工作面供电设计.docx
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工作面供电设计
XXX集团XXX煤矿
XXX工作面供电设计
工作面名称:
XXX工作面
编制单位:
机电科
编制日期:
2015年9月1日
XXX工作面供电系统
一、XXX工作面供电
经现场勘查,结合该采煤工作面实际,确定XXX工作面供电线路主要分为四路。
1、上顺槽低压线路(660V):
动力电源来自七采区1#变电所,经KBSG-630型干式变压器(出660V),供上顺槽绞车、排水泵、信号综保开关、乳化泵站。
2、下顺槽低压线路(660V):
动力电源来自七采区1#变电所,经KBSG-630型干式变压器(出660V),供下顺槽绞车、排水泵、信号综保开关。
3、中顺槽动力电源来自七采区1#变电所,经干式变压器(出660V),供中顺槽第一部皮带、信号综保开关、排水泵。
4、中顺槽低压线路(1140V):
动力电源来自七采区2#变电所,经KBSGZY2-630/6型矿用干式变压器(出1140V),距回采工作面距离为1100m,供平巷、上面、下面刮板输送机。
二、负荷统计
1、XXX上顺槽(660V)供电线路负荷统计
序号
设备
名称
型号
数量
额定功率(kW)
额定电压(V)
计算负荷(kW)
1
调度绞车
JD-2
2
25
660
50
2
乳化泵
BRW200/31.5
2
125
660
250
3
潜水泵
BQS-22
1
22
660
22
4
潜水泵
BQS-7.5
1
7.5
660
7.5
总功率
329.5kW
2、XXX下顺槽(660V)供电线路负荷统计
序号
设备
名称
型号
数量
额定功率(kW)
额定电压(V)
计算负荷(kW)
1
绞车
JD-2
3
25
660
75
2
潜水泵
BQS-22
1
22
660
22
3
潜水泵
BQS-7.5
2
7.5
660
15
总功率
112kW
3、XXX中顺皮带、排水泵(660V)供电线路负荷统计
序号
设备
名称
型号
数量
额定功率(kW)
额定电压(V)
计算负荷(kW)
1
皮带输送机
DSS800/2*55
1
2*55
660
110
2
潜水泵
BQS-7.5
2
7.5
660
15
3
潜水泵
BQS-22
1
22
660
22
总功率
147kW
4、XXX工作面、平巷刮板输送机(1140V)供电线路负荷统计
序号
设备
名称
型号
数量
额定功率(kW)
额定电压(V)
计算负荷(kW)
1
刮板输送机
SGB630/150C-2*55
1
2*55
1140
110
2
刮板输送机
SGB630/150C-2*55
1
2*55
1140
110
2
刮板输送机
SGB620/40T-2*55
1
2*55
1140
110
总功率
330kW
三、供电设备的选型计算:
(一)该采煤工作面移变及矿变的容量校核:
1、XXX中顺槽移变(KBSGZY2-630/6):
S=ΣPN×Kr/cosψ×Ks
S—视在功率,kVA
ΣPN—总用电负荷,kW
Kr—需用系数,Kr=0.286+0.714×Ps/ΣPN,Ps最大电动机功率。
cosψ—加权平均功率因数,一般采区变电所取0.6
Ks—同时系数,当供给二个工作面时取0.95,三个以上工作面时取0.9,则:
S=ΣPN×Kr/cosψ×Ks
=220×[0.286+(0.714×110)/220]/0.6×0.95
=224KVA
根据上式计算,该变电所应选用630kVA矿用变压器满足要求。
(二)该采煤工作面移变高低压保护装置的高防开关整定:
1、XXX中顺移动变压器整定:
(本公式适用于变压器输出1140V)
最大功率(kW)
总功率(kW)
标准电缆长度(m)
两相短路电流(A)
高防开关互感器变比
110
330
1110
5225
(100:
5)
(1)过负荷保护继电器定值:
Ij=630×0.096×0.9×5/100=2.72A
因此保护整定值取2.72A时限取5s。
(2)速断保护继电器定值:
①变压器二次侧出现的最大正常工作电流:
I2=110×0.65×8+(330-110)×0.65=715A
1变压器二次侧出现的最大正常工作电流折算到一次侧为:
I1=715/5=143A
2护整定值:
Ijs=1.4×1×5×143/100=10.01A
因此速断保护取10A
(3)灵敏度的校验:
Kr=I
(2)s×min/31/2KTIOP.SIOP.S=IOP.K×Ki
式中:
I
(2)s×min———变压器二次侧母线最小两相短路电流,A;
31/2———Y,d接线的变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数;
KT———变压器的变比;
IOP.K———过流继电器的整定电流;
Ki———电流互感器的变比;
Kr=5225/(1.73×5×10×100/5)=3.02>1.5
所以灵敏度符合要求。
(三)低压馈电开关整定:
1、七采区1#变电所控XXX上顺槽馈电开关整定:
最大功率(kW)
总功率(kW)
标准电缆长度(m)
两相短路电流(A)
电缆载流量(A)
125
172
1170
1463
213
①过载整定:
Icc≥InIn=ΣPN×1.15
Icc—空气温度25℃时,电缆允许载流量,A
In—用电设备持续工作电流,A
ΣPN—干线电缆所供的电动机额定功率之和,kW
则:
In=172×1.15×0.8=158.24<213A
电缆在空气中敷设的长时间允许载流量,符合要求。
过载保护:
Ig=In=158.24A取:
150A
② 短路过电流保护装置整定:
根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》公式(4)
Iz≥IQe+Kx∑Ie进行计算:
Iz≥125×1.15×6+(172-125)×1.15=916.55A取:
920A
过电流保护整定值为920A
③ 二相短路保护整定:
已知电缆选用3×70+1×25,其二相短路电流值1463A
④灵敏度校验:
根据《整定细则》公式(6)I2d/Iz≥1.5进行计算:
代入公式:
1463/920=1.59>1.5符合要求
⑤电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面
I(3):
三相短路电流稳态值
Ss:
6kv电网额定短路容量
Uav:
电网平均电压
C:
导线材料热稳定系数;铜芯橡皮绝缘电缆C=145
0.873:
短路电流假象作用时间=继电保护动作时间(0.5s)+断路器跳闸时间(0.2s)
R0:
km电缆电阻
L:
电缆长度(km)
计算公式:
I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R
=690/(1.732×0.304×1.1)=1191A
Amin=0.873(I3)/C
=0.873×1191/145
=7.17<70
所选电缆截面热稳定校验符合要求。
由于井下电气设备都具有限流作用,根据煤矿电工手册307页,低压电气选择的一半原则,可不进行动、热稳定校验,但必须进行开关分断能力校验。
⑥开关分断能力校验
I(3)‘sC=1191<30000
开关分断能力符合要求
2、七采区1#变电所控XXX下顺槽馈电开关整定:
最大功率(kW)
总功率(kW)
标准电缆长度(m)
两相短路电流(A)
电缆载流量(A)
25
47
1370
1463
213
①过载整定:
Icc≥InIn=ΣPN×1.15
Icc—空气温度25℃时,电缆允许载流量,A
In—用电设备持续工作电流,A
ΣPN—干线电缆所供的电动机额定功率之和,kW
则:
In=47×1.15×0.8=43.24<213A
电缆在空气中敷设的长时间允许载流量,符合要求。
过载保护:
Ig=In=43.24A取:
40A
② 短路过电流保护装置整定:
根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》公式(4)
Iz≥IQe+Kx∑Ie进行计算:
Iz≥25×1.15×6+(47-25)×1.15=197.8A取:
200A
过电流保护整定值为200A
③ 二相短路保护整定:
已知电缆选用3×70+1×25,其二相短路电流值1463A
④灵敏度校验:
根据《整定细则》公式(6)I2d/Iz≥1.5进行计算:
代入公式:
1463/200=7.3>1.5符合要求
⑤电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面
I(3):
三相短路电流稳态值
Ss:
6kv电网额定短路容量
Uav:
电网平均电压
C:
导线材料热稳定系数;铜芯橡皮绝缘电缆C=145
0.873:
短路电流假象作用时间=继电保护动作时间(0.5s)+断路器跳闸时间(0.2s)
R0:
km电缆电阻
L:
电缆长度(km)
计算公式:
I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R
=690/(1.732×0.304×1.1)=1191A
Amin=0.873(I3)/C
=0.873×1191/145
=7.17<70
所选电缆截面热稳定校验符合要求。
由于井下电气设备都具有限流作用,根据煤矿电工手册307页,低压电气选择的一半原则,可不进行动、热稳定校验,但必须进行开关分断能力校验。
⑥开关分断能力校验
I(3)‘sC=1191<30000
开关分断能力符合要求
3、七采区1#变电所控XXX中顺槽皮带、排水泵馈电开关整定:
最大功率(kW)
总功率(kW)
标准电缆长度(m)
两相短路电流(A)
电缆载流量(A)
110
147
1270
1721
213
①过载整定:
Icc≥InIn=ΣPN×1.15
Icc—空气温度25℃时,电缆允许载流量,A
In—用电设备持续工作电流,A
ΣPN—干线电缆所供的电动机额定功率之和,kW
则:
In=147×1.15×0.8=135.2<213A
电缆在空气中敷设的长时间允许载流量,符合要求。
过载保护:
Ig=In=135A取:
135A
② 短路过电流保护装置整定:
根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》公式(4)
Iz≥IQe+Kx∑Ie进行计算:
Iz≥110×1.15×7+(147-110)×1.15=928.05A取:
925A
过电流保护整定值为925A
③ 二相短路保护整定:
已知电缆选用3×70+1×25,其二相短路电流值1721A
④灵敏度校验:
根据《整定细则》公式(6)I2d/Iz≥1.5进行计算:
代入公式:
1721/925=1.86>1.5符合要求
⑤电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面
I(3):
三相短路电流稳态值
Ss:
6kv电网额定短路容量
Uav:
电网平均电压
C:
导线材料热稳定系数;铜芯橡皮绝缘电缆C=145
0.873:
短路电流假象作用时间=继电保护动作时间(0.5s)+断路器跳闸时间(0.2s)
R0:
km电缆电阻
L:
电缆长度(km)
计算公式:
I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R
=690/(1.732×0.304×0.9)=1456A
Amin=0.873(I3)/C
=0.873×1456/145
=8.7<70
所选电缆截面热稳定校验符合要求。
由于井下电气设备都具有限流作用,根据煤矿电工手册307页,低压电气选择的一半原则,可不进行动、热稳定校验,但必须进行开关分断能力校验。
④开关分断能力校验
I(3)‘sC=1456<30000
开关分断能力符合要求
4、XXX中顺移变控XXX工作面刮板输送机低压侧保护器整定:
最大功率(kW)
总功率(kW)
标准电缆长度(m)
两相短路电流(A)
电缆载流量(A)
110
220
1110
1463
173
①过载整定:
Icc≥InIn=ΣPN×1.15×0.85
Icc—空气温度25℃时,电缆允许载流量,A
In—用电设备持续工作电流,A
ΣPN—干线电缆所供的电动机额定功率之和,kW
则:
In=220×0.65=143<173A
电缆在空气中敷设的长时间允许载流量,符合要求。
过载保护:
Ig=In=143A取:
140A
② 短路过电流保护装置整定:
根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》公式(4)
Iz≥IQe+Kx∑Ie进行计算:
Iz≥110×0.65×7+(220-110)×0.65=572A取:
560A
过电流保护整定值为560A
③ 二相短路保护整定:
已知电缆选用3×70+1×25,其二相短路电流值1463A
④灵敏度校验:
根据《整定细则》公式(6)I2d/Iz≥1.5进行计算:
代入公式:
1463/560=2.61>1.5符合要求
⑤电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面
I(3):
三相短路电流稳态值
Ss:
6kv电网额定短路容量
Uav:
电网平均电压
C:
导线材料热稳定系数;铜芯橡皮绝缘电缆C=145
0.873:
短路电流假象作用时间=继电保护动作时间(0.5s)+断路器跳闸时间(0.2s)
R0:
km电缆电阻
L:
电缆长度(km)
计算公式:
I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R
=690/(1.732×0.428×1.1)=846A
Amin=0.873(I3)/C
=0.873×846/145=5.1<70
所选电缆截面热稳定校验符合要求。
由于井下电气设备都具有限流作用,根据煤矿电工手册307页,低压电气选择的一半原则,可不进行动、热稳定校验,但必须进行开关分断能力校验。
④开关分断能力校验
I(3)‘sC=846<30000开关分断能力符合要求。
五、瓦斯电闭锁保护说明
XXX工作面、回风隅角、回风流各安装一组瓦斯传感器,当该工作面瓦斯超过设定断电值时,该瓦斯传感器输出开关信号通过断电仪切断中顺槽配电点馈电开关供电,使整个XXX回风巷断电。
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