1、銅川永紅煤礦4202采煤工作面供電設(shè)計(jì)機(jī)電科2017 年 7 月 14 日4202 采煤工作面供電設(shè)計(jì)一、 供電電壓4202 采煤工作面電源來(lái)自采區(qū)變運(yùn)輸大巷高壓配電裝置，根據(jù) 工作面主要設(shè)備的容量與布置情況，采用1140V 660V 和 127V 三種電壓供電，其中采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化泵、牽 引絞車電壓等級(jí)為 1140V;順槽膠帶輸送機(jī)、水泵電壓為 660V;信號(hào)、 照明燈的電壓等級(jí)為 127V。二、 供電系統(tǒng)的擬定原則1、力求減少電纜的條數(shù)與長(zhǎng)度，盡量減少回頭供電，橡套電纜長(zhǎng)度按所經(jīng)路徑長(zhǎng)度的 1.081.1 倍計(jì)取。2、工作面采用設(shè)備列車供電，隨著回采進(jìn)度定期移動(dòng)。對(duì)

2、膠帶 輸送機(jī)及其它附屬機(jī)械設(shè)備，因位置分散分別設(shè)置配電點(diǎn)。3、工作面設(shè)備采用兩臺(tái)八組合起動(dòng)器控制，預(yù)留備用回路，兩部牽引絞車采用 QBZ-80N 可逆磁力啟動(dòng)器控制。4、根據(jù)供電設(shè)備容量，選用 2 臺(tái)移動(dòng)變電站，1#800KVA 移動(dòng)變 電站向采煤機(jī)、工作面刮板運(yùn)輸機(jī)；2#630KVA 移動(dòng)變電站向 1#乳化 液泵、2#乳化液泵、噴霧泵、牽引絞車供電。5、兩部部膠帶輸送機(jī)和上下順槽潛水泵由采區(qū)變電所移變供電， 皮帶機(jī)采用 QBZ-200/660 型磁力啟動(dòng)器和 QJZ-400/660 電磁軟起動(dòng)器 控制。潛水泵采用 QBZ-80/660 型磁力啟動(dòng)器控制。三、 供電設(shè)備選型原則1、開關(guān)電器的分

3、斷能力應(yīng)等于或大于所通過(guò)的最大三相短路電流。2、當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)有遠(yuǎn)距離控制和保護(hù)要求時(shí)，應(yīng)選用隔爆型磁力起動(dòng)器。3、如果工作機(jī)械要求帶負(fù)荷改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，應(yīng)選用可以逆轉(zhuǎn) 控制的磁力起動(dòng)器。四、負(fù)荷計(jì)算綜采工作面電力負(fù)荷計(jì)算是選擇移動(dòng)變電站臺(tái)數(shù)和容量的依據(jù)。也是配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的依據(jù)之一。1、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)4202 采面主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表設(shè)備名稱電壓功率功率因數(shù) cos 數(shù)量2X170+2采煤機(jī)1140VX30+11=411 kW0.71 臺(tái)前刮板機(jī)1140V2X132 kW0.71 臺(tái)后刮板機(jī)1140V2X132 kW0.71 臺(tái)轉(zhuǎn)載機(jī)1140V110 kW0.71 臺(tái)破碎機(jī)1140V110 kW0.71

4、 臺(tái)乳化泵1140V250 kW0.72 臺(tái)噴霧泵1140V75 kW0.71 臺(tái)牽引絞車1140V22 kW0.72 臺(tái)部皮帶660V2X45kW0.71 臺(tái)一部皮帶660V2X75kW0.71 臺(tái)2、4202 采區(qū)變壓器選型根據(jù) 4202 采煤工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)情況，擬選擇 2 臺(tái)變壓器， 其中 1臺(tái)為采面設(shè)備供電，1 臺(tái)為泵站、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)，其容量選 擇按如下公式進(jìn)行計(jì)算：1#移變向工作面采煤機(jī)、兩臺(tái)刮板機(jī)供電輸出電壓等級(jí)為 1140V, 其需用容量計(jì)算值為：S二K?刀 Pe/cos pj(kVA)式中 Sb所計(jì)算的電力負(fù)荷總的視在功率，kVA刀 Pe參加計(jì)算的所有用電設(shè)備(不包括備用)額

5、定 功率之和，kwK 751KVA所以選用 KBSG-800/10 移變一臺(tái)滿足要求。2#移變向工作面 1#乳化液泵、2#乳化液泵、皮帶機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)供電，輸出電壓等級(jí)為 1140V,其需用容量計(jì)算值為：S二K?刀 Pe/cos pj(kVA)式中 Sb所計(jì)算的電力負(fù)荷總的視在功率，kVA刀 Pe參加計(jì)算的所有用電設(shè)備(不包括備用)額定功率之和，kWKx需用系數(shù)，KX= 0.4 + 0.6Pmax/ 藝 R;Pmax最大電動(dòng)機(jī)的功率，kWcos pj參加計(jì)算的電力負(fù)荷的平均功率因數(shù)。由變壓器供電的所有用電設(shè)備的額定功率之和：藝 PN 250+ 110+ 110+75+22+22= 589KW對(duì)

6、綜合機(jī)械化采煤工作面：Kdc=0.4+0.6xPNmEpN=0.4+0.6x(250/589)=0.65為安全期間取需用系數(shù)為 0.7綜采工作面取加權(quán)平均功率因數(shù)：cos=0.75其計(jì)算容量為K Z P0.7x589S =亠-=549KVATcoswm0.75630 KVA 549KVA所以選用 KBSG-630/10 移變一臺(tái)滿足要求。五、高壓配電箱選擇及整定1、高壓電纜選擇及校驗(yàn)(1) 電纜型號(hào)選擇根據(jù) 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定，工作面選擇 MYPTJ-10kV-3X 70+ 3X35/3+ 3X2.5 型煤礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，其技術(shù) 參數(shù)為：主芯線截面積：70mm,長(zhǎng)時(shí)間允許載流

7、量 215A,承載電壓 等級(jí)為 10kV。(2) 電纜長(zhǎng)度確定4202 工作面兩臺(tái) 800KVA 630KVA 移變高壓電纜從采區(qū)變電所高 壓配電裝置引出，全長(zhǎng) 1200m4202 兩部皮帶機(jī)，660V 供電從采區(qū)變電所 630KVA 移變引出，經(jīng) 軌道下山，全長(zhǎng) 400m2、按照實(shí)際長(zhǎng)時(shí)間允許負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面查手冊(cè)得 MYPTJ-10kV-3K 70+ 3X25/3 + 3X2.5 型煤礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜在 25oC 的環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間允許負(fù)荷電流Iy=215A該電纜長(zhǎng)時(shí)間工作電流依照下列公式計(jì)算：Ig= K(刀 Pe/(3?Ue?COS pj)式中：Ig長(zhǎng)時(shí)間工作電流；刀

8、Pe本條電纜所帶設(shè)備額定功率總和，1528kW；K 需用系數(shù)；K= 0.4+0.6*264/1528 0.5 ;Ue供電系統(tǒng)的額定電壓，10kV;cos pj平均加權(quán)功率因數(shù)，取 0.7 ;計(jì)算結(jié)果：Ig=K 258A式中 Ig電纜的工作電流計(jì)算值，A;Iy環(huán)境溫度為 25C時(shí)電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流，A;K環(huán)境溫度校正系數(shù)，環(huán)境溫度為 25C時(shí)取 1。故選擇 MYCP-1.14kV-3X95+1x25+10X4 型電纜截面滿足要 求。(3)按照允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面：4202 采煤工作面供電系統(tǒng)中，800KVA 移動(dòng)變電站低壓配電系統(tǒng) 負(fù)荷較大，所以僅對(duì)移動(dòng)變電站低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。

9、正常運(yùn)行狀態(tài)下的電壓損失校驗(yàn)： 煤礦 1140V 供電系統(tǒng)，為保證電機(jī)的正常起動(dòng)，規(guī)定電纜末端最大允許電壓損失不大于7%:UL1200-(1140X93%)=139.8V正常運(yùn)行時(shí)，移動(dòng)變電站內(nèi)部的電壓損失： Ub%=(Sb/Sbe) (Urcos b+UXsin b)=(568.8/630)X(0.73X0.8+5.45X0.6)=3.47%U3%XE2e/100=3.47X1200/100=31.64V式中： u變電站內(nèi)部的額定電壓損失;E2e變電站二次側(cè)額定電動(dòng)勢(shì)，取 1200V;Sbi 變電站的計(jì)算容量，568.8kVA;Se選擇變電站的額定容量，630kVAU 變壓器通過(guò)額定電流時(shí)，

10、內(nèi)部電阻上壓降的百分?jǐn)?shù)Ur= ART/(SbeX10)=4600/(630X10)=0.73;其中：AP 為該變電站的短路損耗，查表得 4600;cosb、sin b變壓器負(fù)荷的功率因數(shù)和相應(yīng)的正弦值；取cos b= 0.8、sin b= 0.6 ;U變壓器通過(guò)額定電流時(shí)內(nèi)部電抗上壓降的百分?jǐn)?shù)Uxm/U：uf=5.52-0.7325.45其中：Ud為額定電流時(shí)，變壓器阻抗上壓降的百分?jǐn)?shù)；采煤機(jī)電纜的電壓損失(95mm、0.32km、65C時(shí)計(jì)算)：電纜電阻：刀 RL1= R 0.247X0.5 = 0.1235Q電纜電抗：刀 XL1= XLL1= 0.075X0.5 = 0.0375Q電壓損失

11、：AUL1=錯(cuò)誤！未找到引用源。Ie(刀R1COS j+刀 X-1sinj)錯(cuò)誤！未找到引用源。X251.6X(0.1235X0.7+0.0375X0.714)43.7VAUL 采煤機(jī)+AU=41.64V+43.7V=85.34VIe297AJ3疋1.14疋0.7由于其余各設(shè)備額定電流均小于煤機(jī)額定電流：QJZ1-1800/1140-8 的磁力起動(dòng)的每回路額定電流為 400A,1#組合開關(guān)所帶負(fù)荷為采煤機(jī)、工作面前后刮板機(jī)，總電流為512A1800A 521A2#組合開關(guān)所帶負(fù)荷為轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化泵、噴霧泵，牽引絞車總電流為 426A11011025075K3 1.14 0.71800A

12、394A故選用型號(hào)為 QJZ1-1800/1140-8 的磁力起動(dòng)器符合要求牽引絞車采用 QBZ-60N 可逆磁力啟動(dòng)器60A 15A411264264.3 1.14 0.7=512A= 394AINIe223 1.14 0.7故選用型號(hào) QBZ-60N 的磁力起動(dòng)器符合要求部皮帶機(jī)采用 QBZ-200 可逆磁力啟動(dòng)器2漢45IN Ie112AJ3 x 0.66 x 0.7200A 112A故選用型號(hào) QZ-200 的磁力起動(dòng)器符合要求。二部皮帶機(jī)采用 QJZ-400 軟啟動(dòng)器2 X75lNIe190A襯3漢0.66漢0.7400A 190A故選用型號(hào) QJZ-400 的軟啟動(dòng)器符合要求。兩部

13、皮帶機(jī)的張緊絞車采用 QBZ-60N 可逆磁力啟動(dòng)器7 5INle：.=10A13 x 0.66 x 0.760A 10A故選用型號(hào) QBZ-60N 可逆磁力啟動(dòng)器符合要求由于現(xiàn)在的智能保護(hù)器自帶啟動(dòng)過(guò)流延時(shí)功能，故各開過(guò)流整定值按計(jì)算電流整定(2)隔爆型自動(dòng)饋電開關(guān)選擇根據(jù)額定電流選擇，所選電氣設(shè)備的額定電流必須大于或等于最 大長(zhǎng)時(shí)工作電流lca,帶采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)的自動(dòng)饋電開關(guān)選擇411264264、3 1.14 0.7=512A經(jīng)計(jì)算得工作面設(shè)備，總電流為 512A經(jīng)計(jì)算額定電流小于 630A,選用型號(hào)為 BKZ16-400/1140(660 ) 的自動(dòng)饋電開關(guān)為 KBSG-800/1

14、0 移變低壓側(cè)保護(hù)。帶轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化泵。牽引絞車的自動(dòng)饋電開關(guān)選擇經(jīng)計(jì)算得，總電流為 426A110 +110 +250 +75 +22 +22INIe426AJ3 x14漢0.7經(jīng)計(jì)算額定電流小于 630A,選用型號(hào)為 BKZ16-630/1140(660 ) 的自動(dòng)饋電開關(guān)為 KBSG-630/10 移變低壓側(cè)保護(hù)6、過(guò)電流保護(hù)裝置的整定1、高壓配電裝置的整定計(jì)算采區(qū)變電所高壓配電裝置電流互感器為100/5 ,開關(guān)額定運(yùn)行電流 100A,整定值設(shè)為 70A。配電開關(guān)短路保護(hù)動(dòng)作值：= 8Ie = 8X70= 560A整定校驗(yàn)：K= Is0(2)/8Ie 1.5=4822- 5608.6 1.5，合格式中：K 保護(hù)靈敏度校驗(yàn)值；IS0(2)此開關(guān)所保護(hù)電纜線路的最遠(yuǎn)兩相短路電流；8Ie電子保護(hù)器短路保護(hù)動(dòng)作值；1.5 保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)2、移動(dòng)變壓器低壓側(cè) 630 饋電開關(guān)整定Isbr1( 1.2 1.4 )(IstM+KxEIN) /KT式中 Isbr1速斷電流，A；KT變壓器的變壓比；Kx需用系數(shù) 0.51;IstM起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，A；刀 IN其余電氣設(shè)備的額定電流之和，A。(1) 800KVA 移動(dòng)變壓器低壓側(cè)整定，Isbri( 1.2