井下供电设计说明书Word文档下载推荐.docx
《井下供电设计说明书Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井下供电设计说明书Word文档下载推荐.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
8
调度绞车
295.1
11.4
13.7
96
5
5×
25
196
煤电钻
127
1.2
9
54
1140V系统总功率：
1935（KW）
660V系统总功率：
735（KW）
二、变压器容量的选择计算：
（一）、1140V系统变压器的选择：
根据公式：
S=Kx×
Σpe/COSΨpjCOSΨpj取0.7
1、总容量计算Σpe＝1935（Kw）
需用系数：
Kx=0.4+0.6×
315/1935
=0.5
S=0.5×
2450/0.7=1293（KVA）
为保证供电质量和实际设备情况选KBSGZY-1000/6移变二台，编号1#、2#。
1#移变供：
采煤机、转载机，破碎机，1010KW。
2#移变供：
工作溜、乳化液泵、加压泵，925KW。
2、移变校验：
1#移变校验:
总容量=1010KW，COSΨpj取0.7，需用系数：
250/1010=0.55
则：
S=0.55×
1010/0.7=794（KVA）<
1000KVA（合格）
2#移变校验:
总容量=925KW，COSΨpj取0.7，需用系数：
315/925=0.6
S=0.6×
925/0.7=792（KVA）<
（二）660V系统（回进风）变压器的选择：
总负荷：
Σpe＝780（Kw），其中最大负荷Pmax=160（Kw）
需用系数:
Kx=0.4+0.6×
Pmax/Σpe
=0.4+0.6×
160/780=0.52
S=Kx×
Σpe/COSΨpjCOSΨpj取0.7
=0.52×
780/0.7
=580（KVA）
为保证供电质量选KSGZY-630/6移变一台，编号为3#，供进回风系统。
校验：
因S=580<
630KVA，故合格。
三、高压电缆的选择计算：
为保证供电质量选3根（编号为1#、2#、3#）供电电缆，1#电缆供1#移变，2#电缆供2#移变，3#电缆供3#移变。
（一）按经济电流密度选择电缆截面：
1、根据公式：
Ig=Kx×
ΣIe/Kb，计算长期最大工作电流：
1#电缆：
1#移变：
Kx=0.55
则Ig1=Kx×
ΣIe/Kb=0.55×
631/5=69.41（A）
2#电缆：
2#移变：
Kx=0.6
则Ig2=Kx×
ΣIe/Kb=0.6×
486/5=58.3（A）
3#电缆：
3#移变：
Kx=0.52
ΣIe/Kb=0.52×
754.1/8.7=45.07（A）
2、按年最大负荷利用小时大于5000，选电缆的经济电流密度：
查《矿用电缆》表1—37，取Ij=2（A/mm2）,
则经济截面为：
Sj=Ig/Ij=69.41/2=34.705mm2
Sj=Ig/Ij=58.3/2=29.15mm2
Sj=Ig/Ij=45.07/2=22.535mm2
根据以上计算：
1#、2#电缆选煤矿用高压橡套软电缆：
MGSP-3×
35型电缆1000m，3#电缆选煤矿用高压橡套软电缆：
35型电缆200m。
（二）按长期允许载流校验电缆截面：
公式：
K1×
K2×
K3×
Iy>
Ig
式中：
K1—电缆的环境温度系数，查《矿用电缆》附表2—16，取K1=1
K2—直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K2=1
K3—多根电缆并列敷设时的修正系数，取K3=1
Iy—电缆的长时允许电流；
查《矿用电缆》附表2—14
Iy=190（A）>
69.41（A）（符合要求）
2#电缆：
58.30（A）（符合要求）
45.07（A）（符合要求）
四、低压电缆的选择
（一）、1140v系统电缆的选择：
1、采煤机电缆的选择：
a、电缆的长度：
移变距采煤机最远端为400（M）
则：
Ls＝1.05×
400＝420（m），取Ls＝420（M）。
b、按长时允许电流选择电缆截面：
计算电缆的实际长时最大工作电流Ig
Ig＝Kx×
Ie=0.55×
（188+66）＝139.7（A）
根据Iy>
Ig，故选MCPQ3×
70+1×
25型电缆两根，长度为2×
250M,一根使用，一根备用;
为满足供电质量和继电保护要求,采煤机干线电缆选MPQ3×
95+1×
25型电缆两根,长度为2×
200M,该电缆长时允许电流为215（A）和260（A）>
139.7（A），符合要求。
c、按允许电压损失校验电缆截面：
正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10％，
即：
Umax＝1200-1140×
90％＝174（V）
变压器的电压损失：
查表得
KBSGZY-1000-6/1.2干变的技术参数为U％＝6％，P＝6100（w）
Zb＝U％×
Ue2/Se＝0.06×
12002/（1000×
1000）
＝0.864（Ω）
Rb＝P×
Ue2/Se2＝6100×
1000）2
＝0.0088（Ω）
Xb＝Zb2Rb2＝0.086（Ω）
Ibg＝Kx×
ΣIe=0.55（2×
188+66）＝243.1（A）
COSΨpj＝0.7，则SinΨpj＝0.714
Ub＝
×
Ibg×
（Rb×
COSΨpj+Xb×
SinΨpj）
＝
×
243.1×
（0.0088×
0.7+0.086×
0.714）
＝28.45（V）
电缆的电压损失：
查表得UCPQ3×
70-1+25型电缆Ro＝0.346（Ω/Km），Xo＝0.078（Ω/Km）
则R1＝0.346×
0.42＝0.15（Ω）
X1＝0.078×
0.42＝0.03（Ω）
Ul＝
Ig×
（R1×
COSΨpj+X1×
SinΨpj）＝26.8（V）
总的电压损失
U＝Ub+Ul＝28.45+26.8＝55.25（V）<
174（V）（校验合格）
d、按起动时的电压损失校验电缆截面：
根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75％，
1140V最大允许电压损失为：
1140×
25％＝285（V）
因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75％计算，
起动时CosΨpj取0.5，相应SinΨpj取0.87
已知Iq＝1034（A）
则IQ＝75％×
Iq＝775.5（A）
IeQ=775.5+188+66+122+67＝1198.5（A）
UbQ＝
IeQ×
CosΨpj+Xb×
SinΨpj）
＝
1198.5×
0.5+0.086×
0.87）
＝164.76（V）
UlQ＝
IQ×
CosΨpj+X1×
SinΨpj）
775.5×
（0.09×
0.5+0.02×
＝83.8（V）
起动时总的电压损失：
UQ＝UbQ+UlQ＝164.76+83.8
＝248.56（V）<
285（V）（校验合格）
2、工作溜电缆的选择：
移变距工作溜机尾电机约430（M），距机头电机约240（M）
Ls1＝1.05×
430＝451（M），取Ls＝450（M），
Ls2＝1.05×
240＝252（M），取Ls＝250（M）
工作溜单机持续电流为Ig＝KxIe=0.734×
190=140（A）
为保证供电质量选MPQ3×
70型电缆2根，机尾长度为250M,机头长度为50M，工作溜干线电缆选MPQ3×
95型电缆2根,长度为2×
200M
该电缆长时允许电流为215（A）>
140（A），符合要求。
干线电缆长时允许电流为：
260（A）>
kx（2×
190+78+28）=0.734×
486=356.7（A）,符合要求。
（1）、变压器的电压损失：
已知Rb＝0.0088（Ω），Xb＝0.086（Ω），COSΨpj＝0.7，SinΨpj＝0.714
Ibg=0.734（2×
190+78+28）＝355.2（A）
355.2×
0.714）
＝41.3（V）
（2）、电缆的电压损失：
查表得MPQ3×
70型电缆R0＝0.346（Ω/Km），Xo＝0.078（Ω/Km）
R1＝0.346×
0.26＝0.09（Ω）
X1＝0.078×
0.26＝0.02（Ω）
COSΨpj+X1×
486×
0.7+0.02×
＝64.8（V）
总的电压损失U＝Ub+Ul
＝41.3+64.8
＝106.1（V）<
174（V）（校验合格）
起动时CosΨpj取0.5，相应SinΨpj取0.87
已知Iq＝1235（A）
Iq＝926（A）
IeQ=926+190+78+28＝1222（A）
起动时变压器的电压损失：
UbQ＝
1222×
＝168.05（V）
起动时电缆的电压损失：
926×
＝100.07（V）
UQ＝UbQ+UlQ
＝168.05+100.07
＝268.12（V）<
（3）、转载机、乳化液泵、破碎机电缆的选择：
按长时允许电流选择电缆截面
已知它们的长时工作电流分别为122（A）、78（A）、67（A）
为保证供电质量选MPQ3×
70型电缆三根，
长度分别为：
15M、10M、30M。
MCPQ3×
70型电缆Iy=215（A）>
122（A）;
78（A），67（A）;
符合要求
（二）、660V系统电缆的选择：
1、回风系统电缆的选择
a按电压损失选择干线电缆截面
根据《综采电气设备》正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为10%。
△Uy=690-660×
0.9=96（v）
正常运行时变压器的电压损失△Ub
查《综采电气设备》得KSGZY-630/6移变的技术参数为：
△U%=5.5%,
△P=2300（W）
Ue2/Se
＝0.055×
6902/630
＝0.0302（Ω）
Rb＝P×
Ue2/Se2
＝2300×
＝0.0036（Ω）
Xb＝Zb2Rb2＝0.023（Ω）
Ibg＝kx（25+25+45+33）=0.52×
128=66.5
COSΨpj＝0.7，则SinΨpj＝0.714
66.5×
＝35.57（V）
0.1＝0.0346（Ω）
0.1＝0.0078（Ω）
128×
（0.0346×
0.7+0.0078×
＝6.56（V）
的电压损失U＝Ub+Ul
＝35.57+6.56
＝42.13（V）<
96（V）（校验合格）
b按长时工作电流校验干线电缆截面
计算干线电缆的实际长时最大工作电流Igmax
Igmax=66.5（A）
U-3×
16型电缆的：
Iy=215（A）>
66.5（A）（符合要求）
2、进风系统电缆的选择
a干线电缆的选择
按电压损失选择干线电缆截面
Zb＝U％×
Ue2/Se＝0.055×
Rb＝P×
Ue2/Se2＝2300×
＝0.0036（Ω）
Xb＝Zb2Rb2＝0.023（Ω）
Ibg＝kx（3×
184+45+45+25+25）=0.52×
692=359.8
359.8×
＝42.28（V）
Igmax=359.8（A）
16型电缆2根的：
Iy=2×
215（A）359.8（A）（符合要求）
五、短路电流的计算：
（一）、高压（6KV）短路电流的计算：
（短路点见附图）
所经线路：
芦北入井：
M-YJV223×
150-750m---芦北中配：
150-1250m----芦北二配：
MGSP—3×
35—1000m---7310配电点---设备列车、移变---工作面进风设备
1、求电源电抗Xy：
芦北中央配电室高开处的短路容量为Se＝100（MVA），
Up=6300（V）
根据公式：
Xy=Up2/Se＝63002/100×
106＝0.3969（Ω）
2、线路阻抗：
（1）求入井电缆的阻抗：
已知L0=750/2=375（m），查《矿用电缆》表139得:
R0=0.143（Ω/km），Xo=0.06（Ω/km）
R0=Ro×
Lo=0.143×
0.375＝0.054（Ω）
X0＝Xo×
Lo＝0.06×
0.375＝0.023（Ω）
（2）、求芦北中央配电室到芦北二配电缆的阻抗R1、X1：
已知L1=1250（m），查《矿用电缆》表139得
Ro=0.134（Ω），Xo=0.06（Ω）
R1=Ro×
L1=0.143×
1.25＝0.18（Ω）
X1＝Xo×
L1＝0.06×
1.25＝0.075（Ω）
3、计算高压短路电流：
计算八号煤配高压开关处do点短路电流：
已知：
Up＝6300（V），根据公式:
Id（3）＝Up/
Id
（2）=Up/2×
=
/2×
Id（3）
=0.866Id（3）
ΣRo＝R0+R1＝0.054+0.18＝0.234（Ω）
ΣXo＝Xy+X0+X1＝0.3969+0.023+0.075＝0.4949（Ω）
Id0（3）＝Up/
=6300/（1.732×
=6300/（1.732×
=6300/1.732×
=6300/0.9526
=6613（A）
Id0
（2）＝（
/2）×
6613＝5727（A）
（二）、低压短路电流的计算：
（短路点见附供电图,采用查表法）
1、1140V短路电流的计算：
（1）、6000V电源系统电抗的换算长度：
（查煤矿整定系则）
Lxt=10.46m（电压为690v）
Lxt=31.63m（电压为1140v）
（2）、6000V电缆线路的换算长度：
（从芦北中配入井至芦北二配）
L1=750/2（入井）+1250（至芦北二配）
=1625×
0.0128=20.8m
（3）、6000V橡套软电缆的换算长度：
L2=0.054×
1000=54m
（4）、6000V系统总的换算长度：
Lz=Lxt+L1+L2=31.63+20.8+54=106.43m
计算各点短路电流:
1#变压器二次出口d1点短路电流:
已知Lz=106.43m,Id1
（2）＝5148（A）
2#变压器二次出口d2点短路电流:
已知Lz=106.43m,Id2
（2）＝5148（A）
（5）、计算采煤机最远端d8点短路电流：
1140V干线电缆的换算长度：
Lh=1/2（200×
0.53）=53m
1140V负荷电缆的换算长度：
Lh=250×
0.73）=182.5m,
因此,最远端d4点的换算长度和短路电流为：
Lh=106.43+53+182.5=342m,
Id5
（2）＝2964（A）
（6）、计算工作溜最远端d7点短路电流：
同理，因电缆长度、截面和电压均相同，所以
Lh=342m,
Id5
（2）＝2964（A）
2、660V系统的短路电流计算（短路点见附图，采用查表法）：
（从芦北入井芦北二配）
L1=750/2（入井）+1250（至八号煤中配）
0.0042=6.8m
L2=0.017×
200=3.4m
3#变压器二次出口d3点短路电流:
6000V系统总的换算长度：
Lz=Lxt+L1+L2=10.46+6.8+3.4=20.7m
所以,Id3
（2）＝7580（A）
（4）、回风系统：
回风系统最远端d4点电缆总的换算长度：
Lh=（180+750）×
0.73=678.9m,
Id4
（2）＝1061（A）
（5）、进风系统：
二部皮带机头处d6点短路电流计算：
皮带机电缆的换算长度：
Lh=100*0.73=73m,
Id6
（2）＝5440（A）
进风最远端d5点短路电流计算：
Lh=810*0.73=591m,
Id5
（2）＝1213（A）
六、高压开关的选择与计算:
（一）高压开关的选择
1、计算工作面正常时的最大工作电流Igmax
已知:
Σpe=2670（Kw）Ue=6（Kv）
Kx=0.4+0.6×
315/2670=0.47，CosΨpj=0.7
则:
Igmax=Kx×
Σpe/（
Ue×
COSΨpj）
=2670×
0.47/（
6×
0.7）=172.5A
2、选择高开：
根据额定电压与以上计算的电流,结合使用地点配电室已安装开关情况,选用高压隔爆真空配电开关3台,型号为:
BGP9L-200该开关二台，BGP9L-100该开关一台;
额定电压Ue=6Kv,短路容量Se=100（MVA）,2秒钟热稳定电流为10KA,额定动稳定电流为25（KA）.
3、按短路电流校验高开的开断电流:
如前计算,最大三相短路电流为
Id（3）＝8753（A）≤10KA（符合要求）
4、按热稳定性校验:
5、根据公式:
Irw≥Id（3）×
（Tj/Tw）1/2校验
式中:
Irw----2秒种承受的热稳定电流,Irw=10（KA）
Tw-----热稳定电流对应时间Tw=0.2（S）
Tj-----短路假想时间Tj=0.1（S）
Id（3）---稳定时三相最大短路电流Id（3）=8.753（KA）
Id（3）×
（Tj/Tw）1/2=8.753×
（0.1/0.2）1/2
=5.07（KA）<
10（KA）（校验合格）
（二）、高压开关的整定:
（为计算方便编号为1#、2#,见供电图）
以下式中:
Xz---整定值,Ie---高开的额定电流,Ig---负荷电流
1、过负荷保护的整定
1#高开:
Xz×
Ie=Ig则Xz=Ig/Ie=69.41/200=0.35
取整定值:
Xz=0.4
2#高开:
Xz×
Ie=Ig则Xz=Ig/Ie=58.3/200=0.29
Xz=0.3
3#高开:
Ie=Ig则Xz=Ig/Ie=45.07/100=0.45
Xz=0.5
2、短路保护的整定:
n≥（Iqe+Kx∑Ie）/KbIe
=（1034+0.7×
（188+66+122+67））/5×
=1549/1000
=1.34
取过流整定值:
Xz=2
n≥（Iqe+Kx∑Ie）/KbIe
=（1235+0.7×
（190+28+78））/5×
=1087/1000
=1.44
=（1196+0.7×
（2×
184+45+5×
25+45+33+13））/8.7×
100
=1.88
3、灵敏度校验:
Ke=Id
（2）/Iz=5727/5（2×
200）=2.86351.5，合格
200）=2.8635>
1.5，合格
100）=5.727>
1.5，合格
七、低压开关的选择与整定:
（一）、1140V系统低压开关的选择与整定
1、开关的选择:
根据条件与综采设备的要求选择结果如左下表:
序号
型号
额定电压（V）
额定电流（A）
所带设备
主保护
KJZ_1000
1000
总开关
电子
QJZ-2×
400/1140S
3
QJZ-4×
4×
采煤机、
升级会员 