采区变电所设计.doc
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1、采区变电所供电设计1采区变电所位置的选择(1)设于能向最多生产机械供电的负荷中心,使低压供电距离合理,并力求减少变电所的移动次数。(2)设于顶,底板坚固且无淋水及通风良好的地方,以保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道温度的5。(3)便于变电所设备运输 此外,采区变电所不能设在工作面的顺槽中,一般设于采区与部署斜巷轨道巷之间的联络巷内。掘进工作面的供电一般由采区变电所承担,不易设变电所。2采区变压器的的选择(1) 采区变压器的的确定由82知Pe=399.9KW, 而功率因数从表21查得cospj=0.60.7,取值0.7,计算需用系数为:Kx=0.286+0.714=0.286+0.714803
2、99.9=0.43变压器容量为:S=0.43399.90.77=245.6KVA查表13可知,根据计算值选用一台KSJ3320/6型,低压为690V。(2)供电方式及电压等级的确定根据题意及82采区负荷统计表可知,采用固定式采区变电所供电,电压等级采用660V。(3)用电设备分组及配电点的数量及位置确定根据表82设备名称及使用地点,在回风巷和顺槽距工作面50米处和东翼第一区段上下巷,分别设1、2、3、4配电点。对于上山带式输送机和顺槽带式输送机,分别采用干线式供电。3采区供电系统图用电设备型号名称电动机额定值设备台数总功率KW电流A负荷系数效率功率因数型号电压V功率KW电动机数量额定起动额定实
3、际额定实际起动MLQ1-80型机组DMB-60660801180914260.80.910.910.830.820.52SGW-44型输送机DSB-2266022418825.81800.80.890.890.840.410.61SGW-44型输送机DSB-22660222144SPJ-80吊挂胶带输送机BJO2-72-4660301412023.22320.80.90.90.880.860.40JH-11.4材料绞车JBJ-11.466011.41111.412.9770.50.890.880.870.78JH-11回柱绞车JB-31-866015111519.7109.60.50.880.
4、870.750.570.44局部通风机JBJ-S2-266011122212.6890.60.880.850.880.84照明、电钻变压器KSG-2.5BZ80-2.5660/1302.5KVA66122.19/10.851.00.950.950.80.8齿轮油泵BJO2-51-46607.5117.58.78.7X71.00.870.870.870.87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81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)
5、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24 m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=501.1=55m回柱绞车支线长度:Lz13=10m电钻电缆长度:Lz14=(1302+50)1.1=126.5m(2)采区电缆的选择回采工作面电缆的选择,选
6、择图85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82中电流值按表422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83中。从表83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。83 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按电压Z11Z12Z13Z14Lg1Lg2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9151.619.72.19UCP-1000 3x35+1x6+4x4 204mUP
7、-1000 3x16+1x6 55mUP-1000 3x16+1x6 10mU-500 3x6+1x4 126.5m25 mm210 mm24 mm24 mm235 mm210 mm250mm270mm2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=Igkx=(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58知:选用UP-1000、350+110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
8、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=14.4 V求变压器电压损失为:由前面计算已知向机组供电的KSJ3320/6型变压器总容量Sb=245.6KVA,Pb=245.60.7=172KW, Qb=24562+1722=175.3 kvar 查附表13知Rb=0.0286,Xb=0.061 ,按下式计算为:Ub=23.7VLg1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=U2eUp=690-0.95660=63VLg1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
9、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=245.60.7=172KW,Qb=24562+1722=175.3 kvar,Rb=0.0286,Xb=0.061 。变压器的电压损失为:Ub=23.7VLg5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58可选用UP 1000、 310+16电缆。第一配电点电缆型号规格确定为:采煤机JCP1000 、 350+110+74输送机
10、机尾UP1000 、 316+16回柱绞车UP1000 、 316+16煤电钻U500 、 36+16主干电缆UP1000 、370+1164.2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=568m18每个接线盒两端各加3m,510m电缆要设3个接线盒,故应加18 m电缆;支线电缆长度选择: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=501.1=55m 移动溜齿轮油泵电缆长度:Lz23=10m电钻电缆长度:Lz24=(1302+50)1.1=126.5m截面型号的选择:干线Lg2截面
11、的选择(1)按负荷电流选择Lg2截面Ig2=Igkx= (25.84+8.7+2.19) 0.8=91.3A 式中 kx负荷系数为0.8。查附表58知取s=50 mm 选UP-1000、350+110电缆。(2)按允许电压损失选择Lg2截面支路电压损失输送机机头电压损失为:Uz21=5.8 V求变压器电压损失由前面计算已知向机组供电的KSJ3320/6型变压器总容量Sb=245.6KVA,Pb=245.60.7=172KW,Qb=24562+1722=175.3 kvar 查附表13知Rb=0.0286,Xb=0.061 ,按下式计算为:Ub=23.7V Lg2干线上允许的电压损失根据计算采区
12、电网允许的电压损失为:Uy=U2eUp=690-0.95660=63VLg2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58选用标称UP1000、350+110电缆。第二配电点所选电缆型号规格确定为:输送机机头UP1000、316+16齿轮油泵U500、36+16煤电钻U500、36+16主干电缆UP1000、350+110顺槽输送机机头UP1000、316+164.3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=193m6每个接线盒两端各加一3m,130电缆要设1个接线盒,故应加6 m电
13、缆;支线电缆长度选择: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=5101.1+18=579m电钻电缆长度:Lz34=100m截面型号的选择: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=Igkx= (12.9+12.6+22.19) 0.7=17.9A式中 kx负荷系数为0.7。查附表58知: 取s=10 mm选用UP-1000、335+116电缆。(2)按允许电压损失选择Lg3截面材料绞车电压损失:Uz31=1.6 V求变压器电压损失由前
14、面计算已知向机组供电的KSJ3320/6型变压器总容量Sb=245.6KV,Pb=245.60.7=172KW,Qb=24562+1722=175.3 kvar 查附表13知Rb=0.0286,Xb=0.061 ,按下式计算为:Ub=23.7V Lg3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=U2eUp=690-0.95660=63VLg3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58可选用UP1000、 316+16电缆。第三配电点所选电缆型号规格确定为:材料绞车UP1000、316+16煤电钻变压器UP100
15、0、316+16局部通风机UP1000、36+16照明系统UP500、36+16煤电钻UP500、36+16主干电缆UP1000、316+164.4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支线电缆长度选择:局部通风机电缆长度:Lg41=10m电钻变压器电缆长度:Lg42=5101.1+18=579m电钻电缆长度:Lg43=100m截面型号的选择: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=Igkx= (12.6+2.19) 0.6=8.87A式中 kx负荷系数为0.6。查附表58知:取s=16 mm选用
16、UP-1000、316+16电缆。(2)按允许电压损失选择Lg4截面支路电压损失局部通风机电压损失为:Uz41=0.5 V求变压器电压损失由前面计算已知向机组供电的KSJ3320/6型变压器总容量Sb=245.6KVA,Pb=245.60.7=172KW,Qb=175.3kvar 查附表13知Rb=0.0286,Xb=0.061,按下式计算为:Ub=23.7V Lg4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=U2eUp=690-0.95660=63VLg4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查附表58可选用UP 1
17、000、 316+16电缆。第四配电点所选电缆型号规格确定为:局部通风机UP1000、36+16煤电钻变压器UP1000、316+16照明系统UP500、36+16煤电钻UP500、36+16主干电缆UP1000、316+16(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=Igkx=23.2+23.2=46.4A经查表知: 取s=10 mm故选用UP-1000、310+16电缆。(4)上山带式输送机干线式供电电缆长度:Lg6=2601.1+6=292mLg6截面的选择:Ig6=Igkx=23.2+2=
18、46.4A查表可知: 取s=10 mm故选用UP-1000、310+16电缆。(5)变电所照明变压器电缆长度:Lg7=10m5.低压控制电器的选择5.1选变压器二次总馈电开关因KSJ3320/6变压器额定电流为260A,故选用1台660V、DW81350F型馈电开关作为二次总开关;选用一台JY823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Lg1Lg4四条干线的两端(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) 0.7=115AIg2= (25.84+8.
19、7+2.19) 0.8=91.3AIg3= (12.9+12.6+22.19) 0.7=17.9AIg4= (12.6+2.19) 0.6=8.87A Ig5= Ig6=23.22=46.4A从计算可见,Ig3和Ig4很小,可采用QS8140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DW80200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DQBH660/200Z型,其控制容量为170KW,大于80KW。(2)刮板输送机:选用QC81060型,其控制功率为45KW,大于222KW。
20、(3)回柱绞车:选用QC8380N型,其控制容量为40KW,大于15KW。(4)局部通风机:选用QC8330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QS8140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QS8140型手动起动器控制。(6)泵站:选用QC8330开关,其控制电流30A,大于8.7A。(7)材料绞车:选用QC8380N型,其控制电流80A,大于12.9A。(8
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