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1、综采工作面供电设计说明综采工作面供电设计煤矿供电,因其工作场所特殊,对供电要求特别严格。在供电方面要求:①供电的可靠性;②供电的安全性;③供电的质量;④供电的经济合理。因而,合理地选择供电方案和设备,是一个值得探讨的课题。1采区工作面供电设计一个工作面的供电系统一般由高压开关、变压器、低压馈电开关、动力电缆、用电设备等组成,见图1(以普通综采工作面为例)。1.1高压开关的选择及整定高压开关主要保护动力变压器低压侧发生的两相短路,因此选择高压开关的关键是电流互感器的容量,要求其灵敏度系数Km>1.5。高压
2、开关的保护性能要齐全,具有良好的防爆性能,要便于运输,断流容量大。矿井中多使用BGP-6型高压真空开关。该开关保护性能齐全,具有过流、漏电、短路、断相、失电压等保护,应用广泛,以此开关为例进行整定计算。1.1.1短路电流整定短路电流整定倍数:1,2,3,4,5,6,8,10,12,14,16,共11档。1.1.2过载保护整定过载保护整定倍数:0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,共11档。1.1.3漏电保护整定漏电保护整定:0.015A～1.0A。1.1.4过
3、载整定Iz=(1.2～1.4)×ΣIe/(Ki×Kb)。式中:Iz———过载整定电流,A;Ki———电流互感器变流比;Kb———变压器电压变比;ΣIe———所有负荷额定电流之和,A。例如:Iz=10A,二次电流为5A,Iz/5=10/5=2,即整定在2.0档。1.1.5短路整定Iz=(1.2～1.4)×(IQ+ΣIe)/(Ki×Kb)。式中:IQ———最大电机的启动电流;ΣIe———其余电机的额定电流之和。例如:Iz=15A,二次
4、电流为5A,Iz/5=3,即整定在3档。当Km达不到要求时,可适当更换电流互感器的变比容量,使之在保护范围之内。1.2变压器的选择Sb=(ΣPe×KX)/cosφpj。式中:Sb———变压器容量,kVA;ΣPe———所有负荷的电机额定功率之和,kW;KX———需用系数;cosφpj———平均加权功率因数。KX和cosφpj的经验数据见下表。1.3低压开关的选择1140V低压开关启动器选择300A/1140V和200A/1140V真空磁力启动器。整定计
5、算:Iz≥Ie=0.63Pe,A。660V系统馈电总开关和分路开关选择DW350A型开关。在短路电流小,供电距离长,灵敏度系数Km达不到要求时,可选用DW200A型开关作为分路开关或增加电缆截面积,可达到保护的目的。DW350A型开关的整定刻度范围:400A～1200A。DW200A型开关的整定刻度范围:200A～600A。整定计算:Iz≥IQ+ΣIe,A。660V系统各分支负荷的开关选用QC83-80A(120A,225A)型磁力启动器。开关中装设电机综合保护装置JDB。整
6、定计算:Iz≥Ie。装设保险丝的整定:IZ≥IQ/(1.8～2),A。1.4电缆截面及型号的选择基本的选择方法有以下几种:①按电压损失选择;②按经济电流密度选择;③按长期允许电流选择;④按短路热稳定条件选择;⑤按机械强度要求选择。动力电缆,一般按允许电压损失计算得出的电缆截面积最大,所以在选择电缆的截面时按允许电压损失计算,然后按长期允许电流和启动条件验算是否符合要求即可。按以下步骤计算电缆截面。1.4.1计算支线电压损失在采煤工作面中,采煤机的功率最大,且供电电缆最长,电压损失最大。
7、根据实际工作经验,采煤机的负荷率为0.9,效率为0.85,则其电压损失:ΔUZ=(P×r)/Ue=(Kf×Pe×L)/(Ue×r×S×η)。式中:P———送电功率,kW;Kf———负荷率;Pe——采煤机功率,kW;L———采煤机电缆长度,m;Ue———额定电压,V;r———电缆系数(橡套电缆为42.5,铠装电缆为48.5);S———电缆截面,mm2;η———效率。1.4.2变压器的电压损失ΔUb=ΔU
8、b%×(ΔUbe/100)。式中:ΔUb—变压器的电压损失,V;ΔUb%—变压器内部电压损失的百分比;ΔUbe———变压器二次额定电压,V。1.4.3干线电压损失ΔUg=Ue-ΔUb-ΔUz。1.4.4按允许电压损失计算干线电缆截面S=(P×L)/(Ue×r×ΔUg)=(KX
