2802掘进工作面供电设计.docx
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2802掘进工作面供电设计.docx
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2802掘进工作面供电设计
一、2802掘进工作面设备配置.............................................................................................................11.12802掘进工作面基本情况.......................................................................................................11.22802掘进工作面供配电情况...................................................................................................11.32801掘进工作面主要设备配置...............................................................................................1二、供电设备选型.................................................................................................................................22.1高压开关与干式变压器现有负荷计算...................................................................................22.2高压真空配电装置计算...........................................................................................................32.3馈电开关的选择........................................................................................................................42.4磁力起动器的选择....................................................................................................................5三、供电电缆的选择.............................................................................................................................73.1掘进机用电缆的选择及校验..............................................................................................73.22802皮带掘进巷电缆的选择及校验....................................................................................83.32802材料掘进巷电缆的选择及校验.......................................................................................93.42802两掘进巷风机电缆的选择及校验.................................................................................103.5照明电缆的选择及校验.......................................................................................................11四、短路电流计算...............................................................................................................................114.1KBSG-630/6-1140V变压器二次出口端的短路电流............................................................114.2KBSG-630/6-660V变压器二次出口端的短路电流Id2.........................................................124.3KBSG-200/6-660V变压器二次出口端的短路电流Id3.........................................................134.4变电所供皮带巷掘进机电缆末端发生两相短路时短路电流计算......................................144.5馈电开关至耙斗机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流......................................144.6馈电开关至刮板机的电缆在其末端发生两相短路时的短路电流......................................154.7馈电开关至局扇风机电缆在其末端发生两相短路时的短路电流......................................15五、开关柜、组合开关整定及灵敏度校验........................................................................................165.1、高压开关柜的整定...............................................................................................................165.2馈电开关的整定......................................................................................................................175.3真空磁力起动器的整定.........................................................................................................18六、2802工作面所有电器设备保护整定值结果...............................................................................216.1高压真空配电装置整定值......................................................................................................216.2各类防爆开关整定值..............................................................................................................22附表:
2802掘进工作面使用电缆统计...............................................................................................23附录:
...................................................................................................................................................24
1、对于供配电设备保护接地及供电系统接地网要求..............................................................24
2、检漏装置的跳闸试验..............................................................................................................25
3、双风机的要求..........................................................................................................................25
4、对电缆敷设的要求..................................................................................................................25
5、管理吊挂要求..........................................................................................................................26附图一:
2802掘进工作面供电系统...................................................................................................28附图二:
2802掘进工作面供电系统电器设备接地网图...................................................................29附图三:
2802掘进工作面通讯、信号、照明系统图.......................................................................30附图四:
2802掘进工作面瓦斯-电闭锁图.........................................................................................31
2802掘进工作面供电设计
一、2802掘进工作面设备配置
1.12802掘进工作面基本情况
2802工作面毗邻2814工作面,两掘进巷道基本长度为:
皮带巷885.6米,材料巷668.8米,切眼长110米,采高2.5m,面积60191㎡,可采储量200135t。
两巷前期使用炮掘后期将使用综掘。
1.22802掘进工作面供配电情况
下组煤二采区2802掘进工作面两巷及局扇风机由下组煤二采区采区变电所供配电。
根据变电硐室现有空余设备情况,为2802掘进工作面配备如下供配电设备:
采区变电所:
一台编号为J-B22型号为KBSG-200/6-660V变压器,一台编号为H-G27型号为PJG-50/6Y高压配电柜,两台编号为K026、K030型号为KBZ-400馈电开关为局扇风机供配电;一台编号为H-G09型号为PJG-50/6Y高压配电柜,一台KBSG-630/6-660V变压器,两台KBZ-400馈电开关为掘进工作面两巷供配电;一台编号为H-G11型号为PJG-200/6Y高压配电柜,一台KBSG-630/6-1140V变压器,两台KBZ-400馈电开关为皮带掘进巷综掘机供配电。
1.32802掘进工作面主要设备配置
1.3.1负载设备配置,如下表:
二、供电设备选型
2.1高压开关与干式变压器现有负荷计算
根据«煤矿电工手册中»第二分册«井下供电»下册查得煤矿井下变电站的负荷可按式:
∑=Sr
N
KKPSϕ
cos进行计算,其中:
ΣPN—为所有用电设备(不含备用的额定功率之和;Kr—需用系数;(+=N
S
rPPK6
.04.0,其中Ps为最大电动机功率kW;
cosφ—参加计算的电力负荷的平均功率因素;
KS—同时系数,当供给一个工作面时取1,二个工作面时取0.95;2.1.1掘进机用变压器容量的选择
EBZ-135掘进机总功率为258kW,其中截割部为135kW,油泵电机功率
75kW,风机功率37kW,二运功率11kW。
∑≈⨯⨯
+⨯==kVAkVAKKPSSr
N
2.49095.07
.0258
6.04.0516cosϕ
变压器二次侧长时工作电流:
Ig=S/(eU3⨯=490.2/1.732×1.14≈248.3(A
根据以上负荷计算所得数值,选择KBSG-630/6-1140型变压器额定容量
630kVA,二次侧额定电流303.1A符合要求,可以使用。
2.1.2两掘进巷用变压器总负荷计算
由于后期综掘比前期炮掘负荷大所以计算时按综掘计算该变压器负责供两掘进巷660V用电设备,包括:
2部90kW皮带机、2部40kW刮板机、4台4kW潜水泵、13部11.4kW调度绞车、2把5.5kW探水钻
∑PN=2×90+2×40+4×4+13×11.4+2×5.5=435.2(kW
∑≈⨯⨯
+⨯==kVAkVAKKPSSr
N
5.30995.07
.090
6.04.02.435cosϕ
变压器二次侧长时工作电流:
Ig=S/(eU3⨯=309.5/1.732×0.66≈270.8(A
根据以上负荷计算所得数值,所选变压器额定容量630kVA,符合要求,可
以使用。
2.1.3风机专用变压器负荷计算:
《煤矿安全规程》明确要求,局部通风机供电必须实现“三专”,因此需要专用风机变压器为局扇风机供电
∑≈⨯⨯
+⨯==kVAkVAKPSR
N
5795.07
.030
6.04.060cosϕ
根据以上负荷计算所得数值,所选变压器额定容量200kVA,符合要求,可
以使用。
2.2高压真空配电装置计算
根据«煤矿电工手册»查得煤矿井下高压真空配电装置选型与整定可按以下进行:
额定电压采用6kV。
2.2.1掘进机用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。
(2.476
2.4903AUSIN
n≈⨯=
⋅=
根据我矿实际选用一台PJG-200/10(6Y型,
额定电压为6kV,额定电流为200A高压真空配电装置满足要求。
短路容量检验:
已知高压真空配电装置母线三相短路电流最大值为IK(3=4.8kA,S(短路容量=MVA82.498.46=⨯⨯,6kV时高压真空配电装置的短路容量为100MVA,应按其铭牌额定容量的一半进行效验:
200/2=100MVA〉49.82MVA计算合格,可以使用。
2.2.2两巷用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。
(8.296
5.3093AUSIN
n≈⨯=⋅=
选用一台PJG-50/10(6Y型,额定电压为6kV,
额定电流为50A的高压真空配电柜(真空断路器柜作为该掘进队的总开关。
2.2.3风机专用高压真空配电装置的额定电流应大于进线和馈出线的工作电流。
(5.56
3573AUSIN
n≈⨯=
⋅=
<50(A
选用一台PJG-50/10(6Y型,额定电压为6kV,额定电流为50A的高压真空配电柜(真空断路器柜作为该掘进队的风机总开关。
2.3馈电开关的选择
2.3.1EBZ-135掘进机用馈电开关选择
其长时工作电流gI的计算(gI正常负荷情况下,总的持续工作电流:
∑≈⨯⨯
+⨯==kVAkVAKKPSSr
N
26317
.0135
6.04.0258cosϕ
Ig=S/(φcosU3e⨯⨯=263/1.732×1.14×0.8≈163.3(A
根据该掘进机正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况,选择KBZ-400/1140(660型馈电开关两台,作为两巷掘进机的馈电开关,电压等级为1140V,额定电流为400A。
满足要求。
2.3.22802两掘进巷馈电开关选择:
由于掘进期间两巷设备基本相同,所以计算时可以计算一条巷道,计算时按综掘期间设备计算。
2802皮带掘进巷有皮带机电机、刮板机电机、潜水泵电机、绞车电机、探水钻
等负荷
其长时工作电流gI的计算(gI正常负荷情况下,总的持续工作电流:
∑PN=90+40+4×2+6×11.4+5.5=211.9(kW
∑≈⨯+⨯==kVAkVAKKPSSrN
2.1987.0906.04.09.211cosϕIg=S/(φcosU3e⨯⨯=198.2/1.732×0.66×0.7≈247.7(A
根据该系统负荷正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况以及考虑到回采工作面使用,皮带掘进巷选择KBZ-400型馈电开关一台,电压等级为660V,额定电流为400A。
2.3.3风机的馈电开关选择
该系统负荷长时工作电流gI的计算:
Ig=S/(3×Ue×cosφ=57/3×0.66×0.7≈71.2(A
根据风机正常运行时的长时工作电流和我矿现有的馈电开关情况,选择KBZ-400型馈电开关两台,作为两巷风机的总开关,电压等级为660V,额定电流为400A。
满足要求。
2.4磁力起动器的选择
2.4.1综掘机、皮带机、耙斗机、刮板机、水泵、绞车等设备所用磁力起动器的选择:
1、掘进机电机磁力起动器的选择
掘进机长时工作电流Ig的计算
Ig=Pe/(φcosU3e⨯⨯=258/1.732×1.14×0.8≈163.3(A
根据其长时工作电流并留有一定裕量,选择两台QJZ-200/1.2型矿用真空兼本质安全型磁力起动器,作为掘进机的起动开关,其电压等级为1140V,额定电流为200A。
满足要求。
2、皮带机电机磁力起动器的选择
皮带机长时工作电流Ig的计算
gee根据其长时工作电流并留有一定裕量,选择一台QJZ-200/0.69型矿用真空兼本质安全型磁力起动器,作为皮带机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为200A。
满足要求。
3、耙斗机电机磁力起动器的选择:
耙斗机长时工作电流Ig的计算
Ig=Pe/(φcosU3e⨯⨯=18.5/1.732×0.66×0.8≈21(A
根据其长时工作电流并留有一定裕量,选择一台QBZ-80/0.69型磁力起动器,作为耙斗机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为80A。
满足要求。
4、刮板机电机磁力起动器的选择
刮板运输机电机的长时工作电流Ig(正常负荷情况下,总的持续工作电流的计算
Ig=Pe/(φcosU3e⨯⨯=40/1.732×0.66×0.8≈44(A
根据其长时工作电流,选择一台QBZ-200/0.69型磁力起动器,作为刮板运输机电机的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为200A。
满足要求。
5、水泵电机磁力起动器的选择
水泵电机的长时工作电流Ig(正常负荷情况下,总的持续工作电流的计算Ig=Pe/(φcosUe⨯⨯=4/1.732×0.66×0.8≈5(A
根据其长时工作电流,选择一台QBZ-80/0.69型磁力起动器,作为水泵的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为80A。
满足要求。
6、调度绞车电机磁力起动器的选择
调度绞车电机的长时工作电流Ig(正常负荷情况下,总的持续工作电流的计算
Ig=Pe/(φcosUe⨯⨯=11.4/1.732×0.66×0.8≈13(A
根据其长时工作电流,选择一台QBZ-80ND/0.69型磁力起动器,作为调度绞车的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为80A。
满足要求。
7、探水钻磁力起动器的选择
探水钻的长时工作电流Ig(正常负荷情况下,总的持续工作电流的计算
gee根据其长时工作电流,选择一台QBZ-80/0.69型磁力起动器,作为探水钻的起动开关,其电压等级为660V,额定电流为80A。
满足要求。
8、局扇风机磁力起动器的选择
长时工作电流Ig(正常负荷情况下,总的持续工作电流的计算
Ig=Pe/(φcosU3e⨯⨯=30/1.732×0.66×0.8≈32.8(A
根据其长时工作电流,两巷风机各选择一台QBZ-4×80/0.69型磁力起动器,作为风机电机的起动开关,满足要求。
2.4.2其他装置的选择
照明信号综合保护装置选择两台ZBZ-4.0/660MA型照明信号综合保护装置,放置于两掘进巷道配电点,提供照明电源。
三、供电电缆的选择
根据我矿的实际情况及《煤矿安全规程》的要求,该掘进工作面的各支线电缆选择具有煤安标志的、满足煤矿井下使用的MY-0.66型橡套电缆,只需对其截面积进行选择,然后进行相关校验以确定其是否满足要求。
3.1掘进机用电缆的选择及校验
3.1.1按长时允许载流量进行该电缆的选择及校验
+=NSrPPK6
.04.0=0.4+0.6×135/258=0.7139∑≈⨯==kVAkVAKPSrN2637
.07139.0258cosϕIg=S/(eU3⨯=263/1.732×1.14≈133.3(A
皮带巷选用MYP1.14-3×70+1×25mm2电缆,长度1380m,材料巷选用MYP
1.14-3×70+1×25mm2电缆,长度850m。
查表得其长期允许载流量为215A,大于133.3A,满足要求。
3.1.2按正常运行时的电压损失进行校验
网络允许的电压损失为ΔU=1200-(1140×95%=117V。
对于MYP
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