1712掘进工作面供电设计解析.docx
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1712掘进工作面供电设计解析
1712掘进工作面
供电设计
设计人:
梁剑锋
设计时间:
2012.10.1
编审人员
编审人员
会审人员
专业
签名
单位
签名
机电
机运部
审核
机电副总
制图
机电矿长
打字
总工
1712掘进工作面供电设计
一、概述
1712机道位于七采区西南部,工作面东部为1710工作面并与1710机道8m窄小煤柱相邻,南部接近井田中部无煤隆起区;西部为未开采区域;。
1712机道由七运下山向西南方向施工,施工长653.5米,1712机道均采用EBZ-160型综掘机进行施工作业,后巷采用SGB-420/30B型刮板输送机及DSP340型皮带输送机运煤。
由掘进机装载部直接装煤,通过SGB-420/30B型刮板输送机或转载机转载到皮带输送机运至1500集中煤仓,经暗斜井和主井皮带输送机运至地面。
1712回风工作面位于七采区西南部,工作面东部为1712工作面一、二爆破巷;南部接近井田中部无煤隆起区;西部为未开采区域;北部与七采区运输下山、回风下山相邻。
1712回风由七运下山向西南方向施工,施工长677.8米,1712回风均采用EBZ-75型综掘机进行施工作业,采用综掘机和转载运输皮带机及DSP540/90型皮带输送机搭接运煤。
工作面采用钻眼爆破法掘进时,后巷采用SGB-420/30B型刮板输送机DSP540/90型皮带输送机搭接运煤,通过DSP540/90型皮带输送机运至1500集中煤仓,经暗斜井和主井皮带输送机运至地面。
二、变压器的选择
第一节、1712机道负荷统计
设备名称
额定
功率
工作
电压
工作
电流
起动
电流
设备
台数
总功率
(kw)
使用地点
DSP540-800/75
皮带机
2×55
kw
660V
64A
320A
1台
110
1712机道
EBZ—75型
综掘机
160KW
660V
184A
430A
1台
160
1712机道
110KW
660V
130A
320A
1台
110
DSP540-800/75
皮带机
绞车电机
7.5kw
660v
10A
60A
1台
7.5
1712机道
风机
2×15kw
660v
35A
210A
I台
15/15
1712机道
SGB-420/30B
溜子
30KW
660v
45A
210A
2台
90
1712机道
潜水泵
4KW
660v
5A
210A
2台
8
1712机道
负荷总计:
415.5kw、工作电流:
500A/660V
综掘机负荷总计:
270KW、工作电流:
310A/660V
根据设备情况,计算总额定功率
和总视在功率S
55+160+110+7.5+15+30+30+4+4=415.5(kw)
1712工作面的总视在功率为
其中:
Kx为需用系数,对于井下设备在不同情况下的需用系数取:
根据表一:
机掘工作面需用系数选取kx=0.5
PS---最大电机功率数KW;
∑Pe—其它参加计算的用电设备额定功率之和kw
为用电设备的加权平均功率因数,具体取值查表得:
0.6-0.7
根据以上计算,712机道须选取容量为500KVA(及其以上)的变压器为该工作面供电。
第二节、1712回风巷负荷统计
序号
设备
名称
额定
功率
工作
电压
工作
电流
起动
电流
设备
台数
总功率
(kw)
使用地点
1
DSP540-
800/75
55kw
660V
64A
320A
2台
110
七采区运输下山
2
EBZ—75
型综掘机
75KW
660V
86A
430A
1台
75
1712回风巷
55KW
660V
64A
320A
1台
55
3
SGB-420/30B
溜子
30kw
660v
35A
210A
2台
30
1712回风巷
4
风机
2×15kw
660v
35A
140A
I台
15/15
1712回风巷
5
照明综保
4kw
660v
5A
30A
1台
4
1712回风巷
5
潜水泵
4kw
660v
5A
30A
2台
8
1712回风巷
DSP540-800/7.5
皮带机
绞车电机
7.5KW
660v
9A
45A
1台
7.5
1712回风巷
负荷总计:
279.5kw、工作电流:
341.5A/660V
综掘机负荷总计:
130KW、工作电流:
150A/660V
根据设备情况,计算总额定功率
和总视在功率S
55+75+55+30+30+15+4+4+4+7.5=279.5(kw)
1、工作面供电负荷计算
1712回风巷:
55+75+55+30+30+15+4+4+4+7.5=279.5(kw)
2、供电方式:
移动变电站远距离低压供电。
移变电源来自七采区变电所,其电压等级为6KV。
1712回风工作面的总视在功率为
其中:
Kx为需用系数,对于井下设备在不同情况下的需用系数取:
根据表一:
机掘工作面需用系数选取kx=0.5
PS---最大电机功率数KW;
∑Pe—其它参加计算的用电设备额定功率之和kw
为用电设备的加权平均功率因数,具体取值查表得:
0.6-0.7
根据以上计算,712回风须选取容量为315KVA(及其以上)的变压器为该工作面供电。
三、电缆的选择
1、电缆型号的确定
根据规程要求及本单位实际情况,确定选取U型矿用橡套电缆。
2电缆截面积的确定
按长时允许电流选择电缆截面积
向皮带电机供电时,电缆最大长时工作电流Ica可取电动机的额定电流或两台额定电流之和;电动机的额定电流可在其技术数据或铭牌中查到,也可用以下公式计算:
式中
为电动机的额定电流,A;
为电动机的额定输出功率,KW;
为电动机的额定电压,V;
为电动机的额定效率;
为电动机的额定功率因数。
通常情况下有个经验公式,
向综掘机和溜子供电的供电电缆,其最大长时工作电流Ica可用下列公式计算
---用电设备加权平均功率因数:
查表取值:
0.6
将最大长时工作电流与选取电缆长时允许电流比较,校验电缆截面积选取是否合理。
电缆长时允许电流可以查表获得。
经过查表可知70mm2电缆长时允许电流Ig=215A
∵Ig>Ica
∴选取70mm2的电缆符合要求。
3、电压损失校验
a线路电压损失
其中:
L为电缆长度(m),
为电导率(铜芯软电缆
=42.5m/
.mm2,铜芯铠装电缆
=48.5m/
.mm2),S为电缆截面积(mm2);
为用电设备的功率因数。
b变压器电压损失
=
=32V
其中:
-变压器的负荷率,
;
S-变压器所带负荷的计算容量;
Se-变压器的额定容量;
UR,UX-变压器电阻、电抗的百分数,查《矿井低压电网短路保护装置的整定细则》;
I2e,U2e-变压器二次侧的额定电流和额定电压值。
变压器二次侧电压为690V时,查表二得线路最大允许电压损失:
故选取截面为90mm2的矿用橡套电缆符合要求。
4、支线电缆截面的选择
根据机械强度要求及长时载流量按ICe>Ie选择。
①掘进机用支线电缆
Pe=270KW
选用MY3×90+1×25型电缆
ICe=340>309A
②、皮带用支线电缆的选择
Pe=55KW
选用MYP3×35+1×10型电缆
IOC=138>63.25A
③、专用风机用支线电缆的选择
Pe=2×15=30KW
选用MY3×10+1×6型电缆
IOC=64>34.5A5、
四、电缆电流的确定:
向单台或两台电机供电时,电缆最大长时工作电流Ica可取电动机的额定电流或两台额定电流之和;电动机的额定电流可在其技术数据或铭牌中查到,也可用以下公式计算:
式中
为电动机的额定电流,A;
为电动机的额定输出功率,KW;
为电动机的额定电压,V;
为电动机的额定效率;
为电动机的额定功率因数。
通常情况下有个经验公式,
综掘机为一台160kw电机和110kw电机
切割电机电流为:
切割电机电流为:
两台电机和计电流为:
I总=Ie1+Ie2=183+126=309(A)
长时工作电流与选取电缆长时允许电流比较,校验电缆截面积选取是否合理。
电缆长时允许电流可以查表获得。
经过查表可知90mm2电缆长时允许电流Ig=274A
∵Ig>Ica
∴选取90mm2的电缆符合要求。
五、电流的整定:
(1)1712机道KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定
IZ≥
183+0.5×316)=48.71(A)
Kb——变压器的变比(查表得:
9.1)
1.2-1.4——可靠系数
IQN——容量最大的电动机的额定电流
Kx——需用系数
∑IN——其余电动机额定电流之和
故:
KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定为50A
(2)供712回风巷KBSGZY-315/6移变一次侧电流整定
IZ≥
86+0.5×255.5)=30.6(A)
Kb——变压器的变比(查表得:
9.1)
1.2~1.4——可靠系数
IQN——容量最大的电动机的额定电流
Kx——需用系数
∑IN——其余电动机额定电流之和
故:
KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定为35A
六、低压开关的选择
根据用电设备的额定电流和开关的整定值选取合适开关。
(1) 1712馈电开关的选择(风电联锁开关)
Pe=415.5KW Ve=660V
Ig=415.5×0.563×103/
×660×0.6×0.8
=426A
选BKZ-630型馈电开关(风电联锁开关)整定值取:
450A
(2)1712回风巷馈电开关的选择(风电联锁开关)
Pe=279.8KW Ve=660V
Ig=279.8×0.563×103/
×660×0.6×0.8
=287A
选KBZ-400型馈电开关(风电联锁开关)整定值取:
300A
(3)本系统1712机道及回风巷采用刮板运输机型号为SGB420/30B型,其额定工作电流为36A,根据该额定功率电流,选定QBZ-120型开关,QBZ-120型开关最大额定电流值可达到120A,故符合要求。
在使用过程中,将电流整定值定在50A。
根据用电设备的额定电流和开关的整定值选取合适开关。
(4)本系统1712机道和1712回风巷皮带运输机型号为DSP-540型,其额定工作电流为64A,根据该额定功率电流,故选定两台QZB120型开关,QBZ-120型开关最大额定电流值可达到120A,故符合要求。
在使用过程中,将电流整定值定在70A。
七、低压配电开关的整定
最大长时工作电流必须小于最远点的短路电流值。
开关整定值略大于最大长时工作电流。
1712机道总负荷已经计算Ie=426A
故符合要求,整定电流值选定为450A
故符合灵敏度要求.
(2)1712回风巷配电开关
最大长时工作电流必须小于最远点的短路电流值。
开关整定值略大于最大长时工作电流。
1712回风巷总负荷已经计算Ie=287A
故符合要求,整定电流值选定为300A
八、表一需用系数及加权平均功率因数
设备用户名称
需用系数kx
加权平均功
率因数
机采
综采工作面
注释一
0.7
高档普采工作面
注释二
0.6-0.7
炮掘工作面
0.3-0.4
0.6
机掘工作面
0.5
0.6
运输
架线电机车整流
0.45-0.65
0.9
蓄电池电机车充电
0.8
0.9
大巷带式输送机、提升机等
0.6-0.7
0.7
井底车场(不包括主排水泵)
0.6-0.7
0.7
表二井下低压电网在不同额定电压下的最大电压损失值
额定电压
Ue/V
变压器二次电压
U2e/V
电气设备允许的最
低电压0.95Ue/V
线路最大允许电压
=U2e-0.95Ue
127
133
120
13
380
400
361
39
660
690
627
63
1140
1200
1083
117
九:
需要说明的安全技术措施
1、严格按照设计施工,不得随意改变电缆截面和改换不符合要求的开关设备。
2、不得随意改变各种开关的
综合保护器的整定值。
3、不能甩掉开关的各种保护,严禁设备脱保运行。
4、施工中要求按质量标准化施工、不准出现不完好现象及失爆。
5、信号系统要保证声光齐全。
6、馈电开关保护每天要有专人按规定进行试验。
7、风机供电线路保证双回路供电设备,使用的启动器具有自动转换功能,定期每周试验一次保证灵敏可靠。
8、信号照明综保要有专人按规定进行试验。
9、配电开关与风机开关的风电闭锁有专人按规定进行试验。
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