综采工作面供电系统设计Word格式文档下载.docx
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7
乳化液泵站
BRW400/31.5
250
500
8
喷雾泵
WPB160/6.3
45
90
660
9
连续牵引车
SQ-1200/110
风巷
10
回柱绞车
JH-14
14
13
潜水泵
5.5
3
16.5
16
22
17
信号、照明
18
煤电钻
1.2
2901
三、移动变电站选型计算
1、综采工作面需用系数:
Kr=0.4+0.6×
Pmax/ΣPN;
Pmax――机组最大一台电动机的额定功率;
ΣPN――参加计算的所有电动机的额定功率之和;
2、移动变电站负荷计算:
S=ΣPN·
Kr/COSф
COSф――功率因数,对综采工作面取COSф=0.7
S――移动电站视在功率KVA
采煤机组:
采煤机组移动变电站所带负荷为采煤机左、右截割部电动机300kw,一)、采煤机行走部电动机90kw,破碎机电动机160kw。
ΣPN=2×
300+90+110+160=960(kw) ;
Kr=0.4+0.6×
300/960=0.586 ;
S=960×
0.586/0.7=803.7(kvA) ;
∴采煤机组选用一台1000kvA移动变电站。
二)、刮板机组:
刮板机组移动变电站所带负荷为刮板机机头、机尾电动机315kw。
ΣPN=2×
315=630(kw) ;
Kr=0.4+0.6×
315/630=0.7 ;
S=630×
0.7/0.7=630(kvA) ;
∴ 刮板机组选用一台630kvA移动变电站。
三)、皮带机组:
皮带机组移动变电站所带负荷为11.4kw调度绞车2部;
37kw水泵1台;
皮带160kw电动机2台;
喷雾泵电动机45kw2台;
皮带7.5kw张紧绞车2部。
ΣPN=11.4×
2+37+160×
2+45×
2+7.5×
2=484.8(kw) ;
Kr=0.4+0.6×
160/484.8=0.60;
S=466×
0.6/0.7=406(kvA) ;
∴皮带机组选用一台500kvA移动变电站。
四)、乳化泵:
乳化泵移动变电站所带负荷为250Kw乳化泵2台。
ΣPN=250×
2=500KW
250/500=0.7;
Sbj=500×
0.7/0.7=500(kvA) ;
∴根据计算数据和实际情况,乳化泵机组选用一台630kvA移动变电站。
二、电气设备电源、负荷电缆选型计算
因为电缆线路的电抗值与其电阻相比很小,可忽略不计,以下算均以忽略电缆电抗为准。
四、高压电缆选型计算
1、按经济电流密度选择导线截面
Amin=IN/nJ
IN――电缆通过的最大持续电流;
n――低压侧同时运行的电缆根数;
J――年运行3000-5000小时的电缆电流经济密度取J=2.25;
2、按持续允许电流校验电缆截面:
KIp≥IN ;
K――不同环境温度下电缆载流量校正系数;
Ip――25℃时电缆允许载流量;
IN=Kf∑Ie――通过电缆的最大持续电流;
Kf――负荷系数,取Kf=0.85
3、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面:
Iss=I(3)=3-1/2Ss/Uav=3-1/2Uav/R
Iss,I(3)――三相短路电流稳态值,A ;
Ss=100MVA――6kv电网额定短路容量;
Uav――电网平均电压,1140V-1200V,660V-690V;
电缆最小截面:
Amin=0.837I(3)/C
C――导线材料热稳定系数,铜芯橡皮绝缘电缆C=145 ;
0.837=ti1/2――短路电流假想作用时间=继电保护动作时间(0.5S)+断路器跳闸时间(0.2S);
一)、移动变电站电源线:
初步确定移动变电站电源线采用
其25℃时的安全载流量Ip=173A ;
1)按经济电流密度选择导线截面:
Amin=IN/nJ=(96.5×
2+86.6)/(3×
2.25)
=41.4mm2<50mm2
所选电缆截面合适。
2)按持续允许电流选择电缆截面:
IN=Kf∑Ie
=0.85×
(187.5×
2+156.3×
2+56.3+68.7+100.5)/(6.3/1.2)
+0.85×
320/(6.3/0.69)
=176.2(A)
1.09×
173=188.57>176.2
按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面:
Iss=I(3)=3-1/2Uav/R
=6.3/(31/2×
0.522×
1.4)=5.1(kA)
Amin=0.837I(3)/C
=0.837×
5100/145
=29.4mm2<50mm2
∴ 所选电缆截面合适。
五、低压电缆选型计算
1、按持续允许电流选择电缆截面:
K――不同环境温度下电缆载流量校正系数;
Ip――25℃时电缆允许载流量;
IN=Kf∑Ie――通过电缆的最大持续电流;
Kf――负荷系数,取Kf=Kr
2、按允许电压损失校验电缆截面:
线路电压损失:
ΔU=PR/UN=PR0L/UN=31/2INRCOSф;
P――电缆输送的有功功率,kw ;
R0――单位长度电缆的电阻,Ω/km ;
L――电缆长度,km ;
UN――电网额定电压,kv ;
3、按所需电缆最小截面校验:
:
Amin=Kr·
ΣPN·
L/(UNΔUυ)
υ――导线芯线电导率,铜芯线υ=44.3m/(Ωmm2);
4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面:
Iss=I(3)=3-1/2Ss/Uav=3-1/2Uav/R
电缆最小截面:
Amin=0.837I(3)/C
0.837=ti1/2――短路电流假想作用时间=继电保护动作时间(0.5S)+断路器跳闸时间(0.2S);
一)、采煤机组电源线:
1、按持续允许电流选择电缆截面:
℃时的安全载流量Ip=273A ;
IN=(187.5+56.3+69)×
0.586
=183.3A<273A
∴ 所选电缆截面合适。
2、按允许电压损失校验电缆截面:
P=2×
300+90+110=800(kw) ;
R0=0.195Ω/km
ΔU=PR0L/UN
=800×
0.195×
0.20/1.2
=26(V)<60V
3、按所需电缆最小截面校验:
Amin=Kr·
=0.625×
800×
250/(1.2×
44.3×
26)
=90.4(mm2)<95mm2
I(3)=3-1/2Uav/R
=3-1/2×
1200/(0.195×
0.25)=14.2(kA)
Amin=0.837I(3)/C
14200/145
=82mm2<95mm2
所选电缆截面合适。
二)、采煤机负荷线:
按右电机负荷选择电缆。
1、按持续允许电流选择电缆截面:
初步确定采煤机右电机负荷线采用
其25℃时的安全载流量Ip=215A ;
IN=0.586×
187.5=109A
∵ 1.09×
215=234.35A>109A
∴ 所选电缆截面合适。
P=300+90=390(kw) ;
R0=0.293Ω/km
ΔU=PR0L/UN
=390×
0.293×
0.26/1.2
=24.8(V)<60V
3、按所需电缆最小截面校验:
=0.586×
390×
260/(1.2×
24.8)
=45(mm2)<70mm2
1200/(0.293×
0.26)=9.097(kA)
9097/145=52.5mm2<70mm2
所选电缆截面合适。
三)、刮板机组电源线:
1、按持续允许电流选择电缆截面:
矿用橡套电缆,其25℃时的安全载流量Ip=273A ;
IN=0.64×
197×
2=252A
1.13×
273=308.5A>252A
=630×
0.25/1.2
=25.6(V)<60V
=0.64×
630×
32)
=59.3(mm2)<95mm2
14200/145=82mm2<95mm2
四)、刮板机负荷线:
初步确定刮板机负荷线采用
197=126A
215=234.4A>126A
P=315(kw) ;
R0=0.293Ω/km
ΔU=PR0L/UN
=315×
=19.95(V)<60V
315×
19.95)
=48.3(mm2)<70mm2
0.26)=9.09(kA)
9090/145=52.4mm2<70mm
五)、破碎机负荷线
初步确定破碎机负荷线采用
69=40.3A
173=188.6A>40.3A
P=110(kw) ;
R0=0.416Ω/km
=110×
0.416×
0.08/1.2
=3.05(V)<60V
=0.625×
110×
80/(1.2×
3.05)
=34.7(mm2)<50mm2
六)、转载机负荷线:
初步确定转载机负荷线采用
99.7=58.6A
173=188.6A>58.6A
P=160(kw) ;
ΔU=PR0L/UN=160×
0.03/1.2=1.67(V)<60V
160×
30/(1.2×
1.67)
=34.6(mm2)<50mm2
七)、皮带机组电源线:
橡套电缆,
ΣIN=0.6×
184=110.4A
215=234.4A>110.4A
2.按允许电压损失校验电缆截面:
ΣIN=227.8A
R0=0.267Ω/km
ΔU=31/2INRCOSф=31/2×
227.8×
0.267×
0.8×
0.7=50.4V<60V
=0.6×
268×
800/(1.2×
50.4)
=44.8(mm2)<70mm2
4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面
I(3)=3-1/2Uav/R
1200/(0.267×
0.8)=3.3(kA)
3300/145=19mm2<70mm2
六、开关整定值计算
一)、开关整定计算
1、机巷25kw绞车QC83-80N开关整定
绞车型号JD-25
额定电流27.9A
采用熔体保护
根据式Ire≧Iqe/2.5=27.9×
5÷
2.5=55A,取Ire=60A
机巷JD-25绞车短路保护选用60A保险丝
Ire――熔体的额定电流
Iqe――电机启动电流(一般取额定电流的4-7倍)
1.8~2.5--电机启动时保证熔体不熔断的系数
2、机巷11.4kw绞车QC83-80N开关整定
绞车型号JD-11.4
额定电流13.7A
据式Ire≧Iqe/2.5=13.7×
2=27.4A,取Ire=30A
机巷JD-11.4绞车短路保护选用30A保险丝
3、胶带输送机QJZ-300开关保护整定
胶带输送机电机型号YSB-160,额定电流174.1A
因QJZ-300开关保护采用电子插件,所以整定值应为
Idz≦Ie=174.1
取Igz=170A
所以该开关整定值为170A
同上所述
4、采煤机左电机功率为300Kw,额定电流188.7A,则采煤机控制开关QJZ-315
动作电流整定值为Igz=190A.
5、采煤机右电机开关所带负荷为截割电机300kw,油泵电机为90Kw,
所以右电机开关整定值Igz≦188.7+56.3=245A,取Igz=240A
6、刮板机电机功率315Kw,额定电流192A,则刮板机控制开关QJZ-300动作电流整定值为Idz=190A.
7、转载机电机功率为160Kw,额定电流为97.5A,则转载机控制开关QJZ-315动作电流整定值为90A.
8、破碎机电机功率为110Kw,额定电流69A,则破碎机控制开关QJZ-300动作电流整定值为70A;
9、乳化泵电机功率为250Kw,额定电流147.6A,则乳化泵控制开关QJZ-315动作电流整定值为150A;
10、喷雾泵电机功率为45Kw,额定电流52A,则喷雾泵控开关BQD5-200动作电流为55A。
二)、馈电开关整定值
馈电开关的整定按照所带负荷的最大起动电流计算,以馈电最远端两相最小短路电流校验,最远端最小两相短路电流必须大于馈电整定值的1.5倍,以保证保护装置可靠动作。
两相短路电流采用图表法计算,将实际使用电缆的截面长度换算为标准电缆截面为50mm2的电缆长度,低压不同截面的电缆换算系数如下:
电缆截面/mm2
25
35
50
70
95
换算系数
11.97
8.11
4.75
3.01
1.91
1.37
1.00
0.73
0.53
1、1号馈电开关整定值
1号馈电开关所带负荷如图示
Idz=Imqe+∑Ie
=147.6×
6+147.6=1033.2A
整定1号KBZ-400馈电开关动作电流为1200A
灵敏度校验
由图看出,1号开关保护最末端为d1,d1点电缆换算长度为
LH=(0.004+0.004+0.05)×
0.53+0.035×
0.73=0.056
根据式Idmin=Ue/(2LhZ)
=1140÷
(2×
0.056×
0.388)=27614A
KL=Idmin/Idz
=27614÷
1200
=23>1.5(合格)
2、2号馈电开关整定值
2号馈电开关所带负荷如图示
Idz=Imqe=192×
6=1152A
整定2号KBZ-400馈电开关动作电流为1200A
由图看出,2号开关保护最末端为d2点,d2点电缆换算长度为:
LH=(0.005+0.006+0.06+0.2)×
0.53+0.25×
0.73=0.3km
=1200÷
0.3×
0.388)=5154A
=5154÷
=4.3>1.5(合格)
3、3号馈电开关整定
该开关所带负荷如图示
Idz=Imqe+∑Ie=188.7×
6+69=1201.1A
整定3号KBZ-400馈电开关动作电流为1200A
由图看出,3号开关保护最末端为d3,d3点电缆换算长度为
LH=(0.2+0.008+0.01)×
0.73=0.3km
0.388)=5154.6A
=5154.6÷
4、4号馈电开关整定
Idz=Imqe=188.7×
6=1132A
整定4号KBZ-400馈电开关动作电流为1200A
由图看出,4号馈电开关保护最末端为d4,d4点短路电流与d3点基本相同,则
4号馈电开关灵敏度符合要求。
5、5号馈电开关整定
5号馈电所带负荷如图所示:
Idz=Imqe+∑Ie=1044.6+9.1+4.6=1058.3
整定5号KBZ—400馈电开关动作电流为1200A
由图看出,5号开关保护最末端为d5,D5点电缆换算长度为:
LH=(0.06+0.2+0.003)×
0.73+(0.003+0.06)×
3.01+0.004×
11.7
=0.2+0.09+0.047=0.377
根据式
Idmin=Ue/(2LhZ)
=690÷
0.377×
0.388)
=2358.6A
=2358.6/1200
=1.97>1.5(合格)
6、7号馈电开关整定
7号馈电所带负荷如图所示:
Idz=Imqe+∑Ie
=100.5×
6+13.7=616.7A
整定7号KBZ—400馈电开关动作电流为800A
校验:
6号馈电保护末端为d7点,该点电缆换算长度为
LH=(0.004+0.16)×
0.73+(0.004+0.18)×
3.01=0.67Km
最小两相短路电流为
Idmin=Ue/(2LhZ)
0.67×
0.388)=1327A
KL=Idmin/Id
=1327÷
800=1.6>1.5(合格)
7、6号馈电开关整定
6号馈电所带负荷如图所示:
6号馈电相对于7号馈电负荷增加不大,但6号馈电做为7号馈电的后备保护,其整定值必须大于5号馈电整定值的1.2倍,则整定值为800×
1.2=960A,则6号馈电整定值为1200A。
6号馈电保护末端为d6点,该点电缆换算长度为
LH=(0.1+0.095+0.135+0.1+0.1+0.003)×
0.73=0.39Km
最小两相
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