2022年综采工作面供电设计方案说明 .pdf

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1、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况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： 16003600mm,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 23150KW,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 :330

2、0V ，功率 700KW ，滚筒直径2.0m，生产能力 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，输送能力1500t/h，胶带输送机DSJ-100/2125部1 额定电压 :1140V,功率 :250KW ，运输能力1000 t/h移动变电站KBSGZY1600/6 台1 额定容量 21600KVA，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8

3、00KVA，低压输出1140V，高压真空断路器熔断电流250A控制台KTC2 台1 电压 127V，额定功率80KW ，400800HZ 第二节供电系统的选择确定一、供电变电所根据该工作面巷道设计和采区变电所的分布情况,选择六二下部变电 6KV 高压向工作面移动变电站供电。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用二、供电系统构成根据用电设备的容量与布置，选择两回路向工作面供电。一回路采用 3300V 电压，由 1#移变向工作面采煤机和刮板输送机供电。二回路采用 1140V电压，由 2#移变向泵站、

4、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,随工作面的推进而移动。综采工作面巷道及设备布置如图所示。第三节负荷统计及移动变电站选择一、统计工作面系统用电负荷二、移动变电站的选择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，其总的额定功率为 1330KW。根据公式： S=KVA），供电设备设备名称设备型号额定功率KW ）额定电压V ）额定电流A ）电机台数额定功率因数1#移动变电站采 煤 机MG300/700/3.3-WD 3002+402+

5、203300380330064 280 24.451#移动变电站刮板输送机SGZ764/630 高速 2315低速 2160 33006646.52合计13302#移动变电站转载机SZB730/90 9011405712#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-100/2125250114080 22合计540精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用其计算容量为： S11368KVA 式中： S工作面的电力负荷视在功率，KVA；Pe变压器所

6、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；Kx需用系数， Kx0.4+0.60.4+0.60.72PS最大一台电动机功率，KW. 选择 1#移动变电站 Sbe=1600KVA1368KVA 满足供电要求。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。其计算容量为： S2523.03KVA 式中： COS 加权功率因数，查表得COSpj0.7；Kx需用系数， Kx0.4+0.60.4+0.60.678 选择 2#移动变电站 Sbe=80000KVA523.03KVA 满足供电要求。第四节电气设备的选型用电设备选 用 开 关型 号额

7、定电压 数量 (台 采煤机QJZ-400/3300-2 3300 400 1 运输机8SKC9215-1600 3300 4400 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BGP30-6Ifh3=160.27，选用MYPTJ-3.3/6-370 型号的高压电缆满足一回路供电要求。2、计算 2#移变输送机、皮带机和油泵的长时负荷电流为: Ifh2=55.922A 根据计算Iy=168AIfh2=55.922，选用NYHSSYCY 335330m型号的高压电缆满足

8、二回路供电要求。三、按损失电压效验电缆截面高 压 配 电 线 路 允 许 电 压 损 失 取0.05%, 得 Uy=6000 0.05=300V，1#回路实际电压损失为：UIR COS=ICOS160.270.7 18.85V 式中:D- 铜芯铠装电缆的导电率 ,m/.mm2 L- 高压电缆的长度 ,M 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用 S-电缆的截面积 ,mm2U=18.85VUy,1#回路电压损失满足要求。2#回路实际电压损失为： UIR COS=ICOS55.9220.7 26.84

9、V U=26.84VUy,2#回路电压损失满足要求。第六节移动变电站负荷侧电缆选择与计算一、 按长时允许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-1.9/3.3-370-1000M 电缆单独向采煤机供电，一根选MCPT-1.9/3.3-350-1000M 电缆单独向输送机供电，其长时允许通过的电流分别为 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-335-1000M 电缆，其长时允许通过的电

10、流为138A57A。油泵开关干线选用一根UCPQ-370+1 16 的电缆短接串线。皮带机开关干线电缆选用一根UCPQ-370+116-200M 电缆，其长时允许通过的电流为215A160A。煤机支线电缆选用一根MCPTJB-1.9/3.3-350-250M 电缆，其长时允许通过的电流为173A150.824A。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用输送机支线电缆选用四根MYPT-1.9/3.3-335 电缆，两根长250M，另两根长120M。其长时允许通过的电流为138A，大于输送机的额定电流

11、66A。油泵电缆选用两根UCPQ-350 电缆两根，一根长10M，另一根长 15M。其长时允许通过的电流为138A，大于油泵的额定电流 53A。转载机电缆选用一根UCPQ-325 电缆 80M，其长时允许通过的电流为 113A，大于转载机的额定电流57A。皮带机电缆选用两根UCPQ-335 的电缆两根，一根长10M，另一根长15M。其长时允许通过的电流为138A，大于皮带机的额定电流80A。二、按允许电压损失校验电缆截面1、允许电压损失根据技术资料规定变压器低压侧到电机端子的电压损失，不能大于其允许值为合格UUy。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损失不得超过额定电压的

12、10%。对于额定电压为3300V 级的供电系统中，其允许电压损失为Uy=0.1Ue=330V；对于额定电压为1140V 级的供电系统中，其允许电压损失为Uy =164V.2、系统电压损失计算采区低压电网的最大电压损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损失为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用U=Ub+Ug+Uz Ub变压器内部的电压损失，Ug电缆干线上的电压损失，Uz电缆支线上的电压损失。（1）变压器内部的电压损失 =0.855(0.50.85+3.9690.5268

13、 =2.15 =Sb/Sbe=1368/1600=0.855Sbe-变压器额定容量Sb -变压器计算负荷 ,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。Ux- 变压器绕组电抗压降百分数, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用Ux=3.969 UZ-变压器阻抗压降百分数 ,UZ=4 2#变压器的电压损失：Ub=V =34.488V式中:Ub(URCOS pj +UXsin pj =0.654(0.750.7+5.

14、450.71 =2.874 =Sb/Sbe=523.03/800=0.654 UR=%=0.75% Ux=5.45 (2干线电压损失采煤机干线电缆的电压损失: Ug1PeLg(R0 +X0 tg /3.3 7001(0.346+0.0780.6197/3.3 83.65V 式中： Pe采煤机的额定功率Lg-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 =0.6197/3.3 6301(0.491+0.0810.6197/3.3 103.32V 转载机干线电缆UCPQ-335-1000M 的电压损失Ug3PeLg(R0 +X0 tg /1.14 901(0

15、.683+0.0841.02/1.14 =60.69V 皮带机干线电缆UCPQ-370-200M 的电压损失Ug3PeLg(R0 +X0 tg /1.14 1600.2(0.346+0.0781.02/1.14 =11.95V (3支线电压损失采煤机支线电缆的电压损失: Uz1PeLz(R0+X0tg /3.3 7000.25(0.491+0.0810.6197/3.3 26.088V 式中： Pe采煤机的额定功率Lz-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 =0.6197COS =0.85）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归

16、纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用采煤机电机端子的压降为: U=Ub+Ug1+Uz1=73.1+83.65+26.088=182.838V/3.3 3150.25(0.683+0.0840.6197/3.3 57.89V 运输机电机端子的压降为: U=Ub+Ug2+Uz2=73.1+103.32+57.89=234.37V/1.14 900.08(0.824+0.0851.02/1.14 =5.75V 转载机电机端子的压降为: U=Ub+Ug3+Uz3=34.488+60.69+5.75=100.928V/1.14 精选学习资料 - - - -

17、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用1600.2(0.683+0.0811.02/1.14 =3V 皮带机电机端子的压降为: U=Ub+Ug3+Uz3=34.488+11.95+3=49.438V采煤机干线上的允许电压损失为: Uyg=Uy-Ub-Uz =330-83.65-26.088 =220.262V 输送机干线上的允许电压损失为: Uyg=Uy-Ub-Uz =330-103.32-57.89 =168.79V 转载机干线上的允许电压损失为: Uyg=Uy-Ub-Uz =117-34.488-5.75 =76.76

18、2V (5采煤机干线电缆所需的最小截面: A=25.18mm2Ae1 所以所选干线电缆合格 . 输送机干线电缆所需的最小截面:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用A=29.57mm2Ae2 所以所选干线电缆合格 . 转载机干线电缆所需的最小截面:A=26.89mm2Ae3所以所选干线电缆合格 . 第七节短路电流计算一、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，计算高压短路电流；计算低压短路电流时，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、短路回路元件阻抗计算X0

19、高压电缆电抗 (/km Kb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=0.03334X1=0.006923、移动变电站阻、抗值Rb0.03718，Xb0.28684、低压电缆阻、抗采煤机干线电缆MYPT-1.9/3.3-370-1000M 的阻、抗Rg1=1.18R0L=1.180.3461=0.40828Xg1=X0L=0.0781=0.078输送机干线电缆 MYPT-1.9/3.3-350-1000M 的阻、抗Rg2=1.18R0L=1.180.4911=0.57938Xg2=X0L=0.0811=0.081采煤机支线电缆MYPT-1.9/3.3-350-250M 的

20、阻、抗Rz1=1.18R0L=1.180.4910.25=0.144845 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用Xz1=X0L=0.0810.27=0.02187输送机支线电缆 MYPT-1.9/3.3-335-250M 的阻、抗Rz2=1.18R0L=1.180.6830.25=0.20189Xz2=X0L=0.0840.27=0.022685、短路回路总阻、抗d1点:R1R0+R1+Rb0.16917+0.03334+0.03718 0.23969X1Xx+X0+X1+Xb0.2312+

21、0.0449+0.00692+0.28680.56982d3点:R3R1+Rg1+Rz10.23969+0.40828+0.144845 0.792815X3X1+Xg1+Xz1=0.56982+0.078+0.02187 0.66969d4点:R4R1+Rg2+Rz20.23969+0.57938+0.20189 1.02056X4X1+Xg2+Xz2=0.56982+0.081+0.02268 0.67356、短路电流d1点：2750A 1.1551.1552750=3162.5A d3点：1638.07A 1.1551.1551638.07=1883.78A d4点：1390.3A 1.

22、1551.1551390.3=1598.845A 二）1140系统(带转载机、油泵和皮带机）1、电源系统电抗精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用Xx0.0288式中: U2e-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+0.0281X3=X0+X2+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-335-1000M 的阻、抗Rg3=

23、 R0L=0.6831=0.683Xg3= X0 L=0.0841=0.084皮带机干线电缆UCPQ-370-200M 的阻、抗Rg4= R0L=0.3460.2=0.0692Xg4= X0 L=0.0780.2=0.0156转载机支线电缆UCPQ-325-80M 的阻、抗Rz3= R0L=0.8240.08=0.06592Xz3= X0 L=0.0850.08=0.0068皮带机支线电缆UCPQ-335-15m的阻、抗Rz4= R0L=0.6830.015=0.010245 Xz4= X0 L=0.0840.015=0.001265、计算短路回路总阻、抗精选学习资料 - - - - - -

24、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用d2点:R2R3+Rb0.0281+0.01350.0416X2XX+X3+Xb0.0288+0.0065+0.1072 0.1425d5点:R5R2+Rg3+Rz3=0.0416+0.683+0.06592 0.79052X5X2+Xg3+Xz3=0.1425+0.084+0.0068 0.2333d7点:R6R3+Rg3+Rz4=0.0416+0.0692+0.01024 0.12104X6X3+Xg3+Xz4=0.1425+0.0156+0.00126 0.159366、计算两相短路电流

25、4041.82A 1.151.154041.82=4648.09A 727.95A 2998.27A 第八节过电流保护装置的整定计算与校验一、高压配电装置中过电流保护的整定Ibe=154A 2、过载保护的整定动作电流为Ibe=154AnzdIe=0.6300=180A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 20 页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、过流保护的整定nIQe+KxIe/KbIe =1.5 满足要求Ibe=76.98A 2、过载保护的整定动作电流为Ib

26、e=76.98AnzdIe=0.5200=100Anzd-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、过流保护的整定nIQe+KxIe/KbIe精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用=8026+124+57）/5200 =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 满足要求二、低压配电装置中过电流保护的整定1、馈电开关对保护电缆干线装置的计算: 1#移动变电站所带设备为采煤机和输送

27、机，保护电缆干线的电流整定在：IzIQe+ KxIe 25.864+280380/3300+4.4+266 =897.224 取 Iz=1500A。Iz-过电流保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Ie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，保护电缆干线的电流整定在：IzIQe+ KxIe8026+124+57）/5200 =1141A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 20 页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=

28、1.83331.5 合格2#变压器馈电开关整定值的校验：K=2.531.5 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：Iz150AIe264+280380/3300+4.4=150.824A Iz- 电子保护器的过流整定值，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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 20 页个人资料整理仅限学习使用采煤机开关：K=1.3651.2 合格运输机开关： K=2.631.2 合格转载机开关： K=1.461.2 合格皮带机开关：K=2.341.2 合格第九节 综采工作面供电系统图一、附图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页