04面回风顺槽供电设计最新

由于本巷道供电距离远，所以供电设计分两部份，第一部份供电电源取自井下变电所，配电点设计在南一轨道大巷与南回联络巷内，负责向回风顺槽内的电气设备供电。第二部分当回风顺槽掘进1420米后，在增设一台移动变电站，负责向回风顺槽内的第二台皮带机及综掘机供电。

第一部份供电系统计算

一、变压器的选择:

1、变压器型号的确定:

因本设计为掘进巷道供电设计,为了满足供电要求,所以选用KSGZY型移动变电站.

2、台数的确定:

掘进巷道无一类负荷,设计需一台移动变电站可满足要求,

 3、变压器容量的选择:

负荷的总容量:

a.Σpe=246+110+80+4+1.6=441.6 (KW)

b.变压器的计算容量:

SB=Σpe×kx/cosφpj                      式(1-1)

  =441.6×0.5/0.7=315.4(kvA)

根据计算结果和井下实际情况,变电站选择一台KSGZY_500型移动变电站。具体参数详见表。

二、二、高压电缆的选择：

1、电缆型号的确定：

选用MYPTJ型高压双屏蔽监视型电缆。

2、电缆芯线的确定：

电缆芯线为3芯电缆。

3、电缆长度的确定：

选用电缆时为实际长度的1.05倍，有接头时电缆的两端头处各加3米。

4、L1高压电缆截面的选择：

1)、按长时允许电流选取截面：

Ig1=(SN1+SN2+SN3+SN4)×103/√3UN1        式（1-2）

  =(500+500+500+500) ×103/√3×10000

=115.4A

根据计算结果和井下实际情况，选用MYPTJ---3×35型高压双屏蔽监视型电缆，其允许载流量为118A.查自《供电设计指导》28页表2-9

2）、按电缆首端的最大三相短路电流：

Amin=(I(3)√ti)/c                     式(1-3)

=7274×√0.25/159

=22.8mm2<35mm2

   由计算结果表明选择的电缆截面满足要求。

5、L2高压电缆截面的选择：

1)、按长时允许电流选取截面：

Ig1=(SN1)×103/√3UN1

  =(500) ×103/√3×10000

=28.8A

根据Ig =118≥Ig1=28.8初选择MYPTJ---3×35高压双屏蔽监视型电缆。

3）、按电缆首端的最大三相短路电流：

Amin=(I(3)√ti)/c=7274×√0.25/159

=22.8mm2<35mm2

   由计算结果表明选择的电缆截面满足要求。

4）、按高压线路的电压损失效验电缆截面：

  10千伏及以下的高压线路中的电压损失按《全国供电细则》，在正常情况下的电压偏移不超过7%应从地面变电所逐段高压电缆算到高压最远点（即工作面变电站）

移变高压侧供电系统的电压损失计算：

（1）地面变电所至副井立眼井底处变电所高开线采用YJV-10KV-3×240电缆，总长度为L=600m该电缆电压损失为：

ΔU=（kx×Σpe×L1×103）/(r×Ue×A)            式（1-4）

=（0.5×6600×600×103）/(42.5×10000×240)

＝19.4V

（2）变电所高压开关柜至南轨与南回联络巷内高开采用MYPTJ-10KV-3×35双屏蔽监视型电缆总长度L1=1000m，该电缆的电压损失：

ΔU1=（kx×Σpe×L2×103）/(r×Ue×A)           

=（0.5×441.6×1000×103）/(42.5×10000×35)

＝14.8V

按《全国供电细则》规定10KV高压线路允许的电压损失不超过7%

10KV高压线路允许的电压损失△U为：

△U=10000×7%=700 V

ΔUse=△U+△U1 =19.4+14.8=34.2

ΔUe>Δuse故变电站高压部份的电压损失符合要求

三、变电站供电系统低压电缆的选择

1、电缆的型号的确定

选用矿用MYP型橡套铜芯软电缆。

2、电缆芯线的确定

电缆全部采用四芯电缆

3、电缆长度的确定

选用橡套电缆时为实际长度的1.1倍，有接头时电缆的两端头处各增加3m

4、电缆截面的选择

1)、按长时允许电流选择截面

供一至两台电动机的电缆按电动机的额定电流计算选择，按式In＝kf×Σpe×103/(√3×Ue×cosφ×η)式（1-5）计算:三台（包括三台）以上按式In＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj) 式（1-6）

1、L 2 电缆的选择：（干线）

In2＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)=（0.5×196.7×103）/(√3×1140×0. 7)

＝71.2（A）

根据IU=173≥In2,=71.2选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

2、L 3电缆的选择：（干线）

In3＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)

= （0.5×80×103）/(√3×1140×0. 7)

＝28.9（A）

根据IU=173≥In3=28.9选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

3、L 4电缆的选择：

In4＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)

= （0.5×80×103）/(√3×1140×0. 7)

＝28.9（A）

根据IU=173≥In4=28.9选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

由于绞车为对拉绞车，在运行时最多能同时运行2台，故L 3 =L 4 =L 5 =   L 6=L 7 =L 8 =L 9

4、L 10电缆的选择：（支线）

In6＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)

= （0.5×116.7×103）/(√3×1140×0. 7)

＝42.2（A）

根据IU=173≥In10=42.2选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

5、L 11电缆的选择：（支线）

In6＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)

= （0.5×6.7×103）/(√3×1140×0. 7)

＝2.4（A）

根据IU=173≥In11=2.4选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

6、L12电缆的选择：

In12＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)

= （0.5×246×103）/(√3×1140×0. 7)

＝88.9（A）

根据IU=275≥In12=88.9选择MY－3×70+1×25矿用橡套软电缆。

2）、按电压损失效验电缆

电压损失包括变压器损失和线路损失，1140V系统允许电压损失为117V。

①1#变压器损失

    ΔUθ%=(Sθ/ S2θ)[Ur%cosφpj+ Ux%sinφpj]   式（1-7）

=315.4/500[0.71%×0.6+4.4％×0.75]

＝1.69％

ΔUθ=ΔUθ%×Ue＝1,69％×1140＝19.26V 式（1-8）

②各干、支线电压损失：

1、L2电压损失

ΔU2=（kx×Σpe×L4×103）/(r×Ue×A)            式（1-9）

=（0.5×196.7×300×103）/(42.5×1140×50)

＝12.1V

2、L3电压损失

ΔU3=（kx×Σpe×L绞车×103）/(r×Ue×A)            式（1-9）

=（0.5×80×1440×103）/(42.5×1140×50)

＝23.7V

3、L10电压损失

ΔU10=（kx×Σpe×L10×103）/(r×Ue×A)            式（1-9）

=（0.5×110×20×103）/(42.5×1140×50)

＝0.45V

4、L12电压损失

ΔU12=（kx×Σpe×L10×103）/(r×Ue×A)            式（1-9）

=（0.5×246×1300×103）/(42.5×1140×70)

＝47.1V

③变电站选取供电距离最远、负荷最大的一条线路电压损失为：

ΔU总＝ΔUB+ΔU12=19.26+47.1+23.7

=108V

根据计算结果ΔU总=90V <117V

满足压降要求.

四、保护装置的整定计算

1）d1点：70mm2―200m         换算成146m

   查得：Id1 (2)=3600 (A)    

2）d2点：50mm2―300m         换算成300m

   查得：Id1 (2)=2762 (A)    

3）d3点：50mm2―120m          换算成120m

   查得：Id2(2)=3835(A)

4）d4点：50mm2―500m          换算成500m

   查得：Id3(2)=2020(A)

5）d5点：50mm2―300m         换算成30m

   查得：Id3(2)=2762(A)

1）、1号开关：IZ≥Iqe+ΣIe=976.8 (A) 取970A.

               Id1 (2)/IZ=3600/970=3.7> 1.5  合格

2）、2号开关：  IZ≥Iqe+ΣIe=523.2 (A) 取520A.

               Id1 (2)/IZ=2762/520=5.3> 1.5  合格

3）、3号开关：  IZ≥Iqe+ΣIe=317.6 (A) 取315A.

               Id1 (2)/IZ=3835/315=12.1> 1.5 合格

4）、4号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=3835/25×8=19.1> 1.2合格

5）、5号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=3835/25×8=19.1> 1.2合格

6）、6号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=3835/25×8=19.1> 1.2合格

7）、7号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=3835/25×8=19.1> 1.2合格

8）、8号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=2762/25×8=13.8> 1.2合格

9）、9号开关：IZ≤ΣIe＝26.4 (A)      取25A.

               Id1(2)/IZ=2762/25×8=13.8> 1.2合格

10）、10号开关：IZ≤ΣIe＝72.8(A)      取70A.

               Id1(2)/IZ=2762/70×8=4.9> 1.2合格

11）、11号开关：IZ≤ΣIe＝3.6(A)      取3.5A.

               Id1(2)/IZ=2762/3.5×8=98.6> 1.2合格

第二部份供电系统计算

一、变压器的选择:

1、变压器型号的确定:

因本设计为掘进巷道供电设计,为了满足供电要求,所以选用KSGZY型移动变电站.

2、台数的确定:

掘进巷道由于供电线路长,在原有设计之上需再增加一台移动变电站负责向回风顺槽内供电,即两台变电站同时向回风顺槽内供电,同时新增设的绞车由原有的变电站负责供电,原有的综掘机则由新增设的变电站负责供电,同时第二条皮带机也由新增设的变电站负责供电。

3、1#变压器容量的选择:

负荷的总容量:

c.Σpe=110+80+5.5+1.2=196.7 (KW)    式（1-1）

d.变压器的计算容量:

SB=Σpe×kx/cosφpj

  =196.7×0.5/0.7=140.5 (kvA)

根据计算结果和井下实际情况,变电站选择一台KSGZY_500型移动变电站。具体参数详见表。

4、2#变压器容量的选择:

负荷的总容量:

e.Σpe=246+110+5.5+1.2=362.7 (KW)    式（1-1）

f.变压器的计算容量:

SB=Σpe×kx/cosφpj

  =362.7×0.5/0.7=259 (kvA)

二、二、高压电缆的选择：

a)电缆型号的确定：

选用MYPTJ型高压双屏蔽监视电缆。

b)电缆芯线的确定：

电缆芯线为3芯电缆。

c)电缆长度的确定：

选用电缆时为实际长度的1.05倍，有接头时电缆的两端头处各加3米。

d)L1高压电缆截面的选择：

1)、按长时允许电流选取截面：

Ig1=(SN1+SN2+SN3+SN4)×103/√3UN1    式（1-2）

  =(500+500+500+500) ×103/√3×10000

=115.4A

根据计算结果和井下实际情况，选用MYPTJ---3×35型高压橡套电缆，其允许载流量为118A.

4）、按电缆首端的最大三相短路电流：

Amin=(I(3)√ti)/c                     式(1-3)

=7274×√0.25/159

=22.8mm2<35mm2

   由计算结果表明选择的电缆截面满足要求。

e)L2高压电缆截面的选择：

1)、按长时允许电流选取截面：

Ig1=( SN1+SN2)×103/√3UN1

  =（500+500）×103/√3×10000

=57.7A

根据Ig =118≥Ig1=57.7初选择MYPTJ---3×35高压橡套电缆。

5）、按电缆首端的最大三相短路电流：

Amin=(I(3)√ti)/c=7274×√0.25/159

=22.8mm2<35mm2

   由计算结果表明选择的电缆截面满足要求。

4）、按高压线路的电压损失效验电缆截面：

  10千伏及以下的高压线路中的电压损失按《全国供电细则》，在正常情况下的电压偏移不超过7%应从地面变电所逐段高压电缆算到高压最远点（即工作面变电站）

移变高压侧供电系统的电压损失计算：

（3）地面变电所至副井立眼井底处变电所高开线采用YJV-10KV-3×240电缆，总长度为L=600m该电缆电压损失为：

ΔU=（kx×Σpe×L×103）/(r×Ue×A)            式（1-4）

=（0.5×6710×600×103）/(42.5×10000×240)

＝19.7V

（4）变电所高压开关柜至南轨与南回联络巷内高开采用MYPTJ-10KV-3×35双屏蔽监视型电缆总长度L1=1000m，该电缆的电压损失：

ΔU1=（kx×Σpe×L2×103）/(r×Ue×A)           

=（0.5×196.7×1000×103）/(42.5×10000×35)

＝6.6V

（5）南轨与南回联络巷内变电站至回风顺槽内变电站采用MYPTJ-10KV-3×35双屏蔽监视电缆总长度L2=1500m，该电缆的电压损失：

ΔU2=（kx×Σpe×L2×103）/(r×Ue×A)            

=（0.5×362.7×1500×103）/(42.5×10000×35)

＝18.3V

按规定10KV高压线路允许的电压损失不超过7%

10KV高压线路允许的电压损失△U为：

△U=10000×7%=700 V

ΔUse=△U+△U1+△U2

=19.7+6.6+18.3=44.6V

ΔUe>Δuse=44.6V故变电站高压部份的电压损失符合要求

三、变电站供电系统低压电缆的选择

1、电缆截面的选择

1)、按长时允许电流选择截面

供一至两台电动机的电缆按电动机的额定电流计算选择，按式In＝kf×Σpe×103/(√3×Ue×cosφ×η) （式1-5）计算:三台（包括三台）以上按式In＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)  （式1-6）

①L 4电缆的选择：（干线）

In4＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)=（0.5×116.7×103）/(√3×1140×0. 7)

＝42.2（A）

    根据IU=173≥In4,=42.2选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

②L7电缆的选择：（干线）

In7＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)= （0.5×80×103）/(√3×1140×0. 7)

＝28.9（A）

根据IU=173≥In7=28.9选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

③L18电缆的选择：（干线）

In18＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)= （0.5×246×103）/(√3×1140×0. 7)

＝88.9（A）

根据IU=275≥In18=88.9选择MY－3×70+1×25矿用橡套软电缆。

④L19电缆的选择：（干线）

In19＝（kx×Σpe）/(√3×Ue×cosφpj)= （0.5×116.7×103）/(√3×1140×0. 7)

＝42.2A）

根据IU=173≥In19=42.2选择MY－3×50+1×16矿用橡套软电缆。

2）、按电压损失效验电缆

电压损失包括变压器损失和线路损失，1140V系统允许电压损失为117V。

①1#变压器损失

    ΔUθ%=(Sθ/ S2θ)[Ur%cosφpj+ Ux%sinφpj]   （1-7）式

=140.5/500[0.71%×0.6+4.4％×0.75]

＝0.765％

ΔUθ=ΔUθ%×Ue＝0.765％×1140＝8.7V

②各干、支线电压损失：

a、L4电压损失

ΔU4=（kx×Σpe×L4×103）/(r×Ue×A)

=（0.5×116.7×300×103）/(42.5×1140×50)

＝7.7V

b、L7电压损失

ΔU7=（kx×Σpe×L4×103）/(r×Ue×A)

=（0.5×80×2500×103）/(42.5×1140×50)

＝41.2V

③变电站选取供电距离最远、负荷最大的一条线路电压损失为：

ΔU总＝ΔUB+ΔU4+ΔU7=8.7+7.7+41.2

=57.2V

根据计算结果ΔU总=57.2V<117V满足压降要求.

电压损失包括变压器损失和线路损失，1140V系统允许电压损失为117V。

①2#变压器损失

    ΔUθ%=(Sθ/ S2θ)[Ur%cosφpj+ Ux%sinφpj]   （1-7）式

=259/500[0.71%×0.6+4.4％×0.75]

＝1.39％

ΔUθ=ΔUθ%×Ue＝1.39％×1140＝15.8V

②各干、支线电压损失：

a、L18电压损失

ΔU18=（kx×Σpe×L4×103）/(r×Ue×A)

=（0.5×246×1200×103）/(42.5×1140×70)

＝43.5V

③变电站选取供电距离最远、负荷最大的一条线路电压损失为：

ΔU总＝ΔUB+ΔU4+ΔU7=15.8+43.5=59.3V

根据计算结果ΔU总=59.3V<117V满足压降要求.

四、保护装置的整定计算

 1）：d1点50mm2―300m         换算成300m

   查得：Id (2)=2762(A)

2）d2点：50mm2―500m          换算成500m

   查得：Id6(2)=2020(A)

3）：d3点70mm2―100m         换算成73m

   查得：Id (2)=4116 (A)

4）d4点：50mm2―50m          换算成50m

   查得：Id(2)=4300(A)

1）、1号开关：IZ≥Iqe+ΣIe=452.4+0.7×4.44=455.5 (A) 取460A.

               Id (2)/IZ=2762/520=5.3> 1.5  合格

2）、2号开关：IZ≤ΣIe＝75.48(A)      取75A.

               Id(2)/IZ=2762/75×8=4.6> 1.2合格

3）、3号开关：IZ≤ΣIe＝3.6 (A)      取3.5A.

               Id(2)/IZ=2762/3.5×8=98.6> 1.2合格

4）、4号开关：IZ≥Iqe+ΣIe=159+0.7×238=325.6 (A) 取490A.

               Id (2)/IZ=2020/490=4.1> 1.5  合格

5）、5号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

6）、6号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

7）、7号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

8）、8号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

9）、9号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

10）、10号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

11）、11号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

12）、12号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

13）、13号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

14）、14号开关：IZ≤ΣIe＝26.4(A)      取25A.

               Id(2)/IZ=2020/25×8=10.1> 1.2合格

15）、15号开关：IZ≥Iqe+ΣIe=976.8 (A) 取970A.

               Id1 (2)/IZ=4116/970=4.24> 1.5  合格

16）、16号开关：IZ≥Iqe+ΣIe=452.4+0.7×4.44=455.5 (A) 取460A.

               Id (2)/IZ=4300/460=9.3> 1.5  合格

17）、17号开关：IZ≤ΣIe＝75.48(A)      取75A.

               Id(2)/IZ=4300/75×8=7.1> 1.2合格

18）、18号开关：IZ≤ΣIe＝3.6 (A)      取3.5A.

               Id(2)/IZ=4300/3.5×8=153.5> 1.2合格

五、电气安全措施：

1）、电气设备必须按审批的设计进行。

2）、安装及维护人员必须按国家煤矿安全监察局颁发的安全规程进行操作。

3）、设备完好率必须在95%以上，严禁失爆。

4）、操作及检修人员必须是经过培训后，持证上岗。

5）、设备变动及负荷变动必须通过有关部门（机电科）允许后方可进行，并制定安全措施。

6）、安装施工完毕后，必须由交接双方和有关部门验收后方可投入使用。

7）、设备必须派专人（两人以上）维护及检修、保养。

8）、严格执行矿发《设备关于按高沼气矿井管理》的有关规定。