一采新面供电设计

目录一、供电设计说明二、供电系统确定三、工作面下巷1140V电压部分1.变压器选择2.电缆的选择3.计算系统的两相短路电流4.开关的选择与整定值的计算四、工作面上巷660V电压部分1.变压器选择2.电缆的选择3.计算系统的两相短路电流4.开关的选择与整定值的计算五、所需设备、电缆明细表六、接地系统简述七、供电系统实施注意事项一、供电设计说明1.采区地点：-300东翼水平41层2.煤层厚度：平均厚度1.8米3.煤层倾角：9度4.工作面长度：140米5.走向长度：210米6.采煤方法：走向长壁后退式7.储量：4.6万吨8.可采期限：2个月二、供电系统的确定-300水平东翼41层，距离负300水平东翼采区变电所700米。工作面设备由1.14千伏供电，是由-300水平东翼采区变电所内的630KVA/6/1.14变压器降压1.14KV后，分两路母线段直接配送到工作面上巷,距工作面80M配电点，再分别供给采煤机、工作面溜子。下巷660V供电部分，是由变电所内另一台KBSG315/6/0.69变压器配出，供电给运煤机道2台SGB-40T溜子用电。形成的供电系统见图(1-1);设备布置图见图(1-2).运料绞车的供电，仍采用原掘进用的的供电系统，所以此设计不再重复计算设计，也不列入负荷统计之内。三、工作面1.14KV电压部分工作面负荷统计表序号名称型号功率安装台数电压等级1采煤机MG132/320320KW11140V2刮板运输机SGZ630/220110KW×211140V3刮板运输机SGB-620/40T55KW×21660V4刮板运输机SGB-620/40T55KW×21660V5乳化泵BRW125/31.575KW21140V6信号综保ZBZ-4.0Z1127V合计615KW1140V220KW660V（一）、变压器容量的选择与计算：根据各路负荷调配情况和采区工作面需用系数选择原则,选变压器容量.1140伏负荷为：320+220+75=615KW由公式S=KX∑Pe/COS￠计算变压器容量得0.65×615/0.7=571KVA式中S—变压器容量KVAKX--需用系数∑Pe–参加计算负荷之和COS￠—功率因数根据电压损失和线路短路电流计算最后确定，1140伏的设备供电选KBSG630/6/1.14变压器一台。（二）、①、按经济电流密度选择高压电缆截面;求最大长时负荷电流Ig：由公式Ig=∑Pe/3Ue得Ig=∑Pe/3Ue=571/3×6=54.9A再由经济电流密度公式S=Ig/J得S=Ig/3=54.9/3=31.7mm2，则初选电缆截面为铜芯35mm2式中：Ig-电缆实际运行电流∑Pe–参加计算的功率之和Ue-线路额定电压Ig-经济电流密度S-电缆截面②、用长时允许负荷电流效验：查表得35mm2高压电缆长时允许负荷电流为：138A而138﹥54.9故选用MYJV22-3×35高压电缆满足要求。（以上各式中Ig-—干线电流∑Pe---功率之和Ue---额定电压）（三）千伏级电缆的选择A、机组干线电缆的选择一般按长时允许负荷电流来选择，按电压损失来效验；（1）电缆中所通过的实际工作电流：由公式CosUPKIeeXG3103A1699.085.01140310003208.0查表，初选3×50+1×16电缆，长时允许负荷电流为190A，满足IgIY（2）用允许电压损失来效验本供电系统允许电压损失△U=1200-1140×0.95=117V电压损失△U是由△Ug+△Ub+△UZ①求变损△Ug：由电工手册查得KBSG-630/6/1.14变压器阻抗值Kx=0.7Rb=0.0048Xb=0.037COS￠=0.65tg￠=1.169∴变压器的有功功率Pbs=615×0.7=430.5KW变压器的无功功率Qbs=430.5×1.169=503.3千乏△Ug=Pbs×Rb+Qbs×Xb/Ue=430.5×0.0048+503.3×0.037/1.14=20.7V②求支线电压损失，选择供电容量最大，供电距离最远的工作面刮板机支线：85.050114053101401108.01033ezeeefSUDLPKUZ4.8V③干线电缆损失△Ub=△U-△Ug-△UZ=117-20.7-4.8=91.5A由供电系统图和以上计算得干线电缆截面Sg2332.4163114053103207.070010mmUgUDPKLgSgeeX取标准截面50平方故机组干线电缆选用MCP3×50+1×16满足要求B、支线电缆的选择一般按机械强度来选择，用长时允许负荷电流来效验；1、MG132/320机组支线电缆的选择：a、按机械强度选择，查表可初选采煤机用主芯线为502铜芯屏蔽橡套软电缆b、用长时负荷电流来效验：查表502电缆的长时允许负荷电流为：Ie=175A而实际电流：ZI=cos3103eefUPK=9.07.01140732.110003208.0≈169A式中：cosΦ取0.7；fK取0.8；取0.9而175A169A故选用MCP3×50+1×16+3×6电缆满足要求。2、工作面溜子支线按机械强度查表初选MCP3×50+1×16+3×6，长时运行电流175A,而实际电流：ZI=cos3103eefUPK=9.07.01140732.110002208.0≈141A式中：cosΦ取0.7；fK取0.8；取0.9}而175A141A故选用MCP3×50+1×16+3×6电缆满足要求。3、用以上同样的方法，选择乳化液泵支线电缆：MCP3×35+1×10（四）、计算系统的两相短路电流（1）1.14KV第一条供电线路采煤机供电线路短路点1由供电系统图得电缆长度L=700米从电工手册查表得KBSG-630/1.14变压器二次短路电流Id1(2)=1666A(2)用同样方法得第二条供电线路工作面溜子电缆长度折算后得：700米，短路点2的短路电流：Id2(2)=1666A（五）、开关的选择与整定值的计算1、开关的选择跟据用电负荷的容量和设备的运行方式，开关选择如下：1号机组馈电开关选用：KBZ-500/1140V机组起动开关选用：QJZ-400/1140V2号工作面溜子馈电开关选用：KBZ-500/1140V刮板机起动开关选用：QJZ-400/1140V3号乳化液泵馈电开关选用：KBZ-200/1140V乳化液泵起动开关选用：QJZ-200/1140V（660）2、开关的整定A、1号机组馈电开关的整定①、最远点的两相短路电流：已知Id1（2）=1666A②、跟据灵敏度确定整定值；KL=Id1（2）/Iz≥1.5Iz=IQe+∑Ie=412A整定到500A验算保护灵敏度：KL=1666/500=3.3＞1.5合格B、2号工作面溜子馈电开关的整定①、最远点的两相短路电:Id2(2)=1666A②、跟据灵敏度确定整定值；KL=Id1（2）/Iz≥1.5Iz=IQe+∑Ie=251A整定到500A验算保护灵敏度：KL=1666/500=3.3＞1.5合格C、用同样的计算方法得各起动开关的整定值：见表3-1四、工作面660v电压部分（一）、变压器容量的选择与计算：由供电系统图得计算负荷为465KW（不含运料绞车）S2=CosPKeX=0.65×220/0.7=204KVA根据现有的设备情况，再有线路短路电流计算，最后确定，由变电所现有的KBSG315/6/0.66KVA变压器供电满足要求。（二）、低压电缆的选择A、干线电缆的选择干线电缆用长时允许负荷电流来选择，用电压损失来校验：⑴、按长时运行电流选择线路电缆，查表可初选为MY3×502橡套电缆。查表502电缆的长时允许负荷电流为：Ie=178A由供电系统图得第一供电线路实际电流：ZI=cos31065.03eeUP=9.085.0660732.1100022065.0≈163.5A式中：功率因数cos￠取0.85电机效率取0.9}而178A＞163.5AB、用允许电压损失来校验本供电系统允许电压损失△U=690-660×0.95=63V电压损失△U是由△UB+△Ub+△UZ①、求变损△Ug：由电工手册查得KBSG315/6/690变压器Rb=0.0048Xb=0.037COS￠=0.65KX=0.7则tg￠=1.169∴变压器的有功功率Pbs=204×0.65=132.6KW变压器的无功功率Qbs=132.6×1.169=155千乏由公式：Ug=Pbs×Rb+Qbs×Xb/Ue=132.6×0.0048+155×0.037/0.66=9.7V②、求支线电压损失(根据机械强度皮带机支线初选35平方电缆)，选择供电容量最大，供电距离最远的皮带机支线：85.0356605310101108.01033ezeeefSUDLPKUZ0.8V③干线电缆损失△Ub=△U-△Ug-△UZ=63-9.7-0.8=52.5V故第一供电线路选3×50+1×16----600米橡套电缆满足要求（三）、开关的选择与整定值的计算1、开关的选择跟据用电负荷的容量和设备的运行方式，开关选择如下：总控馈电选用：KBZ-500/660V1台溜子起动开关选用：QBZ-200/660V2台2、整定值的计算A、第一供电线路总控馈电开关KBZ-500的整定①、求两相短路电流：由供电系统图，从电工手册查表得短路点1的短路电流；Id（2）=1150A②、用两相短路电流，效验两相短路灵敏度系数，确定整定值:LK=Id（2）/ZI≥1.5ZI=eIQ+eP=632.5+126.5=759A开关整定760A验算保护灵敏度：KL=1150/760=1.51＞1.5合格（式中：KL--灵敏度系数IZ—整定值IQe-供电系统最大电机的启动电流，刮板运输机电机按电机额定电流5倍计算。本式中刮板机电机起动电流110×1.15×5=632.5AIe-其余电机的额定电流，电机铭牌所标示的额定电流）3、起动开关的整定起动开关的整定原则：①对保护支线，起动开关的短路保护，按公式Iz≥IQe计算②对保护电机，起动开关的过流保护按公式Iz≥Ie计算所以溜子起动开关短路保护整定：ZI≥IQe=110×5=550A整定为550A过流保护整定：ZI≥Ie=126.5A整定为150AC、各开关整定值见开关保护整定值表：开关整定表开关序号开关用途开关型号电压等级额定容量负荷容量整定值过流短路1机组馈电开关KBZ-5001.14KV500A320KW200A500A2工作面溜子馈电开关KBZ-5001.14KV500A220KW150A500A3乳化液泵馈电开关KBZ-2001.14KV200A150KW60A300A3机组起动器QJZ-4001.14KV400A320KW200A500A4乳化液泵启动器QJZ-2001.14KV200A75KW60A300A5工作面溜子启动器QJZ-4001.14KV400A220KW150A500A6低压总馈电开关KBZ-5000.66KV500A220KW150A550A7横管溜子起动开关QBZ-2000.66KV200A110KW150A550A8顺槽溜子起动开关QBZ-2000.66KV200A110KW150A550A9`信号综保ZZ8L-4.00.1274KVA10KW10A20A10111213五、所需设备、电缆明细表序号名称型号单位数量备注1采煤机组MG132/320台11140V2刮板运输机SGZ630/220台11140V3乳化液泵RB300/315台21140V4刮板运输机SGB-620/40T台2660V5真空馈电开关KBZ-500/1140台21140V6真空馈电开关KBZ-500/660台1660V7真空馈电开关KBZ-200/1140台11140V8干式变压器KBSG630/6/1.14台16KV/1140V9干式变压