综采工作面供电设计.pdf

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1、-一、概述：0工作面0V电源来自中央变电所,工作面机巷走向长度10 米，工作面采长 20米,从由该工作面用电设备的容量与布置来看，该工作面 3300V 及 1140V 用电设备应采用移动变电站方式供电，2 台移动变电站和乳化液泵站放置 51101 机巷设备列车。二、负荷统计:名称 型号 电压V 电 流 功率W 台数 采煤机 MG4930W 330 21 30 1 刮扳机 GZ80630 140 2*07 2*315 1 乳化泵 BW400/1.5 1140 150 250 2 转载机 Z8020 140 132 0 破碎机 M-500 1140 5 160 皮带机 DJ10/00/40 110

2、 2*132 2*00 喷雾泵 3212.140 7 2 照明综保 BZ-0/11M 110 5 10 2-控制台 KC-127 总计 2655 三、移动变电站的选择 工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路 10KV 电源,分别供到一台160KVA移动变电站(供工作面00采煤机)和另一台60KVA 移动变电站(供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机)和。高压电缆沿机巷敷设,2 台放置在设备列车处。根据供电系统拟定原则,选择两台移动变电站，其容量分别决定如下:1、移动变电站(T1)向 930K采煤机组供电,供电电压为 35V。K1x0.40.6(1maxP1e)00（400

3、）.66 加权平均功率因数取 coswm=.7 S1b11x/osw=90.6/0774KV 故移动变电站(T1)选用 KBSZY-1600/10/3.5 干式变压器 S160KVAS1b=874K 满足工作需要、移动变电站(T2)向 2*315KW 运输机、250乳化液泵站、75KW 喷雾泵站、00K转载机和 160K破碎机供电,供电电压为 110，共计负荷 115K。Kx=0.286+0.74（P1aP1）.28+0.71(630/115)=028 加权平均功率因数取 cosm=0.1b=P1eK1x/cosw=13150.628/07=119KA 故移动变电站（T2)选用 KBSGY-1

4、6000/.2 干式变压器 Se=160VS1b1179KVA 满足工作需要 四、电气设备的选型 -本次设计采用 3300、1140V 两种电压等级,故所有选择的低压电器设备、电缆,均为千伏级。根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情况。用电设备 选 用 开 关 型 号 额定电压（V）额定电流(A)备注 采煤机 8SKC-92140/33KV 330 400 1 运输机 QJZ8*40（6638)11 400 转载机 破碎机 QJZ8400/140（660380）114 400 喷雾泵 QJ*400/114（60/30）110 40 1 乳化泵 QJZ8*4/1140(6

5、6038)114 400 合计 3 五、高压电缆的选择计算:1、高压回路 、初选高压进线电缆并对其校验：（)按设计规定初选高压进线电缆为:MY./K 3*50 矿用电缆（2)按长时允许负荷电流校验电缆截面:P总2255KW-I=总K/(ecowm)K0.4+0.6(Pax/Pe)=0.4+0（40/2255)=51 加权平均功率因数 cosm=0.7 Iy250.49/(3100.7)=94.A 故选择 MYPTJ810KV 3*0 型矿用电力电缆。其主截面为 50m2，Ifh13AIy4.2 满足需要(3）按经济电流密度校验高压电缆截面：j Ij Ij经济电流密度,查综采设计手册下册表 6-

6、14 得知 Ij=.A/mm2 Aj=4.2.2=4.9mm2Ae=50m 满足需要（4）按热稳定校验电缆截面:中央变电所0K母线上的最大短路容量为00MVA，其最大三相稳态短路电流为:USId33=0 10=5.A 最小两相稳态短路电流为：Id2(2)=0.8665KA 按下式求得变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面为：CtIAj3min500.5=26.7mm2 式中 短路电流的假想时间，即热等效时间、考虑井下的高压过电流保护为连续动作,取假想时间为j=0.25s;C电缆的热稳定系数,铜芯橡套电缆=93.4 所需最小截面minA26.7 mm2Ae=50m2 满足需要。故所选高压电

7、缆均能满足供电热稳定要求。-（5）按允许电压损失校验:10K及以下高压线路中的电压损失按,正常负荷下的电压偏移不得超过 7%要求:U%=KPL U%-高压电缆线路电压损失的百分数；-兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数;L-各串级连接电缆的长度,KM P-电缆输送的有功功率 MW 7%-允许电压损失的百分数；地面变电所至中央变电所下井电缆:100M K=0.97 中央变电所至配电所电缆：1 =0.37 配电所机巷移变高压电缆配电点：200 =1.298 KPL=2.6（39*10.397*1.0+1.9*12）6.3%因此至高压电缆的最远端即工作面移变一次侧接口处电压损失 U%=63%e=152

8、A 满足供电要求。采煤机总装机容量 930KW,平均数功率因数 COSn取.7 需用系数 K=0.+.6(Pmax/P1e)=.40.（40/930)=058 I=KN 03/3N COSn=0.65930/33 30.15A 采煤机负荷支线选用一根 MCP-1.9/3.3395+125+42.5 电缆,Ih=25Ie12A 满足供电要求。2、控制转载机和破碎机的0K移变()馈出主干线、支线电缆选择:（1)PN=115K 平均数功率因数 COn取 0.需用系数 K0.+.714(a/Pe)=0.28+0.74(151315)=0.457 I=K 103/U COSn0 457315/31 2.

9、7=13A 控运输机、乳化泵、转载机和破碎机的开关电缆从移变(T2）负荷侧引出,选用根P-1.2-370 电缆供电。Ifh 2*215 AIy =413 满足供电要求。315运输机负荷支线选用 2 根 MY-1.2-370+12电缆;Iy=215A=e 27 A 满足供电要求。160KW 的破碎机的负荷线选用 M1.2-335 的电缆 Ifh =18 Iy 5 A 满足供电要求。0W 的转载机的负荷线选用 MYP1.2-35 的电缆-I 138 AIy =132 A 满足供电要求。250W 的乳化液泵的负荷线选用 MYP12-30 的电缆 Ifh 173 AIy 165 满足供电要求 75W

10、的喷雾泵的负荷线选用 MYP.2335 的电缆 Ifh =13 AI=4 A 满足供电要求 七、按允许电压损失校验或复选电缆截面 、允许电压损失 根据有关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y。e(V）2()y（V)14 100 17 3300 3450 30 0 600 00 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:U=UbUg+Uz 2、0V移变(330V）及线路系统电压损失计算（1）6KVA 移变（T)内部电压损失计算 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

11、失为：U=b+Ug+z#变压器的电压损失-Ub=UUe UP%=(URcs+UXi)=(/1Se）%变压器的负荷系数，Sb/S=（900.2/0.75)/1600=0.48 变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数 UK变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数 P变压器的短路损耗 W 由 KBSGZY-1600/0 移变技术参数表得知 U=3.7%,P=920W UR=(P/10Se)%=9200(11600)%=.57%U%=UK-UR2%=.72-.575%3.6%CosN=.in=0.6 P%（UR os+UXsin)%0.4 (0 5758+365506）=.262 U=U%Ue=1.

12、262%34V 支线电压损失 Uz=3e Z（R O+X0)=.73000.(0.30108+0750.6)=47.(由95mm2电缆技术参数得知R0=0.301m，0=0.75/Km)干线上的允许电压损失为 Uy Uy-Ub-U-33-47.6-4=23 按允许电压损失选择干线电缆最小截面:初选电缆截面eygeAUDUPLA310 =90136013/100042.092 =14 6 2A=m 2 满足要求 3、SZ-1600/10/2KV移变及线路系统电压损失计算 按正常允许电压损失检验，系统允许损失电压 Uy=2n-0.9=V 而整个系统电压损失UUb+UZ(1）600VA 移变内部电压

13、损失计算：=P(*2)=700/(42)=0.01 X=0(U 2（P/10S)2）*Ue2 2=0(6.52(0010*80)1.2 209 bKxe（Rb+Xbt)103/140(0.01+.09102)103/14 =3V（2)干线电压损失计算:干线电压损失:由1=eL13（DUe)得 干线损失U19903103/(5370110)=70V（3)校核 刮板机电压损失U=38+70811 满足要求-八、供电系统图(见附图）九、短路电流的计算 、移变(带煤机)（1）高压电缆阻抗折算到低压侧电缆阻抗值 20bKLRR干=0.444.4/1.7420.16*0.9/21.74=03 20bKLX

14、X干=.081*1.41.72+.08*09/2.42=0.05 注：由 5111 配电所至移变电缆型号及长度为YPT30-400M X=0.1/Km,R=0 48/Km 和 MYPTJ3-90M 0=.84/Km，R0.616/m 并联。（2）移动变电站阻抗值 由 KBSZ1600/6/3.45 移动变电站的技术参数表可知：Se=10VA,Ue=30，Xb=0.27，R=0047（3）低压电缆阻抗按下式计算 电缆的阻抗 干线为 MYP 39m2 400m 由电缆参数可知：X0=0075/K,0=02301/Km XXL=0.5040.0-RR0L=0.3010.40.904(4）、采煤机处短

15、路回路总阻抗 R=R干+Rb=0.3+0042+0.092=0.447 XX干+Xx0.3+0.2719+.3=0.19(5）、采煤机末端两相短路电流按下式计算 Id1(2）=Ue/(R2+X )40/（0.472+.519)=308A 2、T2 移变(带运输机、转载机、破碎机、乳化泵站、喷雾泵）（)高压电缆阻抗折算到低压侧电缆阻抗值 20bKLRR干=048*1.4/1.742+0.66*./*1.72=0.3 20bKLXX干.081*14/1.742+0.0840921.42=005 注:由 51101 配电所至移变电缆型号及长度为PTJ350400M 0008/K，R0=8m 和YPT

16、J335-900M X0=0.084/Km,R00.616/并联。(2）移动变电站阻抗值 由BSGZY1600/1/1.2 移动变电站的技术参数表可知：S=100KVA,Ue=1200V，Xb.19，R=.027(3）低压电缆阻抗按下式计算 最远端运输机电缆为YP 370m2 0 由电缆参数可知：X00.07/，0=0.15/K X0L0.0780.4.03-R0L=315104=.260（4）、运输机尾处短路回路总阻抗 R0.1204+.042+0.=04684 X=0312+.790.05=.3531（5)、运输机末端两相短路电流按下式计算 Id2(2)=U(2 2+X2)00/(2.48

17、72+0.35312）=1022A 移变处两项短路电流:0.042+0.3=03427 X0.7190.050.321 Id(2)=U(2 R+X2）=120(0322+2192)=27A 十、过电流保护装置的整定计算与校验 、高压配电装置过流保护整定(1)工作面高压配电装置中选用 PBG0/1V 则过电流保护的整定如下：工作面的高压最大负荷电流为 K=0.4+.6(PmaxP1e)=0.4+0.6(0/225)=051 加权平均功率因数sw07 Iy=2255.(10.7)=94.2 所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流 Ie00A-e=400Abe=9.A 过载保护的整定动作电流为 be1.

18、,满足要求（）、运输机开关整定与校验 过载整定 Ze=17*2=356A 取 IZ=38A 短路整定 I31817812A 取 Iz=00A-整定校验 必须满足 Id(2)/Iz1.5 Id(2）/I276081.5，满足要求(3）、乳化液泵开关整定与校验 过载整定 IIe=41A 取 I10A 短路整定 I=8Ie82A1A 取 Iz=450A 整定校验 必须满足 I(2)/.Id(2)/Iz760=225，满足要求（）、转载机开关整定与校验 过载整定 IZIe=11*11=125.4 取 IZ=10 短路整定 短路保护装置的动作电流:取 I=1145=7A 整定校验 必须满足 I(2）Iz

19、1.d(2）/Iz174/50.21.5，满足要求 十一、设备型号数量明细表：名称 型号 数量 名称 型号 数-量 采 煤 机 MG 0/9 0-WD 1 高 压 开 关 P -6AK 刮 板 机 SGZ8 0/630 1 移 变 KBG1600/10 1 乳 化 泵 B 00/31.5 2 移 变 KBSGZY1600/10 1 转 载 机 SZZ800/2 0 移 变 KBSGZ 125/10 破 碎 机 PLM 1500 1 启 动 器 QJZ8*400/40 2 皮 带 机 DSJ800/00/4 0 软 启 动 QJR400/1 40 1 喷 雾 泵 B W32 /2.5 2 启 动

20、 器 SKC921-1800 1 载 波 CT-2 1 照 明 综 保 ZBZ-1 1.4 1 十二、电缆型号数量明细表:电缆型号 数量 使用地点详细用途 M P J 0K 3*50 2 0M 移 变 的 电 源 线 3.3 V*0 25M 煤 机 电 源 线 MCP3 KV3*95 40 M 煤 机 负 荷 线 MYP1.2KV 70 *2 M 大 车、喷 雾 泵 电 源 线 YP1.2KV3*0 2*20M 转 载 破 碎、乳 化 泵 电 源 线 MYP1.2K 3*70 4 0M 大 车 机 尾 负 荷 线 MY 1 KV3 0 20 M 大 车 机 头 负 荷 线 M P1.2KV3 35 2*5M 喷 雾 泵 电 源 负 荷 线 M 1.V3*35 15 M 转 载 机 负 荷 线 MYP KV3*35 175 破 碎 机 负 荷 线 M P1 2KV 50 5M 乳 化 泵 负 荷 线 MYP1 KV3*95 20 皮 带 机 电 源 线 -MY 1.2 3*2*皮 带 机 电 机 负 荷 线 十三、参考资料 1、煤 矿 电 工 手 册 2、煤 矿 井 下 低 压 电 网 短 路 保 护 装 置 的 整 定 细 则 3、矿 山 供 电 、综 采 技 术 手 册