80705设计说明.docx
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80705设计说明
国阳二矿470水平七采区80705
工作面供电设计说明书
总工程师:
主任:
主任工程师:
设计:
审核:
设计单位:
二矿机电工区
接到通知时间:
2007年月日
提交时间:
2007年月日
资料编号:
目录
一、工作面概况:
2
二、80705工作面设备配备统计表:
3
三、供电系统的拟定:
4
四、变压器的选择:
5
五、电缆的选择及校验:
6
六、高压配电装置的选择、校验、整定:
10
七、短路电流计算:
13
八、低压开关及馈电开关的整定和校验:
13
九、接地系统:
15
十、照明信号:
16
十一、安全监控,闭锁联锁:
16
十二、施工要求:
16
一、工作面概况
工作面地表位于大南沟以南的山岭之中。
80705工作面东邻470水平七采区上山,南部为尚未掘进的80704工作面,西部为未采区,北部是已回采80706工作面。
工作面走向长1216米,倾斜长180米。
通风系统为一条进风巷两条回风巷,如图示。
工作面回采方式为低位放顶煤工作面。
截煤使用MGTY-300/700型电牵引采煤机,工作面设SGZ-764/630型工作溜、SGZ-764/630型后配溜分别将采煤机截煤和放顶落煤输送至SZZ-800/250型转载机,经转载机到SSJ-1000/160型二部顺槽带式输送机,通过SSJ-1000/2×160头部顺槽带式输送机至七采小井皮带后进入煤仓。
80705工作面6KV高压及进、回风660V动力电源均来自七采区配电室。
七采区配电室距80705工作面进风口80米,距80705工作面回风口100米,位于采区轨道巷和采区运输巷之间。
能可靠保证更多的生产机械供电,位置处于负荷中心,使低压供电距离更合理,保证供电质量而又节省电缆。
由于工作面为综合机械化采煤,其装机容量大及供电距离远,要求有足够的启动力矩,同时保证磁力启动器有足够的吸合力。
因此在转载机处设移动配电点(设备列车)。
二、80705工作面机电设备配备统计表
设备名称
规格型号
台数
Pe(KW)
Ue(V)
Ie(A)
IQ(A)
采煤机
MGTY700DW
1
700
1140
2×192.4+25+25
1058.2
工作溜
SGZ-764/630
1
630
1140
2×198
759.3
后配溜
SGZ-764/630
1
630
1140
2×198
759.3
转载溜
SZZ-800/250
1
250
1140
153
593
破碎机
PCM160
1
160
1140
100.5
552
顺槽头部皮带
SSJ-1000
1
2X160
660
2×184
1196
顺槽二部皮带
SSJ-1000
1
160
1140
116.8
759.2
乳化液泵
XRB-200/31.5
2
125
1140
81
486
加压泵
DPIB-32×10
1
37
660
40.4
282.8
无极绳绞车
JW-950/48
1
40
660
45
292.5
水泵
1
22
660
23
95
注水泵
1
30
660
34
238
信号照明
ZXZB-2.5
3
2.5
660
煤电钻
ZZ8L-2.5
2
2.5
660
回柱机
3
17
660
20
130
涨紧车
1
4
660
绞车
1
25
660
28
移动变压器
KBSGZY-800/6/1.2
2
移动变压器
KBSGZY-1250/6/1.2
2
移动变压器
KBSG-630/6/0.69
1
馈电开关
KJZ-1000/1140D
2
1140
馈电开关
KBZ-400/660
2
660
馈电开关
KDZ-630/660
1
660
软启动器
QJZ-400/660R
2
660
软启动器
QJZ-400/1140R
1
1140
磁力启动器
QBZ-80
4
660
磁力启动器
QBZ-80N
5
660
组合开关
QJZ-4X315/1140
2
1140
双速开关
QJZ-400/1140S
2
1140
照明
8SF8400
12
支架
ZF-4400
120
三、供电系统的拟定:
80705工作面高压电源均来自80705配电室。
1、进风设设备列车一趟,电源由80705配电室输出两趟UGSP高压电缆提供,其中一趟UGSP高压电缆经移动变电站变为1140伏满足工作溜、后配溜的动力电源要求。
(如下图示)
1号系统
2、另一趟UGSP高压电缆经移动变电站变为1140伏满足采煤机、转载溜、破碎机、乳化液泵的动力电源要求。
(如下图示)
2号系统
3、80705配电室输出一趟UGSP高压电缆提供,经630KVA变压器变为660伏电压满足顺槽皮带的动力电源及80705工作面进、回风660伏系统要求。
(如下图示)
3号系统
四、变压器的选择
(一)、80705工作面设备列车两趟6KV/1.2V系统变压器的选择:
A、工作面进风设备列车装设的1号6/1.2KV变压器的选择:
负荷统计:
1、工作溜2×315KW。
2、后配溜2×315KW。
∑Pe=2×2×315=1260KW
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×315/1260=0.6
功率因数的选择:
COSφ的选取查《煤矿供电》表1-6取COSφ=0.6
变压器容量的选择:
S=Kx∑Pe/COSφ=0.6×1260/0.6=1260KW
由计算并根据现有设备选KSGZY-1250/6/1.2两台并列运行供电。
B、工作面进风设备列车装设的2号6/1.2KV变压器的选择:
负荷统计:
1、转载机250KW。
2、破碎机160KW。
3、乳化液泵2×125KW。
4、采煤机700KW。
5、二部胶带运输机160KW。
∑Pe=250+160+125+700+160=1395KW
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×315/1395=0.56
功率因数的选择:
COSφ的选取查《煤矿供电》表1-6取COSφ=0.6
变压器容量的选择:
S=Kx∑Pe/COSφ=0.56×1165/0.6=1087KW
由计算并根据现有设备选KSGZY-800/6/1.2两台并联运行供电。
(二)、80705工作面头部顺槽皮带及进风、回风660V系统设备变压器选择。
负荷统计:
顺槽皮带2×160KW。
2、进、回风负荷2×4+2×2.5+22+3×17+2×1.2+30+40+37=159.4KW
∑Pe=2×160+2×4+2×2.5+22+3×17+2×1.2+30+40+37=515.4KW
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×160/515.4=0.6
功率因数的选择:
COSφ的选取查《煤矿供电》表1-6取COSφ=0.58
变压器容量的选择:
S=Kx∑Pe/COSφ=0.58×515.4/0.6=500KW
由计算并根据现有设备选KSGZY-500/6/1.2-台供电运行。
所选变压器技术参数如下:
型号
额定
容量KVA
额定电压
(V)
额定电流
(A)
损耗
(W)
阻抗电压(%)
每相线圈阻抗
(Ω)
一次
二次
一次
二次
空载
短路
Ud
Z
X
R
KBSGZY-1250/6
1250
6000
1200
120
601
3200
7200
4
0.0461
0.0456
0.0066
KBSGZY-800/6
800
6000
1200
77
384.9
2550
6000
6
0.1080
0.1072
0.0135
KBSGZY-500/6
315
6000
690
48.1
416.6
2100
3550
4.5
0.0432
0.0427
0.0068
五、电缆的选择及校验:
原则:
1、电缆实际流过的长时电流必须小于或等于电缆允许的载流量;
2、正常工作时,电缆网络的实际电压损失必须小于或等于网络允许的电压损失;
3、距电源最远、容量最大的电动机启动时,应保证电动机端电压不低于该设备允许的最小启动电压和保证磁力启动器有足够的吸合电压;
4、橡套电缆经常移动,应满足机械强度要求的最小截面;
5、电缆在短路事故时,应具有足够的热稳定性;
A、高压电缆的选择:
原则:
根据电缆的实际长时最大工作电流Igmax必须小于或等于电缆允许的载流量Iy;
一、供1号系统的高压电缆:
负荷统计1、工作溜630KW、2、后配溜630KW∑Pe=630+630=1260KWKX=0.4+0.6×315/1260=0.55
∑Ie=400+400=800AIgmax=KX∑Ie/5=0.55×800A/5=88A
选择UGSP3×35mm2型电缆,其长时允许电流为148A大于88A,符合要求。
高开的过载长延时保护电流整定值按实际负载电流整定,并且整定电流值不大于148A,从而形成对所选高压电缆保护。
二、供2号系统的高压电缆:
负荷统计1、采煤机700KW、400A2、转载机250KW、170A3、破碎机160KW、116A4、二部皮带160KW、120A5、乳化液泵132KW、80A
KX=0.4+0.6×300÷1402=0.53∑Ie=400+170+116+120+80=886A
Imax=KX∑Ie÷5=0.53×886A/5=94A
选择UGSP3×35mm2型电缆,长时允许电流为148A大于94A,符合要求。
高开的过载长延时保护电流整定值按实际负载电流整定,并且整定电流值不大于148A。
从而形成对所选高压电缆保护。
三、供3号系统的高压电缆:
负荷统计:
头部皮带2×160KW、2×180A其余回进、风设备198KW、217AKX=0.4+0.6×160÷518=0.59∑Ie=360+217=577A
Imax=KX∑Ie÷8.7=0.59×577A/8.7=38A
选择UGSP3×35mm2型电缆的长时允许电流为148A大于38A,符合要求。
高开的过载长延时保护电流整定值按实际负载电流整定,并且整定电流值不大于148A。
从而形成对所选高压电缆保护。
B、低压电缆的选择:
一、电缆干线的选择
原则:
电缆实际流过的长时电流必须小于或等于电缆允许的载流量;橡套电缆经常移动,应满足机械强度要求的最小截面。
1、(1号系统)KBSGZY-1250/6/1.2移变供工作溜电缆干线:
工作溜两台电机额定电流∑Ie=420A选择两条UGSP3×70mm2型电缆,长时允许电流为2×215A大于420A,符合要求。
2、(1号系统)KBSGZY-1250/6/1.2移变供后配溜电缆干线:
后配溜两台电机额定电流∑Ie=420A选择两条UGSP3×70mm2型电缆的长,允许电流为2×215A大于420A,符合要求。
3、(2号系统)KBSGZY-800/6/1.2×2移变供转载机、破碎机、乳泵、采煤机、二部皮带电缆干线:
电机额定电流和∑Ie=810A选择四条UGSP3×70mm2型电缆,长时允许电流为4×215A大于810A,符合要求。
4、(3号系统)KBSGZY-500/6/0.69移变供进风电缆干线:
电机额定电流和∑Ie=207A选择一条U3×70mm2型电缆,长时允许电流为215A大于207A,符合要求。
5、(3号系统)KBSGZY-500/6/0.69移变供回风电缆干线:
电机额定电流和∑Ie=210A选择一条U3×70mm2型电缆,其长时允许电流为215A大于210A,符合要求。
二、电缆支线的选择
原则:
电缆实际流过的长时电流必须小于或等于电缆允许的载流量;橡套电缆经常移动,应满足机械强度要求的最小截面。
1、供采煤机电源的电缆:
设备列车至工作溜机尾约280米L=1.1×280=310米
采煤机额定电流Ie=420A选取两条UCPQ3×702-310米两条电缆
2、供工作溜电源的电缆:
机头:
设备列车至前工作溜机头100米L=1.1×100=110米
前工作溜机头高速额定电流Ie=200A选取UPQ3×702-110米电缆
前工作溜机头低速额定电流Ie=120A选取UPQ3×502-110米电缆
机尾:
设备列车至前工作溜机尾280米L=1.1×280=310米
前工作溜机尾高速额定电流Ie=200A选取UPQ3×702-310米电缆
前工作溜机尾低速额定电流Ie=120A选取UPQ3×502-310米电缆
3、供后配溜电源的电缆:
机头:
设备列车至后配溜机头100米L=1.1×100=110米
后配溜机头高速额定电流Ie=200A选取UPQ3×702-110米电缆
后配溜机头低速额定电流Ie=120A选取UPQ3×352-110米电缆
机尾:
设备列车至后配溜机尾280米L=1.1×280=310米
后配溜机尾高速额定电流Ie=200A选取UPQ3×702-310米电缆
后配溜机尾低速额定电流Ie=120A选取UPQ3×502-310米电缆
4、供转载机电源的电缆:
设备列车至转载机70米L=1.1×70=77米
转载机高速额定电流Ie=150A选取UPQ3×502-80米电缆
转载机低速额定电流Ie=80A选取UPQ3×502-80米电缆
5、供破碎机电源的电缆:
设备列车至破碎机70米L=1.1×70=77米
破碎机额定电流Ie=120A选取UPQ3×352-80米电缆
6、供乳化液泵支线的电缆:
设备列车至乳化液泵10米L=1.1×10=12米
乳化液泵额定电流Ie=80.4A选取UPQ3×352-10米电缆
7、供顺槽皮带支线的电缆
槽皮带至控制开关10米L=1.1×10=12米
顺槽皮带额定电流Ie=2×180A选取UPQ3×702-16米两趟电缆
8、回、进风各负荷电缆的支线均选取UPQ3×352电缆。
C、按正常允许电压损失校验电缆截面:
原则:
为了保证电机的正常运行,电机的端电压不得低于额定电压的95%即△Ugy<=63V
1、对回风最远点进行校验:
△Ugy=(∑PeKxLg103)/(DUeSg)=(311×10+151×100+108×200+68×5+65.5×500+43.5×200+19.5×400+2.5×12)0.5×103/(42.5×0.69×70)=44V<=63V
满足要求
回风其余各点通过校验均满足要求
2、对进风最远点进行校验:
△Ugy=(∑PeKxLg103)/(DUeSg)=(207×80+47×10+43×200+40.5×700+36.5×380+19.5×50+2.5×12)0.5×103/(42.5×0.69×50)=35V<=63V满足要求,进风其余各点通过校验均满足要求。
3、工作面负荷最大进行校验:
(后配溜后电机点)
△Ugy=(∑PeKxLg103)/(DUeSg)=(2.5×1260+315×310)0.8×103/(42.5×1.2×70)=23V<=117V满足要求
工作面其余各点通过校验均满足要求
4、工作面负荷最远点进行校验:
(二部皮带电机点)
△Ugy=(∑PeKxLg103)/(DUeSg)=(2.5×1260+160×380)103/(42.5×1.2×70)=18V<=117V满足要求
工作面其余各点通过校验均满足要求
六、高压配电开关装置的选择、校验、整定:
A、高压开关的选择及过负荷整定:
原则:
高压开关的选择可按所带变压器的一次电流或一次实际电流选定。
1、控制设备列车1号系统高开的选择:
KBSGZY-1250/6/1.2二次:
额定电压1200V额定电流Ie2=601A
Ie1=120A∑Ie1=2×120=240A
选BGP9L-6AK-300A即可。
过负荷整定IZe=0.6Ie
2、控制设备列车2号系统高开的选择:
KBSGZY-800/6/1.2二次:
额定电压1200V额定电流Ie2=384.9A
Ie1=77A∑Ie1=2×77=154A
选BGP9L-6AK-300A即可。
过负荷整定IZe=0.5Ie
3、控制3号系统高开的选择:
KBSGZY-500/6/0.69:
二次:
额定电压1200V额定电流Ie2=416.6A∑Ie1=48.1
选BGP9L-6AK-100A即可。
过负荷整定IZe=0.4Ie
高开选择结果表:
型号
额定电流
A
开断电流
KA
断流容量
MVA
极限通过电流KA
额定热稳定电流KA
BGP9L-6AK
300
12.5
100
17
12.5
BGP9L-6AK
100
12.5
100
17
12.5
B、高压开关的校验:
1、首先进行辅助计算:
80705工作面供电系统:
由桃南降压站通过两趟ZQP20-2402-2200m高压电缆供给470牵引配配电室,470牵引配配电室经一趟ZR-YJLV23-1502-771M+(1202)2483M、一趟ZR-YJLV22-1502-795M+(1202)2991M高压电缆供给七采区配电室,七采区配电室通过两趟UGSP-352-1400M高压电缆供给80705设备列车。
桃南降压站的短路容量为:
10.73KA。
电源电抗:
XK=UP2/Sd=6.3/1.732×1.15×10.73=0.295Ω
线路:
桃南降压站:
2402-2200m,470牵引配配电室:
1502-795M+(1202)2991M高压电缆供给七采区配电室。
线路全长5985
线路电抗:
XL=5.985×0.06=0.3591Ω
线路电阻:
RL=0.089×1.1+(0.771×0.143+2.483×0.179+0.795×0.143+0.179×2.991)/2=0.699792Ω
∑R=0.699792Ω∑X=0.3591Ω+0.5871Ω=0.9462Ω
总阻抗Z=√(∑X2+∑RL2)=1.1769Ω
三相短路电流Id(3)=Ue/1.732Z=3078A
两相短路电流Id
(2)=Ue/2Z=2676A
2、校验:
断流容量的校验Sek>=S"S"=√3UId(3)=√3×6×3.078=32MVA<50MVA
三台高开断流容量合格
动稳定校验:
imax>=icnicn=2.55Id(3)=2.55×3.078=7.8KA<12.5KA
三台高开动稳定合格
热稳定性校验:
IRW>=I∞√(tj/tm)=4.382√(0.2/10)=5.57KA<12.5KA
三台高热稳定性校验合格
C、高开的短路保护整定及校验:
1、带设备列车1号系统高开:
负荷电流Ie=800A
最大一台电机为160KW工作溜IQ=759.3A
n>=(IQ+Kx∑Ie)/kbIge=(759.3+600)/(5×300)=0.9064取1
Xx=0.295ΩR1=1.4×0.612=0.8568ΩX1=1.4×0.064=0.0896Kb=5
Xb=0.0456Rb=0.0066
∑R=0.8568/25+0.0066=0.040872Ω∑X=0.295+0.0896/25+0.0456=0.344Ω
总阻抗Z=√∑X2+∑RL2=√0.040872+0.3442=0.345Ω
两相短路电流Id
(2)=600/0.6378=1739A
三相短路电流Id(3)=1.15Id
(2)=2000A
灵敏度校验Id2/kbIz=2000/1500=1.5校验合格
2、带顺槽皮带及进、回风高开:
负荷电流Ie=700A最大一台电机为160KW胶带机IQ=1000A
n>=(IQ+Kx∑Ie)/kbIge=(1000+500)/(5×200)=1.5取2
灵敏度校验Id2/kbIz=4500/1500=3>1.5均合格
七、短路电流计算
本设计的短路电流计算是将各种电缆长度换算为U-502的电缆后,根据换算长度查《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》得到短路电流值,所选各电缆干线短路电流值如下表:
代号
短路点
换算长度(米)
短路电流(安)
d1
工作溜后电机处
260
4600
d2
二部皮带开关处
380
3364
d3
进风信号综保处
240
2716
d4
进风最远点煤电钻处
1050
701
d5
回风分段保护开关处
240
2716
d6
回风最远点煤电钻处
1050
701
d7
1250KVA移变二次侧
5
6407
d8
800KVA移变二次侧
5
6300
八、各负荷开关及馈电开关的整定和校验
1、控制660V系统总开关KDZ-6300/660
IQ+KX∑Ie=1100+0.8×355=1400A取1800A
灵敏度校验I
(2)d/Iz=2716/1800=1.6>1.5满足灵敏度短路整定为Izd=1800=3Ie
实际负荷Ie=300A过流整定为Ize=0.8Ie
2、控制进风660V系统分段保护开关KBZ-400/660
IQ+KX∑Ie=130+(20+20)=170A取400A
灵敏度校验I
(2)d/Iz=701/400=1.8>1.5满足灵敏度整定为Izd=Ie
实际负荷Ie=66A过流整定为Ize=0.1Ie
3、控制回风660V系统分段保护开关KBZ-400/660
IQ+KX∑Ie=292.5+100A=392.5取400A
灵敏度校验I
(2)d/Iz=701/400=1.8>1.5满足灵敏度短路整定为Izd=Ie
实际负荷Ie=145A过流整定为Ize=0.36Ie
4、控制轨道巷660V系统分段保护开关KBZ-400/660
IQ+KX∑Ie=292.5+35A=327.5取328A
灵敏度校验I
(2)d/Iz=1453/328=4.4>1.5满足灵敏度短路整定为Izd=328A=0.82Ie
实际负荷Ie=80A过流整定为Ize=0.2Ie
5、1#KJZ-1000/1140馈电开关
IQ+KX∑Ie=1141+600=1741A取1800A
灵敏度校验I
(2)d/Iz=3284/1800=1.8>1.5满足灵敏度短路整定为Izd=1800A
实际负荷Ie=780A过流整定为Ize=700A
6、2#KJZ-1000/1140馈电开关
IQ+KX∑Ie=994+0.8×(100+80+380)=1442A取1500A
灵敏度校验I(2
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