25042綜放工作麵供電係統設計

25042綜放工作麵供電係統設計

單 位：機電部

設計人：潤自林

　　　　　　　　　　　　　　2010年10月21日

25042綜放工作麵供電係統設計計算

一、工作麵概況：

　　　1、25042工作麵切眼長度117米,推進長度1053米，采煤方法：綜放。

　　　2、運煤係統：

　　　25042綜放工作麵→下順槽→南翼皮帶線→石門皮帶→2號煤倉→主皮帶→井底小皮帶→主井煤倉→地麵。

　　　3、運料係統：

　　　副井底→井底車場→新軌道→ -250運輸石門→南翼運輸巷→原25021上順槽→25042上順槽→料場。

　　　4、供電係統：

　　　南移一號變電所（6kV）→25042移變→上、下順槽配電點。

二、電氣設備選型、布置及驗算：

名稱 型號 功率

kW 電壓

V 電流

A 數量 備注

采煤機 MG-600 600 1140 402 1

前部運輸機 SGZ-764/400 400 1140 268 1 117m

後部運輸機 SGB-764/400 400 1140 268 1 117m

順槽轉載機 SGB-630/110 110 1140 74 1 75m

五部皮帶機 SPJ-1000/75×2 75×2 1140 101 1 170m

四部皮帶機 SPJ-1000/75×2 75×2 660 173 1 230m

三部皮帶機 SPJ-1000/90×2 90×2 660 207 1 430m

二部皮帶機 SPJ-1000/75×2 75×2 660 173 1 70m

一部皮帶機 SPJ-1000/75×2 75×2 660 172 1 170m

乳化泵站 MRB-250/400 250 1140 168 2

照明信號綜保 XZZ-2.5 2.5kVA 660 2

穩車 JH-14 18．5 660 22 7

絞車 JD-25 25 660 28.8 2

1、電氣設備選型、布置及供電係統見圖。

2、工作麵負荷計算及變壓器容量確定：

　　 ①、千伏級變壓器的容量：

∑Pe = 600+400+400+500+110+150= 2160 kW

按需用係數計算變壓器容量：

S =（Kx·∑Pe）/ cos∮·η

= （0.7×2160）/ 0.85×0.9

= 1975 kVA

　　　用兩台KBSGZY-1000/1.2移變向采煤機和運輸機乳化泵站供電。

　　　②、660V係統變壓器容量：

　　　　　∑Pe =110+110+150+180+25×2+4×17＝648kW

按需用係數計算變壓器容量：

S =Kx·∑Pe/cos∮·η

=0.65×648/0.8×0.9

= 584kVA

　　　用一台KBSGZY-630/0.7的移變向660v係統供電。

3、按長時允許負荷電流選擇電纜截麵：（參照供電圖）

　　1）、移變（4）—開關 -（7）—（8）電纜選擇：

　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （0.6×1210×103）/ ×1140×0.8

　　　 = 495（A）

可選擇截麵為95mm2的電纜並聯供電。 260×2=520＞495（A）

　　2）、開關（8）—（9）以及采煤機電纜選擇：

　　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/ ·Ue·cos∮

　　　 = （1×600×103）/ ×1140×0.8

　　　 = 379（A）

　　　可選擇截麵為70mm2的電纜並聯供電。 2× 215＞379（A）

　　3）、開關（8）—（10）以及轉載機負荷電纜選擇：

　　　　　　Ig =（Kx·∑Pe·103/·Ue·cos∮

　　　 = （1×110×103）/×1140×0.8

　　　 = 69（A）

　　　可選擇截麵為50mm2的電纜供電。 173＞69（A）

4）、開關（11）—（12）—（13）電纜選擇以及負荷電纜選擇：

　　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/ ·Ue·cos∮

　　　 = （0.5×500×103）/ ×1140×0.8

　　　 = 158 （A）

　　　可選擇截麵為95mm2的電纜供電。 260＞158（A）

5）、變壓器（5）—開關（14）——（15）電纜選擇：

　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/ ·Ue·cos∮

　　　 = （0.85×980×103）/×1140×0.8

　　　 = 516（A）

　 可選擇截麵為95mm2的電纜雙線並聯供電。 260×2＞516（A）

6）、開關 （15）—（16）—（17）電纜選擇以及負荷電纜選擇：

　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/ ·Ue·cos∮

　　　 = （1×400×103）/×1140×0.8

　　　 = 215（A）

　　可選擇截麵為95mm2的電纜供電。 260＞215（A）

　　　前後運輸機選擇負荷電纜選擇：

　　215÷2＝107（A） 173＞107（A）

　　可選擇截麵為50mm2的電纜供電

7）、開關（18）--（19）電纜選擇以及負荷電纜選擇：

　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/ ·Ue·cos∮

　　　 = （0.85×180×103）/×1140×0.8

　　　 = 96（A）

　 可選擇截麵為35 mm2的電纜供電。 173＞96（A）

8）、移變（6）—開關 （20）幹線電纜選擇：

　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （0.65×648×103）/×660×0.8

　　　 = 460（A）

　　　　可選擇截麵為95mm2的兩根電纜並聯供電。

　 2×260=520＞489（A）

　　9）、開關（20）—（21）幹線電纜選擇：

　　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （0.65×370×103）/ ×660×0.8

　　　 = 262（A）

　　　　　可選擇截麵為95mm2的電纜供電。 265＞262（A）

　　10）、開關 （21）—（22）幹線電纜選擇：

　　　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　　 = （1×110×103）/ ×660×0.8

　　　 = 120（A）

　　　　　可選擇截麵為50mm2的電纜供電。 173＞120（A）

　　11）、開關 （20）—（31）—（32）幹線電纜選擇：

　　　　Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　　 = （0.85×150×103）/ ×660×0.8

　　　 = 139（A）

　　　　　可選擇截麵為70mm2的電纜供電。 215＞139（A）

　12）、開關 （32）—（33）電纜選擇：

　　　 Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （1×17×103）/ ×660×0.8

　　　 = 19（A）

　　　可選擇截麵為25mm2的電纜供電。 103＞19（A）

　13）、開關 （20）—（23）—（34）—（35）電纜選擇：

　　　 Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （0.85×201×103）/ ×660×0.8

　　　 = 186（A）

　　　可選擇截麵為70mm2的電纜供電。 215＞186（A

　14）、開關 （35）—（36）電纜選擇：

　　　 Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮

　　　 = （0.85×150×103）/ ×660×0.8

　　　 = 139（A）

　　　　　可選擇截麵為70mm2的電纜供電。 215＞139（A）

4、按電機正常運行時，電網允許電壓損失校驗電纜截麵：

1）、供電係統允許電壓損失為：

1140 V係統：△U = Uz-0.95Ue = 1200-1140×0.95 = 117 V

　　　660 V係統：△U = Uz-0.95Ue = 690-660×0.95 = 63 V

2）、移變（4）線路電壓損失：

△Ub% = β·（Ur%·cos∮+Ux%·sin∮）

= 960/1000·（0.7×0.8+6.46×0.6）

= 0.96×（0.56+3.876）

= 0.96×4.436

= 4.26 %

①、變壓器（4）電壓損失值為

△Ub=Uze×△Ub%=1140×4.26% = 48.56(V)

②、幹線電壓損失值為：

△Ug=（∑Pe·Lg·Kx·103）/ γ·Ue·Ag

　　　=（960×500×0.7×103）/ 53×1140×95×2

　　　　　　　　= 29.2 (V)

　　　　③、支線電壓損失值（最遠點）為：

△Uz=（∑Pe·Lz·Kx·103）/ γ·Ue·Ag

　　　=（600×617×0.7×103）/ 53×1140×70×2

　　　　　　　　=30.63 (V)

　　　　總電壓損失：

△U=△Ub+△Ug+△Uz=48.56+29.2+30.63=108(V)

108v ＜ 117 v， 滿足要求。

　　3）、移變（5）線路電壓損失：

△Ub% =β·（Ur%·cos∮+Ux%·sin∮）

= 980/1000·（0.7×0.8+6.46×0.6）

= 0.98×（0.56+3.876）

= 0.98×4.436

= 4.34 %

　　　 ①、變壓器（5）電壓損失值為

△Ub=Uze×△Ub%=1140×4.34% = 49.48 (V)

②、線路電壓損失值為：

△Ug=（∑Pe·Lg·Kx·103）/γ·Ue·Ag

　　　=（980×500×0.7×103）/ 53×1140×95×2

　　　　　　　　=29.87

　　　　③、支線電壓損失值（最遠點）為：

△Uz=（∑Pe·Lz·Kx·103）/γ·Ue·Ag

　　　=（200×117×0.7×103）/53×1140×50

　　　　　　　　=5.41 (V)

　　　　總電壓損失：

△U=△Ub+△Ux=49.48+29.87+5.41=84.76(V)

　　　　　　　　　84.76 v ＜117 v， 滿足要求。

　　　4）、移變（6）線路電壓損失：

△Ub% = β·（Ur%·cos∮+Ux%·sin∮）

=570/630·（0.73×0.8+5.54×0.6）

= 0.9×（0.584+3.324）

= 0.9×3.908

= 3.52 %

　　　　變壓器（6）電壓損失值為

△Ub=Uze×△Ub%=660×3.52% =23.23 (V)

①幹線電壓損失值為：

△Ug=（∑Pe·Lg·Kx·103）/ γ·Ue·Ag

　　　=（520×8×0.7×103）/ 53×660×95×2

　　　　　　　　= 0.44 (V)

　　②、支線電壓損失值為：

△Uz1=（∑Pe·Lz·Kx·103）/ γ·Ue·Ag

　　　=（220×450×0.7×103）/ 53×660×70

　　　　　　　　=28.30(V)

△Uz2=（∑Pe·Lz·Kx·103）/ γ·Ue·Ag

　　　=（110×180×0.7×103）/ 53×660×70

　　　　　　　　=5.6(V)

　　　總電壓損失：

△U=△Ub+△Ug+△Uz1+△Uz2=23.23+0.44+28.30+5.6=557.57(V)

57.57v ＜ 63 v， 滿足要求。

　　5、短路電流計算、開關保護整定值及靈敏度效驗：

①、Id1（2）處的短路電流值：

Lh1 =510×0.53÷2

　　　　　　 = 137 M

查表得： Id1（2）=4966 (A）

開關（7）的整定：

IQe=600×0.67×6.5+（110+250）×0.67

　　　　　　　= 2613+ 241 A = 2854 A

Iz =3000 (A)

Ie=（600+250+132）×0.67×0.75

　　　　　　　= 495 A

　　　　　 靈敏度效驗：

Kl = Idmin（2）/ Iz= 4966/3000 =1.65＞1.5 合格

　　　　　　開關（8）的整定：

IQe=600×0.67×6.5

　　　　　　　= 2613A

Iz =2750 (A) Ie=402(A)

靈敏度效驗：

Kl = Idmin（2）/ Iz= 4966 / 2750 =1.1.80＞1.5 合格

　　　　②、Id2（2） 處的短路電流值：

　　　　　　Lh2 = 137+50+15×1.37

= 187+20= 207M

查表得： Id2（2）=3813 (A）

　　　　開關（53）、（10）的整定：

　　　　　IQe=110×0.67×7

　　　　　　=516 A

Iz=640 (A) Ie=74(A)

　　　　靈敏度效驗：

K2 = Idmin（2）/ Iz= 3813 / 640 =5.59＞1.5 合格

　　　③、Id3（2）Id4（2）處的短路電流值：

　　　　　　 Lh3=137+117÷2×0.53

=137+31=168M

查表得： Id3（2）=4456 (A）

　　　　開關（9）的整定：

　　　　　　IQe=600×0.67×6.5

　　　　　　　= 2613 A

Iz =2800 (A) Ie=402(A)

　　　　靈敏度效驗：

K3 = Idmin（2）/ Iz= 4456 / 2800 =1.59＞1.5 合格

④、Id5（2）處的短路電流值：

　　　　　　　Lh5=8×0.53÷2+（2+2）×0.53+15

=19M

查表得： Id2（2）=6711 (A）

　　　　 開關（11）的整定：

IQe=250×0.67×6.5+250×0.67=1256 A

IZ =1350 A ; Ie =353 A

靈敏度效驗：

K5 = Idmin（2）/Iz= 6711/1350= 4.97≥1.5 合格

　　　　、Id6（2）處的短路電流值：

Lh6= 137+2×0.53

　　　　　　　　=138M

查表得：Id6（2）=4966（A）

開關（15）的整定：

IQe=400×0.67×6.5+400×0.67

　　　　　　　=1742+268

=2010A

　　　　　　Iz =2200(A) Ie =536A

　　　　　　靈敏度效驗：

K6 = Idmin（2）/ Iz= 4966/2200 = 2.25＞(1.2-1.5) 合格

　　　　、Id7（2）Id8（2）處的短路電流值：

Lh7=137+（117+2）×0.53

　　　　　　　=200M

查表得：Id7（2）=4228（A）

　　　　　　開關（16）、（17）的整定：

IQe=400×0.67×6.5

　　　　　　　=1742A

Iz =1900(A) Ie =268A

　　　　　　靈敏度效驗：

K7 = Idmin（2）/ Iz= 4228/1900 =2.22＞1.5 合格

　　　　 Id9（2）處的短路電流值：

Lh=(8÷2+2+80)×0.53+15×1.37

　　　　　　　　=66M

查表得：Id6（2）=5842（A）

開關（18）、（19）的整定：

IQe=150×0.67×7

　　　　　　　=703A

Iz9 =850(A) Ie8 =101(A)

　　　　　　靈敏度效驗：

K8 = Idmin（2）/ Iz= 5842/850 = 6.87＞1.5 合格

　　、Id10（2）處的短路電流值：

Lh =（8÷2+2+450）×0.53+180×0.73

= 371 M

查表得： Id1（2）=1825 (A）

　　　　　　開關（22）的整定：

　　　　　 IQe=110×1.15×7+7.5×1.15

　　　　　　　=894A

Iz =1000(A) Ie =126(A)

　　　　　　靈敏度效驗：

K10 = Idmin（2）/ Iz=1825/1000 = 1.85＞1.5 合格

　　、Id11（2）處的短路電流值：

Lh=（8÷2+450）×0.53

=240M

查表得： Id1（2）=2562(A）

　　　　　　開關（21）的整定：

IQe=110×1.15×7

　　　　　　　=882A

Iz =1000(A) Ie =126(A)

　　　　　　靈敏度效驗：

K11 = Idmin（2）/Iz= 2526/1000 =2.5＞1.5 合格

　　　　、Id12（2）處的短路電流值：

　　　　　Lh12 = (8÷2+450)×0.53+（70+250）×0.73

　　　　　　　　= 684M

查表得： Id2（2）= 1038(A）

　　　　　開關（33）的整定：

IQe=17×1.15×7

　　　　　　　=136A

IZ =200A Ie =20 A

靈敏度效驗：

Kl2 = Idmin（2）/ Iz= 1038/200 = 5.19≥1.5 合格

　　　　、Id13（2）處的短路電流值：

　　　　　　Lh13 = (8÷2+450)×0.53+（70+250）×0.73

= 474M

查表得： Id13（2）=1482 (A）

　　　　　開關（32）的整定：

IQe=150×1.15×7

　　　　　　　=1121A

IZ =1200A Ir =173 A

靈敏度效驗：

Kl3 = Idmin（2）/ Iz= 1482/1200 = 1.23≥（1.2～1.5 ） 合格

　　、Id14（2）處的短路電流值：負荷值不大不予考慮

、Id15（2）處的短路電流值：

Lh14=（8÷2+2+2）×0.53+350×0.73

　　　　　　　　=258M

查表得：Id14（2）=2562（A）

開關（35）的整定：

IQe=180×1.15×6.5

　　　　　　　=1345A

Iz =1450A Iez =207A

　　　　　　靈敏度效驗：

K15 = Idmin（2）/ Iz= 2526/1450= 1＞1.5 合格

　　　　、Id16（2）處的短路電流值：

Lh16=（8÷2+2）×0.53

　　　　　　　= 3.18M

查表得：Id15（2）=8325（A）

開關（23）的整定：

IQe=150×1.15×7+3×17×1.15

　　　　　　　=1179A

Iz =1300A Iez =200A

　　　　　　靈敏度效驗：

K16 = Idmin（2）/ Iz= 8325/1300= 6.4＞1.5 合格

　　　　16）、Id17（2）處的短路電流值：

Lh17=（8÷2+2+2）×0.53

　　　　　　　= 3.18M

查表得：Id15（2）=8325（A）

　　　　　　開關（34）的整定：

IQe=25×1.15×7+6×17×1.15×0.7

　　　　　　　=283A

Iz =400A Iez =80A

　　　　　　靈敏度效驗：

Kl7 = Idmin（2）/ Iz=8325/400 = 20.8＞1.5 合格

　　　、Id18（2）處的短路電流值：

Lh18=（8÷2+2+2）×0.53+662+2×1.91

　　　　　　　= 669M

查表得：Id15（2）=1064（A）

　　　　開關（48）的整定：

IQe=17×1.15×7

　　　　　　　=136A

Iz =250A Iez =20A

　　　　　　靈敏度效驗：

Kl8 =Idmin（2）/Iz= 1064/250 = 4.2＞1.5 合格

三、供電係統圖見附圖。

四、結論。

　　　25042綜放工作麵供電係統均符合要求。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中泰公司機電部

2010-10-21