第一节 9105综掘工作面供电电5

9105综掘工作面供电设计1第一节9105综掘工作面供电电源9105综掘工作面供电电源由井底中央变电所8#高压真空开关供给，电压等级为6kV。采用高压电源逐步深入运输顺槽的供电方式。第二节9105综掘工作面电力负荷统计一、概述9105综掘工作面运输顺槽,设计长度2350米，自运输顺槽口往里每750米左右布置一个移变峒室(该顺槽共设计两个移变峒室),随着掘进距离距不断增大，高压电源将深入顺槽,确保电力充足,使电压损失满足要求。9105综掘工作面开口后，前750米巷道内的电源由五贯通变电所供给。（设备布置详见供电系统图和设备布置图）。根据工作面负荷计算，结合我矿实际情况以及扩展的需要，选择一台KBSGZY-500/6/0.69型矿用干式移动变电站给工作面及巷道内和设备供电，一台KBSG-100/6/0.69型矿用干式移动变压器专门给局部通风机供电。9105综掘工作面设备布置及供电原则：1、在运输顺槽开口后的750米内，为了便于设备管理，高压真空开关、移动变电站，低压总馈以及监控分站布置在五贯通变电所中，低压分馈布置在9105运输顺槽口。2、局部通风机实现“三专两闭锁”，双电源自动切换。9105综掘工作面供电设计23、掘进与回采供电分开，确保供电安全、可靠和充足，力求减少馈电开关、启动器，使用电缆的数量应最少，原则上一台启动器控制一台设备。4、工作面配电点最大容量电动机用的起动器应尽量靠近配电点进线，以减少起动器间连接电缆的截面；5、供电系统尽量减少回头供电。6、为保证综掘机正常运行，辅助运输应与综掘机分开供电。二、主要负荷统计：名称型号功率电压额定电流台数总功率综掘机EBH-120183kW660V214.8A1183KW综掘机切割电机120KW660V132A1120KW油泵电机11KW660V13A111KW二运电机7.5KW660V9.8A17.5KW一运电机11KW660V13A222KW行走电机15KW660V17A230KW顺槽皮带机DSB-552×55kW660V61.5A1110KW探水钻ZLJ-70011kW660V22.3A111KW调度绞车JD-11.411.4kW660V13.7A557KW污水泵BQW30-40-7.5/N7.5660V430KW合计391KW第三节变压器容量的选择一、综掘工作面移动变电站变压器容量按下式计算：……参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW；9105综掘工作面供电设计3……需用系数，按要求选取；……参加计算的电力负荷的平均功率因素，按表选取；……同时系数，当供给一个工作面时取1，供给两个工作面时取0.95，供给三个以上工作面时取0.9。综掘工作面变压器容量的选择：∑PN=391kWS=（∑×Kr）/一般地,综掘工作面平均功率因数取CosΦ=0.6需用系数Kr=0.5S=（391×0.5）/0.6=326kVA设计选择一台容量为500KVA的KBSG-500/6型移动变电站(二次额定电压为690V，二次额定电流为416.6A)较为合适。二、综掘工作面局部通风机专用变压器容量的选择：∑PN=3180kWS=（∑×Kr）/CosΦ平均功率因数综采工作面一般取CosΦ=0.8Kr=0.5S=（180×0.5）0.8=72kVA9105综掘工作面供电设计4设计选择一台容量为100KVA的KBSG-100/6型移动变电站（二次额定电流为84A）较为合适。第三节高压电缆的选择一、高压电缆选择原则⑴必须按《煤矿安全规程》选用适合煤矿井下许用的高压电缆。⑵按经济电流密度选择电缆截面，按最大长时允许电流、电缆的热稳定条件和电压损失校验。⑶供移动变电站高压电缆选用屏蔽带监视型高压电缆。⑷必须采用铜芯电缆。二、高压电缆的截面选择：⑴高压电缆最大长时允许电流为：向单台或两台电动机供电的电流计算，其实际工作电流可取电动机额定电流或两台电动机额定电流之和，向三台以上（包括三台）电动机供电的电流可按下式计算：===31.4A===14.43A……干线电缆所供的电动机额定功率之和，kW；……需用系数，按要求选取；……平均功率因素，按要求选取（或由确定）；……高压电网额定电压，V。9105综掘工作面供电设计5（2）按经济电流密度选用高压电缆的截面一般矿井采区高压电缆的年利用小时为3000－5000，选铜芯电缆，可选择MYPTJ—6kV-3×50+3×16/3+3×2.5高压电缆(2)按长时允许电流校验电缆截面按上式计算，高压电缆的长时允许电流电流为：31.4A。查表知MYPTJ—6kV-3×50+3×16/3+3×2.5的允许载流量为170A，大于31.4A，因此选择MYPTJ—6kV-3×50+3×16/3+3×2.5高压电缆满足要求。（3）按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面==19.95……最大断流容量，默认为50MVA；……短路电流作用的假想时间，井下高爆开关取0.15s，C……热稳定系数，高压电缆无接头时取120，有接头时铜芯电缆取93.4，铝芯取60.4；……井下高压电压，V。经校验所选电缆截面热稳定截面为19.95mm2，符合要求。(4)按电压损失校验高压电缆的截面高压配电线路上允许电压损失为,即故电路实际的电压损失为：==12v9105综掘工作面供电设计6因此，经校验选择MYPTJ—6kV-3×50+3×16/3+3×2.5高压电缆完全满足要求(5)工作面高压电缆选择如下：表4.4-1工作面高压电缆表位置型号允许载流量计算载流量供工作面所有负荷的高压电缆MYPTJ—6kV-3×50+3×16/3+3×2.5170A31.4A供局扇负荷的高压电缆MYPTJ—6kV-3×35+3×16/3+3×2.5148A14.43A第五节高压开关的选择根据所选高压电缆最大长时工作电流为31.4A,故工作面选用额定电流为9105综掘工作面供电设计7第六节短路计算一、500KVA移动变电站二次出口端的两相短路电流Id1计算高压隔爆真空开关型号为BGPL-6、额定电压为6KV、额定电流为50A、遮断容量为100KVA，移动变电站二次电压690V，容量500kVA，高压隔爆真空开关馈出母线侧系统短路容量可按50MVA计算，则：系统电抗Xx=0.0095Ω②6KV高压电缆电阻、电抗Lg=0.87km（电缆芯线截面取50mm2）查表得：R0=0.412Ω/kmX0=0.075Ω/km高压电缆电阻、电抗：Rg=R0×Lg=0.412×0.87=0.03584ΩXg=X0×Lg=0.075×0.87=0.06525Ω变压器的电抗、电阻9105综掘工作面供电设计8Rb=0.0068ΩXb=0.0427Ω④移动变电站二次出口端的总阻抗∑R=Rg/Kb2＋Rb=0.03584/8.72＋0.0068=0.00727Ω∑X=Xx＋Xg/Kb2＋Xb=0.0095＋0.06525/8.72＋0.0427=0.05306Ω∑Z＝0.05356⑤移动变电站二次出口端的两相短路电流Id1(2)Id1(2)=Ue/(2×∑Z)=690/(2×0.05366)=6429A二、工作面综掘机处两相短路电流Id2(2)计算低压干线电缆（MYP－3×95＋1×25型）电阻、电抗Lg1=0.75Km（截面直径95）Rg1=0.247Ω/KmXg1=0.075Ω/KmRg1=R0×Lg1=0.247×0.75=0.1853ΩXg1=X0×Lg1=0.075×0.75=0.0563Ω∑R=Rg/Kb2＋Rb+Rg1=0.03584/8.72＋0.0068+0.1853=0.1926Ω∑X=Xx＋Xg/Kb2+＝0.0095＋0.06525/8.72＋0.0427+0.0563=0.1094Ω∑Z＝0.22Ω②工作面综掘机处两相短路电流Id2(2)Id2(2)=Ue/(2×∑Z)=690/(2×0.22)=1568A9105综掘工作面供电设计9三、最远端调度绞车处两相短路电流MY3×25＋1×16型电缆的电阻、电抗Lg2=0.75kmR0=0.864/kmX0=0.088Ω/kmRg2=R0×Lz2=0.864×0.75=0.648ΩXg2=X0×Lz2=0.088×0.75=0.066Ω∑R=Rg/Kb2＋Rb+Rg2=0.03584/8.72＋0.0068+0.648=0.6552Ω∑X=Xx＋Xg/Kb2＋Xb+Xg2=0.0095＋0.06525/8.72＋0.0427+0.066=0.1191Ω∑Z＝0.6659Ω②最远端调度绞车处两相短路电流Id1(2)=Ue/(2×∑Z)=690/(2×0.6659)=518A四、胶带输送机处两相短路电流Id3计算MYP－3×70＋1×25型电缆的电阻、电抗Lz1=0.15kmR0=0.346Ω/kmX0=0.078Ω/kmRg3=R0×Lg3=0.346×0.15=0.0519ΩXg3=X0×Lg3=0.078×0.15=0.0117Ω∑R=Rg/Kb2＋Rb+Rg3=0.03584/8.72＋0.0068+0.0519=0.0592Ω∑X=Xx＋Xg/Kb2＋Xb+Xg39105综掘工作面供电设计10=0.0095＋0.06525/8.72＋0.0427+0.0117=0.0648Ω②胶带输送机处两相短路电流Id4(2)=Ue/(2×∑Z)=690/(2×0.0648)=5324A五、局扇供电系统最远端馈电开关处两相短路电流Id4计算变压器二次电压690V，容量100KVA，系统短路容量按50MVA计算，则：系统电抗Xx===0.0095Ω第一段6kV高压橡套电缆=0.38km（电缆芯线截面取35mm2）R0=0.588Ω/kmX0=0.078Ω/km高压电缆电阻、电抗：=0.38Km=R0×Lg=0.588×0.38=0.223Ω=X0×Lg=0.078×0.38=0.0296Ω6kV第二段高压铠装电缆=0.50km（电缆芯线截面取50mm2）R0=0.429Ω/kmX0=0.063Ω/km高压电缆电阻、电抗：=0.50Km=R0×Lg=0.429×0.5=0.2145Ω=X0×Lg=0.063×0.5=0.0315Ω变压器的电抗、电阻9105综掘工作面供电设计11Rb=0.048ΩXb=0.1860ΩMY3×25＋1×16型低压电缆的电阻、电抗Lz1=0.15kmR0=0.864Ω/kmX0=0.088Ω/kmRz1=R0×Lz1=0.864×0.15=0.01296ΩXz1=X0×Lz1=0.088×0.15=0.0132Ω∑R=/Kb2+＋Rb+Rz1=0.223/8.72＋0.2145/0.048+0.01296=0.0667Ω∑X=Xx＋/Kb2＋Xb+Xz1=0.0095＋0.0296/8.72＋0.1860+0.0132=0.2095ΩId5=690/2×=1568A干线电缆各点的短路电流如下：短路电流计算结果表短路位置最小两相短路电流Id16429AId21568AId3518AId45324AId51568A第四节工作面低压电缆选择一、低压电缆的选择原则1.矿用橡套电缆型号选择时符合《煤矿安全规程》的规定；9105综掘工作面供电设计122.在正常工作时电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是65ºC,铠装电缆允许温升是80°C；3.正常运行时电缆网路的实际电压损失不得大于网路所允许的电压损失；4.工作面经常移动的橡套电缆支线的截面选择，一般按机械强度要求的最小截面选取即可，不必进行其它项目的校验。对于干线电缆，则必须首先按长时允许电流选择，然后再按允许电压损失计算校验电缆截面；5.对于低压电缆，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的热稳定性和电动力稳定性均能满足要求，因此不必再进行短路时的热稳定校验。6.干线电缆采用阻燃橡套电缆。7.移动式和手持式电气设备使用专用的阻燃橡套电缆。8.固定敷设的照明、通讯、信号和控制用的电缆采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固