供電設(shè)計(jì)及整定計(jì)算

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,工作面供電選型及整定計(jì)算,主講人：段云剛,電 話：,郵 箱：,一、工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：,設(shè)備名稱,電機(jī)臺(tái)數(shù),額定功率(KW),額定電壓(V),額定電流(A),起動(dòng)電流(A),采煤機(jī),5,411,1140,工溜,2,2132,1140,轉(zhuǎn)載機(jī),1,75,1140,破碎機(jī),1,90,1140,皮帶機(jī),1,275,660,張緊絞車,1,7.5,660,根據(jù)供電系統(tǒng)擬定原則初步擬定以下供電系統(tǒng)：由工作面中央變電所電源測(cè)引10KV電源（200米）到1600KVA移變高壓側(cè)，有,1600KVA移變向工作面處泵站設(shè)備外的其他用電設(shè)備供電。,二、供電系統(tǒng)擬定,二、供電系統(tǒng)擬定,移變低壓側(cè)分接三個(gè)饋電開關(guān)，一號(hào)饋電工作面采煤機(jī)(411KW)；二號(hào)饋電負(fù)責(zé)運(yùn)輸順槽橫川40T溜子（40KW），13604運(yùn)輸順槽伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)(275,KW)，張緊絞車（7.5KW）和工作面照明和信號(hào)電源；三號(hào)饋電開關(guān)負(fù)責(zé)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)（2132KW），轉(zhuǎn)載機(jī)（75KW），破碎機(jī)（90KW）電源。,屯城礦綜采面1600KVA移變供電圖,移動(dòng)變電站需用容量計(jì)算：,因此，移動(dòng)變電站選用KBSGZY2-1600型移動(dòng)變電站。其額定容量：,Kx需用系數(shù),Pe所帶設(shè)備額定功率之和,COSpj加權(quán)平均功率因數(shù)，取COSpj0.7；,（綜技術(shù)手冊(cè)P1433）,三、移動(dòng)變電站的選擇,滿足使用要求。,1、從變電所到配電點(diǎn)移變高壓電纜的選擇：,（1）電纜截面選擇,按,經(jīng)濟(jì)電流密度,初選電纜經(jīng)濟(jì)截面：S,J,=I,fh,/,J,(經(jīng)濟(jì)電流密度：導(dǎo)線截面影響線路投資和電能損耗，為了節(jié)省投資，要求導(dǎo)線截面小些；為了降低電能損耗，要求導(dǎo)線截面大些。綜合考慮，確定一個(gè)比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面積，與其對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。,四、高壓電纜的選擇,經(jīng)濟(jì)電流密度就是使輸電導(dǎo)線在運(yùn)行中，電能損耗、維護(hù)費(fèi)用和建設(shè)投資等各方面都是最經(jīng)濟(jì)的。,根據(jù)不同的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，選用不同的材質(zhì)和每平方毫米通過的安全電流值。,經(jīng)濟(jì)電流密度,按年最大負(fù)荷利用時(shí)間/h,電纜：,3000h以內(nèi) 鋁1.92A/mm,2,銅2.50A/mm,2,3000,5000h 鋁1.73A/mm,2,銅2.25A/mm,2,5000h以上 鋁1.54A/mm,2,銅2.00A/mm,2,經(jīng)濟(jì)電流密度：J=2.25 其年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000小時(shí),所以經(jīng)濟(jì)截面：,取電纜標(biāo)準(zhǔn)截面,S,jb,=25mm,2,實(shí)際選用,MYJV22-8.7/10-370-10kv,型礦用電纜,其主芯線截面為,S=70mm,2,25mm2符合要求。,長(zhǎng)時(shí)工作電流,I,fh,：,（2）電纜截面校驗(yàn),a、按長(zhǎng)時(shí)允許溫升校驗(yàn)：查表可以得到在環(huán)境溫度+25C時(shí)，70MM2的YJV型電纜允許電流是285A,220,A,45.24A,導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流是根據(jù)熱平衡來計(jì)算的，也就是導(dǎo)體在通過電流時(shí)產(chǎn)生的熱量和工作環(huán)境中散失掉的熱量相等時(shí)，導(dǎo)線的溫度最高不能超過某一限定值時(shí)導(dǎo)體通過各電流。這一限定值會(huì)根據(jù)環(huán)境的不同來選擇，例如導(dǎo)體表面附著有絕緣材料時(shí)，不能超過絕緣材料的允許溫度；,b、按允許電壓損失校驗(yàn)：,從工業(yè)廣場(chǎng)10KV配電室至中央變電所10KV70mm2-650m，變電所到移變高壓側(cè)10KV70mm2-200m高壓電纜電壓損失：,K每兆瓦公里負(fù)荷距電纜中電壓損失的百分?jǐn)?shù)；P電纜輸送的有功功率；L電纜長(zhǎng)度,允許電壓損壞是小于7%。,c、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：,S,dmin,電纜的最小熱穩(wěn)定截面，mm,2,；,C熱穩(wěn)定常數(shù)；（煤礦電工手冊(cè)第二分冊(cè)下P350）,T,jmax,短路電流可能存在的最大假想時(shí)間，取0.25S。,（,五、低壓電纜的選擇,a、按長(zhǎng)時(shí)允許溫升校驗(yàn)：,b、按允許電壓損失校驗(yàn)：,c、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：,六、短路電流計(jì)算,三種方法：,1、計(jì)算法；,2、查表發(fā),3、運(yùn)算工具計(jì)算,1、1號(hào)饋電開關(guān)線路（采煤機(jī)負(fù)荷）最遠(yuǎn)端兩項(xiàng)短路電流：,實(shí)際是1730A。,2、2號(hào)饋電開關(guān)線路最遠(yuǎn)端兩項(xiàng)短路電流：,3、3號(hào)饋電開關(guān)線路最遠(yuǎn)端兩項(xiàng)短路電流：,實(shí)際標(biāo)：1847，有點(diǎn)偏大,七、開關(guān)整定,（額定電流計(jì)算系數(shù)：,1140V時(shí)，額定電流系數(shù)是0.65,660V是1.15.,1、1#BKD-400Z饋電開關(guān)過流、短路保護(hù)整定：負(fù)荷為采煤機(jī)（411KW）過流整定：I,算LZ,=Ie=4110.65=267.15A，實(shí)際整定取I,LZ,=300A；短路整定：I,Z,=,IQC,+,KX Ie,=6630.7,（,411170）0.65,=772.66,實(shí)際整定為1000A,IQC1700.65 6663,IZ-過流保護(hù)裝置的電流整定值，A。IQC-容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，A。Ie-其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A。,KX-需用系數(shù)，取0.51。,靈敏度校驗(yàn)：K,1,=I,d4,/I,dz,=1780/1000=1.781.5，滿足靈敏度要求；,（額定電流計(jì)算系數(shù)：,1140V時(shí)，額定電流系數(shù)是0.65；660V是1.15.,2、2號(hào)BKD-400Z饋電開關(guān)過流、短路保護(hù)整定：二號(hào)饋電負(fù)責(zé)運(yùn)輸順槽橫川40T溜子（40KW），13604運(yùn)輸順槽伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)(275 KW)，張緊絞車（7.5KW）和工作面照明和信號(hào)電源；過流整定：I,算LZ,=Ie=（40+150+7.5）0.65=128A，,實(shí)際整定取I,LZ,=120A；,短路整定：I,Z,=,IQC,+,KX Ie,=292.50.7,（,40+150+7.5-75）0.65,=348A,實(shí)際整定為800A,IQC750.65 6292.5A,IZ-過流保護(hù)裝置的電流整定值，A。IQC-容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，A。Ie-其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A。,KX-需用系數(shù)，取0.51。,靈敏度校驗(yàn)：K,1,=I,d4,/I,dz,=1872/800=2.341.5，滿足靈敏度要求；,（額定電流計(jì)算系數(shù)：,1140V時(shí)，額定電流系數(shù)是0.65；660V是1.15.,3、3號(hào)BKD-400Z饋電開關(guān)過流、短路保護(hù)整定：,三號(hào)饋電開關(guān)負(fù)責(zé)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)（2132KW），轉(zhuǎn)載機(jī)（75KW），破碎機(jī)（90KW）電源。,過流整定：I,算LZ,=,KX,Ie=0.7 （264+75+90）0.65=196A，,實(shí)際整定取I,LZ,=220A；,短路整定：I,Z,=,IQC,+,KX Ie,=5150.7,（,132+75+90）0.65,=708A,實(shí)際整定為900A,IQC1320.65 6515A,IZ-過流保護(hù)裝置的電流整定值，A。IQC-容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，A。Ie-其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A。,KX-需用系數(shù)，取0.51。,靈敏度校驗(yàn)：K,1,=I,d4,/I,dz,=1447/900=1.61.5，滿足靈敏度要求；,舉例：,QJZ-315采煤機(jī)開關(guān)整定，,過流整定：Ie=411 0.65=267.15A，,實(shí)際整定取280,短路整定：Idz=4倍；,Idz=267.154=1068,靈敏度校驗(yàn)：K2=Id2/Idz=1780/1068=1.61.5,滿足靈敏度要求,其他同上,實(shí)際圖中應(yīng)標(biāo)出兩項(xiàng)短路整定倍數(shù)或者數(shù)值。,低壓開關(guān)整定：,九、移變低壓側(cè)饋電開關(guān)整定,1、,1#KBSGZY-1600KVA,變壓器低壓側(cè)KBZ,-800/1140總饋電開關(guān)整定：,過載整定(倍)：,實(shí)際整定倍數(shù)未標(biāo),實(shí)際整定倍數(shù)未標(biāo)，假設(shè)標(biāo)為2倍,兩項(xiàng)短路電流用計(jì)算表格算出為2100，實(shí)際標(biāo)為2009,靈敏度校驗(yàn)：K,1,=I,d1,/,I,dz,=2100,/,2800=1.3小于1.5，不滿足靈敏度要求；,如果用1.5倍來整定。,K1=Id1/Idz=2100/1.5800=1.751.5 滿足要求,九、移變高壓側(cè)饋電開關(guān)整定,按照變壓器高低壓之比算出：,按照長(zhǎng)時(shí)間工作電流：以前計(jì)算為45.24,實(shí)際30A，有點(diǎn)小。短路110A，偏大,過流也是按照變比求得就可以。,當(dāng)饋電開關(guān)或磁力啟動(dòng)開關(guān)靈敏度校驗(yàn)不滿足要求時(shí)，可采用以下方法進(jìn)行處理,：,1、加大干線電纜或負(fù)荷電纜截面。,2、設(shè)法減少低壓電纜的長(zhǎng)度。,3、加裝變頻器或軟啟動(dòng)裝置，降低設(shè)備啟動(dòng)電流。,4、增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。,5、換用大容量變壓器。,6、采用移動(dòng)變電站供電。,井下高壓動(dòng)力電纜截面的選擇原則為：,1按經(jīng)濟(jì)電流密度確定電纜截面；2按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)電纜截面；,2按電纜通過正常負(fù)荷電流時(shí)，電網(wǎng)允許的電壓損失校驗(yàn)電纜截面；,3按最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路故障，校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性；,4當(dāng)電纜通過最小兩相短路電流時(shí)，必須滿足過電流保護(hù)裝置最小靈敏度的要求。,井下低壓動(dòng)力電纜截面的選擇原則為：,1支線電纜截面的選擇原則：,(1)按機(jī)械強(qiáng)度選擇電纜截面，其芯線截面應(yīng)不小于各種用電設(shè)備按機(jī)械強(qiáng)度要求所規(guī)定的最小截面；,(2)按電纜實(shí)際通過的最大工作電流，不超過電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流進(jìn)行校驗(yàn)；,(3)當(dāng)用熔斷器作短路保護(hù)時(shí)，熔斷器中熔件的額定電流應(yīng)與所選電纜截面相配合。,2干線電纜截面的選擇原則：,(1)按低壓系統(tǒng)允許電壓損失選擇電纜主芯線截面；,(2)按電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)電纜截面；,(3)按起動(dòng)條件校驗(yàn)所選電纜截面，校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按距電源最遠(yuǎn)、容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、其余電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失應(yīng)小于電網(wǎng)的允許電壓損失；,(4)當(dāng)電纜通過最小兩相短路電流時(shí)，應(yīng)滿足過電流保護(hù)裝置最小靈敏度的要求。,謝 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