1)地面供配电
隧道洞外供配电采用10 kV 和380/220 V 两级电压。
在洞外场地设1 座10 kV 变电所。 变电所内高、低压配电装置和变压器均布置在室内,地面变压器容量为1 000 kV·A。
10 kV 电源由专线引来,变电所高压配电室内设KYN28A-12 铠装移开式开关柜13 台,其中2 台电缆进线、1 台柜为洞外地面变压器供电,3 台柜为洞内变压器供电,2 台柜为无功补偿装置供电,2 台PT 柜,2 台联络柜,1 台备用。
变电所内选用S11-1000/10kV 型油浸式变压器一台,室内安装,由高压开关柜馈出电缆至变压器,变压器低压侧通过母线引至低压进线柜,变电所内高、低压电缆均选择矿用交联聚乙烯电力电缆,均采用电缆沟敷设方式。
变电所内地面低压配电部分设GCS 型低压配电柜4 台,其中1 台进线柜、3 台出线柜。该所主要担负洞外空压机及场地照明等用电。
变电所内另设两台GCS 型低压配电柜供柴油发电机进线及出线用,应甲方要求本次设计考虑采用柴油发电机组发电经升压变压器升压为10 kV 后投入洞内作为主要通风机备用电源,以保证通风机在一回电源故障时另一回正常工作。
2)洞内防爆供配电
地面10 kV 电源接入洞口总馈电闭锁开关(高压真空隔爆配电装置),该配电装置型号为PJG-50/10,结构特征为B 型,主要用于具有爆炸性危险气体(甲烷混合物)的场所,对额定电压10 kV,额定频率50 Hz,额定电流400 A 以下的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量,同时作为瓦斯风电闭锁装置的总开关。 该配电开关位置设置在进口洞外侧面20 ~30 m 处。
在配电开关负方,引出矿用交联铠装电缆(MYJV22-8.7/10 kV 3 ×35),该电缆作为施工供电总电缆,应沿洞壁架设电缆挂钩悬挂敷设。 电缆随着工作面向前推进不断延伸,根据实际情况,建议500 m 左右为一段,中间接头处通过隔爆高压电缆连接器(LBG1-200/10)连接。
供电总电缆校验:①按载流量选择。
式中 I——进洞电缆最大工作电流,A;
S——视在功率,674.01 kV·A(根据负荷计算);
UN——供电线路额定电压,10 kV。
进洞电缆MYJV22-10kV 3 ×35 载流量为172 A(查表),
故选用MYJV22-10kV 3 ×50 型交联聚乙烯电力电缆,符合要求。
②按允许电压损失校验。
式中 ΔU%——进洞电缆电压损失百分数,%;(www.xing528.com)
Δup%——进洞电缆每1 MW·km 的电压损失百分数,0.65%;
P——洞内有功负荷,0.663 25 MW(根据负荷计算);
L——进洞电缆长度,1.6 km。
故选用MYJV22-10kV 3 ×35 型交联聚乙烯电力电缆,符合要求。
分支电缆可根据负荷变化,调整相应规格。
随着工作面向前推进,主电缆向前延伸到工区末端时,梯接一台高压隔爆真空配电装置,并由此控制保护隔爆干式变压器。
工作面负荷及隧道照明支路用于掘进工作面施工设备供电及保护,兼顾进洞工区末期隧道照明供电。 该支路10 kV 电源由洞口总馈电开关接入,该支路的高压配电装置选用PJG-100/10 型,结构特征为B 型,变压器选用KBSG-315 kV·A-10/0.4 kV,上述设备安装位置距工作面200 ~300 m 处。 该支路由一台KBZ-630/380V 隔爆馈电开关控制并保护,由于工作面施工设备较多,条件较恶劣,因此选用带检漏保护装置的智能型馈电开关,该支路中的工作面投射灯选用矿用隔爆型泛光灯(金卤灯)4 台,型号为DGS-175/127B,其电源由一台隔爆照明综合保护装置(ZBZ-4/380M)将380 V 电源转换为127 V 照明电源供给。 其他设备均由相应的独立的防爆启动开关启动并保护。 负荷见用电设备负荷表。
由支路馈电开关引出4 个分支路,并分别由4 台低压馈电开关控制,实现二级漏电闭锁保护功能。 照明综合保护装置将380 V 电压转换127 V 照明电压供给照明灯具,同时具有短路、过载、漏电、闭锁及电缆绝缘危险指示功能。 隧道照明灯具为隔爆型节能荧光灯[DGS24/127Y(T)24 W],按每10 m 沿隧道两侧分别各一盏均布,悬挂于隧道两侧上部,每台照明综合保护装置可供约100 盏灯具供电,照明灯具主供电缆选用矿用移动橡套软电缆(MY-0.38/0.66 -3 ×16 +1 ×10),每隔10 ~20 m 经矿用隔爆型低压电缆接线盒BHD2-25/660(380)-3T 分支给就近照明灯具,照明灯具的另一进出线嘴可引出线供就近的1 ~3 盏照明灯具供电,连接电缆可选用矿用轻型橡套软电缆(MYQ-0.3/0.5 -4 ×2.5),或选用矿用移动橡套软电缆(MY-0.38/0.66 -4 ×4)。
根据经验值
需要系数KC 选0.6;
机械效率η 取0.9;
功率因数cos φ 取0.85;
变压器的总容量为:
根据计算结果及设备规格型号资源情况,变压器选择为315 kV·A 的矿用隔爆型干式变压器,型号为KBSG-315 kV·A-10 kV/0.4 kV。
隧道工区洞内用电设备负荷见表14.13。
表14.13 洞内用电设备负荷表
续表
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