2022年综采工作面供电设计方案说明 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用629 综采工作面供电设计 第一节工作面简况与设备选型配置 一、工作面简况 ：629 综采工作面倾斜长135m,煤层倾角变化较大,共安设90架液压支架；二、工作面设备选型配置情形设备名称规格型号单位数量主要技术参数液压支架ZY4600-16/36 架90 支撑高度： 1600 3600mm,工作阻力： 4600KN, 初撑力 4000KN, 支护宽度： 1.5m,工作面输送机SGZ764/630 部1 额定电压 :3300V ,功率 2× 3150KW, 链速 1.1m/s,输送量 1500t/h,电机转速1470r/min ；采煤机MG300/700-WD 台1 额定电压 :3300V ,功率 700KW ,滚筒直径2.0m,生产才能 2000T/h,乳化液泵站BRW315/31.5 台2 额定电压 :1140V,功率 200KW ,流量 400L/min ,卸载压力 25MPa转载机SZB730/90 部1 额定电压 :1140V,功率 90KW,链速 1.48m/s,输送才能胶带输送机部1500t/h,DSJ-100/2× 1251 额定电压 :1140V,功率 :250KW ,运输才能1000 t/h移动变电站KBSGZY1600/6 台1 额定容量 2× 1600KVA,低压输出3300V,高压真空断路器熔断电流500A移动变电站KBSGZY800/6 台1 额定容量800KVA ,低压输出1140V,高压真空断路器熔断电流250A掌握台KTC2 台1 电压 127V,额定功率80KW ,400800HZ 其次节供电系统的挑选确定 一、供电变电所依据该工作面巷道设计和采区变电所的分布情形,挑选六二下部变电 6KV 高压向工作面移动变电站供电；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用二、供电系统构成依据用电设备的容量与布置,挑选两回路向工作面供电；一回 路采纳 3300V 电压,由 1#移变向工作面采煤机和刮板输送机供电；二回路采纳 1140V 电压,由 2#移变向泵站、转载机和皮带机供 电,；工作面用的移动变电站及乳化液泵站布置在放水巷内,配电点开关安装在机巷内的移动列车上,随工作面的推动而移动；综采工作面巷道及设备布置如下列图；第三节负荷统计及移动变电站挑选一、统计工作面系统用电负荷供电设备设备名称设备型号额定功率额定电压额定电流电机额定功率<KW ）<V ）<A ）台数因数1#移动变电站采 煤 机MG300/700/3.3-300× 2330064× 25+40× 238080× 2WD +2033004.41#移动变电站刮板输送机SGZ764/630 高速 2× 3153300662低速 2× 160 46.52#移动变电站合计SZB730/90 13301140571转载机902#移动变电站乳化液泵站BRW400/31.5 200114012422#移动变电站胶带输送机DSJ-100/2× 125250114080× 22合计540二、移动变电站的挑选1、3300V 设备由负荷统计表初步选定一台KBSGZY-1600/6 型移动变电站向工作面供电； 1#移动变电站所带设备为采煤机和输送机,其总的额定名师归纳总结 功率为 1330KW；依据公式： S=<KVA）,第 2 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其运算容量为： S1个人资料整理仅限学习使用1368KVA 式中： S工作面的电力负荷视在功率,KVA； Pe变压器所带的总负荷,KW ；COS 加权功率因数,向一台采煤机组供电时取 COS 0.7；K x需用系数, K x0.4+0.6×0.4+0.6×0.72PS最大一台电动机功率,KW. 挑选 1#移动变电站 Sbe=1600KVA1368KVA 满意供电要求；2#移动变电站所带设备为输送机、皮带机和油泵,其总的额定功率为 540KW；其运算容量为： S2523.03KVA 式中： COS 加权功率因数,查表得 COS pj0.7；K x需用系数, K x0.4+0.6×0.4+0.6×0.678 挑选 2#移动变电站 Sbe=80000KVA523.03KVA 满意供电要求；用电设备第四节电气设备的选型额度电流 A>数量 台> 选 用 开 关型 号额定电压 <V）采煤机QJZ-400/3300-2 3300 400 1 运输机8SKC9215-1600 3300 4× 400 1 油泵QJZ-400/1140 1140 400 1 转载机QJZ-400/1140 1140 400 1 皮带机QJZ-400/1140 1140 400 1 高压配电装置BGP30-6<300 ）6000 300 1 第五节高压电缆挑选与校验一、按设计规定初选电缆规格、型号和长度名师归纳总结 1、从变电所到1#移动变电站高压电缆初选MYPTJ-3.3/6-3 × 70-第 3 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用330m的电缆,其长时答应通过的电流为 215A；2、从变电所到 2#移变初选 NYHSSYCY 3× 35330m 的电缆,其长时答应通过的电流为 168A；二、按长时答应负荷电流挑选校验电缆截面1、运算 1 #移变采煤机和输送机的额定电流为 : I fh1=2× 64+4.4+2× 66=282.824A 折算至 6KV 侧为： I fh1= I 1× 3.4/6=282.824× 3.4/6=160.27A 依据运算Iy=215A>I fh3=160.27,选用MYPTJ-3.3/6-3× 70 型号的高压电缆满意一回路供电要求；2、运算 2 #移变输送机、皮带机和油泵的长时负荷电流为 : I fh2=55.922A 依据运算 Iy=168A>I fh2=55.922,选用 NYHSSYCY 3× 35330m型号的高压电缆满意二回路供电要求；三、按缺失电压效验电缆截面高 压 配 电 线 路 允 许 电 压 损 失 取 0.05=300V,1#回路实际电压缺失为： UIR COS =ICOS× 160.27×× 0.7 18.85V 0.05%, 得 Uy=6000 ×式中 :D- 铜芯铠装电缆的导电率 ,m/ .mm2 L- 高压电缆的长度 ,M 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 S-电缆的截面积 ,mm 2 U=18.85V< Uy,1#回路电压缺失满意要求；2#回路实际电压缺失为： UIR COS =ICOS× 55.922×× 0.7 26.84V U=26.84V< Uy,2#回路电压缺失满意要求；第六节 移动变电站负荷侧电缆挑选与运算一、 按长时答应负荷电流与机械强度要求初选电缆截面 1#移动变电站所带负荷为采煤机和输送机,额定电流分别为 150.824A 和 132A,开关干线电缆选用两根,一根选 MCPT-1.9/3.3-3× 70-1000M 电缆单独向采煤机供电,一根选 MCPT-1.9/3.3-3× 50-1000M 电缆单独向输送机供电,其长时答应通过的 电流分别为 215A234.18A 和 173A132A；2#移动变电站负荷侧所带负荷为转载机、油泵和皮带机,转载机开关干线电缆选用一根UCPQ-3× 35-1000M 电缆,其长时允许通过的电流为 138A57A；油泵开关干线选用一根 UCPQ-3×70+1× 16 的 电缆短接串线；皮带机 开关干线电缆选用 一根UCPQ-3× 70+1× 16-200M 电缆,其长时答应通过的电流为 215A160A；煤机支线电缆选用一根MCPTJB-1.9/3.3-3× 50-250M 电缆,名师归纳总结 其长时答应通过的电流为173A150.824A；第 5 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用输送机支线电缆选用四根MYPT-1.9/3.3-3× 35 电缆,两根长250M,另两根长 120M；其长时答应通过的电流为 138A,大于输送机的额定电流 66A；油泵电缆选用两根 UCPQ-3× 50 电缆两根,一根长 10M,另一根长 15M；其长时答应通过的电流为 电流 53A；138A,大于油泵的额定转载机电缆选用一根 UCPQ-3× 25 电缆 80M,其长时答应通过的电流为 113A,大于转载机的额定电流 57A；皮带机电缆选用两根UCPQ-3× 35 的电缆两根,一根长10M,另一根长15M；其长时答应通过的电流为138A,大于皮带机的额定电流80A；二、按答应电压缺失校验电缆截面1、答应电压缺失依据技术资料规定变压器低压侧到电机端子的电压缺失,不能大于其答应值为合格U Uy；由于采区用电设备一般属于间歇性负荷,电动机正常运行时的电压缺失不得超过额定电压的 10%；对于额定电压为 3300V 级的供电系统中,其答应电压缺失为Uy=0.1Ue=330V；对于额定电压为 压缺失为 Uy =164V.2、系统电压缺失运算1140V 级的供电系统中,其答应电采区低压电网的最大电压缺失一般由三部分组成,即电源变压器 至最远电动机端子之间总的电压缺失为：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 U= U b+ Ug+ Uz Ub变压器内部的电压缺失, Ug电缆干线上的电压缺失, Uz电缆支线上的电压缺失；（1）变压器内部的电压缺失 <Ub）1#变压器的电压缺失： Ub=73.1V式中: Ub URCOS pj +UXsin pj> =0.855× 0.5× 0.85+3.969× 0.5268> =2.15 =Sb/Sbe=1368/1600=0.855Sbe- 变压器额定容量Sb -变压器运算负荷 ,COS 、sin 变压器负荷的功率因数及相应的正弦值UR变压器绕组电阻压降百分数 ,UR= %= % =0.5% P-变压器短路损耗；名师归纳总结 Ux- 变压器绕组电抗压降百分数, 第 7 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Ux=个人资料整理仅限学习使用=3.969 UZ-变压器阻抗压降百分数 ,UZ=4 2#变压器的电压缺失： Ub= V =34.488V 式中: Ub URCOS pj +UXsin pj> =0.654× 0.75× 0.7+5.45× 0.71> =2.874 =Sb/Sbe=523.03/800=0.654 UR=%=0.75% Ux=5.45 2>干线电压缺失 采煤机干线电缆的电压缺失 : Ug1PeL gR0 +X0 tg >/3.3 700× 1× 0.346+0.078× 0.6197>/3.3 83.65V 式中： Pe采煤机的额定功率 L g-电缆支线长度 R0- 支线电缆芯线单位长度的电阻 X0-支线电缆芯线单位长度的电抗 tg =0.6197<COS =0.85）名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用输送机机尾干线电缆的电压缺失 Ug2PeL gR0 +X0 tg >/3.3 630× 1× 0.491+0.081× 0.6197>/3.3 103.32V 转载机干线电缆 UCPQ-3× 35-1000M 的电压缺失 Ug3PeL gR0 +X0 tg >/1.14 90× 1× 0.683+0.084× 1.02>/1.14 =60.69V 皮带机干线电缆 UCPQ-3× 70-200M 的电压缺失 Ug3PeL gR0 +X0 tg >/1.14 160× 0.2× 0.346+0.078× 1.02>/1.14 =11.95V 3>支线电压缺失 采煤机支线电缆的电压缺失 : Uz1PeLzR0+X 0tg >/3.3 700× 0.25× 0.491+0.081× 0.6197>/3.3 26.088V 式中： Pe采煤机的额定功率 L z-电缆支线长度 R0- 支线电缆芯线单位长度的电阻 X0-支线电缆芯线单位长度的电抗 tg =0.6197<COS =0.85）名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 采煤机电机端子的压降为: 个人资料整理仅限学习使用U=Ub+Ug1+U z1=73.1+83.65+26.088=182.838V<330V 煤机电缆校验合格 输送机机尾支线电缆的电压缺失 Uz2PeLzR0 +X 0 tg >/3.3 315× 0.25× 0.683+0.084× 0.6197>/3.3 57.89V 运输机电机端子的压降为: Ub+Ug2+U=U z2=73.1+103.32+57.89=234.37V<330V 运输机电缆校验合格 转载机支线电缆的电压缺失 UzPeL gR0 +X 0 tg >/1.14 90× 0.08× 0.824+0.085× 1.02>/1.14 =5.75V 转载机电机端子的压降为: Ub+Ug3+U=U z3=34.488+60.69+5.75=100.928V<117V 转载机电缆校验合格 皮带机支线电缆的电压缺失 UzPeL gR0 +X 0 tg >/1.14 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用160× 0.2× 0.683+0.081× 1.02>/1.14 =3V 皮带机电机端子的压降为 : U= Ub+ Ug3+ Uz3=34.488+11.95+3=49.438V<117V 皮带机电缆校验合格4>采煤机干线上的答应电压缺失为 : Uyg= U y- U b- Uz =330-83.65-26.088 =220.262V 输送机干线上的答应电压缺失为 : Uyg= U y- U b- Uz =330-103.32-57.89 =168.79V 转载机干线上的答应电压缺失为 : Uyg= U y- U b- Uz =117-34.488-5.75 =76.762V 5>采煤机干线电缆所需的最小截面: =25.18mm 2<A e1 A=所以所选干线电缆合格 . 名师归纳总结 输送机干线电缆所需的最小截面:第 11 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A=个人资料整理仅限学习使用=29.57mm 2<A e2 所以所选干线电缆合格 . 转载机干线电缆所需的最小截面:=26.89mm 2<A e3A=所以所选干线电缆合格 . 第七节 短路电流运算 一、短路点的选定 一般选定移动变电站高压进线端作为短路点,运算高压短路电 流；运算低压短路电流时,短路点一般选在变压器的二次母线上和低压 配电线路的首、末端；二、短路回路元件阻抗运算 < 一） 3300 系统 采煤机供电系统 1、电源系统电抗 取六二下部变电所母线短路容量为 50MVA,就X x0.2312式中: U 2e-移变二次侧额定电压 Sd-采区变电所 6KV 母线短路容量 ,MVA 2、高压电缆阻抗折算到低压电缆阻、抗值中心变电所至六二下部变电所高压电缆MYJV 22-95-2570M 折算到低名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用压电缆的阻抗值R0=0.16917X 0=0.0449 式中： R0高压电缆的电阻 /km> X 0高压电缆电抗 /km> K b变压器的变比 1#变压器高压电缆折算到低压电缆的阻、抗值为：R1=0.03334X 1=0.006923、移动变电站阻、抗值 Rb0.03718 ,X b0.28684、低压电缆阻、抗 采煤机干线电缆 MYPT-1.9/3.3-3× 70-1000M 的阻、抗 Rg1=1.18R0L=1.18× 0.346× 1=0.40828X g1=X 0L=0.078× 1=0.078 输送机干线电缆 MYPT-1.9/3.3-3× 50-1000M 的阻、抗Rg2=1.18R0L=1.18× 0.491× 1=0.57938 X g2=X 0L=0.081× 1=0.081 采煤机支线电缆 MYPT-1.9/3.3-3× 50-250M 的阻、抗Rz1=1.18R0L=1.18× 0.491× 0.25=0.144845名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用X z1=X 0L=0.081× 0.27=0.02187 输送机支线电缆 MYPT-1.9/3.3-3× 35-250M 的阻、抗 Rz2=1.18R0L=1.18× 0.683× 0.25=0.20229 X z2=X 0L=0.084× 0.27=0.02268 5、短路回路总阻、抗 d1 点: R1R0+R1+Rb0.16917+0.03334+0.037180.23969 X 1X x+X0+X 1+X b0.2312+0.0449+0.00692+0.28680.56982 d3 点 : R3 R1+R g1+Rz1 0.23969+0.40828+0.1448450.792815 X 3 X 1+X g1+X z1=0.56982+0.078+0.021870.66969 d4 点: R4 R1+Rg2+Rz20.23969+0.57938+0.202291.02056 X 4 X 1+X g2+X z2=0.56982+0.081+0.022680.6735 6、短路电流d1 点：2750A d3 点：1.1551.155× 2750=3162.5A 1638.07A d4 点：1.1551.155× 1638.07=1883.78A 1390.3A 1.1551.155× 1390.3=1598.845A < 二） 1140 系统 带转载机、油泵和皮带机）1、电源系统电抗名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - X x个人资料整理仅限学习使用0.0288式中: U 2e-移变二次侧额定电压Sd-采区变电所 6KV 母线短路容量 ,MVA 2、高压电缆阻抗折算到低压电缆阻、抗值R3=R0+R2+0.0281X 3=X 0+X 2+0.00653、移动变电站阻、抗值由表中查得, Rb=0.0135 ； Xb=0.10724、低压电缆阻、抗转载机干线电缆 UCPQ-3× 35-1000M 的阻、抗Rg3= R0L=0.683× 1=0.683X g3= X 0 L=0.084× 1=0.084皮带机干线电缆 UCPQ-3× 70-200M 的阻、抗Rg4= R0L=0.346× 0.2=0.0692X g4= X 0 L=0.078× 0.2=0.0156转载机支线电缆 UCPQ-3× 25-80M 的阻、抗Rz3= R0L=0.824× 0.08=0.06592X z3= X 0 L=0.085× 0.08=0.0068皮带机支线电缆 UCPQ-3× 35-15m 的阻、抗Rz4= R0L=0.683× 0.015=0.010245X z4= X 0 L=0.084× 0.015=0.001265、运算短路回路总阻、抗名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用d2 点: R2R3+Rb0.0281+0.01350.0416 X 2X X+X 3+X b0.0288+0.0065+0.10720.1425d5 点: R5 R2+Rg3+Rz3=0.0416+0.683+0.065920.79052 X 5 X 2+X g3+X z3=0.1425+0.084+0.00680.2333d7 点: R6 R3+Rg3+Rz4=0.0416+0.0692+0.010240.12104 X 6 X 3+X g3+X z4=0.1425+0.0156+0.001260.159366、运算两相短路电流4041.82A 1.151.15× 4041.82=4648.09A 727.95A 2998.27A 第八节 过电流爱护装置的整定运算与校验一、高压配电装置中过电流爱护的整定<一）1#回路：1、工作面的高压最大负荷电流为：I be=154A 所 选 矿 用 高 压 隔 爆 配 电 装 置 I e=300A>I be=154A 2、过载爱护的整定动作电流为BGP30-6, 其 额 定 电 流 为 ：Ibe=154A<nzdIe=0.6× 300=180A名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用nzd-过载整定倍数 ,取 0.6 倍. Ie-高压隔爆配电装置的额定电流 3、过流爱护的整定 nIQe+K x Ie/K bI e =<150.82× 5.8+132）/1.764× 300 =1.9 取动作电流整定倍数 Ndz=21.9 4、灵敏系数校验 按移变二次出线端最小两相短路电流校验,其灵敏度为：k=2.6>1.5 满意要求<二）2#回路：1、工作面的高压最大负荷电流为：I be=76.98A 所 选 矿 用 高 压 隔 爆 配 电 装 置 I e=200A>I be=76.98A 2、过载爱护的整定动作电流为BGP30-6, 其 额 定 电 流 为 ：Ibe=76.98A<nzdI e=0.5× 200=100A nzd-过载整定倍数 ,取 0.5 倍. Ie-高压隔爆配电装置的额定电流 3、过流爱护的整定 nIQe+K x Ie/K bI e名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用=<80× 2× 6+124+57）/5× 200 =1.14 取动作电流整定倍数 Ndz=21.14 4、灵敏系数校验 按移变二次出线端最小两相短路电流校验,其灵敏度为：k=2.021.5 满意要求二、低压配电装置中过电流爱护的整定1、馈电开关对爱护电缆干线装置的运算 : 1#移动变电站所带设备为采煤机和输送机,爱护电缆干线的电流 整定在：IzI Qe+ Kx I e 2× 5.8× 64+2× 80× 380/3300+4.4+2× 66 =897.224 取 I z=1500A；Iz-过电流爱护装置的电流整定值 IQe-容量最大的电动机的额定起动电流 I e其余电动机之和 2#移动变电站所带设备为输送机、油泵和皮带机,爱护电缆干线 的电流整定在：IzI Qe+ Kx I e<80× 2× 6+124+57）/5× 200 =1141A 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用取 Iz=1600A 4、校验馈电开关整定值 1#变压器馈电开关整定值的校验：K=1.8333 1.5 合格2#变压器馈电开关整定值的校验：K=2.53 1.5 合格5、磁力启动器的整定 采煤机开关磁力启动器的电流整定在：Iz150AIe2× 64+2× 80× 380/3300+4.4=150.824A I z- 电子爱护器的过流整定值,取电动机额定电流近似 值,Ie-电动机的额定值 输送机开关磁力启动器的电流整定在：Iz66AIe66A 上；油泵开关磁力启动器的电流整定在：Iz120AIe124A 上；转载机开关磁力启动器的电流整定在：Iz55AIe57A 上；皮带机开关磁力启动器的电流整定在：Iz160AIe160A 上；6、校验磁力启动器的整定值名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用采煤机开关：K=1.365 1.2 合格运输机开关： K=2.63 1.2 合格转载机开关： K=1.46 1.2 合格皮带机开关：K=2.34 1.2 合格第九节 综采工作面供电系统图 一、附图；名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 20 页