综采工作面供电系统设计(1).doc

新9101综采工作面供电系统设计一、概述： 新9101综采工作面位于+1145水平一采区，采9#煤，运输顺槽长926米，轨道顺槽长924米，切眼长160米。煤层平均厚度1.53m，采煤方法为走向长壁后退式一次采全高。工作面设备列车布置在运输顺槽内距切眼100米处，供工作面中各设备用电。二、负荷统计 工作面设备负荷统计表(表一)设备名称型 号安装数量电机容量（kw）额定电压（V）500KVA移动变电站采煤机MG132/320WD13201140乳化泵BRW200/31.511251140喷雾泵BPW250/6.3X1371140P1=482kw630KVA移动变电站630刮板输送机SGZ630/32013201140转载机SZB620-551551140乳化泵（备用）BRW200/31.511251140喷雾泵（备用）BPW250/6.3X1371140P2=537kw采区变电所向新9101运输巷供电皮带运输机SSJ800/55*212*55660皮带张紧绞车14660回柱绞车JH-817.5660信号综保ZBZ-4.02660煤矸分离装置11.1660水泵17.5660刮板机140660P2=170.1kw采区变电所向新9101轨道巷打钻供电履带式钻机155660P2=55kw9101轨道巷400KVA移变向新9101轨道巷排水供电电泵BQS50-100/30230660电泵237660电泵27.5660P2=149kwP=1393.1kw根据现场实际和工作面负荷情况，共分四路由采区变电所向新9101工作面设备进行供电。第一路是从采区变电所21#高爆开关引出一条高压电缆，经一盘区运输大巷新9101综采工作面运输顺槽新9101综采工作面移动变电站；第二路是新9101运输巷现使用的由采区变电所K400-20供电的660V低压电缆；第三路是新9101轨道巷现使用的由采区变电所K400-15供电的660V低压电缆；第四路是由现使用的新9101轨道巷400KVA移变低压侧KBZ-400馈电引出的低压电缆。三、供电系统方案1、负荷分配及变压器容量确定根据用电负荷电机容量及负荷性质，拟将采煤机、喷雾泵、乳化泵共用一台KBSG2-T-500KVA变压器，将工作面630刮板输送机、转载机、备用乳化泵、备用喷雾泵共用一台KBSGZY-T-630KVA变压器。选择两台六组合开关分别作为采煤机械和运输机械及乳化泵、喷雾泵控制开关，详见供电系统图。2、660V低压供电系统新9101运输巷中主要负荷为SSJ800/2*55胶带输送机（110kw）、回柱绞车（7.5kw）、煤矸分离装置（电机1.1kw）、一台7.5KW水泵、一部刮板机（40kw）。新9101轨道巷打钻负荷线上负荷为一台履带式钻机（55kw），同时该线路可做为排水备用电源。新9101轨道巷排水负荷为两台30kw电泵、两台37kw电泵、两台7.5kw水泵。3、照明信号系统工作面采用127V作为照明及信号供电电源，照明综合保护装置选用ZBZ-4.0型。4、瓦斯电闭锁：第一路综采设备高压供电瓦斯电闭锁从采区变电所21#高爆断电。新9101运输巷低压660V电源从皮带头配电点KBZ-400馈电处断电。新9101轨道巷防突打钻、排水电源从原空压机硐室处KBZ-400馈电处断电，水泵及防突打钻处安装瓦斯探头，确保水泵及打钻处瓦斯超限能够及时断电。四、设备布置方案在新9101运输顺槽敷设一条专供移动变电站及专用平板车移动的轨道，将乳化泵、油箱、采煤机开关、运输机械开关分别依次装在专用的平板车上，放置在距工作面100m处，将两台变压器放置在距工作面100m处，在变压器后紧根一至两辆空平板车供盘放电缆用，使其可随工作面推进而沿着轨道移动。五、变压器的负荷分配和容量校验： 1、500KVA移动变电站（采煤机、喷雾泵、乳化泵）： 移动变电站：KBSG2-T-500/6000/1140，供采煤机、乳化泵、喷雾泵用电。 额定负荷：Pe =482kw 最大负荷：PS =320kw 容量校验公式：SBJ=KXPe/cos 功率因数cos=0.8取需用系数：KX=0.4+0.6PS/Pe=0.8 SBJ=0.8482kw0.8=482KVA500KVA 容量满足要求。2、630KVA移动变电站（630刮板输送机、转载机、备用乳化泵、备用喷雾泵）：移动变电站：KBSGZY-T-630/6000/1140，供630刮板输送机、转载机、备用乳化泵、备用喷雾泵用电。 额定负荷：Pe =537kw 最大负荷：PS =320kw 容量校验公式：SBJ=KXPe/cos 功率因数cos=0.8取需用系数：KX=0.4+0.6PS/Pe=0.758 SBJ=0.758537kw0.8=509KVA630KVA 容量满足要求。六、采区变电所内21#100A高压防爆开关容量选用计算：额定负荷e=1019kw 额定电压Ue=6000V 最大负荷 PS=320kw 功率因数cos=0.8 容量计算公式：Ie=KXe/Uecos KX=0.4+0.6s/e=0.588 Ie=0.5881019/(1.73260.8)= 72.07A1.5 满足灵敏度要求. 2、机尾运输机 Pe=160kw Ue=1140V Ie=e/Uecos=105.6A （1）过流保护整定：IZ1Ie=105A 取IZ1=95A （2）短路保护整定： IZ2=8Ie =895A=760A （3）灵敏度系数校验：Id3（2）/IZ2=2467760=3.251.5 满足灵敏度要求. 3、机头运输机 Pe=160kw Ue=1140V Ie=e/Uecos=105.6A （1）过流保护整定：IZ1Ie=105A 取IZ1=95A （2）短路保护整定： IZ2=8Ie =895A=760A （3）灵敏度系数校验：Id7（2）/IZ2=3400840=4.051.5 满足灵敏度要求. 4、工作面37kw喷雾泵。 Pe=37kw Ue=1140V Ie=e/Uecos=24.4A （1）过流保护整定：IZ1Ie=25A 取IZ1=25A （2）短路保护整定： IZ2=8Ie =825A=200A （3）灵敏度系数校验：Id5/IZ2=3810200=19.051.5 满足灵敏度要求.5、工作面125kw乳化泵 Pe=125kw Ue=1140V Ie=e/Uecos=82.5A （1）过流保护整定：IZ1Ie=82.5A 取IZ1=80A （2）短路保护整定： IZ2=8Ie =880A=640A （3）灵敏度系数校验：Id6/IZ2=3810640=61.5 满足灵敏度要求.6、d7点：55kw转载机处 Pe=55kw Ue=1140V Ie=e/Uecos=36.3A （1）过流保护整定：IZ1Ie=36.3A 根据实际运行情况取IZ1=40A （2）短路保护整定： IZ2=8Ie=840A=320A （3）灵敏度系数校验：Id6/IZ2=2827320=8.831.5 满足灵敏度要求. 工作面用组合开关保护整定值表(表六)设备名称开关型号电机额定电流 A过流整定值 A短路整定值 A灵敏系数采煤机组合开关21119015201.86运输机（尾）组合开关105.6957603.25运输机（头）组合开关105.6957604.05乳化泵组合开关82.5806406喷雾泵组合开关24.52520019.05转载机组合开关36.3403208.83 所以选用QBZ-1200型组合开关合适。十、6KV高压配电装置电子综合保护器定值计算： 采区变电所21#高压隔爆配电装置整定（1）开关型号：BGP.9L -6G，额定容量100A，保护电缆干线长度1200m。 查表求出 Id=4102A（2）过载根据电缆的额定电流整定 6KV高压系统过载整定Ie72.07A nIe /20072.07/100=0.72 过载保护整定电流值调整在0.8倍档位。 过载延时整定为反时限。（3）短路保护按躲过最大负荷电流整定 最大二次侧启动电流：IZIemax7+ (Ie- Iemax) =2117+106+106+25+36+83=1781A 转换到一次侧为：1781A/K=338.4A。K为变压器系数K=6000/1140 查开关说明书，短路保护整定值应调至最低档位4倍，400A。（4）校验：按变电站二次侧最小两相短路电流校验灵敏度 Id/(KIZ)4102/400 K1.961.5，满足灵敏度的要求。十一、移动变压器低压侧整定保护计算1、500KVA变压器过载电流：Ie211+24.5+82.5=318A 过载整定值选择为320A最大启动电流：IZIemax7+ (Ie- Iemax) =2117+24.5+82.5=1584A短路整定选择为5倍，即1600A。保护电缆长度：10 米，95mm2 查表求出 Id=5553A，灵敏度系数校验：Id/IZ=55531600=3.471.5满足灵敏度要求.2、630KVA变压器过载电流：Ie105.6+105.6+36.3+82.5+24.5=354.5A过载整定值选择为360A最大启动电流：IZIemax7+ (Ie- Iemax) =211.27+36.3+82.5+24.5=1631.5A短路整定值选择5倍，即1800A保护电缆长度：20米，95mm2 查表求出 Id=4773A，灵敏度系数校验：Id/IZ=47731800=2.651.5满足灵敏度要求.移动变压器整定值（表七）设备名称电机额定电流过流整定值短路整定值灵敏度500KVA变压器318A320A16003.47630KVA变压器354.5A360A18002.65十二、新9101运输巷供电系统保护定值计算： 1、运输巷皮带运输机保护定值计算： 开关型号：QJR-400 Pe=2*55kw Ue=660V Ie=126A 过流保护整定：IZ1Ie=126A 选取110A 2、运输巷皮带张紧绞车： 开关型号：QBZ-80N Pe=4kw Ue=660V Ie=4.6A 过流保护整定：IZIe=4.6A 选取4A3、运输巷JH-8绞车用磁力开关整定开关型号：QBZ-80N Pe=7.5kw Ue=660V Ie=8.6A 过流保护整定：IZIe=8.6A 选取8A4、运输巷刮板机保护定值计算： 开关型号：QBZ-120 Pe=40kw Ue=660V Ie=46A 过流保护整定：IZ1Ie=46A 选取42A5、运输巷煤矸分离装置保护定值计算： 开关型号：QJZ2-80 Pe=1.1kw Ue=660V Ie=2A 过流保护整定：IZ1Ie=2A 选取2A6、运输巷7.5KW水泵保护定值计算： 开关型号：QJZ2-80 Pe=7.5kw Ue=660V Ie=8.6A 过流保护整定：IZ1Ie=8.6A 选取8A8、KBZ-400总馈开关的整定开关型号：KBZ-400 Pe=170.1kw Ue=660V Ie=196A 保护电缆干线长度如供电图所示 查表求出 Id=1059A. （1）过流保护整定：IZ1Ie=196A 选取180A （2）短路保护整定：IZ2Im7+Ie-Im=637A 短路保护选取4倍，即720A （3）灵敏度系数校验：Id/IZ2=1059720=1.5 满足保护灵敏度要求. 十三、新9101轨道巷防突打钻保护定值计算： 1、轨道巷履带式钻机保护定值计算： 开关型号：QBZ-120 Pe=55kw Ue=660V Ie=63A 过流保护整定：IZ1Ie=63A 选取60A2、KBZ-400总馈开关的整定开关型号：KBZ-400 Pe=55kw Ue=660V Ie=63A 保护电缆干线长度如供电图所示 查表求出 Id=755A. （1）过流保护整定：IZ1Ie=63A 选取70A （2）短路保护整定：IZ2Im7+Ie-Im=607=420A 短路保护选取7倍，即490A （3）灵敏度系数校验：Id/IZ2=755490=1.54 满足灵敏度要求. 十四、新9101轨道巷排水系统供电系统保护定值计算： 1、轨道30kw排水泵保护定值计算： 开关型号：QJZ2-80 Pe=30kw Ue=660V Ie=34A 过流保护整定：IZ1Ie=34A 选取30A2、轨道37kw排水泵保护定值计算： 开关型号：QJZ2-80 Pe=37kw Ue=660V Ie=43A 过流保护整定：IZ1Ie=43A 选取40A3、轨