3415工作面供电设计.docx
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3415工作面供电设计
3415工作面供电系统设计
编制
机电部长
机电矿长
机电设备部
3415工作面供电系统设计
一、概述:
3415工作面为炮采工作面,煤层为缓倾斜煤层,采用SGB—150C型刮板输送机为采面运输设备,用SGB—40T型刮板输送机、SPJ—650型皮带运输机将煤运到煤仓;3415工作面三部皮带、四部40T溜子、一部75溜子及一台37kw乳化泵站由五采区变电所供电,电压等级为660v。
负荷统计
设备名称
设备型号
单机容量
设备台数
设备容量(kw)
刮板输送机
SGB—40T
40kw
4
160kw
皮带运输机
SPJ—650
44kw
2
88kw
皮带运输机
SPJ—650
18.5KW
1
18.5kw
刮板输送机
SGB—150C
75kw
1
75kw
绞车
JD-1
11.4KW
2
22.8KW
乳化泵
XRB2B-80/20
37kw
1
37kw
合计
401.3kw
二、变压器的选择:
炮采工作面缓倾斜煤层,查《矿山电气安全技术》表6—3得Kx=0.5,COSφdJ=0.8
(1)由五采区变电所供电的变压器的选择:
由公式SB=∑Pe×KX/COSφdJ=401.3×0.5/0.8=301kVA
式中:
①Sb——变压器的计算容量;(KVA)
②∑pe——该变压器供电的设备总功率;
③Kx——需用系数;。
④COSφD——加权平均功率因数。
根据以上计算及我矿变压器情况,选用一台KBSG4006/0.69KV的变压器。
(2)东翼集中运输巷三部皮带由五采区变电所供电。
由公式SB=∑Pe×Kx/COSφDJ=135×0.5/0.8=84kVA
根据以上计算及我矿变压器情况,选用一台KBSGZY4006/0.69KV的变压器。
三、计算负荷电缆,选择电缆截面:
1、3415工作面设备及负荷统计见上表;
2、3415工作面供电系统图见附表;
3、选取各支线及干线电缆型号,并计算该段线路的电压损失。
(一)、第一分路:
(1)、计算4﹟到3﹟电缆负荷电流,考虑机械强度确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=44×103/(
×660×0.85×0.8)=56.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>56.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=44×84×103/(42.5×660×35×0.85)=4.4V(r—铜芯电导率常数)
(2)、计算3﹟到2﹟电缆负荷电流,考虑机械强度确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=84×103/(
×660×0.85×0.8)=108A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>108A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=84×180×103/(42.5×660×35×0.85)=18.1V(r—铜芯电导率常数)
(3)、计算2#到1#电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×∑Pe×103/(
×Ue×COSφDJ)=0.7×121×103/(
×660×0.8)=91A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2,型号取矿用U型
Ie=138A>91A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=∑Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)
=121×2×103/(42.5×660×35×0.85)=0.2V
(4)、计算1#到变电所电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×∑Pe×103/(
×Ue×COSφDJ)=0.7×121×103/(
×660×0.8)=91A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2,型号取矿用U型
Ie=138A>91A
该段的电压损失:
由上式得△UG=KX×∑Pe×L×103/(r×Ue×S)
=0.7×121×178×103/(42.5×660×35)=15.3V
(二)、第二分路:
(1)、计算6#至5#电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》〉表6—3得
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφDJ)=40×103/(
×660×0.85×0.8)=51.4A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型
Ie=138A>51.4A
该段的电压损失:
由上式得△UG=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)
=40×8×103/(42.5×660×35×0.85)=0.3V
(2)、计算5﹟到4﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=80×103/(
×660×0.85×0.8)=102.9A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>102.9A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=80×2×103/(42.5×660×35×0.85)=4.2V
(3)、计算4﹟到3﹟电缆负荷电流,考虑机械强度确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×Pe×103/(
×Ue×COSφe)=0.7×155×103/(
×660×0.8)=118.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>118.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=115×44×103/(42.5×660×35×0.85)=6.1V
(3)、计算3﹟到2﹟电缆负荷电流,考虑机械强度确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×Pe×103/(
×Ue×COSφe)=0.7×155×103/(
×660×0.8)=118.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面50mm2。
型号取矿用U型Ie=173A>118.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=155×2×103/(42.5×660×50×0.85)=0.2V
(3)、计算2﹟到1﹟电缆负荷电流,考虑机械强度确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×Pe×103/(
×Ue×COSφe)=0.7×235×103/(
×660×0.8)=179A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面70mm2。
型号取矿用U型Ie=215A>179A
该段的电压损失:
由上式得△UG=KX×∑Pe×L×103/(r×Ue×S)
=0.7×235×220×103/(42.5×660×70)=18.4V
(三)、第三分路:
(1)、计算3﹟到2﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=40×103/(
×660×0.85×0.8)=56.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>56.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=44×10×103/(42.5×660×35×0.85)=0.5V
(2)、计算2﹟到1﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=(40+44)×103/(
×660×0.85×0.8)=108.1A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>108.1A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=(40+44)×22×103/(42.5×660×35×0.85)=2.2V
(3)、计算1﹟到五采区电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=KX×Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=0.7×279×103/(
×660×0.8)=213.3A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面70mm2。
。
型号取矿用U型Ie=215A>213.5A
该段的电压损失:
由上式得△UG=KX×Pe×L×103/(r×Ue×S)=0.7×279×450×103/(42.5×660×70)=9.6V
(四)、第四分路:
(1)、计算5﹟到4﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=∑Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=37×103/(
×660×0.85×0.8)=47.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面16mm2。
型号取矿用U型Ie=85A>47.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=∑Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)
=37×2×103/(42.5×660×16×0.85)=0.2V
(2)、计算4﹟到3﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=37×103/(
×660×0.85×0.8)=47.6A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面16mm2。
型号取矿用U型Ie=85A>47.6A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=37×110×103/(42.5×660×16×0.85)=10.7V
(3)、计算3﹟到2﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=48.4×103/(
×660×0.85×0.8)=62.3A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>62.3A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=48.4×90×103/(42.5×660×35×0.85)=5.2V
(4)、计算2﹟到1﹟电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3
Ie=Pe×103/(
×Ue×ηe×COSφe)=59.8×103/(
×660×0.85×0.8)=76.9A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>76.9A
该段的电压损失:
由上式得△UZ=Pe×L×103/(r×Ue×S×ηe)=59.8×2×103/(42.5×660×35×0.85)=0.14V
(5)计算1﹟到五采区变电所电缆负荷电流,确定电缆截面:
由《矿山电气安全技术》表6—3得
Ie=∑Pe×103/(
×Ue×COSφDJ)=59.8×103/(
×660×0.85×0.8)=76.9A
查《矿山电气安全技术》表6—6取电缆截面35mm2。
型号取矿用U型Ie=138A>76.9A
该段的电压损失:
由上式得△UG=Kx×∑Pe×L×103/(r×Ue×S)
=0.7×59.8×208×103/(42.5×660×35)=8.8V
四、校验电压损失
查《简明电工手册》得KBSG4006/0.69KV的变压器满足负荷时△Ub=20V,采面供电系统终端电压允许压降为7℅,则供电线路的最大允许压降为△UY=1.05Ue-Uo=690-613.8=76.2V,则△U允=76.2-20=56.2V
验算允许电压损失是否符合要求:
A:
第一支路:
∑△U1=4.4+18.1+0.2+15.3=38V<△Ut允
B:
第二支路:
∑△U2=0.3+0.2+4.2+0.2+18.4=23.3<△U允
C:
第三支路:
∑△U2=0.5+2.2+9.6=12.3<△U允
D:
第四支路:
∑△U4=0.2+10.7+5.2+0.14+8.8=25V<△U允
经以上各分路验算电压损失,能满足要求,故以上电缆选择满足载流量和电压损失的要求。
五、对于各开关到电机的引线,由于距离较短选用载流量与之相应的电缆。
六、选择各开关型号,并计算整定值
一、第一支路:
1、4#开关的选择及整定
Ie=1.15×44=50.6A。
选用QBZ—120开关,整定值51A。
即Iz=51A
校验整定灵敏度:
Lh1=1.37×444=608M
查表6-11-2得Id
(2)=1038A
KS=Id
(2)/8Iz=1038/(8×51)=2.5﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
2、3#开关的选择及整定
Ie=1.15×40=46A
选用QBZ—120开关,整定值48A。
即Iz=48A校验整定灵敏度:
Lh1=1.37×360=493M
查表6-11-2得Id
(2)=1528A
KS=Id
(2)/8Iz=1238/(8×48)=3.2>1.2
故能满足灵敏度要求。
3、2#开关的选择及整定
Ie=1.15×18.5=21A
选用QBZ—120开关,整定值30A。
即Iz=30A校验整定灵敏度:
Lh1=1.37×270=369M
查表6-11-2得Id
(2)=1528A
KS=Id
(2)/8Iz=1528/(8×30)=6.3>1.2
故能满足灵敏度要求。
4、1#开关的选择及整定
Ie=1.15×121=139A
选用KBZ—400开关,整定值140A。
即Iz=140A校验整定灵敏度:
Lh1=1.37×178=243M
查表6-11-2得Id
(2)=2031A
KS=Id
(2)/8Iz=2031/(8×140)=1.8>1.5
故能满足灵敏度要求。
二、第二支路:
1、6#、5#开关的选择及整定
Ie=1.15×40=46A
选用QBZ—120开关Iz=48A
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73+56×1.37+222=627M
查表6-11-2得Id
(2)=1025A
KS=Id
(2)/8Iz=1025/(8×48)=2.7﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
2、4#开关的选择及整定:
Ie=1.15×75=86A
故选用QBZ—120开关Iz整定为84A.
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73+46×1.37+222=627M
查表6-11-2得Id
(2)=1038A
KS=Id
(2)/8Iz=1038/(8×84)=1.4﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
3、3#开关的选择及整定:
Ie=1.15×40=46A
故Iz整定为48A,选用QBZ-120开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73+222=551M
查表6-11-2得Id
(2)=1149A
KS=Id
(2)/8Iz=1149/(8×48)=2.9﹥1.5
故能满足灵敏度要求。
4、2#馈电开关的选择及整定:
Ie=1.15×195=224A
故Iz整定为230A,选用KBZ-400开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73=328M
查表6-11-2得Id
(2)=2458A
KS=Id
(2)/8Iz=2858/(8×230)=1.6﹥1.5
故能满足灵敏度要求。
5、1#馈电开关的选择及整定:
Ie=1.15×279=320A
故Iz整定为320A,选用KBZ-400开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73=328M
查表6-11-2得Id
(2)=3858A
KS=Id
(2)/8Iz=3858/(8×320)=1.7﹥1.5
故能满足灵敏度要求。
三、第三支路:
1、3#开关的整定:
Ie=1.15×40=46A故整定值为51A。
故选用QBZ—120开关
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73+1.37×32=372M
查表6-11-2得Id
(2)=1528A
KS=Id
(2)/8Iz=1528/(8×51)=3.7﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
2、2#开关的选择及整定
Ie=1.15×44=50.6A
故Iz整定为51A,选用QBZ-120开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=450×0.73+1.37×10=342M
查表6-11-2得Id
(2)=1623A
KS=Id
(2)/8Iz=1623/(8×51)=4﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
四、第四支路:
1、5#开关的整定:
Ie=1.15×37=42A故整定值为42A。
选用QBZ-120开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=208+×0.73+1.37×92+112×=331M
查表6-11-2得Id
(2)=1677A
KS=Id
(2)/8Iz=1677/(8×42)=4.9﹥1.5
故能满足灵敏度要求。
2、4#开关的选择及整定
Iz≥Ie=37×1.15=42.5A
故Iz整定为45A,选用KBZ-400开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=560×1.37=767.2M
查表6-11-2得Id
(2)=860A
KS=Id
(2)/8Iz=860/(8×45)=1.7﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
3、3#、2#开关的选择:
Iz≥Ie=11.4×1.15=13.1A
故Iz整定为16A,选用QBZ-80开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=560×1.37=767.2M
查表6-11-2得Id
(2)=860A
KS=Id
(2)/8Iz=866/(8×16)=8.1﹥1.2
故能满足灵敏度要求。
4、1#开关的选择及整定
Iz≥Ie=59.8×1.15=69A
故Iz整定为70A,选用KBZ-400开关。
校验整定灵敏度:
Lh1=350×1.37=479.5M
查表6-11-2得Id
(2)=1680A
KS=Id
(2)/8Iz=1680/(8×120)=1.75﹥1.5
故能满足灵敏度要求。
七、技术要求及说明:
1、整个供电系统的漏电保护由设在五采区变电所的KBZ—400型智能馈电开关来实现。
2、三台及三台以上开关电气设备集中放置的地点应设置局部接地极。
3、整个采面的接地系统要完整,接地质量要保证,总接地电阻值不大于2Ω。
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- 3415 工作面 供电 设计