1712掘进工作面供电设计.docx
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1712掘进工作面供电设计
1712掘进工作面
供电设计
设计人：
梁剑锋
设计时间：
2012.10.1
编审人员
编审人员
会审人员
专业
签名
单位
签名
机电
机运部
审核
机电副总
制图
机电矿长
打字
总工
1712掘进工作面供电设计
一、概述
1712机道位于七采区西南部，工作面东部为1710工作面并与1710机道8m窄小煤柱相邻，南部接近井田中部无煤隆起区；西部为未开采区域；。
1712机道由七运下山向西南方向施工，施工长653.5米，1712机道均采用EBZ-160型综掘机进行施工作业，后巷采用SGB-420/30B型刮板输送机及DSP340型皮带输送机运煤。
由掘进机装载部直接装煤，通过SGB-420/30B型刮板输送机或转载机转载到皮带输送机运至1500集中煤仓，经暗斜井和主井皮带输送机运至地面。
1712回风工作面位于七采区西南部，工作面东部为1712工作面一、二爆破巷；南部接近井田中部无煤隆起区；西部为未开采区域；北部与七采区运输下山、回风下山相邻。
1712回风由七运下山向西南方向施工，施工长677.8米，1712回风均采用EBZ-75型综掘机进行施工作业，采用综掘机和转载运输皮带机及DSP540/90型皮带输送机搭接运煤。
工作面采用钻眼爆破法掘进时，后巷采用SGB-420/30B型刮板输送机DSP540/90型皮带输送机搭接运煤，通过DSP540/90型皮带输送机运至1500集中煤仓，经暗斜井和主井皮带输送机运至地面。
二、变压器的选择
第一节、1712机道负荷统计
设备名称
额定
功率
工作
电压
工作
电流
起动
电流
设备
台数
总功率
（kw）
使用地点
DＳP540-800/75
皮带机
2×55
kw
660V
64A
320A
1台
110
1712机道
EBZ—75型
综掘机
160KW
660V
184A
430A
1台
160
1712机道
110KW
660V
130A
320A
1台
110
DＳP540-800/75
皮带机
绞车电机
7.5kw
660v
10A
60A
1台
7.5
1712机道
风机
2×15kw
660v
35A
210A
I台
15/15
1712机道
SGB-420/30B
溜子
30KW
660v
45A
210A
2台
90
1712机道
潜水泵
4KW
660v
5A
210A
2台
8
1712机道
负荷总计：
415.5kw、工作电流：
500A/660V
综掘机负荷总计：
270KW、工作电流：
310A/660V
根据设备情况，计算总额定功率
和总视在功率S
55＋160＋110＋7.5＋15＋30＋30＋4＋4=415.5（kw）
1712工作面的总视在功率为
其中：
Kx为需用系数，对于井下设备在不同情况下的需用系数取：
根据表一：
机掘工作面需用系数选取kx＝0.5
PS---最大电机功率数KW；
∑Pe—其它参加计算的用电设备额定功率之和kw
为用电设备的加权平均功率因数，具体取值查表得:
0.6-0.7
根据以上计算，712机道须选取容量为500KVA（及其以上）的变压器为该工作面供电。
第二节、1712回风巷负荷统计
序号
设备
名称
额定
功率
工作
电压
工作
电流
起动
电流
设备
台数
总功率
（kw）
使用地点
1
DＳP540-
800/75
55kw
660V
64A
320A
2台
110
七采区运输下山
2
EBZ—75
型综掘机
75KW
660V
86A
430A
1台
75
1712回风巷
55KW
660V
64A
320A
1台
55
3
SGB-420/30B
溜子
30kw
660v
35A
210A
2台
30
1712回风巷
4
风机
2×15kw
660v
35A
140A
I台
15/15
1712回风巷
5
照明综保
4kw
660v
5A
30A
1台
4
1712回风巷
5
潜水泵
4kw
660v
5A
30A
2台
8
1712回风巷
DＳP540-800/7.5
皮带机
绞车电机
7.5KW
660v
9A
45A
1台
7.5
1712回风巷
负荷总计：
279.5kw、工作电流：
341.5A/660V
综掘机负荷总计：
130KW、工作电流：
150A/660V
根据设备情况，计算总额定功率
和总视在功率S
55＋75＋55＋30＋30＋15＋4＋4＋4＋7.5=279.5（kw）
1、工作面供电负荷计算
1712回风巷：
55＋75＋55＋30＋30＋15＋4＋4＋4＋7.5=279.5（kw）
2、供电方式：
移动变电站远距离低压供电。
移变电源来自七采区变电所，其电压等级为6KV。
1712回风工作面的总视在功率为
其中：
Kx为需用系数，对于井下设备在不同情况下的需用系数取:
根据表一：
机掘工作面需用系数选取kx＝0.5
PS---最大电机功率数KW；
∑Pe—其它参加计算的用电设备额定功率之和kw
为用电设备的加权平均功率因数，具体取值查表得:
0.6-0.7
根据以上计算，712回风须选取容量为315KVA（及其以上）的变压器为该工作面供电。
三、电缆的选择
1、电缆型号的确定
根据规程要求及本单位实际情况，确定选取U型矿用橡套电缆。
2电缆截面积的确定
按长时允许电流选择电缆截面积
向皮带电机供电时，电缆最大长时工作电流Ica可取电动机的额定电流或两台额定电流之和；电动机的额定电流可在其技术数据或铭牌中查到，也可用以下公式计算：
式中
为电动机的额定电流，A；
为电动机的额定输出功率，KW；
为电动机的额定电压,V；
为电动机的额定效率；
为电动机的额定功率因数。
通常情况下有个经验公式，
向综掘机和溜子供电的供电电缆，其最大长时工作电流Ica可用下列公式计算
---用电设备加权平均功率因数：
查表取值：
0.6
将最大长时工作电流与选取电缆长时允许电流比较，校验电缆截面积选取是否合理。
电缆长时允许电流可以查表获得。
经过查表可知70mm2电缆长时允许电流Ig=215A
∵Ig>Ica
∴选取70mm2的电缆符合要求。
3、电压损失校验
a线路电压损失
其中：
L为电缆长度（m），
为电导率（铜芯软电缆
=42.5m/
.mm2，铜芯铠装电缆
=48.5m/
.mm2），S为电缆截面积（mm2）；
为用电设备的功率因数。
b变压器电压损失
=
=32V
其中：
-变压器的负荷率，
；
S-变压器所带负荷的计算容量；
Se-变压器的额定容量；
UR，UX-变压器电阻、电抗的百分数，查《矿井低压电网短路保护装置的整定细则》；
I2e，U2e-变压器二次侧的额定电流和额定电压值。
变压器二次侧电压为690V时，查表二得线路最大允许电压损失：
故选取截面为90mm2的矿用橡套电缆符合要求。
4、支线电缆截面的选择
根据机械强度要求及长时载流量按ICe＞Ie选择。
①掘进机用支线电缆
Pe=270KW
选用MY3×90+1×25型电缆
ICe=340＞309A
②、皮带用支线电缆的选择
Pe=55KW
选用MYP3×35+1×10型电缆
IOC=138＞63.25A
③、专用风机用支线电缆的选择
Pe=2×15=30KW
选用MY3×10+1×6型电缆
IOC=64＞34.5A5、
四、电缆电流的确定：
向单台或两台电机供电时，电缆最大长时工作电流Ica可取电动机的额定电流或两台额定电流之和；电动机的额定电流可在其技术数据或铭牌中查到，也可用以下公式计算：
式中
为电动机的额定电流，A；
为电动机的额定输出功率，KW；
为电动机的额定电压,V；
为电动机的额定效率；
为电动机的额定功率因数。
通常情况下有个经验公式，
综掘机为一台160kw电机和110kw电机
切割电机电流为：
切割电机电流为：
两台电机和计电流为：
I总=Ie1+Ie2=183+126=309（A）
长时工作电流与选取电缆长时允许电流比较，校验电缆截面积选取是否合理。
电缆长时允许电流可以查表获得。
经过查表可知90mm2电缆长时允许电流Ig=274A
∵Ig>Ica
∴选取90mm2的电缆符合要求。
五、电流的整定：
（1）1712机道KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定
IZ≥
183+0.5×316）=48.71（A）
Kb——变压器的变比（查表得：
9.1）
1.2-1.4——可靠系数
IQN——容量最大的电动机的额定电流
Kx——需用系数
∑IN——其余电动机额定电流之和
故：
KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定为50A
（2）供712回风巷KBSGZY-315/6移变一次侧电流整定
IZ≥
86+0.5×255.5）=30.6（A）
Kb——变压器的变比（查表得：
9.1）
1.2～1.4——可靠系数
IQN——容量最大的电动机的额定电流
Kx——需用系数
∑IN——其余电动机额定电流之和
故：
KBSGZY-500/6移变一次侧电流整定为35A
六、低压开关的选择
根据用电设备的额定电流和开关的整定值选取合适开关。
（1） 1712馈电开关的选择（风电联锁开关）
Pe=415.5KW Ve=660V
Ig=415.5×0.563×103／
×660×0.6×0.8
=426A
选BKZ-630型馈电开关（风电联锁开关）整定值取：
450A
（2）1712回风巷馈电开关的选择（风电联锁开关）
Pe=279.8KW Ve=660V
Ig=279.8×0.563×103／
×660×0.6×0.8
=287A
选KBZ-400型馈电开关（风电联锁开关）整定值取：
300A
（3）本系统1712机道及回风巷采用刮板运输机型号为SGB420/30B型，其额定工作电流为36A，根据该额定功率电流，选定QBZ-120型开关，QBZ-120型开关最大额定电流值可达到120A，故符合要求。
在使用过程中，将电流整定值定在50A。
根据用电设备的额定电流和开关的整定值选取合适开关。
（4）本系统1712机道和1712回风巷皮带运输机型号为DSP-540型，其额定工作电流为64A，根据该额定功率电流，故选定两台QZB120型开关，QBZ-120型开关最大额定电流值可达到120A，故符合要求。
在使用过程中，将电流整定值定在70A。
七、低压配电开关的整定
最大长时工作电流必须小于最远点的短路电流值。
开关整定值略大于最大长时工作电流。
1712机道总负荷已经计算Ie=426A
故符合要求,整定电流值选定为450A
故符合灵敏度要求.
（2）1712回风巷配电开关
最大长时工作电流必须小于最远点的短路电流值。
开关整定值略大于最大长时工作电流。
1712回风巷总负荷已经计算Ie=287A
故符合要求,整定电流值选定为300A
八、表一需用系数及加权平均功率因数
设备用户名称
需用系数kx
加权平均功
率因数
机采
综采工作面
注释一
0.7
高档普采工作面
注释二
0.6-0.7
炮掘工作面
0.3-0.4
0.6
机掘工作面
0.5
0.6
运输
架线电机车整流
0.45-0.65
0.9
蓄电池电机车充电
0.8
0.9
大巷带式输送机、提升机等
0.6-0.7
0.7
井底车场（不包括主排水泵）
0.6-0.7
0.7
表二井下低压电网在不同额定电压下的最大电压损失值
额定电压
Ue/V
变压器二次电压
U2e/V
电气设备允许的最
低电压0.95Ue/V
线路最大允许电压
=U2e-0.95Ue
127
133
120
13
380
400
361
39
660
690
627
63
1140
1200
1083
117
九：
需要说明的安全技术措施
1、严格按照设计施工，不得随意改变电缆截面和改换不符合要求的开关设备。
2、不得随意改变各种开关的
综合保护器的整定值。
3、不能甩掉开关的各种保护，严禁设备脱保运行。
4、施工中要求按质量标准化施工、不准出现不完好现象及失爆。
5、信号系统要保证声光齐全。
6、馈电开关保护每天要有专人按规定进行试验。
7、风机供电线路保证双回路供电设备，使用的启动器具有自动转换功能，定期每周试验一次保证灵敏可靠。
8、信号照明综保要有专人按规定进行试验。
9、配电开关与风机开关的风电闭锁有专人按规定进行试验。
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