1、 126施工道掘进工作面供电设计 一、 126施工道掘进工作面供电系统 126 施工道掘进工作面主要设备有： 1 台 EBZ200 综掘机，额定总功率为300kW，电压 1140V； 1部 DSJ80/40/55可伸缩皮带机，额定功率为 55kW，电压660/1140V； 1部 40T 刮板输送机，额定功率为 55kW，电压 660/1140V； 1部 30kW电动滚筒简易皮带机 ，额定功率为 30kW，电压 660/1140V； 1台 18.5KW水泵，电压 660/1140V； 1台照明信保； 1台 7.5kW涨紧绞车，电压 660/1140V； 2台2 30 kW 对旋风机。综掘机电源来
2、自一盘区变电所 KBSGZY-630/6/1.2kVA移变 ,两台 KBSGZY-315-6/0.69kVA 移变专供风机 ,移变高压电缆由一盘区变电所接出。 供电线路走向：一盘区变电所 一盘区辅助轨道巷 126施工道 126施工道掘进工作面。 煤流回风走向： 126施工道掘进工作面掘进煤 126施工道 5#联络巷 一盘区胶带巷 1#煤仓。 风机及其控制开关设在一盘区辅助轨道巷。 （一） 变压器选型 （ 1） 126 施工道掘进工作面 供电移变选型 负荷计算 综掘机 300kW 1 部 皮带机 55kW 1 部 皮带机 30kW 1 部 刮板机 55kW 1 部 水泵 18.5kW 1 部 涨
3、紧绞车 7.5kW 1 台 信保 4kVA 1 台 所以负荷 P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW 移变选型：选用 KBSGZY-630-6/1.2KV移动变电站。 移变校验： S=KP/cos 式中： S 变压器容量， kVA； P 负荷功率， kW K 需用系数，掘进工作面为 0.3 0.5; 综掘机取 0.7。 cos 加权平均功率因数，掘进工作面为 0.6; 综掘机取 0.8。 所以 S=0.4 170/0.6+0.7 300/0.8=375.9kVA 所选的移动变电站满足要求。 (二 ) 电缆选型 1、按允许负荷电流选择电缆截面： (1) 126施工道 掘进
4、工作面的 KBSGZY-630kVA移变的 1 电源高压电缆选型 需用电缆载流量： I=KP/30.5Vcos 式中： P 负荷功率， kW K 需用系数，掘进工作面为 0.3-0.5; 综掘机取 0.7。 cos 加权 平均功率因数，掘进工作面为 0.6; 综掘机取 0.8。 P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW 所以 I=0.7 300/(30.5 6 0.8)+0.4 170/(30.5 6 0.6)=36.1A 所以选高压电缆型号为 MYPTJ-6/6kV-3 50mm2型电缆，安全载流量为 173A，满足要求。 (2)供 126施工道 掘进工作面的 2 干线
5、电缆选型 P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW 所以 I=0.7 300/(30.5 1.2 0.8)+0.4 170/(30.5 1.2 0.6) =180.8A 所以选电缆型号为 MYP-0.66/1.14 -3 70+1 35mm2型电缆，载流量为 215A，满足要求。 (3)供 126施工道 掘进工作面 1140V综掘机的 3 电缆选型 P=300kW I=0.7 300/(30.5 1.2 0.8) =126.3A 所以选电缆型号为 MYP-0.66/1.14-3 70mm2型电缆，载流量为 215A，满足要求。 (4)供 126施工道 掘进工作面掘进工作面
6、的 4 、 6 风机干线电缆 选型 P=2 37=74kW 所以 I=74/(30.5 0.69 0.8)=77.4A 所以选电缆型号为 MY-0.38/0.66 -3 50+1 16mm2型电缆，载流量为 173A，满足要求。 (5)供 126施工道 掘进工作面掘进工作面的 5 、 7 风机支线电缆选型 P=37kW I=40A 所以选电缆型号为 MY-0.38/0.66 -3 16+1 10mm2型电缆，载流量为 85A，满足要求。 2、按允许电压损失校验电缆截面： (1)工作面 1 电源高压电缆的电压损失： U=30.5 I L(R0cos +X0sin ) 式中： I 电缆的长时工作电
7、流， A； L 电缆的实际长度， km； R0 每公里电缆的电阻， /km； X0 每公里电缆的电抗， /km； cos 加权平均功率因数，为 0.7; U=30.5 36.1 0.03 (0.412 0.6+0.075 0.8)=0.57V 小于电网额定电压的 5%(300V)，满足要求。 (2)工作面 2 干线电缆的电压损失： U=30.5 180.8 0.65 (0.315 0.6+0.078 0.8)=46.2V 小于电网的规定值 117V，满足要求。 (3)工作面 3 干线电缆的电压损失： U=46.2+30.5 126.3 0.2 (0.315 0.6+0.078 0.8)=57.
8、2V 小于电网的规定值 117V，满足要求。 (4)工作面 4 、 6 干线风机电缆的电压损失： U=30.5 77.4 0.4 (0.448 0.6+0.081 0.8)=15.2V 小于电网的规定值 63V，满足 要求。 (5)工作面 5 、 7 支线风机电缆的电压损失： U=15.2+30.5 40 0.01 (1.37 0.6+0.09 0.8)=15.8V 小于电网的规定值 63V，满足要求。 （三） 短路电流计算 (1)630kVA移变低压侧两相短路电流 Id1的计算 已知变压器二次电压为 1200V，容量为 630kVA，系统短路容量按 50MVA计算。 查附录二表 1得，系统电
9、抗 XX=0.0288 6kV电缆 L=0.03km; 查附录二表 2得， R0=0.412 X0=0.075 高压电缆电阻、电抗； Rg=0.412 0.03=0.01236 Xg=0.075 0.03=0.00225 630kVA移变电阻、电抗 Rb1=0.0167 Xb1=0.1246 R=Rg/K2b+Rb1=0.01236/52+0.0167=0.0171944 X=XX+Xg/K2b+Xb1=0.0288+0.00225/52+0.1246=0.15349 Id1=Ue/2( R2+ X2)0.5=1200/2(0.01719442+0.153492)0.5=3885A (2)工作
10、面供电系统图中 d1的 BKD16-400开关前两相短路电流 Id2的计算 已知变压器二次电压为 1200V，容量为 630kVA， MYP-3 70+1 35mm2电缆长度为 650m。 MYP-3 70+1 35 mm2电缆的电阻、电抗： 查附录三表 5得， R1=0.315 X1=0.078 Rz1=0.315 0.65= 0.20475 Xz1=0.078 0.65= 0.0507 R=0.0171944+0.20475=0.2219 X=0.15349+0.0507=0.20419 Id2=Ue/2( R2+ X2)0.5=1200/2(0.22192+0.204192)0.5=19
11、90A (3)工作面供电系统图中综掘机前两相短路电流 Id3的计算 已知变压器二次电压为 1200V，容量为 630kVA， MYP-3 70+1 35mm2电缆长度为 200m MYP-3 70+1 35mm2电缆的电阻、电抗： 查附录三表 5得， R1=0.315 X1=0.078 Rz1=0.315 0.2=0.063 Xz1=0.078 0.2=0.0156 R=0.2219+0.063=0.2849 X=0.20419+0.0156=0.21979 Id3=Ue/2( R2+ X2)0.5=1200/2(0.28492+0.219792)0.5=1667A (4)工作面供电系统图中涨
12、紧绞车电机前两相短路电流 Id4的计算 已知变压器二次电压为 1200V，容量为 630kVA， MYP-3 6+1 3mm2电缆长度为 50m MYP-3 6+1 3mm2电缆的电阻、电抗： 查附录三表 5得， R1=3.69 X1=0.095 Rz1=3.69 0.05=0.1845 Xz1=0.095 0.05=0.00475 R=0.2219+0.1845=0.4064 X=0.20419+0.00475=0.20894 Id4=Ue/2( R2+ X2)0.5=1200/2(0.40642+0.208942)0.5=1313A (5)工作面供电系统图中 潜水泵 前两相短路电流 Id5
13、的计算 已知变压器二次电压为 1200V，容量为 630kVA， MYP-3 25+1 15mm2电缆长度为 100m MYP-3 25+1 15mm2电缆的电阻、电抗： 查附录三表 5得， R1=0.864 X1=0.088 Rz1=0.864 0.1=0.0864 Xz1=0.088 0.1=0.0088 R=0.2219+0.0864=0.3083 X=0.20419+0.0088=0.21299 Id4=Ue/2( R2+ X2)0.5=1200/2(0.30832+0.212992)0.5=1601A （ 6）工作面供电系统图中 风机电机前 两相短路电流 Id5的计算 已知变压器二次
14、电压为 690V，容量为 315kVA， MY-3 50+1 16电缆长度为400m， MY-3 16+1 4电缆长度为 10m。 MY-3 50+1 16电缆的电阻、电抗： MY-3 16+1 4电缆的电阻、电抗： 查附录三 表 5得， R1=0.448 X1=0.081 R2=1.37 X2=0.09 Rz1=0.448 0.4=0.1792 Xz1=0.081 0.4=0.0324 Rz2=1.37 0.01=0.0137 Xz2=0.09 0.01=0.0009 R=0.015896+0.1792+0.0137=0.208796 X=0.0968+0.0324+0.0009=0.130
15、1 Id6=Ue/2( R2+ X2)0.5=690/2(0.2087962+0.13012)0.5=1402A （四）低压形开关整定 (1)工作面供电系统图中 B1 KBSGZY-630kVA移变低馈开关 Iz1的整定值 皮带机 1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车 1 7.5kW Ie2=5.2A 刮板机 1 55kW Ie3=35.75A 照明综保 1 4kVA Ie4=2.41A 简易 皮带 1 30kW Ie5=18.6A 综掘机 1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6A P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470k
16、W 1、过流保护动作电流： Ie1=Pe/(30.5Uecos ) =0.7 300/（ 1.732 1.2 0.8） +0.4 170/（ 1.732 1.2 0.6） =180.8A 过流保护动作电流实际整定值： 180A 2、短路保护 动作电流： 最大电机总功率 Pe=300kW；最大电机起动电流 Iqe=711.6A 速断保护电流整定计算： Iz1 Iqe+Kx Ie =711.6+0.7（ 56+8.2） +0.4（ 35.75+5.2+2.4+18.6） =781.32A 短路保护电流实际整定值： 1080A（即 6Ie1） 校验灵敏度系数； Id2/Iz1=1990/1080=1
17、.81.5 满足灵敏度要求。 (2)工作面 B1 KBSGZY-630-6/1.2电源高压防爆开关过电流 Iz2的整定值： 1、过流保护动作电流： Ie2=0.7 Pe /(30.5Uecos )+ 0.4 Pe /(30.5Uecos ) =0.7 300/（ 1.732 6 0.8） +0.4 170/（ 1.732 6 0.6） =36.1A 过流保护动作电流实际整定值： 35A 2、短路保护动作电流： 最大电机总功率 Pe=300kW；最大电机起动电流 Iqe=144.3A 速断保护电流整定计算： Iz2 Iqe+Kx Ie =144.3+0.7 (300-200)/( 1.732 6
18、 0.8)+ 0.4 115/（ 1.732 60.6） =152.9A 短路保护电流实际整定 值： 210A（即 6Ie2） (3)工作面供电系统图中 d1开关 BKD16-400 Iz3的整定值 皮带机 1 55kW Ie1=35.75A 涨紧绞车 1 7.5kW Ie2=5.2A 刮板机 1 55kW Ie3=35.75A 照明综保 1 4kVA Ie4=2.41A 简易皮带 1 30kW Ie5=18.6A 综掘机 1 300kW Ie6=118.6+56+8.2=182.8A Iqe=711.6A P=300+55+55+30+7.5+18.5+4=470kW 1、额定保护动作电流：
19、 Ie3=Ie+0.7 Ie+0.4 Ie =118.6+0.7（ 56+8.2） +0.4 170 =180.8A 额定保护动作电流实际整定值： 180A 2、短路保护动作电流： 最大电机总功率 Pe=200kW；最大电机起动电流 Iqe=711.6A 速断保护电流整定计算： Iz3 Iqe+Kx Ie =711.6+0.7（ 56+8.2） +0.4 115 =802.54A 短路保护电流实际整定值： 1080A（即 6Ie3） 校验灵敏度系数； Id5/Iz3=1363/1080=1.31.2 满足灵敏度要求。 (4)工作面供电系统图中 KBSGZY-315kVA风机移变低馈开关 Iz4的整定值 风机 2 2 37kW Ie=40.7A Iqe=244.2A Pe=2 2 37=148kW 1、过流保护动作电流： Ie1=Pe/(30.5Uecos ) =148/（ 1.732 0.69 0.8） =154.8A 过流保护动作电流实际整定值： 150A 2、 短路保护动作电流： 最大电机总功率 Pe=37kW；最大电机起动电流 Iqe=244.2A 速断保护电流整定计算：
