瓦斯泵站供電設(shè)計(jì)報(bào)告

瓦斯泵站供電設(shè)計(jì)報(bào)告

單位名稱(chēng)：集賢礦通風(fēng)區(qū)

泵站地點(diǎn)：中一下山區(qū)軌道運(yùn)輸巷左側(cè)

施工單位：通風(fēng)區(qū)瓦斯抽放段

日期：2008年12月1日
編制人：肖占勝

目錄
第一章 供電設(shè)計(jì)報(bào)告說(shuō)明
一、泵站概況說(shuō)明
二、泵站通風(fēng)系統(tǒng)
三、供電方式
四、電壓等級(jí)、最遠(yuǎn)供電距離
五、用電設(shè)備數(shù)據(jù)表
第二章 機(jī)電設(shè)備管理要求及安全技術(shù)措施
一、機(jī)電設(shè)備管理要求
二、安全技術(shù)要求
第三章 供電系統(tǒng)的確定
一、確定原則
二、供電系統(tǒng)圖
第四章 供電設(shè)備的選擇及校驗(yàn)
一、變壓器的選擇
二、高壓電器設(shè)備的選擇
三、高壓電纜的選擇及校驗(yàn)
四、低壓電器設(shè)備的選擇
五、低壓電纜的選擇及校驗(yàn)
第五章 供電系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)裝置的整定及校驗(yàn)

第一章 供電設(shè)計(jì)報(bào)告說(shuō)明

一、泵站概況說(shuō)明
瓦斯抽放泵站位于-370中一下山區(qū)集中下料道左側(cè)，與中一下變電所相距60米。
1、 根據(jù)瓦斯抽放設(shè)計(jì)要求，泵站內(nèi)安裝四臺(tái)套瓦斯抽放泵，兩臺(tái)運(yùn)行兩臺(tái)備用。泵站內(nèi)用兩臺(tái)（一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用）型號(hào)為ZWY-85/160瓦斯抽放泵站直接抽放3604采煤工作面的采空區(qū)瓦斯；另外兩臺(tái)（一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用）型號(hào)分別為ZWY-60/110、ZWY-80/160瓦斯抽放泵站抽放3604采煤工作面仰角鉆孔。
2、瓦斯抽放泵站抽放泵工作液水源采用循環(huán)往復(fù)水，方法是建一個(gè)50立方米的蓄水池，利用兩臺(tái)4KW(一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用)耐磨泵加壓供水。
3、泵站照明使用KSG-2.5/0.7照明變壓器。
二、泵站通風(fēng)系統(tǒng)
由中一下山區(qū)軌道下山運(yùn)輸巷——瓦斯抽放泵站¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬——¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬中一下山區(qū)集中回風(fēng)道——二段風(fēng)井
三、供電方式
瓦斯抽放泵站距中一下山變電所110米，泵站內(nèi)設(shè)計(jì)安裝兩組共四臺(tái)瓦斯抽放泵，每組兩臺(tái)瓦斯抽放泵（一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用）配置雙電源、雙回路供電方式。
四、電壓等級(jí)、最遠(yuǎn)供電距離
根據(jù)泵站用電設(shè)備數(shù)據(jù)表，瓦斯抽放泵站供電電源的電壓等級(jí)應(yīng)為660V。最遠(yuǎn)供電距離為120米。
五、用電設(shè)備數(shù)據(jù)表，見(jiàn)附表

第二章 機(jī)電設(shè)備管理要求及安全技術(shù)措施
一、機(jī)電設(shè)備管理要求
（1）、井下機(jī)電
1、井下電氣設(shè)備的選用必須符合《煤礦安全規(guī)程》第444條，電氣設(shè)備防爆合格率達(dá)100%。
2、操作井下電氣設(shè)備必須是專(zhuān)職或值班電氣人員，否則不得擅自操作電氣設(shè)備。
3、一切容易碰到的裸露的電氣設(shè)備及其轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器外漏的傳動(dòng)部分必須加裝保護(hù)罩或遮攔，防止碰觸危險(xiǎn)。
4、所有開(kāi)關(guān)把手切斷電源時(shí)都應(yīng)閉鎖，并懸掛“有人作業(yè)、不許送電”牌，設(shè)專(zhuān)人看管，只有執(zhí)行這項(xiàng)工作的人員，才有權(quán)取下此牌并送電。
5、井下檢修或搬遷電氣設(shè)備（包括電纜和電線(xiàn)）前，必須切斷電源，在瓦斯檢察員的配合下，檢查瓦斯在其巷道風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛仍?%以下時(shí)，并用同電源電壓相適應(yīng)的驗(yàn)電筆檢驗(yàn)無(wú)電后，方可進(jìn)行導(dǎo)體對(duì)地放電。
6、橡套電纜的接地芯線(xiàn)，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼做其他用途。
7、電纜的敷設(shè)與管理必須符合《煤礦安全規(guī)程》第468、469、470、471、472條的要求。
8、井下必須使用防爆電話(huà)，電話(huà)線(xiàn)連接使用符合防爆要求的連接裝置，井下電話(huà)線(xiàn)路嚴(yán)禁利用大地做回路，電話(huà)線(xiàn)的懸掛與電纜相同，與電纜同側(cè)懸掛時(shí)，應(yīng)在動(dòng)力電纜上方，間距大于100mm。
9、機(jī)電設(shè)備必須按《煤礦操作規(guī)程》進(jìn)行操作。
二、安全技術(shù)要求
（1）、過(guò)流保護(hù)：
必須按《礦井低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則》執(zhí)行，實(shí)際供電中各開(kāi)關(guān)的整定值按供電設(shè)計(jì)中提出的整定，如有變化必須及時(shí)整定。
（2）漏電保護(hù)：
1、執(zhí)行《煤礦井下漏電繼電器的安裝、運(yùn)行、維護(hù)與檢修細(xì)則》機(jī)電隊(duì)每天設(shè)專(zhuān)人對(duì)變壓器（電站）漏電保護(hù)作業(yè)本身模擬實(shí)驗(yàn)，確保漏電繼電器既不拒動(dòng)也不誤動(dòng)，禁止漏電繼電器甩掉和假投。確保檢漏繼電器靈敏可靠，每次試驗(yàn)必須有專(zhuān)門(mén)的記錄。
2、660v電壓等級(jí)的漏電器繼電器單相漏電整定值必須大于或等于11千歐。
3、檢漏繼電器的維護(hù)，檢修及調(diào)試工作，記入專(zhuān)門(mén)的檢漏繼電器運(yùn)行記錄簿內(nèi)。
4、檢漏繼電器的輔助接地極單獨(dú)設(shè)置，輔助接地極及引線(xiàn)與局部接地極及引線(xiàn)的裸露導(dǎo)線(xiàn)間的直線(xiàn)距離必須大于5米。
（3）、接地保護(hù)裝置：
必須執(zhí)行《煤礦井下接地保護(hù)裝置安裝、維護(hù)與檢修細(xì)則》中的有關(guān)規(guī)定。
1、所有必須接地的設(shè)備和局部接地裝置，都要和總接地網(wǎng)連接。
2、連接導(dǎo)線(xiàn)，接地導(dǎo)線(xiàn)采用斷面不小于25mm2；裸銅線(xiàn)行或斷面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼。
3、局部接地極必須設(shè)在巷道水溝內(nèi)。
第三章 供電系統(tǒng)的確定
一、確定原則
采區(qū)供電系統(tǒng)時(shí)根據(jù)采區(qū)機(jī)械設(shè)備布置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作靈活、保護(hù)完善、便于檢修等要求。其原則如下：
1、保證供電可靠，力求減少開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)器，使用電纜的數(shù)量應(yīng)做少，原則上一臺(tái)啟動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。
2、采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器多余一臺(tái)時(shí)，合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器擔(dān)負(fù)一個(gè)工作面的用電設(shè)備。
3、變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。
4、配電點(diǎn)啟動(dòng)器在三臺(tái)以下時(shí)，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)。
5、工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)，以減小啟動(dòng)器間連接電纜的截面。
6、供電系統(tǒng)盡量較少回頭供電。
7、本設(shè)計(jì)根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則和設(shè)備布置圖的特點(diǎn)，采用干線(xiàn)式供電。
二、供電系統(tǒng)圖（見(jiàn)附表）

第四章 供電設(shè)備的選擇及校驗(yàn)
一、變壓器的選擇
1）、負(fù)荷的分組及變壓器容量的選擇
A組: ∑PN=110KW+4KW=114KW
B組: ∑PN=160KW+4KW=164KW
C組: ∑PN=160KW+2KW=162KW
D組: ∑PN=160KW=160KW
一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)按下式計(jì)算：
Ica=∑PNKde/COSФWm
=164×0.85/0.8
=174KW
查表知可，選擇型號(hào)KBSG-315/6型的變壓器兩臺(tái)。

二、低壓電器設(shè)備的選擇
1、低壓電器設(shè)備選擇的原則
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，各種不同類(lèi)型的礦用低壓開(kāi)關(guān)，應(yīng)按沼氣等級(jí)和有無(wú)煤（巖）突出危險(xiǎn)及其試驗(yàn)地點(diǎn)的通風(fēng)條件來(lái)確定試驗(yàn)范圍
a) 礦用一般型開(kāi)關(guān)適用于無(wú)沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井及無(wú)沼氣突出的井底車(chē)場(chǎng)和主要進(jìn)風(fēng)巷中，礦用增安型開(kāi)關(guān)適用于有沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井進(jìn)風(fēng)道和通風(fēng)良好的硐室中。
c) 礦用隔爆型開(kāi)關(guān)適用于有沼氣突出的任何地點(diǎn)和有沼氣及煤塵爆炸危險(xiǎn)的采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道，回風(fēng)巷道以及采掘工作面，礦用本質(zhì)安全型和礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開(kāi)關(guān)的應(yīng)用范圍同礦用隔爆型開(kāi)關(guān)。
d) 選用礦用低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，其額定電壓必須大于或等于被控制線(xiàn)路的額定電壓，其額定電流要大于或等于被控線(xiàn)路的負(fù)荷長(zhǎng)期最大實(shí)際工作電流，同時(shí)，根據(jù)被控制線(xiàn)路需要選定過(guò)流保護(hù)繼電器的整定電流值。
e)礦用低壓隔爆開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)喇叭口數(shù)目及內(nèi)徑要符合受控線(xiàn)路所選用電纜的條數(shù)及口徑要求，一個(gè)喇叭口只允許接一條電纜。
2、低壓開(kāi)關(guān)型號(hào)的確定
1)、變壓器低壓側(cè)饋電開(kāi)關(guān)的選擇
各饋電開(kāi)關(guān)有效負(fù)荷電流為：
QA1：Kde∑IN=0.85×(124.8+5.6+2.2)=113A
QA2：Kde∑IN=0.85×(192.7+5.6)=169A
QA3：Kde∑IN=0.85×195=166A
QA4：Kde∑IN=0.85×195=166A
根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可選KBZ400/660型隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)。
2）、泵站用電設(shè)備磁力啟動(dòng)器的選擇
a)、一臺(tái)型號(hào)為ZWY-60/110的瓦斯抽放泵的磁力啟動(dòng)器，可選BQD4-200D型開(kāi)關(guān)。當(dāng)VN=660V時(shí)，IN=200A＞IN,MO=124.8A，滿(mǎn)足要求。
b)、 一臺(tái)型號(hào)為ZWY-80/160的瓦斯抽放泵的磁力啟動(dòng)器，可選QBZ-315型開(kāi)關(guān)。當(dāng)VN=660V時(shí)，IN=315A＞IN,MO=192.7A，滿(mǎn)足要求。

c)、 兩臺(tái)型號(hào)為ZWY-85/160的瓦斯抽放泵的磁力啟動(dòng)器，可選QJZ-315。當(dāng)VN=660V時(shí)，IN=315A＞IN,MO=195A，滿(mǎn)足要求。
d)、兩臺(tái)水泵開(kāi)關(guān)可選QC810-30型磁力啟動(dòng)器，當(dāng)VN=660V時(shí)，IN=30A＞IN,MO=5.6A，滿(mǎn)足要求。
e)、泵站照明可選用BZX-4.0型礦用照明綜合保護(hù)器。
五、低壓電纜的選擇及校驗(yàn)
1、選擇原則
a) 礦用橡套電纜型號(hào)選擇時(shí)，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。
b) 在正常工作時(shí)，電纜芯線(xiàn)的實(shí)際溫升不得超過(guò)絕緣所允許的最高溫升。否則電纜將因過(guò)熱而縮短其使用壽命或迅速損壞。橡套電纜允許溫度是65度，鎧裝電纜允許溫度是80度。
c) 正常運(yùn)行時(shí)電纜網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際電壓損失不得大于網(wǎng)絡(luò)所允許的電壓損失。
d) 采區(qū)經(jīng)常移動(dòng)的橡套電纜支線(xiàn)截面選擇一般按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面選取即可，不必進(jìn)行其他項(xiàng)目的校驗(yàn)，對(duì)于干線(xiàn)電纜，則必須首先按長(zhǎng)期允許電流選擇，然后再按允許電壓損失計(jì)算校驗(yàn)電纜截面。
e) 對(duì)于低壓電纜，處于低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流較小，按上述方法選擇的電纜截面的熱穩(wěn)定性和電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性均能滿(mǎn)足要求，因此不必再進(jìn)行短路時(shí)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
2、電纜型號(hào)的確定
a) 干線(xiàn)電纜采用不延燃橡套電纜。
b) 移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備使用不延燃橡套電纜。
c) 固定敷設(shè)的照明、通信、信號(hào)和控制用的電纜，不延燃橡套電纜，非固定敷設(shè)的采用不延燃橡套電纜。
3、電纜長(zhǎng)度的確定
根據(jù)擬定的供電系統(tǒng)，確定系統(tǒng)中各段的電纜長(zhǎng)度，在確定電纜長(zhǎng)度時(shí)，固定橡套電纜按10%余量考慮，鎧裝電纜按5%余量考慮，移動(dòng)設(shè)備用的橡套電纜長(zhǎng)度，除應(yīng)按實(shí)際使用長(zhǎng)度選取外，必須增加一段機(jī)頭部分的活動(dòng)長(zhǎng)度，約3-5米。
4、電纜截面的確定
a) 電纜的正常工作負(fù)荷電流必須等于或小于電纜允許持續(xù)電流。
b) 正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的端電壓不低于額定電壓的5-10%。
c) 電纜末端的最小兩相短路電流大于饋電開(kāi)關(guān)整定電流值的1.5倍。
d) 對(duì)橡套電纜需考慮電纜機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面。
5、電纜芯線(xiàn)數(shù)的確定
a) 動(dòng)力用橡套電纜選用四芯的電纜。
b) 當(dāng)控制按鈕不裝在工作機(jī)械上時(shí)，采用四芯電纜。
6、根據(jù)以上原則及規(guī)定選擇供電系統(tǒng)使用電纜的截面及型號(hào)
a)、水泵電纜的選擇
根據(jù)低壓支線(xiàn)電纜向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，用下式進(jìn)行計(jì)算：
Ica= K10PN×103/√3VN COSФNηmo
Ica= K10PN×103/√3VN COSФNηmo
=1×4×103/√3×660×0.8×0.85=5.1A
查表可選3×4mm2截面的電纜，且IP=36A＞Ica=5.1A；滿(mǎn)足溫升條件。故選MY-0.38/0.66-3×4+1×4型礦用電纜。電纜長(zhǎng)度L=1.1×14=15米。
b)、照明電纜選擇同水泵電纜截面的選擇方法
可選用uz-0.3/0.5-3×2.5+1×2.5型電纜
c)、瓦斯抽放泵電纜截面的選擇
1、電纜型號(hào)的確定
由于抽放泵負(fù)荷較大，應(yīng)以滿(mǎn)足兩相短路電流繼電器保護(hù)的要求，故可選MY-0.38/0.66型礦用橡套電纜。
2、電纜長(zhǎng)度的確定：
Lca=KLwa=1.1×120m=132m
3、電纜截面的確定
初選電纜主芯線(xiàn)截面為70mm2的電纜，考慮到供電距離及用電負(fù)荷，可依據(jù)滿(mǎn)足溫升條件選擇，選擇負(fù)荷164KW一組電氣設(shè)備計(jì)算電纜截面?？梢罁?jù)下式校核計(jì)算：Ica= K10PN×103/√3VN COSФNηmo
=164×0.85×103 /√3×660×0.78×0.8
=195.4A
查表知：3×70mm2截面的電纜，其IP=215A＞Ica=195.4A；滿(mǎn)足溫升條件，故選MY-0.38/0.66-3×70+1×25型礦用橡套電纜。
7）、礦用橡套電纜的載流量(1KV以下)，見(jiàn)下表
主芯截面mm2 長(zhǎng)時(shí)允許載流量A
4 36
25 113
70 215

第五章 供電系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)裝置整定計(jì)算及校驗(yàn)
1、低壓開(kāi)關(guān)繼電保護(hù)裝置的整定要求及選用原則：
A、保護(hù)裝置整定要求
a、選擇性好：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，保證只切斷故障部分的電路，其他部分仍能正常工作。
b、動(dòng)作可靠：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保護(hù)裝置不能誤動(dòng)作，當(dāng)電動(dòng)機(jī)或線(xiàn)路發(fā)生短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。
c、動(dòng)作迅速：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作切斷被保護(hù)的線(xiàn)路，防止事故蔓延，減少故障電流對(duì)設(shè)備的損壞。
d、動(dòng)作靈敏：在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最小兩相短路電流時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。
B、熔斷器選用原則
a、熔斷器的額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相符，一般等于或稍大于電網(wǎng)的額定電壓。
b、熔斷器的額定電流要大于或等于所帶負(fù)荷的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，在一定額定電壓的熔斷器中，可以裝設(shè)幾種額定電流不相同的熔體。
c、熔體熔定電流的選擇要保證當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)最小兩相短路電流時(shí)，能很快熔斷，而負(fù)荷中流過(guò)電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流時(shí)不會(huì)熔斷。
2、從供電系統(tǒng)圖我們可以看出：變壓器（T1、T2）供電線(xiàn)路及負(fù)荷較相似，可以選負(fù)荷較大T2供電系統(tǒng)進(jìn)行整定計(jì)算即可。
3、利用表格法計(jì)算T2供電系統(tǒng)線(xiàn)路各節(jié)點(diǎn)短路電流
1）、求系統(tǒng)電抗和高壓電纜的換算長(zhǎng)度
（1）根據(jù)井下對(duì)380V、660V的供電系統(tǒng)中系統(tǒng)電抗和高壓電纜推低壓電網(wǎng)短路電流造成的誤差較小，可將電源電抗和高壓電抗不計(jì)入。
(2)、中一下山變電所至抽放泵電纜的換算長(zhǎng)度
L1=KL=0.73×132=96m
（3）、SM1至抽放泵ZWY-85/160電纜的換算長(zhǎng)度
L2=KL=0.73×30=21.9米
（4）、SM2至抽放泵ZWY-60/110電纜的換算長(zhǎng)度
L3=KL=0.73×25=18.25米
（5）、SM2至水泵MD34-12電纜的換算長(zhǎng)度
L3=KL=11.97×30=359.1米
（4）利用表格法計(jì)算T2供電系統(tǒng)短路電流如下表
短路點(diǎn)電流/A 短路點(diǎn)電流/A 短路點(diǎn) 短路點(diǎn)電流/A
IS(2) IS(3) IS(2) IS(3)
S1 3690 4260 S3 3464 4000
S2 3414 3942 S4 1435 1657
S5 117
（3）KBSG-315/6型變壓器（T2）供電系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)整定
KBSG-315/6型變壓器（T2）低壓側(cè)饋電開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表
開(kāi)關(guān)型號(hào) DZKD
變壓器容量（KV•A ） 315 500 630
額定電壓/V 1140/600
額定電流/A 400
通斷能力COSφ=0.3/KA 7 9
電流互感器變化 400/5
過(guò)電流保護(hù)裝置整定范圍 長(zhǎng)延時(shí) 0.4-1
瞬時(shí) 3—10
KBSG-315（T2）變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)過(guò)流保護(hù)整定列表如下：

KBSG-315變壓器（T2）供電系統(tǒng)保護(hù)整定表
開(kāi)關(guān)代號(hào) 開(kāi)關(guān)型號(hào) 所控負(fù)荷 保護(hù)裝置 整定計(jì)算式及其整定值 靈敏度驗(yàn)算
QA2 KBZ400 T2低壓側(cè)總開(kāi)關(guān) 電子保護(hù) Isb1=1300A>Ist.w+kdeΣIN
=195×6+5.6
=1175.6A 主保護(hù)：Kr=IS1(2)/ Isb1=3690A/1300A=2.84>1.5
后備：Kr=IS2(2)/ Isb1=3414A/1300A=2.63>1.2
SM1 QJZ-315 抽放泵1 電子保護(hù) 過(guò)載：Isb=200A>IN=195A
短路：I’sb=8×200A=1600A 電子保護(hù)：
Kr=IS2(2)/ I'sb=3414A/1600A=2.13>1.2
SM2 BQD4-200D 抽放泵2 電子保護(hù) 過(guò)載：Isb=200A>IN=174.8A
短路：I’sb=8×200A=1600A 電子保護(hù)：
Kr=IS3(2)/ I'sb=3464A/1600A=2.16>1.2
SM3 QC810-30 小水泵 熔斷器 熔體額定電流
IN，F(xiàn)=20A＞5.6A×5.5/2.5=12.3A 熔斷器：Kr=IS4(2)/ IN.F=1435A/20A=71.75>7
SM4 BZX-4.0 泵站照明 熔斷器 熔體額定電流
IN，F(xiàn)=4A＞IN=2.18A 熔斷器：Kr=IS5(2)/ IN.F=117A/4A=29.25>7