+X\s\do<g>,K\s\do<b>\s<2>>+X\s\do<t>+X\s\do<d>總電阻：∑R=eq\f<R\s\do<g>,K\s\do<b>\s<2>>+R\s\do<t>+R\s\do<d>三相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<3>>=eq\f<U\s\do<2e>,\r<,3>×\r<,∑X\s<2>+∑R\s<2>>>二相短路電流：eqI\s\do<d>\s<<2>>=eq\f<\r<,3>,2>×I\s\do<d>\s<<3>><1>eqR\s\do<t>=\f<P\s\do<d>×U\s\do<e2>\s<2>,S\s\do<e>\s<2>>[煤礦電工手冊<礦井供電下第十三章>]<2>eqX\s\do<t>=\r<,<\f<U\s\do<z>×U\s\do<e2>\s<2>,S\s\do<e>>>\s<2>-R\s\do<t>\s<2>>[煤礦電工手冊<礦井供電下第十三章>]<3>eqI\s\do<d>\s<<3>>=\f<U\s\do<2e>,\r<,3>×\r<,∑X\s<2>+∑R\s<2>>>[煤礦電工手冊<礦井供電下第十三章>]5、整定保護5.1多組合開關整定保護名稱過載保護值<A>短路保護值<A>過載整定倍數(shù)短路整定倍數(shù)二相短路電流<A>靈敏系數(shù)公式參數(shù)說明：eqI