采区变电所设计Word文档格式.docx
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0.8
0.91
0.83
0.82
0.52
SGW-44型输送机
DSB-22
22
4
88
25.8
180
0.89
0.84
0.41
0.61
2
44
SPJ-80吊挂胶带输送机
BJO2-72-4
30
120
23.2
232
0.9
0.88
0.86
0.40
JH-11.4材料绞车
JBJ-11.4
11.4
12.9
77
0.5
0.87
0.78
JH-11回柱绞车
JB-31-8
15
19.7
109.6
0.75
0.57
0.44
局部通风机
JBJ-S2-2
11
12.6
89
0.6
0.85
照明、电钻变压器
KSG-2.5
BZ80-2.5
660/
130
2.5
KVA
6
12
2.19/
10.85
1.0
0.95
齿轮油泵
BJO2-51-4
7.5
8.7
X7
总计
399.9
表8-2采区负荷统计表
4.电缆的的选择
当变电所在图8—1中1、2位置的2位置时,第一区段(如西翼)为一个回采工作面,而东翼进行掘进准备时,其低压供电距离最远。
据此考虑各条供电电缆的长度,它们分别为:
4.1第一配电点电缆的选择
(1)第一配电点干线电缆选择:
Lg1=(20+20+130+510-50)×
1.1+24=717m
式中20+20——变电所内及变电所至第一区段平巷的距离;
130+510——工作面和一翼区段走向长度;
50——配电点距工作面的距离;
1.1——橡套电缆的增数;
24——每个接线盒两端各加3m,510m电缆要设4个接线盒,故应加24m电缆;
支线电缆长度选择:
配电点至机组的支线长度:
Lz11=(50+130)×
1.1+6=204m
工作面输送机尾电动机的支线长度:
Lz12=50×
1.1=55m
回柱绞车支线长度:
Lz13=10m
电钻电缆长度:
Lz14=(130÷
2+50)×
1.1=126.5m
(2)采区电缆的选择
回采工作面电缆的选择,选择图8—5中干线g1、g2和支线Z11、Z12、Z13、Z14所用电缆。
为了便于对照和计算,把表8—2中电流值按表4—22所要求的截面,按附表温升条件所允许的截面,以及按其它条件选择(校验)的截面,一并列入表8—3中。
从表8—3可见,支线按机械强度所要求截面最大,故选用Z11为35mm2;
z12为16mm2;
z13为16mm2;
z14为6mm2。
8—3选择电缆截面及型号的结果
编号
用途
通过电
流值
(A)
型号与规格
按机械强度
按
温
升
电
压
Z11
Z12
Z13
Z14
Lg1
Lg2
采煤机组
输送机机尾
回柱绞车
电钻
配电点1干线
顺槽带式输送机
51.6
2.19
UCP-10003x35+1x6+4x4204m
UP-10003x16+1x655m
UP-10003x16+1x610m
U-5003x6+1x4126.5m
25mm2
10mm2
4mm2
35mm2
50mm2
70mm2
截面型号的选择:
(1)按负荷电流选择干线Lg1截面
Lg1截面的选择:
Ig1=∑Ig·
kx=(91+51.6+19.7+2.19)×
0.7=115A
式中kx=0.7——根据主要负荷机组和输送机是同时工作,占Lg1中负荷88%左右,而且两者的负荷系数均为0.8,故取kx=0.7。
查附表5—8知:
选用UP-1000、3×
50+1×
10电缆。
(2)按允许电压损失选择Lg1截面
支路电压损失
由于机组容量最大,距离最远,所以若它计算合格,则其它支路均合格。
机组支线电压损失为:
∆Uz11=
=
=14.4V
求变压器电压损失为:
由前面计算已知向机组供电的KSJ3—320/6型变压器总容量Sb=245.6KVA,Pb=245.6×
0.7=172KW,Qb=
=175.3kvar查附表1—3知Rb=0.0286Ω,Xb=0.061Ω,按下式计算为:
∆Ub=
=23.7V
Lg1干线上允许的电压损失
根据计算采区电网允许的电压损失为:
∆Uy=∆U2e─Up=690-0.95×
660=63V
Lg1上允许电压损失为:
∆Ug1y=63-14.4-23.7=24.9V
求Lg1干线截面
Sg1=
=101.3mm2
由于U或UP电缆截面最大者为70mm2,若按上述计算考虑需用两条电缆作为干线,显然既不经济又不方便。
为此拟将机组电缆截面改用50mm2,而最远用电设备降低其供电质量,只保证0.9Ue,此时:
Lg5供电变压器负荷容量Sb=245.6KVA,Pb=245.6×
0.7=172KW,Qb=
=175.3kvar,Rb=0.0286Ω,Xb=0.061Ω。
变压器的电压损失为:
Lg5上允许电压损失为:
∆Ug5y=63-23.7=39.3V
求出等截面为:
Sg5=
=7mm2
查附表5—8可选用UP—1000、3×
10+1×
6电缆。
第一配电点电缆型号规格确定为:
采煤机
JCP—1000、3×
10+7×
UP—1000、3×
16+1×
煤电钻
U—500、3×
6+1×
主干电缆
UP—1000、3×
70+1×
16
4.2第二配电点电缆的选择
第二配电点干线电缆长度选择:
Lg2=(20+20+510-50)×
1.1+18=568m
18——每个接线盒两端各加3m,510m电缆要设3个接线盒,故应加18m电缆;
顺槽运输机支线长度:
Lz21=(110-50)×
1.1=66m
工作面运输机尾电动机的支线长度:
Lz22=50×
1.1=55m
移动溜齿轮油泵电缆长度:
Lz23=10m
Lz24=(130÷
干线Lg2截面的选择
(1)按负荷电流选择Lg2截面
Ig2=∑Ig·
kx=(25.8×
4+8.7+2.19)×
0.8=91.3A
式中kx负荷系数为0.8。
查附表5—8知取s=50mm²
选UP-1000、3ⅹ50+1ⅹ10电缆。
(2)按允许电压损失选择Lg2截面
输送机机头电压损失为:
∆Uz21=
=5.8V
求变压器电压损失
0.7=172KW,
Qb=
=175.3kvar
查附表1—3知Rb=0.0286Ω,Xb=0.061Ω,按下式计算为:
Lg2干线上允许的电压损失
Lg2上允许电压损失为:
∆Ug2y=63-5.8-23.7=33.5V
求Lg2干线截面
Sg2=
=42.5mm2
查附表5—8选用标称UP—1000、3×
第二配电点所选电缆型号规格确定为:
输送机机头
UP—1000、3×
U—500、3×
10
顺槽输送机机头
4.3第三配电点电缆的选择
第三配电点干线电缆长度选择:
Lg3=(20+20+130)×
1.1+6=193m
6——每个接线盒两端各加一3m,130电缆要设1个接线盒,
故应加6m电缆;
材料绞车电缆长度:
Lz31=(50+15)×
1.1=71.5m
局部通风机电缆长度:
Lz32=10m
煤电钻与变压器,随工作面每隔80-100m移动一次的最远长度:
Lz33=510×
1.1+18=579m
Lz34=100m
干线Lg3截面的选择
(1)按负荷电流选择Lg3截面
Lg3截面的选择:
Ig3=∑Ig·
kx=(12.9+12.6+2×
2.19)×
0.7=17.9A
式中kx负荷系数为0.7。
取s=10mm²
35+1×
16电缆。
(2)按允许电压损失选择Lg3截面
材料绞车电压损失:
∆Uz31=
=1.6V
由前面计算已知向机组供电的KSJ3—320/6型变压器总容量Sb=245.6KV,Pb=245.6×
Lg3干线上允许的电压损失
Lg3上允许电压损失为:
∆Ug3y=63-1.6-23.7=37.7V
求Lg3干线截面
Sg3=
=3.76mm2
查附表5—8可选用UP—1000、3×
第三配电点所选电缆型号规格确定为:
材料绞车
煤电钻变压器
照明系统
UP—500、3×
4.4第四配电点电缆的选择
第四配电点干线电缆长度选择:
干线电缆的选择:
Lg4=(20+20)×
1.1=44m
Lg41=10m
电钻变压器电缆长度:
Lg42=510×
Lg43=100m
干线Lg4截面的选择
(1)按负荷电流选择Lg4截面
Lg4截面的选择:
Ig4=∑Ig·
kx=(12.6+2.19)×
0.6=8.87A
式中kx负荷系数为0.6。
取s=16mm²
选用UP-1000、3ⅹ16+1ⅹ6电缆。
(2)按允许电压损失选择Lg4截面
局部通风机电压损失为:
∆Uz41=
=0.5V
0.7=172KW,
=175.3kvar
查附表1—3知Rb=0.0286Ω,Xb=0.061Ω,按下式计算为:
Lg4干线上允许的电压损失
Lg4上允许电压损失为:
∆Ug4y=63-0.5-23.7=38.8V
求Lg4干线截面
Sg4=
=0.4mm2
第四配电点所选电缆型号规格确定为:
(3)顺槽带运输机干线供电电缆才长度:
Lg5=(210+20+20)×
1.1+6=281m
式中210——顺槽运输机的长度。
Lg5截面的选择:
Ig5=∑Ig·
kx=23.2+23.2=46.4A
经查表知:
故选用UP-1000、3ⅹ10+1ⅹ6电缆。
(4)上山带式输送机干线式供电电缆长度:
Lg6=260×
1.1+6=292m
Lg6截面的选择:
Ig6=∑Ig·
kx=23.2×
+2=46.4A
查表可知:
(5)变电所照明变压器电缆长度:
Lg7=10m
5.低压控制电器的选择
5.1选变压器二次总馈电开关
因KSJ3—320/6变压器额定电流为260A,故选用1台660V、
DW81—350F型馈电开关作为二次总开关;
选用一台JY82—3型检漏继电器于其配合,进行漏电保护。
5.2选分路配电开关
Lg1—Lg4四条干线的两端(采区变电所和配电点)各设1台馈电开关,Lg5和Lg6是两条干线式电路,仅在采区变电所端设分路开关。
各分路的工作电流分别为:
Ig1=(91+51.6+19.7+2.19)×
Ig2=(25.8×
Ig3=(12.9+12.6+2×
Ig4=(12.6+2.19)×
0.6=8.87A
Ig5=Ig6=23.2×
2=46.4A
从计算可见,Ig3和Ig4很小,可采用QS81—40开关,但考虑到手动开关仅有熔断器作保护,当出现一相熔件熔断时会造成电动机单相运行。
为了供电安全可靠,上述各分路均采用DW80—200型馈电开关作分路配电开关,共计10台。
5.3各配电点起动器的选择
(1)采煤机组:
选用DQBH—660/200—Z型,其控制容量为170KW,大于80KW。
(2)刮板输送机:
选用QC810—60型,其控制功率为45KW,大于2×
22KW。
(3)回柱绞车:
选用QC83—80N型,其控制容量为40KW,大于15KW。
(4)局部通风机:
选用QC83—30型,其控制容量为15KW,大于11KW。
根据《煤矿安全规程》规定,局部通风机和掘进工作面中的电气设备,必须装有风电闭锁装置。
(5)电钻变压器综合装置:
在一、二配电点处不另设开关;
在三、四配电点处,因距离较远可设置QS81—40型手动起动器,作为电钻变压器综合装置和照明干式变压器的配电开关;
在采区变电所照明用干式变压器,采用QS81—40型手动起动器控制。
(6)泵站:
选用QC83—30开关,其控制电流30A,大于8.7A。
(7)材料绞车:
选用QC83—80N型,其控制电流80A,大于12.9A。
(8)带式输送机:
选用QC83—80开关,其控制容量40KW,大于30KW。
选择开关的根据及有关数据见表8—4,以便于核对。
表8—4选择开关的根据及有关数据
使
用
地
点
工作电流(A)
电缆外径
(mm)
选用开关的数据
台
数
额定电压(V)
额定电流(A)
允许最大电缆外径
变压器二次总开关
260
8.5
DW81—350F
350
50
干线Lg1两端
115
48.5
DW80—200
200
52
干线Lg2两端
91.3
干线Lg3两端
17.9
干线Lg4两端
8.87
Lg5电源端
46.4
Lg6电源端
46.9
DQBH—660/200
刮板输送机
25.8x2
29.5
QC810—60
3
60
42
QC83—80N
局通
QC83—30
35
泵站
带式输送机
QC83—80
电钻或照明变压器
QS81—40
40
6.过流保护整定
6.1第一配电点过流保护整定
为了校验开关和过流保护整定计算,选图8—6中d1~d7七点为短路计算点,采用查表法计算,查附表12—1,计算结果于下表:
短路点
至短路点的等效长度(m)
I0
(2)
I0(3)
d1
20×
0.71=14.2
4629
5345
d2
717×
0.71=509
1277
1475
d3
0.71+220=713
967
1117
d4
717×
0.71+55×
3.01=675
1012
1169
d5
0.71+10×
3.01=539
1223
1412
d6
209
241
d7
126.5×
0.58=73.5
95
110
(2)开关通断能力的校验
采区变电所内的低压开关除照明、电钻变压器采用QS81—40型开关外,其余均有DW型馈电开关。
从附表10—2查知,DW开关的通断能力为7000A,均大于d1点三相短路电流5345A,故满足需要。
(3)开关整定计算
机组DQBH—600/220—Z开关整定计算
过载保护:
该开关用JRO—20/3D型热继电器保护,采用7号热元件。
从附表7—8查知,其动作电流可调范围为2.2~2.8~3.5A。
根据电动机的额定电流和160/5的电流比较,动作电流整定值为:
Idz=91÷
160÷
5=2.8A,所选热继电器的工作电流为2.8A。
短路保护:
该开关用RTO—400/400型熔断器,熔件额定电流为:
Ire=Iqe/K=426÷
3=142A
经查附表7—1可知,选用额定电流为150A熔件。
灵敏度校验:
Idmin
(2)/IRe=967÷
150=6.45>
查表4—24可知,根据热稳定性要求,符合电缆最小允许截面的配合关系。
输送机机尾电动机QC810—60开关整定计算
查附表10—5可知:
用JRO—60/3D型热继电器做过载保护,用RM1—200型熔断器作为电流保护。
根据额定电流Ie=25.8×
2=51.2A,查附表7—8应选用16号热元件,其整定范围为40~52~63A,所以选用52A。
短路保护熔件的额定电流为:
IRe≥Iqe/K=2×
180÷
2.5=144A
经查附表7—1可知,选择额定电流为160A的熔件,
Idmin
(2)/IRe=1012÷
160=6.3>
不满足电缆最小允许截面配合要求,应选35mm2电缆。
回柱绞车QC83—80N型开关整定计算
QC83—80N型开关只有RM1型熔断器作短路保护,它的额定电流为200A。
其熔件电流计算值为:
IRe=Iqe/K=109.6÷
2=54.6A
查附表7—1可知,选用额定电流为100A的熔件。
Idmin
(2)/IRe=1223÷
100=12.23>
7
可见,也满足电缆最小允许截面配合的要求。
电钻变压器综合保护装置整定计算
它采用BZ80—2.5型保护器,用JRO—20/3型熔断器作为过载保护;
短路保护一次为RL1型熔断器,二次为RM1—60/15型熔断器。
电钻额定电流近似为9A,经查附表7—8,应选用10号热元件,其整定范围为6.8~9~11A。
设电钻的Iqe=5Ie=5×
9=45A,二次熔件电流应为:
Ire≥Iqe/k=45÷
2.5=18A
经查附表7—1可知,选用额定电流为20A熔件。
Idmin
(2)/IRe=95÷
20=4.75>
基本上符合电缆最小允许截面的配合关系。
变压器的一次侧熔断器,作为变压器的短路保护用,并尽可能成为127V的后备保护。
其熔件的额定电流按下式进行计算:
Ire≥(1.2~1.4/nb)Iqe/K=(1.3×
133÷
660)×
45÷
2=5.9A
根据附表7—1,应选用RL1型15A熔断器,其熔件额定电流为6A。
(Idmin
(2)/nb)/IRe=(209×
660)÷
6=7.07>
灵敏度符合要求。
6.2第二配电点过流保护整定
为了校验开关和过流保护整定计算,选图8—7中d1~d7七点为短路计算点,采用查表法计算,查附表12—1,计算结果于下表:
0.7
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