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25042綜放工作面供電系統(tǒng)設計
單 位：機電部
設計人：潤自林
2010年10月21日
25042綜放工作面供電系統(tǒng)設計計算
一、工作面概況：
1、25042工作面切眼長度117米,推進長度1053米，采煤方法：綜放。
2、運煤系統(tǒng)：
25042綜放工作面→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→地面。
3、運料系統(tǒng)：
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、供電系統(tǒng)：
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(shù)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
后部運輸機 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(wěn)車 JH-14 18．5 660 22 7
絞車 JD-25 25 660 28.8 2
1、電氣設備選型、布置及供電系統(tǒng)見圖。
2、工作面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
按需用系數(shù)計算變壓器容量：
S =（Kx·∑Pe）/ cos∮·η
= （0.7×2160）/ 0.85×0.9
= 1975 kVA
用兩臺KBSGZY-1000/1.2移變向采煤機和運輸機乳化泵站供電。
?、?、660V系統(tǒng)變壓器容量：
∑Pe =110+110+150+180+25×2+4×17＝648kW
按需用系數(shù)計算變壓器容量：
S =Kx·∑Pe/cos∮·η
=0.65×648/0.8×0.9
= 584kVA
用一臺KBSGZY-630/0.7的移變向660v系統(tǒng)供電。
3、按長時允許負荷電流選擇電纜截面：（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）
可選擇截面為95mm2的電纜并聯(lián)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）
可選擇截面為70mm2的電纜并聯(lián)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）
可選擇截面為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）
可選擇截面為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）
可選擇截面為95mm2的電纜雙線并聯(lián)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）
可選擇截面為95mm2的電纜供電。 260＞215（A）
前后運輸機選擇負荷電纜選擇：
215÷2＝107（A） 173＞107（A）
可選擇截面為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）
可選擇截面為35 mm2的電纜供電。 173＞96（A）
8）、移變（6）—開關 （20）干線電纜選擇：
Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮
= （0.65×648×103）/×660×0.8
= 460（A）
可選擇截面為95mm2的兩根電纜并聯(lián)供電。
2×260=520＞489（A）
9）、開關（20）—（21）干線電纜選擇：
Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮
= （0.65×370×103）/ ×660×0.8
= 262（A）
可選擇截面為95mm2的電纜供電。 265＞262（A）
10）、開關 （21）—（22）干線電纜選擇：
Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮
= （1×110×103）/ ×660×0.8
= 120（A）
可選擇截面為50mm2的電纜供電。 173＞120（A）
11）、開關 （20）—（31）—（32）干線電纜選擇：
Ig = （Kx·∑Pe·103）/·Ue·cos∮
= （0.85×150×103）/ ×660×0.8
= 139（A）
可選擇截面為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）
可選擇截面為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）
可選擇截面為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）
可選擇截面為70mm2的電纜供電。 215＞139（A）
4、按電機正常運行時，電網(wǎng)允許電壓損失校驗電纜截面：
1）、供電系統(tǒng)允許電壓損失為：
1140 V系統(tǒng)：△U = Uz-0.95Ue = 1200-1140×0.95 = 117 V
660 V系統(tǒng)：△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、干線電壓損失值為：
△Ug=（∑Pe·Lg·Kx·103）/ γ·Ue·Ag
=（960×500×0.7×103）/ 53×1140×95×2
= 29.2 (V)
?、邸⒅Ь€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
?、邸⒅Ь€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干線電壓損失值為：
△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
?、?、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
?、邸d3（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、供電系統(tǒng)圖見附圖。
四、結論。
25042綜放工作面供電系統(tǒng)均符合要求。
中泰公司機電部
2010-10-21
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