水采变电硐室的确定

北斜井-600西翼水采硐室供电设计设计：2011年7月3日一、水采变电硐室的确定：由于此采区距变电所较远，因此需从新设计水采变电硐室，此水采硐室距-400中央变电硐室350米，硐室位置见巷道布置图，此采区设计能力24万吨年，硐室有变压器（KBSG-200/6）三台，软启动柜一台（QBRG-300/6K）高压电机Y4004-4500KW及高压泵各两台，高压开关（BGP9L-6）六台，低压开关KBZ-400三台，硐室砌成拱形，设计长度为45米，水采硐室的两边设有向外开的封闭铁板门和铁栅栏门，正常时防火的铁板门打开，铁栅栏门关闭，使风流畅通，水采变电硐室内必须设有灭火器和沙箱。硐室内布置如：（图一）。二、变压器容量的确定：负荷统计、如表所示设备名称电机型号功率（KW）额定电流（A）额定电源（V）台数40型溜子BSB-4040456602高压电机Y4004-45005860002局扇JBT61-215166606局扇JBT52-2111366015局扇JBT51-25.566604水泵DYB-4537406601小钻DS2B-22-422256601根据上述设备选择水采硐室变压器容量：Sd=dKPXecos（KVA）式中：Pe—为变压器供电的每一台用电设备的额定功率.单位KWKx—需用系数、其数值查煤炭工业部制定参考表2-1取0.76cos—为变压器供电的设备加权功率因数。dcos=0.8Sd—变压器的计算容量1）选择计算1#变压器所带的负荷为：2×40KW溜子8×11KW风机2×15KW风机P=KWKWKWKW198398880Sb=KVAKW1788.076.0198选用KBSG-200/6变压器2）选择计算2#变压器所带负荷为：37KW×122KW×12×15KW2×5.5KW扒斗机：17KW整流柜：按60KWKWKWKWKWKWKWKWP177601711302237Ｓb=KVAKW1688.076.0177选用KBSG-200/6变压器3）选择计算3#变压器所带负荷为：8×11KW2×15KW2×5.5KWKWKWKWKWP129113088KVAKWSb1238.076.0129选用KBSG-200/6变压器三、选择计算高压电缆线路（见图二）按经济电流密度选择电缆截面根据：jgjJIS式中：Sj—电缆的经济截面gI—长时工作电流jJ—经济电流密度经济电流密度jJ的选用：已知该采区为三班生产，查煤炭工业部参考表（3-2）取年最大负荷利用小时数为5000小时，取电缆的经济电流密度为2/73.1mmAJj四、求长时工作电流Ig：已知该采区设有三台变压器，其总容量600KVA，对这一采区供电的高压电缆，其供电能力应按变压器的总容量进行设计，因此流过电缆的长时电流应为：AKVAVSIeg57673.160031两台Y4004高压水泵电机，开一台额定电流AIe58Ig总=Ig1+Ie=57A+58A=115A五、求电缆的经济截面26673.1115mmAJISjgj选用MYJV22-6-3×70高压电缆六、按允许电压损失校验电缆截面：根据：ZV%=PZ×LZ×KZ%式中：%ZV电压损失百分数PZ—电缆输送的有功、功率，MWLZ—电缆线路长度KmKZ%—电缆的负荷距KWSPZ500cos（高压电机）=600KVA×0.7+500KW=980KW=0.98MWZV%=PZLZKZ%=0.98×0.35(-400中央变电所至-400水采硐室)×1.051%=0.347%满足要求（其中：KZ%=1.051查煤炭工业部制定）七、按短路校验电缆的热稳定性根据：CtIAfK)3(min式中：Amin—电缆短路时热稳定性要求的最小截面㎜2IK（3）—三相最大稳态短路电流Aft—短路电流作用的假想时间秒C—热稳定系数ft=0.5（中央变电所继电器保护动作时间）+0.2（采区变电所动作时间）=0.7秒C=100查表基准电流：KAVjSIjj8.46350323.0072.0294.02220200XRZ欧/kmZ=105.035.03.00LZ欧875.0650105.0VjSjZZ14.1875.011ZId)(486.514.18.42)3(KAIIIdjK2)3(min461007.05486mmCtIAfK通过以上计算可知选出的70mm2的铜芯电缆完全满足要求八、低压电缆的选择：（1）选择局计算1#变压器所带的供电线路如：（图三）第一段：根据：cos31000exgVKPI式中：gI—干线电缆的工作电流AP—干线电缆所供负荷的计算功率KX—需用系数取0.65cos—平均功率因数取0.7AkwIg657.0660365.08010001选用U-3×25+1×16橡套电缆第二段：L2AkwkwIg957.0660365.0)118152(10002选用U-3×25+1×16橡套电缆第三段：L3AIg717.0660365.011810002选用U-3×25+1×16橡套电缆（2）选择计算2#变压器所带的供电线路如:(图四)选择计算L1段供电线路AkwkwkwIg627.0660365.0)172237(10001选用U-3×25+1×16橡套电缆选择计算L2段供电线路AkwkwIg337.0660365.0)5.52152(10002选用U-3×25+1×16橡套电缆（3）选择计算3#变压器所带的供电线路如：（图五）选择计算L1段供电线路AkwkwkwIg1047.0660365.0)5.52152118(10001选用U-3×25+1×16橡套电缆L2段线路短不予计算，考虑压降选用U-3×25+1×16橡套电缆选择计算L3段供电线路akwIg727.0660365.08810003选用U-3×25+1×16橡套电缆九、电压损失的校验：（1）校验1#变压器供电线路的电压损失（见图三）计算1#变压器的电压损失%%debUSSU式中：S—变压器计算容量Se—变压器额定容量Ud%—变压器阻抗电压4%（查表）%2.3%4200184%%debUSSU226901002.3100%ebbVVU伏（2）L1段电压损失：根据公式：Ub%=P×L×K%式中：P—功率KWL—电缆长度KmK%—电缆负荷矩当85.0cosK%=0.211%查煤炭工业部制定表5-2以下同电缆实际长度：L=150mP=80KW%5.2%211.015.080%%1KmKWKLPU166601005.2100%11eUUU伏（3）L2-L3段电压损失P=8×11KW=88KWL2-3=125m+310m=425m%7%211.0425.088%%32KmKWKLPU46660100%7100%3232eVUU伏U总=VVVVVUUUb5.9784461622321满足电压降要求十、校验2#变压器供电线路的电压损失（见图四）（1）根据：%3%4200164%%debUSSU206901003100%ebbVVU伏（2）L1段电压损失：L=410mP=37KW+22KW+17kKW=76KW%5.6%211.041.076%%1KmKWKLPU426601005.6100%11eUUU伏（3）L2段电压损失:L=320mP=2×15KW+2×5.5KW=41KW%7.2%211.032.041%%2KmKWKLPU176601007.2100%12eUUU伏U总=VVVVVUUUb5.977917422021满足电压要求十一、校验3#变压器供电线路的电压损失（见图五）（1）根据：%3.2%4200119%%debUSSU166901003.2100%ebbVVU伏（2）L1段电压损失：L=120mP=2×15KW+2×5.5KW+8×11KW=129KW%2.3%211.012.0129%%1KmKWKLPU216601002.3100%11eUUU伏（3）L2段电压损失：L=190mP=2×15KW+2×5.5KW=41KW%6.1%211.019.041%%2KmKWKLPU116601006.1100%22eUUU伏（4）L3段电压损失：L=335mP=8×11KW=88KW%2.6%211.0335.088%%3KmKWKLPU416601002.6100%33eUUU伏U总=VVVVVVUUUUb5.978941112116321满足电压要求十二、低压开关的选择1#变压器所带的低压开关1、Ig=65A+95A=160A选KBZ-4001#总开关2、2#-3#开关：Ig2-3=45A选用QBZ-2003、4#-5#开关：Ig4-5=16A选用QBZ-804、6#-13#开关：Ig6-13=13A选用QBZ-802#变压器所带的低压开关1、Ig=62A+33A=95A选KBZ-4002#总开关2、2#开关：Ig2=40A选用QBZ-803、3#开关：Ig3=25A选用QBZ-804、4#-8#开关：Ig4=19A选用QBZ-805、5#-6#开关：Ig5-6=16A选用QBZ-806、7#-8#开关：Ig7-8=6A选用QBZ-803#变压器所带的低压开关1、Ig=104A选KBZ-4003#总开关2、2#-3#开关：Ig2-3=16A选用QBZ-803、4#开关：Ig4=6A选用QBZ-804、5#-12#开关：Ig5-12=16A选用QBZ-80十三、开关的整定：a)整定1#变压器的1#低压总开关（见图三）I2jeII=260A+45A+2×16A+8×13A=441A整定值400A校验灵敏系数：1d点对1#低压开关电缆实际长度：L=435m则算长度L则=821m)2(mindI=823A1LK=jdII2)2(min=5.11.2400823AA满足要求b)整定2#变压器的1#低压总开关（见图四）I23eII=2×16A+2×6A+20A+25A+225A=364A整定值400A校验灵敏系数：2d点对1#低压开关电缆实际长度：L=410m则算长度L则=783m)2(minI=841A5.124008412)2(min2AIIKjdL满足要求c)整定3#变压器的1#低压总开关（见图五）I23eII=103A+16A+2×6A+8×13A=235A整定值400A校验灵敏系数：3d点对1#低压开关电缆实际长度：L=335m+120m=455m则算长度L则=860m)2(minI=789A5.19.14007892)2(min2AAIIKjdL满足要求十四、高压开关的整定：（高压开关）a.水采区高压开关从躲开尖峰工作电流出发确定继电器动作电流。三台变压器的计算容量为：KVAKVAKVAKVASSSS467119164184321AVSIe45634673I总=45A+58A=103A（水泵电机高压）选KH=150/5)(4.12.1eQbHZibIIKKI=35/1507.85603.1A取：I2ib=3b.校验灵敏小系数：变压器二次侧低压母线段上的两相短路电流（取20m）AId3625)2(min5.15.437.85/15036252)2(min1AIKKIKibbHd满足要求1#变压器