11大巷煤柱顶分层掘进工作面供电系统设计说明书

11大巷煤柱顶分层掘进工作面供电系统设计说明书概述：该工作面位于11采区上部，上为露头保护煤柱，下为1111三阶段回采工作面，西邻东区变电所，东邻F40断层保护煤柱。下部1111三阶段工作面为东区接替工作面，即将回采，其余周围无采掘活动。该工作面走向长250米，倾斜52米，面积1300m2,煤层厚度4米，煤层倾角平均16度。11大巷煤柱顶分层掘进工作面施工预计所需SGWD-17、SGD-20B刮板运输机4台，YBT-11局扇2台。预计用电总负荷87KW。一、机电设备参数设备名称型号功率(kw)电压（v）台数额定电流(A)启动电流(A)局扇YBT—1111660212.587.5调度绞车JD-2525660128196调度绞车JD-11.411.4660113.796二、供电方式11大巷煤柱顶分层掘进工作面采用双回路供电，分别来自东大巷采区变电所两个母线段，由两台变压器供给，变压器型号KBSG315/6供电电压为660V，其中一台为风机专用变，为两台风机提供独立电源，并实现风电闭锁。电缆的选择1、电缆主芯线的选择，应遵守以下四项原则（1）、电缆正常运行时，其实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，因此电缆的实际长时负荷电流应小于或等于电缆的长时允许负荷电流。（2）、按电缆线路工作时的允许电压损失进行选择。（3）、电缆截面的选择要满足机械强度的要求。（4）、电缆末端的最小两相短路电流应大于馈电开关整定电流值。2、按允许长时负荷电流选择电缆截面的计算选择电缆截面一般采用经济电流法计算，即实际流过电缆的工作电流必须小于或等于所允许的长时负荷电流。（1）、刮板运输机电机负荷线的选择三部刮板运输机型号均为：SGD-22B型，Ie=24.8A，其中一部刮板运输机型号为：SGWD-17型，Ie=24.8A，16mm2电缆的长时负荷电流为96A,综合1、2条的要求，选用16mm2铜芯橡套电缆。（2）、综合1、2条的要求，开关6-9段电缆选用16mm2铜芯橡套电缆。（3）、综合1、2条的要求，开关3-6段电缆选用25mm2铜芯橡套电缆。（4）、开关3段电缆向一、二、三、四部刮板运输机供电，其实际流过的电流P3-9=Kx×∑P(7-9)e=0.4×22×3+18.5=34.2kwIg=P3-9×1000/√3×Vecosφ=34.2×1000/1.732×660×0.6=54.85A考虑到1条的要求选用16mm2铜芯橡套电缆。（5）、综合1、2条的要求，开关2-4段电缆选用16mm2铜芯橡套电缆，其计算选择过程同（4）。（6）、综合1、2条的要求,开关1-4段电缆选用50mm2铜芯橡套电缆，其计算选择过程同（4）。(7)、综合1、2条的要求,开关3-5段电缆选用25mm2铜芯橡套电缆，其计算选择过程同（4）。(8)、局扇负荷线的选择局扇型号均为：YBT—11，Ie=12.5A，4mm2电缆的长时负荷电流为36A,又综合1条的要求，选用4mm2铜芯橡套电缆。（9）信号用的电缆使用1.5mm2铜芯橡套电缆，控制设备用的电缆使用2.5mm2铜芯橡套电缆。3、按电缆长期允许负荷电流预选电缆截面为了保证电动机的端电压不低于额定电压的95﹪，按允许电压损失的大小来校验所选电缆是否符合要求。（1）、供电系统允许的电压损失在计算低压电网的允许电压损失时，按采区变电所中的低压变压器二次侧的空载电压算起，对于660V供电网路末端的最低电压Umin和允许电压损失ΔUy分别为Umin=660×95﹪=627VΔUy=690-627=63V（2）供电网路的实际电压损失○11——9段供电线路的实际电压损失ΔU=ΔUB+ΔUL=30.77+17.54=48.31V一路供电变压器的电压损失ΔUB=ΔUB﹪×690/100=4.46×690/100=30.77VΔUB﹪=ST/SN.T(Ur﹪COSφ+Ux﹪SINφ)=56.3/315×0.04=4.46ST=Kx∑PN/COSφWM=0.4×（22×3+18.5）/0.6=56.3kVAUx﹪=√(UZ﹪)2-(Ur﹪)2=√(4.27﹪)2-(1.8﹪)2=3.8﹪Ur﹪=ΔPN.T×100﹪/SN.T=5.6×100﹪/315=1.8﹪干线电缆的电压损失ΔUL（2-3）=PR/UN=Kde∑PNL（2-3）×103/UNRscA=0.4×84.5×260×103/660×45.5×16=5.8VΔUL（3-6）=PR/UN=Kde∑PNL（3-6）×103/UNRscA=0.4×84.5×40×103/660×45.5×25=1.8VΔUL（3-6）=ΔUL（3-5）+ΔUL（5-6）=5.8+1.8=7.6V支线电缆的电压损失ΔUL（3-6）=PR/UN=Kde∑PNL（2-5）×103/UNRscA=0.4×84.5×140×103/660×45.5×16=9.8VΔUL=ΔUL（6-6）+ΔUL（6-9）=7.6+9.8=17.45VΔUy=690-627=63V＞ΔU=ΔUB+ΔUL=48.22V所选电缆截面满足电压损失的要求，1—9段所选电缆合理。○22——4段供电线路的实际电压损失ΔU=ΔUB+ΔUL=1.46+0.12=1.58V风机专用变压器的电压损失ΔUB=ΔUB﹪×690/100=0.21×690/100=1.46VΔUB﹪=ST/SN.T(Ur﹪COSφ+Ux﹪SINφ)=0.73/100×0.034=0.21ST=Kx∑PN/COSφWM=0.4×11）/0.6=0.73kVAUx﹪=√(UZ﹪)2-(Ur﹪)2=√(3.72﹪)2-(3.2﹪)2=1.9﹪Ur﹪=ΔPN.T×100﹪/SN.T=3.2×100﹪/100=3.2﹪干线电缆的电压损失ΔUL（2-4）=PR/UN=Kde∑PNL（2-4）×103/UNRscA=0.4×11×260×103/660×45.5×4=9.5VΔUy=690-627=63V＞ΔU=ΔUB+ΔUL=1.46+9.52=10.9V所选电缆截面满足电压损失的要求，2—4段所选电缆合三、开关整定计算1、两相短路电流计算短路点电缆截面及长度换算长度总长度(m)两相短路电流(A)截面(mm2)长度(m)KHLH（m）D1502451.02451067660162743.01822d2502451.0245898.8790161843.01553.8d35051.05508.41320252401.91458.42、开关整定（1）、开关1型号为KBZ—400○1、整定值:IZ1≧161.2+24.8×3+12.5=248.1A取IZ1=320AIZ2≧87.5A取IZ2=320A○2、校验灵敏度:I（2）d1/IZ1=830/3201.5开关1整定值IZ1=320A合格I（2）d5/IZ2=793/3201.5开关2整定值IZ2=320A合格（2）、开关4型号为QBZ—80SF○1、整定值:IZ4≦Ie4=12.5A取Iz4=12A○2、校验灵敏度:I（2）d5/8IZ4=793/961.2合格（3）、开关6型号为QBZ—80○1、整定值:IZ6≦Ie6=24.8A取Iz6=24A○2、校验灵敏度:I（2）d4/8IZ6=1870/1981.2合格4、开关7型号为QBZ—80○1、整定值:IZ7≦Ie7=13.7A取Iz7=24A○2、校验灵敏度:I（2）d3/8IZ7=1450/1981.2合格5、开关8型号为QBZ—80○1、整定值:IZ8≦Ie8=19.5A取Iz8=19A○2、校验灵敏度:I（2）d2/8IZ6=1186/1561.2合格6、开关9型号为QBZ—80○1、整定值:IZ9≦Ie9=24.8A取Iz9=24A○2、校验灵敏度:I（2）d1/8IZ6=830/1981.2合格7、开关5为信号综合保护开关5原边整定为5A，副边整定为15A。