8812自动化工作面供电设计111

1目录第一章供电报告说明一、矿井（或采区）自然条件概况…………………………………×页…×页二、工作面及巷道设备布置：………………………………………×页…×页三、供电系统的确定：…………………………………………×页…×页第二章机电设备安全管理要求及供电安全技术措施一、机电设备安全管理要求…………………………………×页…×页二、供电安全技术措施…………………………………×页…×页第三章供配电设备的选择依据及效验第一节负荷统计及移动变电站的容量选择和效验………×页…×页第二节高压开关的选择及效验………………………×页…×页第三节高压电缆的选择…………………………………×页…×页第四节低压电缆的选择…………………………………×页…×页第五节高低压供电系统短路计算……………………×页…×页第六节低压开关的选择及效验效验……………………×页…×页第七节开关的整定及灵敏效验…………………×页…×页附：综采设备参数表：…………………×页…×页附:供电设计贯彻记录…………………×页…×页2第三章供配电设备的选择依据及校验第一节负荷统计及移动变电站的容量选择和校验一、采区负荷统计及变电站台数确定负荷统计表1-1名称设备型号台数电动机备注额定功率kW额定电压kV额定电流A效率采煤机01电源MG2×160/710-AWD12*160＋301.2107×2＋200.9采煤机02电源MG2×160/710-AWD12*160+30+101.2107×2＋20+6.70.9乳化泵BRW200/31.512001.21340.9回柱绞车118.51.212.40.9合计：∑Pe928.5转载机SZZ750/20012001.21340.9乳化泵MRW315/31.512001.21340.9刮板机GZS730/20012×2001.2134/1340.9回柱绞车118.51.212.40.9照明综保ZBZ-8181.25.40.9合计：∑Pe701.5二、变压器容量、型号的确定：1号移动变电站：供采煤机,乳化泵，回柱绞车NP＝928.5KwKr=61.05.9283206.04.06.04.0∑max=×+=×+NPPS＝8057.061.05.928φcos∑=×=•rNKP（KVA）3Kr、cos依据《煤矿电工手册》—矿井供电（式10-3-4）根据计算结果及实际设备库存状况，选择一台KBSGZY-1000/6R型移动变电站，额定容量为1000KVA。2号移动变电站：2号移变向乳化液泵站、工作面刮板输送机、转载机、回柱绞车、照明综保供电。NP＝701.5KW57.05.7012006.04.06.04.0∑max=×+=×+=NPPKrS＝5727.057.05.701φcos∑=×=•KrPN（KVA）根据计算结果及实际设备库存状况，选择一台KBSGZY-1000/6R型移动变电站，额定容量为1000KVA。三、选用变压器的主要技术数据表1-2型号额定容量kVA额定电压kV损耗KＷ阻抗电压％备注高压低压空载负载KBSGZY-1000/6100061.22.9576.52台第二节高压开关的选择及效验1、选择原则：（1）根据《煤矿安全规程》445选择设备类型为防爆型；（2）根据控制设备类型选用控制方式，不频繁操作的选用配电开关，频繁操作的选用高压磁力启动器；（3）根据设备控制负荷大小选用与之匹配的电流互感器。2、按计算公式选择及效验：4号高压开关4（1）高压开关负荷长时工作电流依据（《煤矿电工手册》-矿井供电（下）式10-3-6）AIa1167.06000310163052.03=××××=NP=5.7015.928+=1630KWCOS取0.7依据（《煤矿电工手册》（下）表10-3-1）Kr=0.4+0.6NPPmax0.4+0.6×52.01630320=取高压防爆真空开关电流互感器额定200A，IaAIN≥200=依据(《煤矿电工手册》—矿井供电（上）3-1-2）(2)高压开关额定电压NZeUU≥，按公式NNUU≥)15.11.1(（《煤矿电工手册》—矿井供电（上）3-1-1）UN取6000V,初步确定选用PLG-200/6矿用隔爆兼本质安全型高压真空配电装置，其主要技术数据：额定电压UN=6KV(最高工作电压7.2KV);额定短路开断电流IND=12.5KA（有效值）额定短路开合电流IND=31.5KA（峰值）额定动态稳定电流12.5KA（有效值）额定热稳定电流12.5KA（有效值）额定热稳定时间2S（3）高压开关断流容量校验COSUPKrINNa31035额定断流容量dSSze)3(煤矿电工手册—矿井供电（上）3-1-5）S（d3）——次暂态三相短路容量，MVA；式摘自《煤矿综连采》７８页dI)3(=50×1000/(3×6.3)=4582A(NU取6.3KV)S取井下中央变电所最大短路容量50MVA，摘自《煤矿综连采》７８页和《煤矿电工手册》下351页。S（d3）=dNIU)3(3=1.732×6000×4582=47.62MVA(NU取6KV)选防爆高压开关断流容量Sze是100MVA大于47.62MVA满足要求。第三节高压电缆的选择1、高压电缆的型号确定;向1#、2#移动变电站供电的6KV高压电缆选用MYDP型电缆。2、高压电缆的长度确定：取实际巷道长度的1.05倍，2000m；3、按长时工作电流初选主截面向1#、2#移动变压器供电的L1高压电缆长时工作电流与4#高压开关长时工作电流相同，是116A,初选截面35mm2型电缆，它的长时工作电流为148A,查《煤矿电工手册》下表12-2-29得。4、按经济电流密度选择截面A=nJIN式中：A——电缆截面积mm2；IN——综采工作面正常负荷时长时（持续）工作电流即aI，116A;n——同时工作的电缆根数；J——经济电流密度，A/mm2，查《煤矿综连采》表3-8取J=2A=116/2=58mm2dNdIUS)3()3(3NdUSI3/)3(65、用电缆短路时的热稳定条件选择电缆截面积：Amin≥Id（3）Ct（《煤矿电工手册》-矿井供电（下）式10-3-8）Amin——电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2；Id（3）—三项最大稳态短路电流，A;可以取计算高压开关的数值4582A。t——短路电流作用的假想时间，《煤矿电工手册》351页取t=0.25秒；C——热稳定系数《煤矿电工手册》表10-3-3，电缆线路有中间接头的：C=93.4，电缆线路无中间接头的：C=120Amin=Id(3)ct=45824.9325.0=24.5mm2满足热稳定要求。6、按允许电压损失效验正确计算6KV高压电缆的电压损失，应从地面变电所到井下中央变电所，井下中央变电所至采区变电所，采区变电所至移动变电站的高压电缆的电压损失之和不大于7%.(依据全国供用电规则规定)。这里只计算L1(变电所至1#,2#变电站电缆长度)段，其他母段参数计算需要采区变电所、中央变电所所供负荷，由于这次只是计算本工作面的供电设计，所以其他各段的略，其他各段的电压损失计算方法相同，所以这里只计算L1。3×35型电缆查《煤矿综连采》表3-13得，R65=0.588Ω/km,X=0.078/km;取负荷的功率因数cos=0.7%5%1.3610)71.0078.07.0588.0(2116310)φsinφcos(3%Δ00=××+×××=×+×=NnUXRLIU7所以初选高压电缆MYDP型3×35型电缆能够满足供电的要求。但考虑到当前我矿实际情况和库存，从长远考虑因此实际选用MYDP型3×70+1×25高压电缆。选择效验如下表（1-3）：电缆编号电缆截面选择电缆选择结果规格型号长度长时允许电流（A）L1允许负荷电流ACOSUPKINnrn1167.06000310163052.0Φ31033∑=××××=××=MYP-3×70＋1×252000米215经济电流mmJIAca582116===热稳定条件校验2)3(min5.244.9325.04582mmCtIAid=×==dI)3(=50×1000/(3×6.3)=4582A煤矿电工手册350允许电压损失6.1610)71.0078.07.0267.0(2116310)φsinφcos(3%Δ00=××+×××=×+×=NnUXRLIU所以，所选MYP3×70+1×25型高压电缆能够满足供电要求。第四节低压电缆的选择一、低压电缆的选择原则：1、长度选择：低压电缆取实际巷道长度的1.1倍，移动设备增加一段机头部分的活动长度，约3—5米。本设计中各电缆长度见供电系统图；2、电缆型号的选择：依据《煤矿安全规程》467条；3、电缆芯数的选择：动力用橡套软电缆一般用四芯，对于采掘机械来说要根据具体的控制方式相应的增加控制芯线。一般有7芯和11芯；信号电缆芯8数的根数要按控制、信号、通信系统的需要决定，并留有备用芯线，本设计中各电缆芯数见电缆统计表。4、低压电缆截面的确定应满足的条件：1）按最大工作工作电流确定主截面，大于初选电缆允许电流；2）电缆的机械强度满足设备使用场所的要求；3）按允许电压损失效验电缆截面；4）按距离最远，电动机容量最大启动时效验启动电压损失；5）满足继电保护要求。二、电缆截面的选择及效验1、按机械强度和电缆正常工作负荷电流应等于或小于电缆允许的长时（亦称持续）电流初选择截面：可以用公式计算，依据煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-5-3供1号采煤机电缆选择：··1#电缆Kr与1#变压器相同为0.67，nP是710KW，UN是1140V,采煤机效率0.9，COS为0.86长时负荷电流取电动机额定电流，见负荷统计表1-1.各电缆初选列如下表：电缆编用途按长时允许电流选择按机械强度初选电缆电缆选择结果长度m备注ACOSUPKINnrn31286.09.0114031071067.0Φη31033∑=×××××=××=9号截面mm2《煤矿综连采表3-24规格型号长时允许电流（A）L2供采煤机ACOSUPKINnrn31286.09.0114031071067.0Φη31033∑=×××××=××=70两根MCP-6/1.23×70+1×252151801号移变L3供乳化泵nI=Ie=134A50MCP-6/1.23×35+1×16173201号移变L4供回柱绞车nI=Ie=12.4A25MCP-6/1.23×25+1×16113201号移变L5刮板机头高nI=Ie=134A50MCP-6/1.23×50+1×10+4*6173902号移变L6刮板机头低nI=Ie=134A50MCP-6/1.23×50+1×10+4*6173902号移变L7刮板机尾高nI=Ie=134A50MCP-6/1.23×50+1×10+4*61731802号移变L8刮板机尾低nI=Ie=134A50MCP-6/1.23×50+1×10+4*61731802号移变L9回柱绞车nI=Ie=12.425MCP-6/1.23×25+1×16113202号移变L10转载机nI=Ie=134A50MCP-3×50+1×161731002号移变L11照明综保nI=Ie=5.2A25MYP-3×25+1×16113102号移变L12乳化泵站nI=Ie=134A50MCP-3×50+1×16173202号移变2、按允许电压损失效验电缆截面正常运行情况校验低压电缆电压损失10干线式供电电缆电压损失值为：wmGNGNGSrULPKrU310=GNrsLIcos31依据《煤矿电工手册》—矿井供电（下）式10-5-5导出，也可直接用式10-5-5还可参考《煤矿综连采》式3-36△UG—干线电缆的电压损失，V；SG—干线电缆导线截面，mm2；LG—干线电缆长度，m；∑Pe—电缆负荷的总额定功率，kW。Kr——干线所带负荷的需用系数；wm——由该电缆供电，所有电动机的加权平均效率r-------铜的电导率42.2m/ΩNU--供电电缆系统额定电压《