掘进工作面供电设计.docx
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1、一、3802掘进工作面设备配置-1 -1.1 3802工作面基本情况-1 -1.2 3802掘进工作面供配电情况-1 -1.3 3802掘进工作面主要设备配置-2 -二、供电设备选型-4 -2.1高压开关与干式变压器现有负荷计算-4 -2.2高压真空配电装置计算-5 -2.3馈电开关的选择-7 -2.4 磁力起动器的选择-8 -三、供电电缆的选择-10 -3.1高压电缆的校验计算-10 -3.2 EBZ-135掘进机组电缆的选择及校验-13 -3.3 3802皮带掘进巷电缆的选择及校验-14 -3.4 3802材料掘进巷电缆的选择及校验-16 -3.5 3802两掘进巷风机电缆的选择及校验-1
2、7 -3.6照明电缆的选择及校验-19 -四、短路电流计算-19 -4.1真空配电装置两相短路电流-19 -4.2变压器到馈电开关的电缆末端发生两相短路时的短路电流-19 -4.3馈电开关至掘进机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流-20 -4.4耙斗机电机的短路电流计算-20 -4.5刮板机的短路电流计算-21 -4.6各短路点两相短路电流值-21 -五、开关柜、组合开关整定及灵敏度校验-22 -5.1馈电开关的整定-22 -5.2真空磁力起动器的整定-24 -六、3802工作面所有电器设备保护整定值结果-25 -6.1高压真空配电装置整定值-25 -6.2各类防爆开关整定值-26 -附表
3、:3802掘进工作面使用电缆统计-28 -附录:-29 -附图一:3802掘进工作面供电系统-33 -附图二:3802掘进工作面供电系统电器设备接地网图-34 -附图三:3802掘进工作面通讯系统图-36 -附图四:3802掘进工作面排水系统图-37 -附图五::3802掘进工作面设备布置图.-38 -3802掘进工作面供电设计一、3802掘进工作面设备配置1.1 3802工作面基本情况3802掘进工作面位于下组煤三采区西南侧井田边界,靠清河三矿, 两巷道基本长度为:皮带巷825米,材料巷595米,切眼米135米。1.2 3802掘进工作面供配电情况下组煤三采区3802掘进工作面两巷由下组煤三
4、采区1#移变硐室供 配电,局扇风机主回路由下组煤三采区2#移变硐室供电。根据两移变硐 室现有空余设备情况,为3802掘进工作面配备如下供配电设备:1#移变硐室: 一台 KBSG-630/6-1140V 变压器,一台 KBSG-630/6-660V变压器,两台PBG-200/6Y高压配电装置,三台KBZ 系列馈电开关。2#移变硐室:一台KBSG-200/6-660V变压器,一台PBG-50/6Y高 压配电装置,两台KBZ系列馈电开关。其中:一台PBG-50/6Y高压配电装置、一台KBSG-200/6-660V变 压器、两台KBZ系列馈电开关为风机专用;一台PBG-200/6Y高压配电 装置、一台
5、KBSG-630/6-1140V变压器和一台KBZ系列馈电开关为皮带 巷用掘进机供电;一台PBG-200/6Y高压配电装置、一台 KBSG-630/6-660V变压器和两台KBZ系列馈电开关为两掘进巷供电; 3802掘进工作面供电线路最远为1120米。供电系统详见附图一。1.3 3802掘进工作面主要设备配置1.3.1负载设备配置,如下表:序号设备名称规格型号计量单位数量安设地点1掘进机EBZ135台13802皮带掘进巷2耙斗机P-30B台23802两掘进巷3刮板机SGW-40T部23802两掘进巷4对旋局扇FBDYN06.0/2X15台23802皮带掘进巷5对旋局扇FBDYN06.0/2X1
6、5台23802材料掘进巷6潜水泵QWK15-45-4台63802两掘进巷7调度绞车JD-11.4台173802两掘进巷8探水钻TWU-150台23802掘进工作面9湿式煤电钻ZMS-12B把23802掘进工作面1.3.2供配电设备配置,如下表:表二序号设备名称规格型号位数量安设地点控制设备1高压真空配电装置PBG-50300-630/6Y台5变配电硐室变压器2干式变压器KBSG-630/6-1140台1变配电硐室掘进机3干式变压器KBSG-630/6-660台1变配电硐室两巷设备4干式变压器KBSG-200/6-660台1变配电硐室两巷风机5智能真空馈电开关KBZ-400/660台1变配电硐室
7、皮带掘进巷 开关6智能真空馈电开关KBZ-200/660台3变配电硐室材料巷开关和风机开关7真空电磁起动器QBZ-200/660台3两掘进巷掘进机、刮板 机8真空电磁起动器QBZ-80/660台10两掘进巷探水钻、耙斗 机和潜水泵9真空电磁起动器QBZ-4 X 80/660台2风电闭锁处局扇风机序号设备名称规格型号单位数 量安设地点控制设备10真空电磁起动器QBZ-80ND/660台17两掘进巷调度绞车11煤电钻综合保护装置ZBZ-4.0/1140(660)MA台2两掘进巷湿式煤电钻12激儿综合保护装置ZBZ-4.0/1140(660) ZA台2两掘进巷激光指示仪1.3.3ft载设备技术数据,
8、如下表:表三序号设备名称设备型号容量kW额定电压V额定电流A额定启动电流A数量1掘进机EBZ1352101140139.95839.712耙斗机P-30B18.566020.113023刮板机SGW-40T2x406602x452x256.524对旋局扇FBDYN00.5/2 X152x156602x182x10825潜水泵QWK15-45-4466053066调度绞车JD-11.411.46601796127探水钻TWU-1505.566074228湿式煤电钻ZMS -12B1.212795421.3.4供配电设备技术参数,如下表:表四序号设备名称设备型号额定电压V额定电流A数量1高压真空配
9、电 装置PBG-50 300/10(6)Y60005030052干式变压器KBSG-630/61140一次 60.6二次 303.113干式变压器KBSG-630/6660一次 60.6二 次53514干式变压器KBSG-200/6660一次 19.2二 次 166.61序号设备名称设备型号额定电压V额定电流A数量5智能真空馈电开关KBZ-200400/660660200、 40046真空电磁起动器QBZ-80(80ND、200) /66066080、 200257真空电磁起动器QBZ-4 X 80/6606608028煤电钻综合保护装置ZBZ-4.0/1140 (660) MA127429激
10、光综合保护 装置ZBZ-4.0/1140 (660) ZA12742二、供电设备选型2.1高压开关与干式变压器现有负荷计算根据煤矿电工手册中第二分册井下供电下册查得煤矿井下变电站的负荷可按式:S =Z P Jr- K进行计算,其中:Pn一为所有用电设备(不含备用)的额定功率之和;Kr需用系数;(K = 0.286 + 0.714一,其中弋为最大电动机N功率kW);cose一参加计算的电力负荷的平均功率因素;KS一同时系数,当供给一个工作面时取1,二个工作面时取0.95;2.1.1两掘进巷用变压器总负荷计算:该变压器负责供两掘进巷660V用电设备,包括:2部18.5kW耙斗 机、2部(2X40k
11、W)刮板机、6台4kW潜水泵、17部11.4kW调度绞 车、2把5.5kW探水钻、2把1.2kW煤电钻,在实际生产中17部调度绞 车不会同时工作,所以负荷计算时调度绞车按4部计算。S PN=280(kW)0.286 + 0.714 x 竺0S 高=X p一 % = 280 x?8 kVA 总 211.1kVA2.1.2掘进机用变压器负荷计算:135S =ZP J = 210x +X赤kVA . 240.7kVAN cos中 S0.652.1.3风机专用变压器负荷计算:煤矿安全规程明确要求,局部通风机供电必须实现“三专”, 因此需要专用风机变压器为局扇风机供电0.286 + 0.714 xS =
12、 X P R- = 30 X0-6530 kVA 总 29.7kVA根据以上负荷计算所得数值,变压器选择时考虑到回采工作并留 有一定裕度,630kVA变压器和200kVA变压器均符合要求,可以使用。 2.2高压真空配电装置计算根据煤矿电工手册查得煤矿井下高压真空配电装置选型与整定 可按以下进行:额定电压采用6kV。2.2.1两巷用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的 工作电流。I = 一 = 21.1牝20.3(A)选用50/5高压真空配电装置n U 3 X 6N为我矿下组煤三采区以后设备的增加及回采作业考虑,选用一台PBG-200/10(6)Y型,额定电压为6kV,额定电流为200
13、A的高压真空 配电柜(真空断路器柜)作为该掘进队的总开关。已知高压真空配电装置母线三相短路电流最大值为IK(3)=4.8kA,sf3x6X4.8 = 49.82MVA,6kV时高压真空配电装置的短路容量为(短路容量100MVA,应按其铭牌额定容量的一半进行效验:100/2=50 MVA49.82 MVA计算合格,可以使用。对于660V供电系统:I =一13一 - (I +z I )= 技 X (256.5 +174.2)牝 1.6AZ K22 - Kl Qe1 e28.7 X 40其中:1.3可靠系数;Kb变压器的变压比;(660V 的 Kb1=6/0.698.7)OKL一高压真空配电装置电流
14、互感器的变流比:Kl=200/5=40oIQe该变电所供最大容量电机起动电流; Ie其余电机额定电流之和;根据以上计算值取保护器额定电流工作值为2Ao2.2.2掘进机用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线 的工作电流。I = 一 = 240.7牝23.2(A)选用50/5高压真空配电装置n U 3 X 6N选用一台PBG-200/10 (6) Y型,额定电压为6kV,额定电流为200A的高压真空配电柜(真空断路器柜)作为该掘进机开关。已知高压真空配电装置母线三相短路电流最大值为IK=4.8kA,S 有方x6X4.8 = 49.82MVA,6kV时高压真空配电装置的短路容量为 (短路容量
15、100MVA,应按其铭牌额定容量的一半进行效验:100/2=50 MVA49.82 MVA计算合格,可以使用。对于1140V供电系统:I =一1.3-(I + I ) = -1 x 839.7 牝 5.5 AZ K22 - KlQe1e25 X 40其中:1.3可靠系数;Kb变压器的变压比;(1140V的Kb1=6/1.2=5)。KL一高压真空配电装置电流互感器的变流比:Kl=200/5=40oIQe该变电所供最大容量电机起动电流; Ie其余电机额定电流之和;根据以上计算值取保护器额定电流工作值为6Ao2.2.3风机专用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线 的工作电流。I = = 22
16、 牝 6.98(A)n 3 UN 是x 6 50(A)对于供电系统变压器二次电流计算:I =一1-(I + I ) = 1.3 x (216 + 36)俐 0.94AZ K22 - KlQe1e28.7 X 40根据以上计算值取保护器额定电流工作值为1Ao2.3馈电开关的选择2.3.1掘进机用馈电开关选择:其长时工作电流I;的计算(I;正常负荷情况下,总的持续工作电流):Ig=S/( J3 X Ue X cose )=154.7/1.732 X 1.2 X 0.65 114.5(A)根据该系统负荷正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况,选择KBZ-400型馈电开关一台,电压等级为11
17、40V,额定电流为400A满足要求。2.3.2 3802两掘进巷馈电开关选择:由于两巷所用设备基本相同所以计算一个巷即可。3802,皮带掘进 巷有耙斗机电机、刮板机电机、潜水泵电机、绞车电机、探水钻、煤电 钻等负荷其长时工作电流I;的计算(。正常负荷情况下,总的持续工作电流):40S= PJ= 96 x +乂 拓 WA . 86.2WAN cos中 S0.65Ig=S/(j3 x U x cose )=86.2/1.732X0.69X0.650110.9(A)根据该系统负荷正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况,皮带掘进巷选择KBZ-400型馈电开关一台,电压等级为660V,额定电流
18、为400A。材料掘进巷选择KBZ-200型馈电开关一台,电压等级为660V,额定电流为200A满足要求。2.3.3风机的馈电开关选择该系统负荷长时工作电流I的计算:Ig=P(q XUeXcos 巾)=2X15/J3 X0.66X0.65=40.4(A)根据空压机正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况,选择KBZ-200/1.2(0.69)型馈电开关一台,作为风机的馈电开关,电 压等级为660V,额定电流为200A。满足要求。2.4磁力起动器的选择2.4.1耙斗机、刮板机、水泵、绞车等设备所用磁力起动器的选择:1、耙斗机电机磁力起动器的选择:耙斗机长时工作电流Ig的计算Ig=Pe/(方
19、xU Xcos)=18.5/1.732X0.69X0.65023.8(A)根据其长时工作电流并留有一定裕量,选择一台QBZ-80/0.69型 磁力起动器,作为耙斗机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定 电流为80A。满足要求。2、刮板机电机磁力起动器的选择刮板运输机电机的长时工作电流Ig (正常负荷情况下,总的持续 工作电流)的计算Ig=Pe/(寸3 x U X cos )=40/1.732 X 0.69 X 0.65 o51.5(A)根据其长时工作电流,选择一台QBZ-200/0.69型磁力起动器, 作为刮板运输机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为 200A。满足要求。3
20、、水泵电机磁力起动器的选择水泵电机的长时工作电流Ig (正常负荷情况下,总的持续工作电 流)的计算Ig=Pe/(3x U Xcos )=4/1.732X 0.69 X 0.655.15(A)根据其长时工作电流,选择一台QBZ-80/0.69型磁力起动器,作 为刮板运输机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为80A。 满足要求。4、调度绞车电机磁力起动器的选择调度绞车电机的长时工作电流Ig (正常负荷情况下,总的持续工作电流)的计算Ig=Pe/3 x Ue x cose )=11.4/1.732X 0.69 X 0.65 14.7(A)根据其长时工作电流,选择一台QBZ-80ND/0.
21、69型磁力起动器, 作为刮板运输机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为 80A。满足要求。2.4.2其他装置的选择照明信号综合保护装置选择一台ZXZ-40/660MA型照明信号综合 保护装置,放置于该掘进巷道配电点,提供照明电源。煤电钻综合保护装置选择两台ZBZ-4.0/1140 (660) MA型,放置 于两掘进工作面。激光综合保护装置选择两台ZBZ-4.0/1140 (660) ZA型,放置于 两掘进工作面。三、供电电缆的选择根据我矿的实际情况及煤矿安全规程的要求,该掘进工作面的 高压进线用的干线电缆选择具有煤安标志的,满足煤矿井下使用的 MYJV32-6000型橡套电缆,对其
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