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        袁一中央立井延伸工程供電設(shè)計

        2015-04-29 00:00:00李國強(qiáng)

        【摘 要】為了確保袁一中央立井延伸施工供電符合相關(guān)規(guī)定,特編制此供電設(shè)計,以保證安全供電。設(shè)計依據(jù):(1)<<煤礦安全規(guī)程>>。(2)<<煤礦電工手冊>>第二、三分冊(<<礦井供電>>部分)。(3)<<礦井低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則>>。(4)<<礦井保護(hù)接地裝置安裝、檢查、測定工作細(xì)則>>。(5)相關(guān)設(shè)備技術(shù)資料。

        【關(guān)鍵詞】開關(guān)選擇;電纜選擇;變壓器選擇;供電系統(tǒng)

        0.概述

        袁一中央立井延伸設(shè)計深度為 74 米,為炮掘方式掘進(jìn)。提升選用JTPB-1.2×1.0/27型低壓變頻防爆絞車,電壓等級660V,功率為 75 KW。吊盤、大模懸掛采用10T回柱絞車共八臺,每臺功率18.5KW。最大負(fù)荷為四臺回柱絞車同時啟動。

        根據(jù)現(xiàn)場施工要求,所使用的機(jī)電設(shè)備如下:

        (1)JTPB-1.2×1.0/27低壓變頻絞車1臺(75+1.5KW)。

        (2)JSDB-10雙速多用絞車8臺(18.5KW×8)。

        (3)JH-8回柱絞車1臺(11KW)。

        (4)調(diào)度絞車1臺(25KW)。

        1.動力供電設(shè)計

        1.1動力供電系統(tǒng)設(shè)計如下

        (1)臨時變電所干線使用3×352mm 高壓電纜進(jìn)行供電。

        (2)低壓饋電開關(guān)選用選擇性漏電保護(hù)型真空饋電開關(guān)。

        (3)過流、接地、漏電保護(hù)符合〈〈整定細(xì)則〉〉的要求。

        1.2動力負(fù)荷統(tǒng)計如下

        根據(jù)施工情況,負(fù)荷統(tǒng)計如下:

        施工最大負(fù)荷:∑Pe1=75+25+4=104kW

        ∑Pe2=18.5×8=148kW

        其它負(fù)荷:∑Pe3=10kW

        KBSG干式變壓器最大動力∑Pe=∑Pe1+∑Pe2+∑Pe3=262kW

        ∑Ie=280.7A

        2.設(shè)備選型與容量校驗

        2.1高壓配電箱的選擇

        長時負(fù)荷電流:

        Ig=

        公式參數(shù)說明:

        Kx—— 需用系數(shù)。

        Pe——高壓配電箱所帶的設(shè)備額定功率之和,kW。

        cosΦ平均功率因數(shù)的余弦值。

        sinΦ平均功率因數(shù)的正弦值。

        η平均效率。

        一<1> 01(PBG-50/6):

        長時負(fù)荷電流:

        Ig=

        =280.7×0.5×1000/1.732×6000×0.8×0.95

        = 17.8(A)

        依據(jù)以上計算結(jié)果,PBG-50/6高爆開關(guān),其額定容量50A>17.8A,滿足供電要求。

        2.2移動變壓器的選擇

        ∑Pe=280.7kW

        Sb=Kx×∑P/COSΦ=0.5×280.7/0.8=175.4kVA

        其中:Kx取0.5 COSΦ取0.8

        ∑P:設(shè)備總負(fù)荷依據(jù)以上計算結(jié)果,

        Se=315kVA>175.4kVA 使用干式變壓器KBSG-315/6合格。

        3.動力電纜的選擇

        3.1高壓電纜的選擇及效驗

        (1)按長時允許負(fù)荷電流選擇電纜截面。

        長時負(fù)荷電流:

        Ig=

        Ig:長時工作負(fù)荷電流

        其中:Kx取0.5,COSΦ取0.8

        按長期允許載流量選擇電纜截面 查(《工礦企業(yè)供電》表6-12)。

        礦井下變電所至延伸井臨時變電所01#高爆開關(guān)選擇MYJV22-3×35高壓電纜400米。

        Ig1=Kx×ΣPe×103/(1.732×Ue×COSΦ×η)

        =0.5×280.7×103/(1.732×6000×0.8×0.95) =17.8(A)

        選擇電纜MYJV22-3×35,IY=151A﹥17.8A ,可滿足供電要求。

        (2)按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗 Aj=Ig/Jj。

        電纜MYJV22-3×35,Aj=Ig/Jj=17.8/2.5=7.12mm2<35mm2 滿足要求。

        (3)按熱穩(wěn)定性校驗電纜截面。

        變電所6KV母線上最大短路容量取50MVA,其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流為: 50×1000/6.3/1.732=4582A

        Amin=I/C

        式中C:熱穩(wěn)定系數(shù)為165 tj:短路電流的假想時間為0.7秒

        則Amin=I/C=4582×/165=23.2mm2

        故選擇 35mm2高壓電纜能滿足要求。

        3.2低壓電纜的選擇

        (1)KBSG-315干式變壓器至1#KBZ-400饋電開關(guān)電纜。

        Ig1=∑Pe×Kx/×Ue×COSΦ

        =(280.7×0.5)/(×0.66×0.8)=153.4A。

        選擇MYP-0.66/1.14KV 3×70+1×25 橡套電纜Iy=215A>153.4A合格

        (2)1-1#KBZ-200饋電開關(guān)至1.2米絞車房

        Ig2=∑Pe×Kx/×Ue×COSΦ

        =75×0.5/(×0.66×0.8)=41A

        選擇MYP-0.66/1.14KV 3×35+1×16橡套電纜Iy=138A>41A合格

        (3)1-3#KBZ-200饋電開關(guān)至3-1#QBZ-80開關(guān)。

        Ig3=∑Pe×Kx/×Ue×COSΦ

        =25×0.5/(×0.66×0.8)=13.67A

        選擇MYP-0.66/1.14KV 3×35+1×16橡套電纜Iy=138A>13.67A合格

        (4)1-2#KBZ-200饋電開關(guān)至回柱絞車。

        Ig4=∑Pe×Kx/×Ue×COSΦ

        =18.5×4×0.5/(×0.66×0.8)=40.45A

        選擇MYP-0.66/1.14KV 3×35+1×16橡套電纜Iy=138A>40.45A合格

        (5)1-6#KBZ-200饋電開關(guān)至回柱絞車(同4)

        3.3負(fù)荷線的選擇

        橡套電纜的選擇查表可知,為滿足主提升絞車運(yùn)行要求,選擇35 mm2電纜作為主電源,查表可知其長時工作允許電流138A,其額定電流為41A,故35mm2滿足要求;為滿足吊盤的起降選擇35mm2電纜作為回柱絞車主電源,最大負(fù)荷為4臺回柱絞車同時啟動,額定電流為40.45A,故35mm2滿足要求。

        4.動力低壓系統(tǒng)電壓損失校驗

        4.1移動變壓站電壓損失

        查干式變壓器技術(shù)手冊,可知KBSG-315/6干式變壓器主要技術(shù)參數(shù)為:空載損耗1.1KW,短路損耗ΔP=2.15KW,阻抗壓降百分值Ud%=4

        變壓器繞組電阻壓降百分值(%):Ur%=ΔP/10 Se=2150/10×315=0.68

        變壓器繞組電抗壓降百分值(%):Ux%===3.94

        Sb=175.4KVA

        β=Sb/Se=175.4/315=0.56

        變壓器電壓百分?jǐn)?shù)ΔUb%=β(Ur%×COSΦ+Ux%×SINΦ)

        =0.56×(0.68×0.8+3.94×0.6)

        =0.72

        ΔUb=ΔUb%×Ue/100

        =0.72×660/100

        =4.75V

        其中:SINΦ=0.6 ,COSΦ=0.8

        4.2最遠(yuǎn)端干線電壓損失

        ΔUg1=∑〔Kx×∑P×L×103/(r×Ue×Sg)〕

        =0.5×75×50×103/(53×660×35)+0.5×74×20×103/(53 ×660×35)+ 0.5×74×20×103/(53×660×35)+0.5×25×30×103/(53×660×35)

        =1.531V+0.604V+0.604V+0.306V=3.045V

        Kx取0.5;Pe—負(fù)荷額定功率,kW。

        Sg—電纜截面,mm2;L—電纜長度,m。

        r—電纜材料的導(dǎo)電系數(shù),20℃時銅取53

        4.3由于支線較短,負(fù)荷較小,電壓損失可忽略

        故電壓損失計算為:

        ΔU=ΔUb+ΔUg1

        =4.5+3.045=9.19V<63V 電壓損失校驗合格。

        4.4允許損失電壓△UY=690-660×95%=63V

        兩相短路電流采用查表法,各短路點的選擇見附圖。

        5.高、低壓開關(guān)的選擇及整定校驗

        5.1饋電開關(guān)1-1#KBZ-200

        過載整定:Iz≥Σie1=80A,取80A

        最大設(shè)備的額定啟動電流:IQe=6Ie=6×80=480A

        短路整定:Idz≥IQe+Σie1=480+80

        =560A,取14倍,560A

        5.2饋電開關(guān)1-2#KBZ-200

        過載整定:Iz≥Σie2= 19.8×4=79.2A,取80A

        最大設(shè)備的額定啟動電流:IQe=6Ie=6×19.8×4=475.2A

        短路整定:Idz≥IQe+Σie2=475.2+79.2

        =554.4A 取14倍,560A

        5.3饋電開關(guān)1-3#KBZ-200

        過載整定:Iz≥Σie3=26.7+10.5=37.2A,取40A

        最大設(shè)備的額定啟動電流:IQe=6Ie=6×26.7=160.2A

        短路整定:Idz≥IQe+Σie3=160.2+40

        =200.2A, 取6倍,240A

        5.4饋電開關(guān)1#KBZ-400

        過載整定:Iz≥Σie4=80+10.5+4.2= 94.7A,取100A

        最大設(shè)備的額定啟動電流:IQe=6Ie=6×19.8×4=475.2A

        短路整定:Idz≥IQe+Σie3=475.2+100

        =575.2A, 取8倍,640A

        靈敏度效驗:Kl=Id1(2)/Iz=4189/560=7.48>1.5

        K2=Id2(2)/Iz=4483/560=8>1.5

        K3=Id3(2)/Iz=4483/240=18.67>1.5

        K4=Id5(2)/Iz=4771/640=7.45>1.5滿足供電要求。

        5.5同理饋電開關(guān)1-6#KBZ-200過載整定為80A,短路整定取560A

        5.6 01#高爆開關(guān)整定

        過載整定:Iz=S/6/1.732=30.3A 取最小值30

        短路整定 取3倍,90A

        靈敏度:K1=4771÷90÷8.7=6.1>1.2,滿足供電要求。

        5.7回柱絞車開關(guān)QBZ-80:整定為20A

        調(diào)度絞車開關(guān)QBZ-80:整定為30A

        照明綜保5-1#、5-2#ZBZ-4.0:整定為5A

        6.供電系統(tǒng)圖

        7.結(jié)語

        在臨時鑿井期間,合理選配施工設(shè)備和設(shè)計供電系統(tǒng),保證礦井建設(shè)順利進(jìn)行,提前或縮短了建設(shè)工期,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]周勵志編.實用電工計算手冊.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.

        [2]煤礦電工手冊.第二分冊礦井供電下.煤炭工業(yè)出版社.

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