机采工作面供电设计

1503机采工作面供电设计竹林湾煤矿机电科编制设计2012/10/2制图2012/10/2审核1一、概况：1503工作面走向长度700米，面长120米，倾角12度，煤厚1.2米。采用高档普采，采煤机、工作面和顺槽转载刮板输送机动力采用1140v供电，运输巷皮带机、绞车水泵等动力采用660v供电。二、1140V供电系统计算：（一）、负荷统计工作面设备名称台数单台容量额定电流启动电流备注采煤机截割电机2100KW66A462A采煤机行走电机140KW26.4A26.4A变频拖动刮板机输送机电机2110KW72.6A508A顺槽转载运输巷刮板机155KW36.3A254.1A总计515KW计算容量455KVA（二）、计算变压器需要提供的容量式中Kx---需用率；按煤矿电工手册式10-2-3计算cosφpj---电机加权平均功率因数，可由《煤矿电工手册》表10-3-1查得，取0.6（三）、供电方案：1503工作面1140v电源来自井底车场的630KVA的移动变压器。供电方式参见电路设计图。（四）、动力电缆的选择：1、确定电缆型号：干线电缆选用MYP-0.66/1.14橡套阻燃煤矿专用电缆。2、确定电缆长度：按公式Lsx=KLsh确定电缆长度，式中：Lsx－橡套电缆实际长度，Lsh－巷道实际长度，K－辅设系数，取1.1KVAPpjxbj4556.051553.0cosＫ＝Ｓ53.05151106.04.06.04.0maxPPKx＝2各段电缆长度见供电图一。3、电缆截面的选择：1）、支线电缆即尾巴线，按机械强度（不得小于16平方毫米）方面的要求选择其截面，并按长时许可电流进行校验。2）、干线电缆：按长时允许工作电流选择，且按允许电压损失校验。各段电缆的选取请见供电图。4、电压损失校验变压器实际电压损失：移动变压器为KBSG—630，变比为10/1.14。变压器的额定电压损失为4.5%，则变压器实际电压损失为电缆的电压损失:由于工作面的刮板运输机功率最大，线路最远，只对工作面刮板运输机作电压损失校验即可。由于整条供电线路上,电缆截面和工作电流都不相同,所以电缆线路的电压损失值等于各分段电缆电压损失值之和.根据书1公式8-2得各段电缆电压损失值:式中，D—导电系数,铜芯像套电缆,42.5mm/(Ω·mm2)P—电动机额定功率之和，单位：KWKf—负荷系数,取0.5;l—该段电缆长度,M;S—该段电缆的截面，mmη—电机效率,取0.9Ue—电网电压,660V为了计算简便，根据上式和以上参数将电缆长度同一换算成50mm2截面时的长度，则电压损失为电缆编号电缆长度(m)换算长度（m）功率（KW）电压损失值(V)L180033351541.7L22002001105.3合计47V总的电压损失：△U=变压器的压损+最远端线路压损=39+47=86V允许电压损失小于110V，可以满足要求。（五）、短路电流的计算：使用查表法，根据低压电缆的换算长度，查得各用电点的两相短路电流值，以及电网最远点的两相短路电流值。请见供电图一。AUPIgpjex2306.0114031051553.0cos31033Ｋ＝lPlPSUDlKPUef000243.09.05011405.421053.01033VUIIUebegb39%5.41140303230＝3控制设备的保护整定一览表各短路点换算长度M两相短路电流A主保护设备后备保护设备序号保护元件整定值AK结论序号保护元件整定值AK结论d1333263711智能过载300A速断9004.5合格高防开关智能过载45A速断135A2.2合格d253319433智能过载160A速断640A3.0合格2智能过载280A速断840A2.3合格d335325504智能过载40A速断280A9.1合格2智能过载280A速断840A3.0合格d441323155智能过载80A速断560A4.1合格2智能过载280A速断840A2.7合格d553319436智能过载80A速断560A3.4合格2智能过载280A速断840A2.3合格（六）、控制设备的整定：整定数值请见供电图一。三、660V供电系统计算：（一）、负荷统计运输巷设备名称台数单台容量额定电流启动电流备注DSJ-80皮带机22×37KW2×42.5A297.5ADSJ-80皮带机215KW17.3A121A潜水泵47.5KW8.6A60A调度绞车211.4KW13.1A91.7A回柱绞车118.5KW21.3149A总计249.3KW计算容量207.7KVA（二）、计算变压器需要提供的容量4式中Kx---需用率；取0.5（由《煤矿电工手册》表10-3-1查得）cosφpj---电机加权平均功率因数，取0.6（由《煤矿电工手册》表10-3-1查得），（三）、供电方案：1503工作面660v电源由井下中央变电所的I—6号开关供电。变压器容量为500KVA。供电方式参见电路设计图二。（四）、动力电缆的选择：1、确定电缆型号：干线电缆选用MY-0.38/0.66橡套阻燃煤矿专用电缆。2、确定电缆长度：按公式Lsx=KLsh确定电缆长度，式中：Lsx－橡套电缆实际长度，Lsh－巷道实际长度，K－辅设系数，取1.1各段电缆长度见供电图二。3、电缆截面的选择：1）、支线电缆即尾巴线，按机械强度（不得小于16平方毫米）方面的要求选择其截面，并按长时许可电流进行校验。2）、干线电缆：按长时允许工作电流选择，且按允许电压损失校验。各段电缆的选取请见供电图。4、电压损失校验变压器实际电压损失：移动变压器为KBSG—500，变比为10/1.14。通过平时实测变压器负荷电流在150至300A之间波动，现按300A计算变压器的额定电压损失为4.5%，则变压器实际电压损失为电缆的电压损失:由于工作面的刮板运输机功率最大，线路最远，只对工作面刮板运输机作电压损失校验即可。由于整条供电线路上,电缆截面和工作电流都不相同,所以电缆线路的电压损失值等于各分段电缆电压损失值之和.根据书1公式8-2得各段电缆电压损失值:KVAPpjxbj7.2076.03.2495.0cosＫ＝ＳAUPIgpjex7.1816.06603103.2495.0cos31033Ｋ＝VUIIUebegb4.21%5.4660416300＝lPlPSUDlKPUeeefe000396.09.0506605.42105.010335式中，D—导电系数,铜芯像套电缆,42.5mm/(Ω·mm2)P—电动机额定功率之和，单位：KWKf—负荷系数,取0.5;l—该段电缆长度,M;S—该段电缆的截面，mmη—电机效率,取0.9Ue—电网电压,660V为了计算简便，根据上式和以上参数将电缆长度同一换算成50mm2截面时的长度，则电压损失为电缆编号电缆长度(m)换算长度（m）功率（KW）电压损失值(V)L15050249.34.93L28080234.37.42L35050192.93.81L4200200118.99.42L5150150111.46.61L635035037.45.18L72025018.51.83合计39.2V总的电压损失：△U=变压器的压损+最远端线路压损=21.4+39.2=60.6V允许电压损失小于63V，可以满足要求。（五）、短路电流的计算：使用查表法，根据低压电缆的换算长度，查得各用电点的两相短路电流值，以及电网最远点的两相短路电流值。请见供电图二。控制设备的保护整定一览表各短路点换算长度M两相短路电流A主保护设备后备保护设备序号保护元件整定值AK结论序号保护元件整定值AK结论d15059191I—2智能过载300A速断6009.8合格高防开关智能过载35速断1053.7合格d25301309I—6智能过载240A速断480A2.7合格I—2智能过载300A速断600A2.1合格d395576115电子过载15A50合格I—6智能过载240A速断480A1.5合格d410806677电子过载25A26合格I—6智能过载240A速断480A1.38合格6d5830864I—6智能过载240A速断480A1.8合格I—2智能过载300A速断600A1.38合格（六）、控制设备的整定：整定数值请见供电图二。六、机电设备管理及安全技术措施一、机电设备管理要求1）井下机电设备使用必须符合《煤矿机电设备完好标准》。2）井下电气设备的选用必须符合《煤矿安全规程》中的选型标准，电气设备防爆合格率达100%。3）操作井下电气设备必须是专职或值班电气人员，否则不得擅自操作电气设备。4）一切容易碰到的裸露的电气设备及其转动的机器外露的传动部分必须加装护罩或遮拦，防止碰触危险。5）井下检修或搬迁电气设备或电缆前，必须切断电源，在瓦检员的配合下，瓦斯在巷道风流中浓度1％以下时并用同电压相适应的验电笔检验无电后，方可进行导体对地放电。6）所有开关把手切断电源时都应闭锁，悬挂“有人作业，禁止送电”标志牌，并设专人看管，只有执行这项任务的人员，才有权取下此牌并送电。7）橡胶电缆的接地芯线，除作检测接地回路外，不得兼作其他作用。8）工作面配电点和风机位置，必须设在距回风流10米以外巷道内。9）电缆的敷设与管理必须符合，《煤矿安全规程》井下电缆一节中要求。10）井下必须使用防爆电话，电话线连接使用符合防爆要求的连接装置，井下电话线严禁利用大地作回路，电话线的悬挂要求与电缆相同。11）绞车零部件齐全完整达到完好标准，安装牢固，压顶、戗柱及地锚合格，绞车启动器必须使用可逆开关，声光信号齐全，必须具有合格的一坡三挡，绞车钢绳及连接装置必须达到《煤矿安全规程》402、405、406、407、408、409条要求。12）定期对小绞车进行安全检查，包机队每日一次检查，检查落实负责人做好各项检查记录，发现问题立即处理。13）运输机的安装、使用、维护，减速机及带油滚筒定期注油，输送机的机头、机尾控制信号必须齐全，严禁使用皮带运送物料。14）机电设备必须按《煤矿安全规程》进行操作。二、电气安全技术措施1）过流保护：必须按《矿井低压电网短路保护装置整定细则》执行，实际供电中的开关整定值按供电设计中提出的整定，如有变化必须及时正定。2）漏电保护：执行《煤矿井下漏电继电器的安装、运行维护与检修细则》各队机电人员每天设专人对变压器漏电保护进行本身模拟试验，确保漏电器即不误动也不拒动，禁止漏电继电器甩掉或假设，每月的检查试验必须有专门的记录。3）660V电压等级的漏电继电器整定值必须大于或等于11千欧。4）检漏继电器的维护、检修及调试工作，记入专门的记录本。5）检漏继电器的辅助接地极单独设置，辅助接地极及引线与局部接地极及引线之间的裸露导线之间的直线距离必须大于5米。7三、接地保护装置1）必须执行《煤矿井下接地保护装置安装、维护与检修细则》规定。所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总线接地网连接。2）局部接地极必须设在巷道水沟内。3）连接导线，接地导线采用断面不小于25mm2的裸铜线或断面不小于50mm2的镀锌扁钢。４）局部接地极采用铁管，铁管直径不小于35mm的，长度不得小于1.5米管子上至少要钻20个直径不得小于5mm的透眼。四、风水管路的管理措施1）风水管路杜绝羊角和风水环，过道使用硬管连接，吊挂平直、清洁干净，无跑风漏水现象。2）每次处理风水管路时，必须将风水管路内的残压放净，方可进行。3）接风水管试风水时，管路开口正前方禁止有人。1参考书目１、《矿山供电》―――高等学校教学用书，煤炭工业出版社2、《矿井低压电网短路保护装置整定细则》煤炭工业出版社3、《煤矿电工手册》煤炭工业出版社