工作面供電設(shè)計(jì)

XXX集團(tuán)XXX煤礦工作面供電設(shè)計(jì)工作面名稱：XXX工作面編制單位：機(jī)電科編制日期：2015年9月1日XXX工作面供電系統(tǒng)一、XXX工作面供電經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，結(jié)合該采煤工作面實(shí)際，確定XXX工作面供電線路主要分為四路。上順槽低壓線路（660V）:動(dòng)力電源來自七采區(qū)1#變電所，經(jīng)KBSG-630型干式變壓器（出660V），供上順槽絞車、排水泵、信號(hào)綜保開關(guān)、乳化泵站。下順槽低壓線路（660V）:動(dòng)力電源來自七采區(qū)1#變電所，經(jīng)KBSG-630型干式變壓器（出660V），供下順槽絞車、排水泵、信號(hào)綜保開關(guān)。中順槽動(dòng)力電源來自七采區(qū)1#變電所，經(jīng)干式變壓器（出660V），供中順槽第一部皮帶、信號(hào)綜保開關(guān)、排水泵。中順槽低壓線路（1140V）:動(dòng)力電源來自七采區(qū)2#變電所，經(jīng)KBSGZY2-630/6型礦用干式變壓器（出1140V），距回采工作面距離為1100m，供平巷、上面、下面刮板輸送機(jī)。二、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)XXX上順槽（660V）供電線路負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量額定功率（kW）額定電壓（V）計(jì)算負(fù)荷（kW）1調(diào)度絞車JD-2225660502乳化泵BRW200/31.521256602503潛水泵BQS-22122660224潛水泵BQS-7.517.56607.5總功率329.5kWXXX下順槽（660V）供電線路負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量額定功率（kW）額定電壓（V）計(jì)算負(fù)荷（kW）11絞車JD-2325660752潛水泵BQS-22122660223潛水泵BQS-7.527.566015總功率112kWXXX中順皮帶、排水泵（660V）供電線路負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量額定功率（kW）額定電壓（V）計(jì)算負(fù)荷（kW）1皮帶輸送機(jī)DSS800/2*5512*556601102潛水泵BQS-7.527.5660153潛水泵BQS-2212266022總功率147kWXXX工作面、平巷刮板輸送機(jī)（1140V）供電線路負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量額定功率（kW）額定電壓（V）計(jì)算負(fù)荷（kW）1刮板輸送機(jī)SGB630/150C-2*5512*5511401102刮板輸送機(jī)SGB630/150C-2*5512*5511401102刮板輸送機(jī)SGB620/40T-2*5512*551140110總功率330kW三、供電設(shè)備的選型計(jì)算：（一）該采煤工作面移變及礦變的容量校核：1、XXX中順槽移變（KBSGZY2-630/6）：S=ΣPN×Kr/cosψ×KsS—視在功率，kVAΣPN—總用電負(fù)荷，kWKr—需用系數(shù)，Kr=0.286+0.714×Ps/ΣPN，Ps最大電動(dòng)機(jī)功率。cosψ—加權(quán)平均功率因數(shù)，一般采區(qū)變電所取0.6Ks—同時(shí)系數(shù)，當(dāng)供給二個(gè)工作面時(shí)取0.95，三個(gè)以上工作面時(shí)取0.9,則：S=ΣPN×Kr/cosψ×Ks=220×[0.286+(0.714×110)/220]/0.6×0.95=224KVA根據(jù)上式計(jì)算，該變電所應(yīng)選用630kVA礦用變壓器滿足要求。（二）該采煤工作面移變高低壓保護(hù)裝置的高防開關(guān)整定：1、XXX中順移動(dòng)變壓器整定：（本公式適用于變壓器輸出1140V）最大功率最大功率(kW)總功率(kW)標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度（m）兩相短路電流（A）高防開關(guān)互感器變比11033011105225（100：5）（1）過負(fù)荷保護(hù)繼電器定值：I＝630×0.096×0.9×5/100=2.72Aj因此保護(hù)整定值取2.72A時(shí)限取5s。（2）速斷保護(hù)繼電器定值：①變壓器二次側(cè)出現(xiàn)的最大正常工作電流：I＝110×0.65×8+（330-110）×0.65＝715A2變壓器二次側(cè)出現(xiàn)的最大正常工作電流折算到一次側(cè)為：I＝715/5＝143A1護(hù)整定值：Ijs＝1.4×1×5×143/100=10.01A因此速斷保護(hù)取10A（3）靈敏度的校驗(yàn):Kr=I（2）s×min/31/2KTIOP.SIOP.S=IOP.K×Ki式中：I（2）s×min———變壓器二次側(cè)母線最小兩相短路電流，A；31/2———Y，d接線的變壓器二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時(shí)的系數(shù)；KT———變壓器的變比；IOP.K———過流繼電器的整定電流；Ki———電流互感器的變比；Kr=5225/（1.73×5×10×100/5）=3.02>1.5所以靈敏度符合要求。（三）低壓饋電開關(guān)整定：1、七采區(qū)1#變電所控XXX上順槽饋電開關(guān)整定：最大功率最大功率(kW)總功率(kW)標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度（m）兩相短路電流（A）電纜載流量（A）12517211701463213過載整定：Icc≥InIn=ΣPN×1.15Icc—空氣溫度25℃時(shí)，電纜允許載流量，AIn—用電設(shè)備持續(xù)工作電流，AΣPN—干線電纜所供的電動(dòng)機(jī)額定功率之和，kW則：In=172×1.15×0.8=158.24＜213A電纜在空氣中敷設(shè)的長(zhǎng)時(shí)間允許載流量，符合要求。過載保護(hù)：Ig＝In=158.24A?。?50A短路過電流保護(hù)裝置整定：根據(jù)《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則》公式（4）Iz≥IQe+Kx∑Ie進(jìn)行計(jì)算：Iz≥125×1.15×6+（172-125）×1.15=916.55A?。?20A過電流保護(hù)整定值為920A③二相短路保護(hù)整定：已知電纜選用3×70+1×25,其二相短路電流值1463A靈敏度校驗(yàn)：根據(jù)《整定細(xì)則》公式（6）I2d/Iz≥1.5進(jìn)行計(jì)算：代入公式：1463/920=1.59＞1.5符合要求電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面I(3):三相短路電流穩(wěn)態(tài)值Ss：6kv電網(wǎng)額定短路容量Uav：電網(wǎng)平均電壓C:導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)；銅芯橡皮絕緣電纜C=1450.873:短路電流假象作用時(shí)間=繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5s）+斷路器跳閘時(shí)間（0.2s）R0：km電纜電阻L：電纜長(zhǎng)度（km）計(jì)算公式：I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R=690/(1.732×0.304×1.1)=1191AAmin=0.873（I3）/C=0.873×1191/145=7.17＜70所選電纜截面熱穩(wěn)定校驗(yàn)符合要求。由于井下電氣設(shè)備都具有限流作用，根據(jù)煤礦電工手冊(cè)307頁(yè)，低壓電氣選擇的一半原則，可不進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，但必須進(jìn)行開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)。⑥開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)I（3）‘sC=1191＜30000開關(guān)分?jǐn)嗄芰Ψ弦?、七采區(qū)1#變電所控XXX下順槽饋電開關(guān)整定：最大功率最大功率(kW)總功率(kW)標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度（m）兩相短路電流（A）電纜載流量（A）254713701463213過載整定：Icc≥InIn=ΣPN×1.15Icc—空氣溫度25℃時(shí)，電纜允許載流量，AIn—用電設(shè)備持續(xù)工作電流，AΣPN—干線電纜所供的電動(dòng)機(jī)額定功率之和，kW則：In=47×1.15×0.8=43.24＜213A電纜在空氣中敷設(shè)的長(zhǎng)時(shí)間允許載流量，符合要求。過載保護(hù)：Ig＝In=43.24A?。?0A短路過電流保護(hù)裝置整定：根據(jù)《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則》公式（4）Iz≥IQe+Kx∑Ie進(jìn)行計(jì)算：Iz≥25×1.15×6+（47-25）×1.15=197.8A取：200A過電流保護(hù)整定值為200A③二相短路保護(hù)整定：已知電纜選用3×70+1×25,其二相短路電流值1463A靈敏度校驗(yàn)：根據(jù)《整定細(xì)則》公式（6）I2d/Iz≥1.5進(jìn)行計(jì)算：代入公式：1463/200=7.3＞1.5符合要求電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面I(3):三相短路電流穩(wěn)態(tài)值Ss：6kv電網(wǎng)額定短路容量Uav：電網(wǎng)平均電壓C:導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)；銅芯橡皮絕緣電纜C=1450.873:短路電流假象作用時(shí)間=繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5s）+斷路器跳閘時(shí)間（0.2s）R0：km電纜電阻L：電纜長(zhǎng)度（km）計(jì)算公式：I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R=690/(1.732×0.304×1.1)=1191AAmin=0.873（I3）/C=0.873×1191/145=7.17＜70所選電纜截面熱穩(wěn)定校驗(yàn)符合要求。由于井下電氣設(shè)備都具有限流作用，根據(jù)煤礦電工手冊(cè)307頁(yè)，低壓電氣選擇的一半原則，可不進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，但必須進(jìn)行開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)。⑥開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)I（3）‘sC=1191＜30000開關(guān)分?jǐn)嗄芰Ψ弦?、七采區(qū)1#變電所控XXX中順槽皮帶、排水泵饋電開關(guān)整定：最大功率最大功率(kW)總功率(kW)標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度（m）兩相短路電流（A）電纜載流量（A）11014712701721213過載整定：Icc≥InIn=ΣPN×1.15Icc—空氣溫度25℃時(shí)，電纜允許載流量，AIn—用電設(shè)備持續(xù)工作電流，AΣPN—干線電纜所供的電動(dòng)機(jī)額定功率之和，kW則：In=147×1.15×0.8=135.2＜213A電纜在空氣中敷設(shè)的長(zhǎng)時(shí)間允許載流量，符合要求。過載保護(hù)：Ig＝In=135A?。?35A短路過電流保護(hù)裝置整定：根據(jù)《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則》公式（4）Iz≥IQe+Kx∑Ie進(jìn)行計(jì)算：Iz≥110×1.15×7+（147-110）×1.15=928.05A?。?25A過電流保護(hù)整定值為925A二相短路保護(hù)整定：已知電纜選用3×70+1×25,其二相短路電流值1721A靈敏度校驗(yàn)：根據(jù)《整定細(xì)則》公式（6）I2d/Iz≥1.5進(jìn)行計(jì)算：代入公式：1721/925=1.86＞1.5符合要求電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面I(3):三相短路電流穩(wěn)態(tài)值Ss：6kv電網(wǎng)額定短路容量Uav：電網(wǎng)平均電壓C:導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)；銅芯橡皮絕緣電纜C=1450.873:短路電流假象作用時(shí)間=繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5s）+斷路器跳閘時(shí)間（0.2s）R0：km電纜電阻L：電纜長(zhǎng)度（km）計(jì)算公式：I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R=690/(1.732×0.304×0.9)=1456AAmin=0.873（I3）/C=0.873×1456/145=8.7＜70所選電纜截面熱穩(wěn)定校驗(yàn)符合要求。由于井下電氣設(shè)備都具有限流作用，根據(jù)煤礦電工手冊(cè)307頁(yè)，低壓電氣選擇的一半原則，可不進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，但必須進(jìn)行開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)。④開關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)I（3）‘sC=1456＜30000開關(guān)分?jǐn)嗄芰Ψ弦?、XXX中順移變控XXX工作面刮板輸送機(jī)低壓側(cè)保護(hù)器整定：最大最大功率(kW)總功率(kW)標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度（m）兩相短路電流（A）電纜載流量（A）11022011101463173過載整定：Icc≥InIn=ΣPN×1.15×0.85Icc—空氣溫度25℃時(shí)，電纜允許載流量，AIn—用電設(shè)備持續(xù)工作電流，AΣPN—干線電纜所供的電動(dòng)機(jī)額定功率之和，kW則：In=220×0.65=143＜173A電纜在空氣中敷設(shè)的長(zhǎng)時(shí)間允許載流量，符合要求。過載保護(hù)：Ig＝In=143A取：140A短路過電流保護(hù)裝置整定：根據(jù)《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則》公式（4）Iz≥IQe+Kx∑Ie進(jìn)行計(jì)算：Iz≥110×0.65×7+（220-110）×0.65=572A?。?60A過電流保護(hù)整定值為560A③二相短路保護(hù)整定：已知電纜選用3×70+1×25,其二相短路電流值1463A靈敏度校驗(yàn)：根據(jù)《整定細(xì)則》公式（6）I2d/Iz≥1.5進(jìn)行計(jì)算：代入公式：1463/560=2.61>1.5符合要求電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面I(3):三相短路電流穩(wěn)態(tài)值Ss：6kv電網(wǎng)額定短路容量Uav：電網(wǎng)平均電壓C:導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)；銅芯橡皮絕緣電纜C=1450.873:短路電流假象作用時(shí)間=繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5s）+斷路器跳閘時(shí)間（0.2s）R0：km電纜電阻L：電纜長(zhǎng)度（km）計(jì)算公式：I(3)=3-0.5Ss/Uav=Uav/1.732R=690/(1.732×0.