1503回风顺槽供电设计.docx
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1503回风顺槽供电设计
150310回风顺槽掘进工作面
供电设计报告
敬请李工批评指导
编制日期:
2013年11月30日
设计人:
川煤项目部李喜利
审核:
编制单位:
阳泉荫营煤矿四监区
机电部:
机电矿长:
一、供电系统简介………………………………………………1
二、设备选型校核………………………………………………4
(一)变压器的选择……………………………………………4
(二)电缆的选择及校验原则…………………………………5
A低压动力电缆的选择…………………………………6
B高压动力电缆的选择…………………………………3
C按正常运行条件校验电缆截面………………………13
(三)高压配电装置的选择、校验、整定…………………14
A高、低压开关的选择及整定…………………………15
B短路电流计算…………………………………………18
三、接地系统…………………………………………………23
四、通讯系统…………………………………………………24
五、漏电保护措施……………………………………………24
附图:
150310回风顺槽掘进工作面供电系统图……………26
150310回风顺槽掘进工作面供电系统设计
1.供电系统简介:
1.荫营煤矿150310回风顺槽掘进工作面设计长度1018米,采用一部DSJ65/20/2X22(SJ-44II)皮带机,一部SGB620-40T刮板运输机作为固定式运输系统,使用EBZ160TY综掘机掘进。
2、150310回风顺槽工作面安装配套探水钻一台、潜水泵二台(一用一备)、乳化泵一台、液压锚杆钻机一台、有大油泵一台、张拉油泵一台这些设备随着掘进巷道长度的增加跟着向前移动。
3、在150310三材料道上车场设配电点,安装2台KBSGZY型移动变电站为掘进工作面提供掘进动力电源,配电点移动变电站由1503二配PJG—6Y型高压配电装置通过一趟MYPTJ3×95—460m高压电缆供电。
4、配电点一台KBSGZY—630/6/1.2型移动变电站,主要向回风及尾巷两个掘进机供电,另一台KBSGZY—1000/6/0.69型移动变电站,主要向回风及尾巷皮带机、刮板运输机、大油泵、张拉油泵、探水钻、潜水泵、乳化泵、液压锚杆钻机等设备供电。
5、回风顺槽掘进工作面局部通风机由1503第二配电室KBSG-200/6/0.69KV专用变压器,2台KBZ-400型馈电及一趟MYP3×50+1x25专用电缆供电。
150310回风顺槽掘进工作面设备总计容量430.5KW(见下表)
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
装机容量
电压等级
备注
1
皮带机
DSJ65/20/2X22
台
1
44KW
660V
2
张紧绞车电机
台
1
7.5KW
660V
3
刮板运输机
SGB620-40T
台
1
55KW
660V
4
大油泵
台
1
15KW
660V
5
小油泵
台
1
5KW
660V
6
探水钻机
ZYJ-500/180
台
1
11KW
660V
7
潜水泵
BQW50-50-13/N
台
2
13KW
660V
备用一台
8
乳化泵
BRW40/20.
台
1
15KW
660V
一泵一箱
9
液压锚杆钻机
台
1
15KW
660V
累计
180.5KW
10
掘进机
EBZ160TY
台
1
250KW
1140V
11
通风机
FBDNg63/2*18.5KW
台
2
74KW
660V
二、设备选型校核:
(一)变压器的选择:
1、150310回风顺槽动力(电压等级660V)变压器的选择:
负荷统计:
皮带机2×22KW、张紧绞车7.5KW、刮板输送机55KW、大油泵15KW、小油泵5KW、探水钻机11KW、潜水泵13KW、乳化泵15KW、液压锚杆钻机15KW。
需用系数的选择:
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=2X22+7.5+55+15+5+11+13+15+15=180.5kw
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×55/180.5=0.58
式中:
Pma—参加计算的最大电动机功率,55KW。
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,180.5KW。
功率因数的选择:
COSΦ的选取查《煤矿供电手册》取COSΦ=0.7
变压器容量的选择:
SB=KxΣpe/cosφ=0.58×180.5/0.7=149.6KVA
式中:
Kx-需用系数.0.58
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,180.5KW。
COSΦ—查《煤矿供电》取0.7
根据计算选用KBSGZY-800/6/0.66KV干式变压器供电符合要求。
2.150310回风顺槽掘进机(电压等级1140V)变压器的选择。
负荷统计:
掘进机250KW
ΣPe=250KW
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×160/250=0.78
式中:
Pmax—参加计算的最大电动机功率,160KW。
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,250KW。
功率因数的选择:
COSΦ的选取查《煤矿供电手册》取COSΦ=0.7
变压器容量的选择:
SB=KxΣpe/cosφ=0.78×250/0.7=278.57KVA
式中:
Kx—需用系数.0.78
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,250KW。
COSΦ—查《煤矿供电》取0.7
根据计算选用KBSGZY-630/6/1.2KV干式变压器供电符合要求。
2、三专变压器的选择
负荷统计:
风机2×37KW
ΣPe=2×37=74KW
需用系数的选择:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×37/74=0.7
式中:
Pmax—参加计算的最大电动机功率,37KW。
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,74KW。
功率因数的选择:
COSΦ的选取查《煤矿供电》取COSΦ=0.7
变压器容量的选择:
SB=KXΣpe/cosφ=0.7×74/0.7=74KVA
式中:
Kx—需用系数.0.7
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,74KW。
COSΦ查—查《煤矿供电手册》取0.7
根据计算选用KBSG-200/6/0.66KV干式变压器共两台,一台备用。
(二)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设备允许的电压损失。
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、电缆在短路故障时,应具有足够的热稳定性。
附表二机械强度要求的电缆允许截面
设备名称
最小截面(mm2)
采掘机组
35--95
皮带运输机
16--35
刮板运输机
10---25
空压机
16--35
液压泵站
6---16
张拉泵站
4--6
调度绞车
4--6
信号
1.5—2.5
附表三各种橡套软电缆长期允许负荷电流
主芯线截面(mm2)
4
6
10
16
25
35
50
70
90
长时允许负荷A
36
46
64
85
113
138
173
215
264
A:
低压动力电缆的型号选择:
1.选择的低压电缆要符合﹝煤矿安全规程﹞,根据电压等级使用保护环境,机械的工作情况等确定电缆的型号。
向皮带机、张紧绞车、溜子、大油泵、小油泵、探水钻机、潜水泵、乳化泵、液压锚杆钻机、掘进机等供电干线选MPY型。
2.按长时最大负荷电流选择低压电缆截面,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。
660V三相电机的额定电流经验公式为:
Ie=功率(KW)×1.15
设备干线的选择;
1、供掘进机电源电缆(1.2kv)
电缆长度:
1503三材料到上车场配电点至掘进头;(配电点至回风巷口长度45m+巷道设计长度1018m)
L=(45+1018)×1.1=1169.3m取1170m
负荷统计:
掘进机250KW
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6电缆
选取一条MYP3×70+1×25mm2电缆
查表得知70mm2电缆长期运行的安全载流量为215A,满足需要,初选合格。
2、供皮带机、张紧绞车、溜子、乳化泵、探水钻机、液压锚杆钻机、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
皮带机44kw、张紧绞车7.5kw、溜子55KW、乳化泵15kw、探水钻机11kw、液压锚杆钻机15KW、大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
所带设备的额定功率之和
ΣPe=2X22+7.5+55+15+11+15+15+5+13=180.5KW
配电点至皮带开关45m
电缆长度:
L=1.1×45=50m
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×70+1×25mm2电缆
查表得知70mm2电缆长期运行的安全载流量为215A,满足需要,初选合格。
3、供皮带机的张紧绞车电源电缆选择(0.69KV):
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=7.5KW
皮带机开关至张紧绞车开关2m
电缆长度:
L=1.1×2=2.2m取3m
所带设备的额定电流之和
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6电缆
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
4、供溜子、乳化泵、探水钻机、液压锚杆钻机、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
溜子55KW、乳化泵15kw、探水钻机11kw、液压锚杆钻机15KW、大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
皮带机开关至溜子开关900m
电缆长度:
L=900×1.1=990m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=55+15+11+15+15+5+13=129kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×50+1×25mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知50mm2电缆长期运行的安全载流量为173A,满足需要,初选合格。
5、供乳化泵、探水钻机、液压锚杆钻机、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
乳化泵15kw、探水钻机11kw、液压锚杆钻机15KW、大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
溜子开关至乳化泵开关90m
电缆长度:
L=1.1×80=88m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=15+11+15+15+5+13=74kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×25+1×35mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知25mm2电缆长期运行的安全载流量为113A,满足需要,初选合格。
6、供探水钻机、液压锚杆钻机、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
探水钻机11kw、液压锚杆钻机15KW、大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
乳化泵开关至探水钻机开关2m
电缆长度:
L=2×1.1=2.2m取3m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=11+15+15+5+13=59kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×16+1×10mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知16mm2电缆长期运行的安全载流量为85A,满足需要,初选合格。
7、液压锚杆钻机、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
液压锚杆钻机15KW、大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
探水钻机开关至液压锚杆钻机开关2m
电缆长度:
L=2×1.1=2.2m取3m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=15+15+5+13=48kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×16+1×35mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知16mm2电缆长期运行的安全载流量为85A,满足需要,初选合格。
8、大油泵、涨拉泵、潜水泵电源电缆选择(0.69KV):
负荷统计:
大油泵15kw、涨拉泵5kw、潜水泵13kw
液压锚杆钻机开关至大油泵开关2m
电缆长度:
L=2×1.1=2.2m取3m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=15+5+13=33kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×10+1×6mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知16mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要,初选合格。
9、涨拉泵5kw、潜水泵13kw电源电缆选择(0.69KV):
大油泵开关至涨拉泵开关2m
电缆长度:
L=2×1.1=2.2m取3m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=5+13=18kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×10+1×6mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知16mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要,初选合格。
10、潜水泵13kw电源电缆选择(0.69KV):
涨拉泵开关至潜水泵开关2m
电缆长度:
L=2×1.1=2.2m取3m
所带设备的额定功率之和:
ΣPe=13kw;
所带设备的额定电流之和:
∑Ie
A
式中:
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kw;
Kr--需用系数取1.0。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数取0.8;
选取一条MYP3×10+1×6mm2电缆
查《煤矿电工手册》得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要,初选合格。
设备支线选择:
1、.供皮带机电机(2×22kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=1.1×10=11m
皮带机电机的额定电流:
∑Ie
A
选取二条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆17m
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
2、供皮带机张紧绞车(7.5kw)电机支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
皮带机张紧绞车电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆22m
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
3、供溜子电机(55kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
溜子电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×16+1×10mm2电缆11m。
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
4、供乳化泵电机(15kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
乳化泵电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆11m。
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
5、供探水钻电机(11kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
探水钻电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆33m。
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
6、供锚杆钻机(15kw)泵站支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
液压锚杆钻机电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆11m。
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
7、供大油泵电机(15kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
大油泵电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆11m。
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
8、供涨拉泵电机(5kw)支线电缆(660V)
开关至电机10m。
电缆长度:
L=10×1.1=11m
涨拉油泵电机额定电流:
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×6+1×6mm2电缆11m
查表得知6mm2电缆长期运行的安全载流量为46A,满足需要。
9、供潜水泵(13)支线电缆(660V)
开关至潜水泵电机10m。
L=10×1.1=11m
潜水泵电机额定电流:
Ie
A
备用潜水泵电机额定电流:
Ie
A
选取两条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆各11m
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
10、供三专电缆(660V)
150310二配到风机开关430m L=430×1.1=473m
1#局扇电机额定电流:
*
Ie
A
选取一条MYP0.66/1.143×25+1×16mm2电缆.
查表得知25mm2电缆长期运行的安全载流量为113A,满足需要,实际选用的是3×50+1×16mm2电缆但不经济。
11、供局扇支线电缆(660V)
开关至电机15m。
L=15×1.1=16.5m 取17m
1#局扇电机额定电流:
Ie
A
2#局扇电机额定电流:
Ie
A
选取四条MYP0.66/1.143×10+1×6mm2电缆.
查表得知10mm2电缆长期运行的安全载流量为64A,满足需要。
B、高压动力电缆的选择:
1、供KBSGZY-800KVA/6KV/0.69KV干式变压器的高压电缆放置在1503三材料道上车场配电点内。
现在该变压器所带设备总电流:
∑Ie
A
选取一条MYPTJ3×35mm2电缆,
2、供KBSG-630KVA/6KV/1.2KV干式变压器的高压电缆放置在1503三材料道上车场配电点内。
现在该变压器所带设备总电流:
∑Ie
A
选取一条MYPTJ3×35mm2电缆,现在使用的是MYPTJ3×95mm2电缆,满足需要。
C、按正常运行条件校验电缆截面:
原则:
为保证电动机的正常运行,电机的端电压不得低于额定电压的95%,电压损失满足要求。
允许网络的电压损失为:
ΔU=1200-(1140×95%)=117V
允许网络的电压损失为:
ΔU=690-(660×95%)=63V
1、掘进机
153010上车场配电点至150310回风煤头1063m,
选用MYP0.66/1.143×70+1×25电缆,折算为3×50电缆
查<电工手册>70mm2电缆换算系数:
0.730.73×1063=775.99m
换算后电缆长度:
LH=775.99×1.1=853.58m
△Ugg=(ΣpeKXLg)/(DueSg)=(250×1.14×853.58)/(42.5×1.14×70)=243272.9/3391.5=77.73V<117V
根据负荷计算掘进机选用70mm2电缆电压损失满足要求。
2、150310回风顺槽皮带机(2×22kw)进行电压损失校验:
153010上车场配电点至150310回风皮带机开关45m,
选用MYP0.66/1.143×70+1×25电缆,折算为3×50电缆
查<电工手册>70mm2电缆换算系数:
0.730.73×45=32.85m
换算后电缆长度:
L=32.85×1.1=36.13m
ΔUgg=(Σpe*KX*Lg)/(D*ue*Sg)=(44×0.69×36.13)/(42.5×0.69×16)=1097.1/1466.25=0.75V<63V
Σpe——负荷功率KX——电压Lg——距离
D——常数ue——电源电压Sg——选用电缆截面积
根据负荷计算电压损失满足要求。
3、150310回风顺槽溜子(55kw)进行电压损失校验:
153010上车场配电点至150310回风皮带机开关45m,
选用MYP0.66/1.143×70+1×25电缆,折算为3×50电缆
查<电工手册>70mm2电缆换算系数:
0.730.73×50=32.85m
皮带机开关溜子开关900m,选用MYP0.66/1.143×50+1×16电缆
查<电工手册>70mm2电缆换算系数:
11×900=900m
换算后电缆长度:
L=(32.85+900)×1.1=1026.13m
ΔUgg=(Σpe*KX*Lg)/(D*ue*Sg)=(55×0.69×1
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- 1503 回风 供电 设计