一、 概述:
110206综采工作面10KV等级电源引自11采区变电所,将电源引至综采工作面,电缆单趟长度2900m ,皮带机头电站引自+1058m变电所,电缆单趟长度为300米,具体电站分配根据负荷及变电所容量确定。
附供电负荷统计见附表 二、负荷计算
1. 校验1#移动变电站容量(供采煤机): 采用需用系数法进行计算:
S=ΣP n×Kr/COSα 式中:S-----视在功率 KVA
ΣP n----参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW COSα----参加计算的所有用电设备功率因数 取0.7 Kr------需用系数
Kr=0.4+0.6×P max /ΣP n=0.4+0.6×750/1815=0.7
ΣP n=1815KW
S=ΣP n×Kr/COSα=1815×0.7/0.7=1680KVA 选用KBSGZY-2000/3.3型移动变电站一台
2、刮板输送机、转载机、破碎机、调度绞车、水泵电源电站的选择: 采用需用系数法进行计算:
S=ΣP n×Kr/COSα
式中:S-----视在功率 KVA
ΣP n----参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW COSα----参加计算的所有用电设备功率因数 取0.7 Kr------需用系数
ΣP n=3*855+525+525+11.4+53=3679.4KW
Kr=0.4+0.6×P max /ΣP n=0.4+0.6×855/3679.4=0.
S=ΣP n×Kr/COSα=3679.4×0./0.7=2838.4KVA
选用KBSGZY-3150/3.3/0.69型移动变电站一台。 3、泵站电源电站的选择: 采用需用系数法进行计算:
S=ΣP n×Kr/COSα
式中:S-----视在功率 KVA
ΣP n----参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW COSα----参加计算的所有用电设备功率因数 取0.7 Kr------需用系数
ΣP n=280*4+280*3=1960KW
Kr=0.4+0.6×P max /ΣP n=0.4+0.6×280/1960=0.486
S=ΣP n×Kr/COSα=1960×0.486/0.7=1360.8KVA
选用KBSGZY-1600/1.14型移动变电站一台。 4、皮带机电源电站的选择: 采用需用系数法进行计算:
S=ΣP n×Kr/COSα
式中:S-----视在功率 KVA
ΣP n----参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW COSα----参加计算的所有用电设备功率因数 取0.7 Kr------需用系数
ΣP n=560*4+3*22+3*5.5+30+2.2+2.2=2378.9KW
Kr=0.4+0.6×P max /ΣP n=0.4+0.6×560/2378.9=0.1
S=ΣP n×Kr/COSα=2378.9×0.1/0.7=1838.55KVA
选用KBSGZY-2000/1.14型移动变电站一台。 5、110206上运巷移变选择:
ΣP n=110+22+2.4+45+45=224.4KW Kr=0.4+0.6× P max /ΣP n =0.4+0.6×110/224.4 =0.694
S=ΣP n×Kr/COSα=224.4×0.694/0.7
=222.5KVA
根据电压要求选用一台KBSGZY-315/10/0.69型移动变电站满足设备负荷要求。
6、110206回风巷移变选择:
ΣP n=110+4+22+2×45+22=248KW Kr=0.4+0.6× P max /ΣP n =0.4+0.6×110/248 =0.67
S=ΣP n×Kr/COSα =248×0.67/0.7 =237.4KVA
根据电压要求选用一台KBSGZY-315/10/0.69型移动变电站满足设备负荷要求。 三、采区变电所的选择:
羊场湾煤矿11采区变电所设计为两组进线,单组进线高爆开关承载最大容量为6300KW,变电所设计承载容量为5000KW,考虑矿井最大负荷包括四个综掘工作面,四个掘进工作面,两个综采工作面,
大采高采煤机电源用一趟电缆引自11采区变电所第一组高爆;刮板输送机、转载机、破碎机、调度绞车、水泵电源、泵站电源用一趟电缆引自11采区变电所第一组高爆;皮带电源用一趟电缆引自+1058变电所;大采高设备其余电源及综采一队电源引自另一组高爆。 四、110206综采工作面移变电源电缆选择: 1、采煤机电站供电电缆的选择 计算长时允许电流:
Igz=ΣS/√(3×Up)=2000/(1.732×10)=115.47A
(1)、按经济电流密度选择电缆截面: A= Igz/Iedη=115.47/(1.75*1)=65.98 mm2 A――按经济电流密度选择的电缆截面,mm2
Igz――正常运行时,通过电缆的最大长时间负荷电流,当线路并列运
行时,它是指不考虑一条线路故障时的最大负荷电流,A Ied――经济电流密度,A/ mm2,其值1.75 η――正常运行时,同时并联工作的电缆条数。 根据电缆截面选择10KV的70 mm2电缆满足负荷要求。 (2)、按长时允许载流量选择电缆截面:
根据以上计算长时工作电流为115.47A,根据选择电缆截面应满足KIp> Igz
查《煤矿电工手册》,10KV的35 mm2电缆长期连续负荷允许载流量Iy=135A>115.47A,满足设备负荷要求。
根据以上两种电缆选择,最终选用10KV的70 mm2电缆。 (3)、按电压损失校验电缆截面:
ΔU℅=ΣPn×L(R0+X0×tgα)/10×Un²
=2000×2.9×(0.293+0.078×1.02)/10×10×10 =2.16℅<7℅
查《工矿企业供电》书,得:
3×70mm2型电缆:R0=0.293 X0=0.078 取COSФ=0.7 tga=1.02
所以该电缆满足设备负荷要求。 (4)、按短路电流校验电缆的热稳定性: 满足热稳定条件的最小电缆截面: A min=Id⑶×√Tj/C
由电缆总截面为70mm²,可知该电缆截面满足热稳定条件允
许通过的最大短路电流Imax×S为:
Imax×S=Id⑶=A min×C/√Tj
=70×141/√0.25 =19740A
A min——电缆截面,mm2
C——电缆热稳定系数 取C=141;
Tj——短路电流的假想时间 取Tj =0.25s;
相应的满足该截面热稳定要求的最大短路容量Smax s为; Smax =√3 UpImax s
=1.732×10×19.74KA =341.90MVA
查11采区变电所高压开关柜的短路容量125MVA,小于3×70电缆热稳定允许的最大短路容量341.90MVA,则满足要求。 2、刮板输送机、转载机、破碎机、调度绞车、水泵电源、泵站电源电缆的选择 计算长时允许电流:
Igz=ΣS/√(3×Up)=4750/(1.732×10)=274.25A
(1)、按经济电流密度选择电缆截面: A= Igz/Iedη=274.25/(2*1)=137.18 mm2 A――按经济电流密度选择的电缆截面,mm2
Igz――正常运行时,通过电缆的最大长时间负荷电流,当线路并列运行时,它是指不考虑一条线路故障时的最大负荷电流,A
Ied――经济电流密度,A/ mm2,其值1.75 η――正常运行时,同时并联工作的电缆条数。 根据电缆截面选择10KV的150mm2电缆满足负荷要求。 (2)、按长时允许载流量选择电缆截面:
根据以上计算长时工作电流为274.25A,根据选择电缆截面应满足KIp> Igz
查《煤矿电工手册》,10KV的120 mm2电缆长期连续负荷允许载流量Iy=295A>274.25A,满足设备负荷要求。
根据以上两种电缆选择,最终选用10KV的150 mm2电缆。 (3)、按电压损失校验电缆截面:
ΔU℅=ΣPn×L(R0+X0×tgα)/10×Un²
=4750×2.9×(0.137+0.066×1.02)/10×10×10 =2.81℅<7℅
查《工矿企业供电》书,得:
3×150mm2型电缆:R0=0.137 X0=0.066 取COSФ=0.7 tga=1.02
所以该电缆满足设备负荷要求。 (4)、按短路电流校验电缆的热稳定性: 满足热稳定条件的最小电缆截面: A min=Id⑶×√Tj/C
由电缆总截面为150mm²,可知该电缆截面满足热稳定条件允许通过的最大短路电流Imax×S为:
Imax×S=Id⑶=A min×C/√Tj
=150×141/√0.25 =42300A
A min——电缆截面,mm2
C——电缆热稳定系数 取C=141;
Tj——短路电流的假想时间 取Tj =0.25s;
相应的满足该截面热稳定要求的最大短路容量Smax s为; Smax =√3 UpImax s
=1.732×10×42.3KA =732.636MVA
查11采区变电所高压开关柜的短路容量125MVA,小于3×150电缆热稳定允许的最大短路容量732.636MVA,则满足要求 3、皮带机电源电缆的选择 计算长时允许电流:
Igz=ΣS/√(3×Up)=2378.9/(1.732×10)=137.35A
(1)、按经济电流密度选择电缆截面: A= Igz/Iedη=137.35/(2*1)=68.67mm2 A――按经济电流密度选择的电缆截面,mm2
Igz――正常运行时,通过电缆的最大长时间负荷电流,当线路并列运行时,它是指不考虑一条线路故障时的最大负荷电流,A Ied――经济电流密度,A/ mm2,其值2
η――正常运行时,同时并联工作的电缆条数。
根据电缆截面选择10KV的70 mm2电缆满足负荷要求。 (2)、按长时允许载流量选择电缆截面:
根据以上计算长时工作电流为115.47A,根据选择电缆截面应满足KIp> Igz
查《煤矿电工手册》,10KV的35 mm2电缆长期连续负荷允许载流量Iy=135A>115.47A,满足设备负荷要求。
根据以上两种电缆选择,最终选用10KV的70 mm2电缆。 (3)、按电压损失校验电缆截面:
ΔU℅=ΣPn×L(R0+X0×tgα)/10×Un²
=2000×0.3×(0.293+0.078×1.02)/10×10×10 =0.223℅<7℅
查《工矿企业供电》书,得:
3×70mm2型电缆:R0=0.293 X0=0.078 取COSФ=0.7 tga=1.02 L=0.3
所以该电缆满足设备负荷要求。 (4)、按短路电流校验电缆的热稳定性: 满足热稳定条件的最小电缆截面: A min=Id⑶×√Tj/C
由电缆总截面为70mm²,可知该电缆截面满足热稳定条件允许通过的最大短路电流Imax×S为:
Imax×S=Id⑶=A min×C/√Tj
=70×141/√0.25
=19740A
A min——电缆截面,mm2
C——电缆热稳定系数 取C=141;
Tj——短路电流的假想时间 取Tj =0.25s;
相应的满足该截面热稳定要求的最大短路容量Smax s为; Smax =√3 UpImax s
=1.732×10×19.74KA =341.90MVA
查11采区变电所高压开关柜的短路容量125MVA,小于3×70电缆热稳定允许的最大短路容量341.90MVA,则满足要求。 4、110206上运巷315KVA电站电缆的选择 计算长时允许电流:
Igz=ΣS/√(3×Up)=315/(1.732×10)=18.19A
(1)、按经济电流密度选择电缆截面: A= Igz/Iedη=18.19/(2*1)=9.10 mm2 A――按经济电流密度选择的电缆截面,mm2
Igz――正常运行时,通过电缆的最大长时间负荷电流,当线路并列运行时,它是指不考虑一条线路故障时的最大负荷电流,A Ied――经济电流密度,A/ mm2,其值2
η――正常运行时,同时并联工作的电缆条数。 根据电缆截面选择10KV的10 mm2电缆满足负荷要求。 (2)、按长时允许载流量选择电缆截面:
根据以上计算长时工作电流为18.19A,根据选择电缆截面应满足KIp> Igz
查《煤矿电工手册》,10KV的10 mm2电缆长期连续负荷允许载流量Iy=65A>18.19A,满足设备负荷要求。
根据以上两种电缆选择,最终选用10KV的10 mm2电缆。 (3)、按电压损失校验电缆截面:
ΔU℅=ΣPn×L(R0+X0×tgα)/10×Un²
=315×2.9×(1.83+0.092×1.02)/10×10×10 =1.78℅<7℅
查《工矿企业供电》书,得:
3×10mm2型电缆:R0=1.83 X0=0.092 取COSФ=0.7 tga=1.02
所以该电缆满足设备负荷要求。 (4)、按短路电流校验电缆的热稳定性: 满足热稳定条件的最小电缆截面: A min=Id⑶×√Tj/C
由电缆总截面为10mm²,可知该电缆截面满足热稳定条件允许通过的最大短路电流Imax×S为:
Imax×S=Id⑶=A min×C/√Tj
=10×141/√0.25 =2820A
A min——电缆截面,mm2
C——电缆热稳定系数 取C=141;
Tj——短路电流的假想时间 取Tj =0.25s;
相应的满足该截面热稳定要求的最大短路容量Smax s为; Smax =√3 UpImax s
=1.732×10×2.825KA =48.93MVA
查11采区变电所高压开关柜的短路容量125MVA,大于3×10电缆热稳定允许的最大短路容量48.93MVA,则不满足要求。
假想电缆热稳定允许的最大短路容量125MVA,则Imax s=7.217KA,根据公式Imax×S=Id⑶=A min×C/√Tj 推出电缆截面A min =25.6 mm²
故选用35 mm²电缆满足负荷要求。
5、110206回风巷315KVA电站电缆选择同上,为35 mm²电缆满足负荷要求。
五、工作面低压电缆的选择
1、采煤机电缆(装机功率为1815KW,其中截割功率为2×750KW), 计算长时允许电流:
Igz=ΣS/√(3×Up)=1815/(1.732×3.3)=317.55A
(1)、按照长时允许负荷电流表,1000V的95 mm²电缆长时允许负荷电流为295A,初选采煤机电缆截面为150 mm²电缆。 (2)、按允许电压损失选择电缆截面:
由于采区用电设备一般属于间歇性负荷,3300V采区电动机正常运行
时的允许电压损失同样考虑不超过额定电压的10%,即允许电压损失为:
△UY=EZE-0.9UE
= 3460-0.9×3300
=490V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V; UE——低压电网额定电压,V。 △UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.65×1815×500×103/3300×42.5×150 =28.03V<490V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
3×150V电缆满足采煤机负荷要求。
2、工作面刮板输送机(装机功率为3×855KW)选用三条
根据单台电缆所带设备负荷长时工作电流初选电缆截面为70 mm2 (1)、按长时允许负荷选择校验。
Ig=Kx∑Pe×103/√3 UeηpjCOSΦpj
=0.7×855×103/1.732×3300×0.9×0.7 =166.11A<215A.
式中,Kx——需用系数,Kx=0.7。
ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.9。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。
(2)、按长时电压损失校验。 对于3.3KV电网,允许电压损失为
△UY=EZE-0.9UE
= 3460-0.9×3300
=490V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V; UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.7×855×500×103/3300×42.5×70 =30.49V<490V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
3×70mm2软电缆满足刮板输送机负荷要求。 3、工作面转载机(装机功率为525KW)
根据单台电缆所带设备负荷长时工作电流初选电缆截面为35 mm2
(1)、按长时允许负荷选择校验。
Ig=Kx∑Pe×103/√3 UeηpjCOSΦpj
=0.7×525×103/1.732×3.3×0.9×0.7 =102<135A.
式中,Kx——需用系数,Kx=0.7。
ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.9。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。
(2)按长时电压损失校验。 对于3300电网,允许电压损失为
△UY=EZE-0.9UE
= 3460-0.9×3300
=490V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V;
UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.7×525×230×103/3300×42.5×35 =17.22V<1V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
3×35mm2型软电缆满足转载机负荷要求。因破碎机装机功率525KW, 电压等级3300V,电缆长度相近,得出3×35mm2型软电缆满足破碎机负荷要求
4、工作面乳化液泵(装机功率为280KW)初选用一条
3×50mm2型软电缆,最大长度100m,其长时允许电流IC=173A现进行校验:
(1)按长时允许负荷进行校验。
Ig=Kx∑Pe×103/√3 UeηpjCOSΦpj
=0.7×280×103/1.732×1140×0.9×0.7 =157.5A<173A.
式中,Kx——需用系数,Kx=0.7。
ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.9。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。 负荷电缆长时允许电流满足设备要求。
(2)按长时电压损失校验。 对于1140V电网,允许电压损失为
△UY=EZE-0.9UE
= 1190-0.9×1140
=1V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V;
UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.7×280×100×103/1140×42.5×50 =8.09V<1V。
式中:K de——需用系数。 ∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
3×50mm2型软电缆满足乳化液泵负荷要求。其余三趟同样电缆也满足设备负荷要求,计算过程在此省略。 5、工作面喷雾泵(装机功率为280KW) 初选用一条
3×50mm2型软电缆,最大长度100m,其长时允许电流IC=173A现进行校验:
(1)按长时允许负荷进行校验。
Ig=Kx∑Pe×103/√3 UeηpjCOSΦpj
=0.7×280×103/1.732×1140×0.9×0.7 =157.5A<173A.
式中,Kx——需用系数,Kx=0.7。
ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.9。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。 负荷电缆长时允许电流满足设备要求。
(2)按长时电压损失校验。 对于1140V电网,允许电压损失为
△UY=EZE-0.9UE
= 1190-0.9×1140
=1V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V; UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.7×280×100×103/1140×42.5×50 =8.09V<1V。
式中:K de——需用系数。 ∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
3×50mm2型软电缆满足乳化液泵负荷要求。其余两趟同样电缆也满足设备负荷要求,计算过程在此省略。
6、皮带机头CST驱动电机(装机功率为560KW)初选用一条 3×120mm2型屏蔽电缆,最大长度60m,其长时允许电 流IC=345A现进行校验: (1)按长时允许电流进行校验。
Ig=Kx∑Pe×103/√3 UeηpjCOSΦpj
=0.7×560×103/1.732×1140×0.9×0.7 =315.13A<343A.
式中, Kx——需用系数,Kx=0.7。
ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.9。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。
3×120mm2屏蔽电缆长时允许电流满足设备要求。 (2)按长时电压损失校验。 对于1140V电网,允许电压损失为
△UY=EZE-0.9UE
= 1190-0.9×1140
=1V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V; UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.7×560×60×103/1140×42.5×120 =4.05V<1V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。
A——电缆截面 mm2
3×120mm2型软电缆满足CST驱动电机负荷要求。另外三条同样规格的电缆也满足设备负荷要求,计算过程在此省略。
7、110206上运巷660V系统电缆选择与校验:(负荷功率132KW)。 (1)、按长时允许电流
Ig=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.9×132×103/1.732×660×0.85×0.7 =174.6A;
式中 ,Kx——需用系数,Kx=0.4+0.6×110/132=0.9。 ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.85。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。
查《电工手册》选择一条U-1KV 3×70+1×25mm2橡套电缆,
其长时允许电流Ig=210A>174.6A,故该电缆满足负荷要求。 (2)、按电机起动电压损失进行校验
在660V系统中,最远、最大电动机起动时,其端电压不应低于75%的额定电压,因此,
起动时允许电压损失为:△UY=EZE-0.75UE
= 690-0.75×660 =195V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V;
UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.9×132×1000×103/660×42.5×70 =60.5V<195V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
故根据压降要求及机械强度要求,选用U-1000V 3×70+1×25mm2
型橡套电缆满足设备负荷要求。
8、110206回风巷660V系统电缆选择(装机功率138KW)。
Ig=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.596×138×103/1.732×660×0.85×0.7 =120.92A;
式中,Kx——需用系数,Kx=0.4+0.6×45/138=0.596。 ηpj——平均效率,一般ηpj=0.8~0.9,取0.85。 COSΦpj——平均功率因数,取0.7。
查《电工手册》选择一条U-1KV 3×70+1×25mm2橡套电缆,
其长时允许电流Ig=210A>120.92A,故该电缆满足负荷要求。
(2)、按电机起动电压损失进行校验
在660V系统中,最远、最大电动机起动时,其端电压不应
低于75%的额定电压,因此,
起动时允许电压损失为:△UY=EZE-0.75UE
= 690-0.75×660 =195V;
式中,EZE——变压器二次额定电势,V; UE——低压电网额定电压,V。
△UR=K de∑Pn L ×103/UNrsC A
=0.596×138×1300×103/660×42.5×70 =.46V<195V。
式中:K de——需用系数。
∑Pe——额定功率 KW L——电缆长度 m
rsC——电导率 查《煤矿供电手册》取42.5。 A——电缆截面 mm2
故根据压降要求及机械强度要求,选用U-1000V 3×70+1×25mm2
型橡套电缆满足设备负荷要求,该系统中另一趟低压电缆供电负荷为110KW,电缆长度1000m,同样选择一条U-1000V 3×70+1×25mm2型橡套电缆满足设备负荷要求 9、电机负荷电缆
(1)、工作面潜水泵电缆选择。
按机械强度要求,可选用U-1000-3×6+1×4 mm2电缆,实际长度根据水泵位置确定。
(2)、连续牵引绞车负荷电缆选择。
Ig=∑Pe×103/√3UeηeCOSΦe
=110×103/1.732×660×0.85×0.7 =161.7A;
式中,ηe——效率,一般ηe=0.8~0.9,取0.85。 COSΦe——功率因数,取0.7。
按机械强度要求,选用U-1000-3×50+1×25 mm2电缆,其长时允许电流为173A>161.73A,长度根据绞车的位置确定。 (3)、信号、照明电缆的选择。
按机械强度要求,选用U-500V-3×2.5+1×2.5 mm2电缆,实际长度和条数根据选用的信号、照明系统确定。 (4)、煤电钻电缆的选择。 选用专用的UZ-500型橡胶电缆。 六、移动变电站及各低压开关的整定:
1、高压配电装置中过电流保护的整定
A、采煤机高压配电装置过电流保护的整定: 工作面的最大负荷电流为:
Ibe1=∑ SP/√3Ue=1815*1000/√3*10000=104.79A 所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流为 Ie=150> Ibe1=104.79A
(1)过载保护的整定电流倍数0.8,其额定整定动作电流为 Izd=0.8* Ie=0.8*150=120>104.79A
(2)过电流短路保护的整定,按躲开最大电动机即采煤机电动机起动时,其它其它该先起动的机器已经起动来考虑,其一次动作电流计
算值为:
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.3(787.31+183.33)/3.03 =416.45A
动作电流倍数计算值为: Ndzj= Idzj/ Ie=416.45/150=2.775
动作电流倍数计算值Ndz=3> Ndzj=2.775
灵敏系数校验:按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,即采煤机电机端两相短路电流来校验
元件名称 阻抗公式 带入数据与计算结果(Ω) 备注 高压电缆 70mm2 移动变电站 2000KVA R=r0L/Kb2 X=X0L/ Kb2 Rb=P0E22e/ S22e Xb=10Ux% E22e / S2e 采煤机电缆 R=r0L X=X0L 3300V R=0.195*0.5/=0.0975 X=0.076*0.5=0.038 3300V 3300V R=0.267*2.9/3.032=0.084 X=0.078*2.9/3.032=0.024 Rb=5000*3.32/20002=0.014 Xb=10*4*3.32/20002=0.0001 短路电流计算
Id1(2)=E2e/√3√(∑R)2+(∑E)2=5038.168 其灵敏系数为K1=Id1(2)/Kb/ Isd=3.695>1.5,满足要求
B、刮板机、转载机、破碎机、调度绞车、水泵及泵站高压配电装置过电流保护的整定: 工作面的最大负荷电流为:
Ibe1=∑ SP√3Ue=4750*1000/√3*10000=274.25A 所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流为
Ie=300> Ibe1=274.25A
(1)过载保护的整定电流倍数1,其额定整定动作电流为 Izd=1* Ie=1*300=300>274.25A
(2)过电流短路保护的整定,按躲开最大电动机即采煤机电动机起动时,其它其它该先起动的机器已经起动来考虑,其一次动作电流计算值为:
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.3(7.+681.47)/3.03 =677.46A
动作电流倍数计算值为: Ndzj= Idzj/ Ie=677.46/300=2.2582
动作电流倍数计算值Ndz=3> Ndzj=2.2582
灵敏系数校验:按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,即刮板机机尾电机端两相短路电流来校验
元件名称 阻抗公式 带入数据与计算结果(Ω) 备注 高压电缆 150mm2 移动变电站 3150KVA R=r0L/Kb2 X=X0L/ Kb2 Rb=P0E22e/ S22e Xb=10Ux% E22e / S2e 移动变电站 1600KVA Rb=P0E22e/ S22e Xb=10Ux% E22e / S2e 刮板机电缆 R=r0L X=X0L 3300V R=0.267*0.5=0.1335 X=0.078*0.5=0.039 3300V Rb=4980*3.32/20002=0.013 Xb=10*3.99*3.32/20002=0.0001 3300V 3300V R=0.195*2.9/3.032=0.0616 X=0.076*2.9/3.032=0.024 Rb=6800*3.32/31502=0.007463 Xb=10*5.5*3.32/31502=0.00006 短路电流计算
Id1(2)=E2e/√3√(∑R)2+(∑E)2=7346.39
其灵敏系数为K1=Id1(2)/Kb/ Isd=2.69>1.5,满足要求 C、皮带机电站配电装置过电流保护的整定: 最大负荷电流为:
Ibe1=∑ SP√3Ue=2378.9*1000/√3*10000=137.35A 所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流为 Ie=150> Ibe1=137.35A
(1)过载保护的整定电流倍数1,其额定整定动作电流为 Izd=1* Ie=1*150=150>137.35A
(2)过电流短路保护的整定,按躲开最大电动机即采煤机电动机起动时,其它其它该先起动的机器已经起动来考虑,其一次动作电流计算值为:
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.3(1701.7+921.28)/8.77 =388.799A
动作电流倍数计算值为: Ndzj= Idzj/ Ie=388.799/150=2.592
动作电流倍数计算值Ndz=3> Ndzj=2.592
灵敏系数校验:按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,满足要求
D、110206上运巷315KVA移动变电站高压配电装置过电流保护的整定
最大负荷电流为:
Ibe1=∑ SP√3Ue=224.4*1000/√3*10000=12.96A 所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流为 Ie=50> Ibe1=12.96A
(1)过载保护的整定电流倍数1,其额定整定动作电流为 Izd=0.4* Ie=0.4*50=20>12.96A
(2)过电流短路保护的整定,按躲开最大电动机即采煤机电动机起动时,其它其它该先起动的机器已经起动来考虑,其一次动作电流计算值为:
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.3(577.37+100.077)/15.15 =56.415A
动作电流倍数计算值为: Ndzj= Idzj/ Ie=56.415/50=1.128
动作电流倍数计算值Ndz=2> Ndzj=1.128
灵敏系数校验:按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,满足要求
E、110206回风巷移变高压配电装置保护整定与110206上运巷整定相同
2、移动变电站高低压保护的整定: A:移动变电站(采煤机)
过载保护:Igzd=1.05∑Ie=1.05*1815*1000/(1.732*10000)
=110.03A 过流(速断)保护
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.25(787.31+186.33)/3.03 =403.43A
Idzj/ Igzd=403.43/110.03=3. 取Idzj=4 Igzd
B:移动变电站(三机)
过载保护:Igzd=1.05∑Ie=1.05*3615*1000/(1.732*10000) =219.15A 过流(速断)保护
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.25(7.+482.)/3.03 =569.48A
Idzj/ Igzd=569.48/219.15=2.60 取Idzj=3 Igzd
C:移动变电站(皮带机)
过载保护:Igzd=1.05∑Ie=1.05*2240*1000/(1.732*10000) =135.80A 过流(速断)保护
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.25(587.86+293.93)/3.03
=363.77A
Idzj/ Igzd=363.77/135.80=2.69 取Idzj=3 Igzd
D:移动变电站(110206上运巷)
过载保护:Igzd=1.05∑Ie=1.05*224.4*1000/(1.732*10000) =13.60A 过流(速断)保护
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.25(115.47+20.02)/3.03 =55.90A
Idzj/ Igzd=55.90/13.60=4.11 取Idzj=4 Igzd
E:移动变电站(110206回风巷)
过载保护:Igzd=1.05∑Ie=1.05*248*1000/(1.732*10000) =15.03A 过流(速断)保护
Idzj=1.2~1.4(Ip+∑Ie /*Kx)/K6 =1.25(115.47+24.15)/3.03 =57.60A
Idzj/ Igzd=57.60/15.03=3.83 取Idzj=4 Igzd
3、工作面电气开关配备如下:3300V组合开关一台,备有14路出线。 1140V组合开关一台,备有9路出线,皮带机头1140V组合开关一台,备有9路出线。所有出线隔离开关分断电流不小于630A。具体开关整定如下:
(1)、控制采煤机开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.65×1815×103/1.732×3300×0.9×0.7
=327.6A; 取整定电流为328A。
(2)、控制刮板输送机机头、机尾高速开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.7×855×103/1.732×3300×0.9×0.7
=332.47A; 取整定电流为332.47A。
(3)、控制刮板输送机机头、机尾低速开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.7×427.5×103/1.732×3300×0.9×0.7
=.44A; 取整定电流为55A。
(4)、控制转载机、破碎机开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.7×525×103/1.732×1140×0.9×0.7
=295.4A; 取整定电流为295.4A。
(5)、控制乳化液泵开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.7×280×103/1.732×1140×0.9×0.7
=157.5A;
取整定电流为158A,且整定三台乳化液泵开关驱动器动作电
流为158A。
(6)、控制喷雾泵开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.7×280×103/1.732×1140×0.9×0.7
=157.5A;
取整定电流为158A。且整定两台乳化液泵开关驱动器动作电
流为158A。
(7)、控制CST驱动装置开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.8×560×103/1.732×1140×0.9×0.7
=360.17A;
取整定电流为361A。且整定三台CST驱动装置开关驱动器
动作电流为361A。
(8)、控制张紧绞车开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.8×22×103/1.732×660×0.9×0.7
=24.4A;
取整定电流为25A。且整定控制张紧绞车、冷却泵、卷带电
机驱动器动作电流为25A。
(9)、控制冷却风扇开关驱动器整定电流为:
Igz=Kx∑Pe×103/√3UeηpjCOSΦpj
=0.8×5.5×103/1.732×660×0.9×0.7
=6.1A;
取整定电流为7A。且整定其它风扇开关驱动器动作电流为
7A。
(10).各低压开关的整定。见“供电系统图”。 八、 保护接地
1、高压电缆连接器及移动变电站的高、低压侧接地螺栓上,采用截面为25㎜2的铜线与接地母线或局部接地极连接。
2、各配电点开关的外壳采用截面为25㎜2的铜线与接地母线或局部接地极连接。
3、负荷中心各开关的外壳均采用截面为25㎜2的铜线与接地母线或局部接地极连接。
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