九采80904高抽巷供电设计说明书.docx
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九采80904高抽巷供电设计说明书
九采80904高抽巷供电设计说明书
一、工作面概况：
工三队计划掘进九采80904高抽巷部分，电源由470水平九采南大巷正前配供出，九采80904高抽巷掘进长度为1105米（见巷道平面布置图）。
二、机电设备的配备：
九采80904高抽巷掘进使用风钻打眼、放炮，打锚杆使用锚杆钻和风煤钻。
出矸利用耙岩机经80904高抽巷皮带经横贯皮带搭接高抽轨道巷皮带运至390煤仓，局部通风均采用2×45KW双风机，供电方式为双电源。
为减少无计划停风次数，必须备用两台相同性能的2×45KW风机。
（详见机电设备配备明细表）
三、供电系统：
九采80904高抽巷高压由470水平南大巷正前配供出。
在九采高抽轨道巷设一台315KVA变压器作为风机配电点，设一台315KVA的变压器作为动力配电点，变压器不能放在盲巷里。
（详见供电系统图）
机电设备配备明细表：
九采80904高抽巷动力
名称
型号
功率
台数
地点
变压器
KBSG-315
315KVA
1
配电点
耙岩机
P-30
17KW
1
80904高抽巷
绞车
JW-11.4
11.4KW
1
横贯
皮带
SJP-800
40KW
3
横贯、80904高抽巷
总功率
148.4KW
九采80904高抽巷风机
名称
型号
功率
台数
地点
变压器
KBSG-315
315KVA
1
配电点（专供电源）
风机
45KW
2
高抽轨道巷
总功率内
90KW
四、机电设备配用开关
型号
额定电压
额定电流
台数
用途
PBG-630/6
6000V
200A
1
掘进动力
PBG-630/6
6000V
50A
1
掘进风机
KBZ-400/660
660V
400A
4
总开关、分路开关
QBZ-120
660V
120A
3
皮带
QBZ-80
660V
80A
2
耙岩机、绞车
ZJT-110/660SF
660V
1
风机专用开关
ZXZ
660/127V
5A/15A
1
皮带信号
五、选型计算：
1、九采80904高抽巷风机专供变压器容量选型：
1）总功率：
∑Pe=45*2=90KW
2）需用系数：
选取KX=0.9
3）功率因数：
选取cosφdj=0.8
4）风机专供变压器：
SB=∑Pe*KX/cosφdj=90*0.9/0.8=101.25（KVA）
2、九采80904高抽巷动力变压器容量选型：
1）总功率：
∑Pe=40*3+17+11.4=148.4KW
2）需用系数：
选取KX=0.5
3）功率因数：
选取cosφdj=0.8
4）动力变压器：
SB=∑Pe*KX/cosφdj=148.4*0.5/0.8=92.75（KVA）
根据计算考虑变压器应有一定的备用容量，因此局部通风机专供电源选取一台KBSG-315/6型变压器；掘进动力选取一台KBSG-315/6型变压器。
3、电缆的选择：
（1）.风机专供电缆的选择：
由于风机专供电源九采南大巷正前配供给，在九采高抽轨道巷设置配电点，距掘进巷500米，且设备容量较小，按电缆允许长时工作电流选择，按正常运行电压损失校验。
风机电缆L=500*1.1=550米
取cosφdj=0.8长时同时工作，取：
Kx=0.9
a:
按允许长时工作电流选择：
Ig=∑Pe*Kx*103/（√3*Ue*cosφdj）
=45×2×0.9×1000/（1.73×690×0.8）=94A
35mm2电缆载流量为138A,初选用35mm2电缆供电。
b:
按正常运行电压损失校验:
660V系统时允许电压损失为：
ΔUy=690-0.9×660=96V
专供315KVA变压器电压损失：
查得：
cosφ=0.65Rb=0.0126ΩXb=0.0674ΩKx=0.5
变压器实际有功功率:
P=∑Pe*Kx=90×0.9=81kw
变压器实际无功功率:
Q=P*tgφ=81×tg500=97kw
变压器电压损失:
ΔUb=（P*Rb+Q*Xb）/Ue
=（81×0.0126+97×0.0674）/0.69=11V
线路电压损失：
查得：
35mm2UP型电缆Ro=0.616Ω/km
ΔUx=√3*I*Ro*L*cosφ=1.73×94×0.616×0.55×0.8=44V
故：
ΔU=ΔUb+ΔUx=11+44=55<96V
电压损失能满足要求，所以风机专供电缆选用MYP3×35+1×16型电缆。
（2）.动力电缆的选择：
九采80904高抽巷动力电源由九采高抽轨道巷配电点315KVA变压器供给，距掘进巷1200米，且设备容量较小。
按电缆允许长时工作电流选择，按正常运行电压损失校验,以及供电实际使用情况。
动力电缆长度L=1200*1.1=1320米
根据作业方式取：
cosφdj=0.8Kx=0.5
a:
按允许长时工作电流选择：
Ig=∑Pe*Kx*103/（√3*Ue*cosφdj）
=148.4×0.5×1000/（1.73×690×0.8）=78A
35mm2电缆载流量为138A,初选用35mm2电缆供电。
b:
按正常运行电压损失校验:
660V系统时允许电压损失为：
ΔUy=690-0.9×660=96V
专供315KVA变压器电压损失：
查得：
cosφ=0.65Rb=0.0126ΩXb=0.0674ΩKx=0.5
变压器实际有功功率:
P=∑Pe*Kx=148.4×0.5=74.2kw
变压器实际无功功率:
Q=P*tgφ=74.2×tg500=88kw
变压器电压损失:
ΔUb=（P*Rb+Q*Xb）/Ue
=（74.2×0.0126+88×0.0674）/0.69=10V
线路电压损失：
查得：
35mm2UP型电缆Ro=0.616Ω/km
ΔUx=√3*I*Ro*L*cosφ=1.73×78×0.616×1.32×0.8=87.8V
故：
ΔU=ΔUb+ΔUx=10+87.8=97.8＞96V，不满足电压损失
换用50mm2电缆载流量为173A，50mm2UP型电缆Ro=0.448Ω/km
ΔUx=√3*I*Ro*L*cosφ=1.73×78×0.448×1.32×0.8=64V
故：
ΔU=ΔUb+ΔUx=10+64=74＜96V
电压损失能满足要求，所以动力电缆选用MYP3×50+1×16型电缆。
（3）其它电缆的选择：
其它供电电缆供电距离较短，设备容量也较小，直接根据电缆长时允许工作电流计算选取。
在此不一一列出计算步骤，选择结果如下：
动力电缆全部选取50mm2电缆供电。
4、低压控制开关的选择：
1）.九采80904高抽巷总开关1#的选择：
计算长时工作电流（根据供电实际）：
∑Pe=40*3+17+11.4=148.4KW
Ig=∑Pe*Kx*103/（√3*Ue*cosφdj）
=148.4×0.5×1000/（1.73×690×0.8）=78A
根据计算，查KBZ—400型矿用隔爆低压真空馈电开关的技术参数，额定电压为660V，额定电流为400A，极限分断能力为8000A，采用PLC电脑板智能保护，具有煤矿安全规程规定的各种保护功能和闭锁功能，能满足技术要求。
同理，其它动力开关也能满足要求。
2）.风机开关的选择：
掘进工作面要求不间断通风，风机要求双电源供电，主付风机需具备自动切换功能，而风机设备负荷较小，故选用ZJT-110/660SF型双风机双电源风机专用变频开关。
该开关具有双电源自动切换及各种保护功能，能满足工作面通风机控制的要求。
3）.根据以上方法，选择其它各设备控制开关型号如供电系统图所标示。
所选低压开关列于表2。
表2掘进巷低压开关一览表
开关名称
型号
用途
台数
真空馈电开关
KBZ—400
联锁开关
1
真空馈电开关
KBZ—400
总开关、分开关
3
真空电磁开关
QBZ—120
皮带
3
真空电磁开关
QBZ—80
耙岩机、绞车
2
变频调速装置
ZJT-110/660SF
风机
1
5、保护装置整定计算：
1）.短路电流计算：
Id1
（2）=U2ed/[2（Zb+Zl）]
U2ed为变压器的二次空载电压Zb为变压器的每相阻抗
查表：
315KVA变压器Zb=0.0605
Zl为电缆线的每相阻抗Zl=ZL0*LZL0=√（RLO2+XL02）
ZL0为每公里电缆的每相阻抗（欧/公里）
RLO2和XL02是每公里电缆的电阻和电抗值
查表35mm2电缆RLO=0.616XL0=0.08450mm2电缆RLO=0.466XL0=0.081
d1的短路电流为Id1
（2）=U2ed/[2（Zb+Zl）]
=690/﹛2[0.0605+√（RLO2+XL02）×0.01]﹜
=690/﹛2[0.0605+√（0.4662+0.0812）×0.01]﹜
=690/﹛2[0.0605+√0.223717×0.01]﹜
=690/﹛2[0.0605+0.487×0.01]﹜=5278A
同理其它点的短路电流为
Id2
（2）＝5171AId3
（2）＝929AId4
（2）＝3647AId5
（2）＝535A
2）.高压开关0563的整定
∑Pe=148.4+170=318.4KWUe=690Vcosφdj=0.8
计算长时工作电流：
=∑Pe×Kx×103/（√3×Ue×cosφdj）
=318.4×0.5×1000/（1.73×690×0.8）=167A
Iz=167/Kb=167/8.7=19A取0.1倍档位初步整定Iz=20A
短路整定
Idz=｛6×Imax+（∑I-Imax）｝/Kb
=｛6×40×103/（1.73×690×0.8）+[318.4×0.5×103/（1.73×690×0.8）-40×0.5×103/（1.73×690×0.8）]｝/8.7=397/8.7=46A
取1倍档位初步整定Idz=200A
灵敏度校验：
Id1
（2）/√3KbIdz=5278/1.73×8.7×200=1.8>1.5
同理高压开关10300整定Iz=10AIdz=400A
3）.九采80904高抽巷1#总开关
该开关为KBZ-400/660型矿用隔爆低压真空馈电开关，采用PLC电脑板智能保护。
需用系数取Kx=0.8
∑Pe=148.4KWUe=690Vcosφdj=0.8
计算长时工作电流：
=∑Pe×Kx×103/（√3×Ue×cosφdj）
=148.4×0.5×1000/（1.73×690×0.8）=78A初步整定Iz=80A
短路整定：
Idz=6×Imax+（∑I-Imax）
=6×40×103/（1.73×690×0.8）+[148.4×0.5×103/（1.73×690×0.8）-40×0.5×103/（1.73×690×0.8）]=308取Idz=310A
灵敏度校验：
Id5
（2）/Idz=535/310=1.7>1.5
满足灵敏度系数校验要求。
4）．其余开关整定及灵敏度校验
其余开关按各开关型号依据上述整定及校验方法进行整定，并且按最远端校验，各开关整定值标示于供电系统图中。
六、接地要求：
掘进巷风机设备点处应设一局部接地极和一辅助接地极，设备点各开关及电气设备应与局部接地极可靠地连接，形成接地网；其它电气设备三台及三台以上安放在一起的加设局部接地极，各电气设备应与局部接地极可靠地，变频调速装置要另外打接地。
所有电气设备进出线电缆接地芯线均应与设备接地螺丝可靠连接，主接地极，辅助接地极，接地主线，母线连接导线和局部接地极，必须使用合格可靠的材质，各种接地管也接地芯线断面必须符合《煤矿安全规程》要求。
七、闭锁要求：
为保证供电安全，在掘进巷煤头及混合口下风处应装设瓦斯自动检测报警断电仪，当煤头或混合口下风处风流中瓦斯浓度超过规定值时能自动切断巷道中的供电电源。
风机应设有风机专供电源和动力备用电源双回路供电，当风机专供电源发生故障或停电时风机能自动切换至动力电源，保证风机不间断供风；且风机与电气设备应有可靠的闭锁装置，当局部通风机由于某种原因停止运转时，能自动切断局部通风机供风的掘进巷道中的一切电源。
风机开关选用ZJT-110/660SF型风机自动切换开关，联锁开关选用KBZ—400型真空馈电开关，闭锁接线如图所示。
闭锁线采用4mm2橡套电缆。
八、照明及信号：
工作面皮带采用127V信号，由照明信号综合保护装置供127V信号电源，皮带机头、尾设一套对打信号装置，要求信号畅通，声光兼备。
在皮带机头及风机安设处应加设照明装置，便于设备的日常维护检修。
九、供电要求：
（1）、掘进巷内所有电气设备必须做到“三无”、杜绝“失爆”，接线符合要求，设备摆设整齐，开关上架，接地可靠。
（2）、掘进巷供电电缆应悬挂整齐，0.5米一个电缆钩，悬挂时按电缆悬挂标准进行，且电缆线上应有电缆标签并按实际填写内容。
（3）、开关设备整定合理，严禁甩保护运行。
维护电工每天应对开关保护进行一次检查，每天对分路开关检漏和短路保护装置进行一次检查及跳闸试验，每班应对信号照明综合保护装置进行一次跳闸试验，发现保护装置有故障应立即停电处理。
（4）、当班电工定期协同通风瓦检员对风电、瓦斯电闭锁装置进行一次检查试验并留有记录，确保联锁正常可靠，严禁短接联锁点送电。
（5）、维护电工对接地装置的检查，每周不少于一次，当设备移动时应及时对接地装置进行连接，确保接地装置正常可靠。
各接地点接地电阻按规定要求测试。
（6）、掘进巷负荷变更或系统改造时必须上报机电工区，取得批准后方可进行。
其它用电应按照规程进行。
十、压风自救系统要求：
（1）、压风自救系统管路安装可用托钩固定，但间距不得超过4米。
（2）、掘进面巷道敷设的压风自救系统管路为三寸管，50米设一道三通和阀门，管路末端距煤头不得大于20米,为防静电、杂散电流管路从大巷到采区，采区到掘进工作面必须各设置两道绝缘，两道绝缘段的间距不得小于3米，绝缘段附近5米范围内各加装1个接地极。
（3）、掘进面设置一组压风自救装置：
距煤头25-40米。
（4）、每组压风自救装置可供6人使用，平均每人的压缩空气供给量不少于0.1m3/min。
（5）、安排专人每个月对压风自救装置的软管、减压器、面罩等构件进行检查，保证完好。
按产品保养要求定期进行试验，保证达到技术要求。
十一、供水施救系统要求：
（1）、掘进面供水施救系统管路安装可用托钩固定，但间距不得大于6米。
（2）、掘进面供水施救系统管路管径为三寸无缝钢管，设立三通和阀门的间距不得大于50米，管路末端距离煤头不得大于10米,为防静电、杂散电流管路从大巷到采区，采区到掘进工作面必须各设置两道绝缘，两道绝缘段的间距不得小于3米，绝缘段附近5米范围内各加装1个接地极。
（3）、所有临时作业地点、卸载点、人员集中的地点都必须有供水管路并设置阀门。
十二、安全管理制度：
（1）、掘进队组，必须配备与电压等级相适应的检测工具（万用表、摇表）验电笔、绝缘用具。
使用时必须核对是否同等级，确认无误后，方准按规定使用。
（2）、配电点的变压器、开关在醒目位置要有专用牌板，要分出风机专用和动力电源系统。
（3）、掘进工作面配电点及分路开关处，同时存在两种电压的地点，变压器、开关要在醒目位置标明电压等级。
（4）、掘进供电电缆应设置电缆标志牌，标志牌要注明电缆的长度、电压等级、电缆截面、型号及用途。
（5）、接线盒和开关在醒目位置要注明电压等级和供电用途。
（6）、由于掘进工作面同时存在两种电源，供电系统变动时，必须提前跟看线路，按照供电设计，由机电队长现场把关，方可施工。
（7）、掘进过程中，必须按照供电措施审批后进行设计。
（8）、机电维护工必须熟悉掘进工作面供电系统，安装及检修设备、处理故障时要认真核对变压器、开关、设备、线路电压等级，确保电机接线正确，避免损坏电器设备，并严格执行停送电有关规定。
（9）、加强机电管理，坚持正规操作，保证设备完好。
机电维护工要进行经常性的巡回检查，搞好机电质量标准化，降低机电事故率。
杜绝失爆，实现“三无”。
（10）、电缆不得盘圈或盘“8”字形，电缆盘圈或盘“8”字形不得带电。
（11）、开关整定合理，强化电气试验制度，确保电器设备保护装置齐全、有效，灵敏、可靠。
（12）、掘进队组，所有职工必须认真学习本安全规定，并进行贯彻签字。
（13）、使用地点必须悬挂符合实际高低压供电系统图，继电保护整定图。
（14）、掘进工作面需更换电气设备时，必须对所需设备提供相应的技术数据表即：
功率、电压、设备安装地点。
（15）、其它严格按《煤矿安全规程》规定执行。
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