15200综采工作面供电设计方案分析

1、15200综采工作面供电设计一、工作面供电系统概况15200综采工作面走向长2000m，采长196m,工作面支护采用ZZ5200/42/20液压支架。综采工作面移动变电站的电源由2#采区变电所5#高压防爆开关供电，在轨道巷距工作面切眼80m处安装3台KBSGZY-1250/10移变对工作面采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、乳化泵和喷雾泵供电，二次电压为1140V，总负荷为2267KW；位于皮带巷口下方硐室安装一台KBSGZY-1000/10移变对皮带巷一、二部皮带供电，二次电压为1140V，总负荷为800KW；由原15200皮带巷KBSGZY-630/10移变供皮带巷、轨道巷两道低压负荷，二

2、次电压为660V，总负荷为550KW；工作面通信闭锁控制保护装置KTC2型、照明系统由1140/127V综合保护装置供电，该面供电系统均设过流、漏电和接地三大保护。二、移变容量计算1、设备负荷统计15200工作面的装机总功率为3817KW，其中综采工作面开关列车移动变电站1140V系统总功率为2267KW，最大负荷为采煤机，功率为730KW；皮带巷1140V系统总功率为800KW最大负荷为皮带机，功率为2*200KW；660V系统总功率为550KW，最大负荷为绞车，功率为40KW。具体负荷情况详见负荷统计表:15200工作面负荷统计表序号设备名称型 号功率（KW）台数 电压V配用开关1采煤机M

3、GTY300/730-1.1D 73011140V QJZ-1600/1140-8 2台 2刮板运输机SGZ-764/630 2*31511140V3乳化液泵站BRW400/31.5 2*25021140V4喷雾泵站BPW320/10M 7511140V5转载机SZZ-764/200 20011140V6破碎机PCM132 13211140V7胶带输送机SDJ-100/80/2*200 2*20011140VQJZ-250/1140V 2台8胶带输送机SDJ-100/80/2*200 2*20011140VQJZ-250/1140V 2台9调度绞车JD-25 7*257660VQJZ6-80N

4、/114（660） 7台 10调度绞车JD-40 2*402660VQJZ6-120N/114（660） 2台 11回柱绞车JH-25 4*254660VQJZ6-80N/114（660） 4台 12水泵13*1513660VQJZ6-80A/114（660） 13台 13张紧电机JZB-67.52660VQJZ6-80A/114（660） 2台 2、变压器容量选择 (1)基本计算公式 Sb=KxPe/cosPj 式中：Sb-变压器的计算容量，KVA； Kx-需用系数； Pe-所有设备的额定功率之和，KW； cosPj-加权平均功率因数。对于机械化采煤工作面，由于设备容量差别较大，其需用系数按

5、下式计算：(2)综采工作面需用系数为： Kx=0.4+0.6×Pmax/Pe(3)综采工作面加权平均功率因数COSPj取0.7。(4)综采工作面移动变电站变压器的容量计算： 1)1#变压器：供采煤机、乳化液泵一台、喷雾泵 Pe=980KW，Pmax=730KW； Kx=0.4+0.6×Pmax/Pe0.4+0.6×730/9800.85 Sb=KxPe/cosPj=0.85×980/0.7=1190 (KVA)经计算1#变压器选用KBSGZY-1250/10型变压器满足要求。 2)2#、3#变压器：供工作面运输机、乳化液泵一台、破碎机、转载机、 Pe=1

6、287KW，Pmax=630KW； Kx=0.4+0.6×Pmax/Pe0.4+0.6×630/12870.70 Sb=KxPe/cosPj=0.70×1287/0.7=1287 (KVA)经计算2#、3#变压器选用两台KBSGZY-1250/10型变压器并联满足要求。 3)4#变压器放置15200皮带巷口下方硐室：供皮带巷转载溜子、两部胶带运输机 Pe=800KW，Pmax=400KW； Kx=0.4+0.6×Pmax/Pe0.4+0.6×400/8000.7 Sb=KxPe/cosPj=0.7×800/0.7=800 (KVA)经

7、计算4#变压器选用KBSGZY-1000/10型变压器满足要求。 4)5#变压器放置15200皮带巷硐室：供皮带巷、轨道巷660V低压负荷 Pe=550KW，Pmax=40KW； Kx=0.4+0.6×Pmax/Pe0.286+0.714×40/5500.34 Sb=KxPe/cosPj=0.34×550/0.6=312 (KVA)经计算5#变压器选用15200轨道巷现有KBSGZY-630/10型变压器满足要求。 综上，根据变压器容量基本计算公式和工作面负荷统计以及变电所的负荷情况，皮带巷和轨道巷确定使用1台660V变压器KBSGZY-630/10，1140V移

8、动变电站 KBSGZY-1000/10×2台、KBSGZY-1250/10一台，皮带运输机、转载溜子由皮带巷口下方硐室放置KBSGZY-1250/10一台。能够满足使用要求。移动变压器明细表： 序号型 号数 量备 注1KBSGZY-630/10/0.691供660V用电设备2KBSGZY-1250/10/1.142供综采1140V系统3KBSGZY-1250/10/1.141供综采1140V系统4KBSGZY-1000/10/1.141供皮带1140V系统 三、电截面的选择 (一)、高压电缆截面的选择：1、15200轨道巷综采移动变电站供电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工

9、作电流：S=1190+1287=2477 KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/*10=2477/1.732*10=143A故选择电缆经济截面为： MYPJJ3*50+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流173A143A符合要求。电源引自采区变电所5#高开，安装长度2300m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)* /C=8532*/145=29.4mm250 mm2选型符合要求tj-瞬时动作时间0.25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为853

10、2A（阻抗不计）2、15200皮带巷下口硐室供两道低压移变电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工作电流：S=312 KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/*10=312/1.732*10=18A故选择电缆经济截面为： MYPJJ3*35+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流138A18A符合要求。电源引自采区变电所8#高开，安装长度300m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)* /C=5913*/145=20.4mm250 mm2选型符合要求tj-瞬时动作时间0.25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根

11、据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为5913A（阻抗不计）3、15200皮带巷口下硐室供皮带移变电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工作电流：S=914KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/*10=914/1.732*10=53A故选择电缆经济截面为： MYPJJ3*35+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流138A53A符合要求。电源引自采区变电所3#高开，安装长度200m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)* /C=7398*/145=25.5mm250 mm2选型符合要求tj-瞬时动作时间0.

12、25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为7398A（阻抗不计） (二)、低压电缆截面选择支线电缆截面的选择：支线电缆截面是按满足机械强度要求的最小截面来选择，再按长时允许工作电流来效验，因此支线电缆选择结构如下：采煤机：支线电缆选用两根MCDP3*95+1*25+4*10型采煤机专用电缆。其长时允许工作电流为2*260A448A符合要求，安装长度300m乳化液泵：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*70+1*16型。其长时允许工作电流为215A大于153A符合要求，安装长度5+25+35+3

13、m工作面输送机：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于190A符合要求，安装长度300+100m喷雾泵：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*35+1*16型。其长时允许工作电流为215A大于46A符合要求，安装长度30m转载机：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*50+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于122A符合要求，安装长度80m破碎机：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*50+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于81A符合要求，安装长度100m皮带电机：支线电缆选用MYP-0.66/1.14

14、 3*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于212A符合要求，安装长度80+25+1100m 200刮板输送机：支线电缆选用MYP-0.66/1.14 3*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于122A符合要求，安装长度120m拉紧泵站：支线电缆选用MY-0.38/0.66 3*35+1*16型。其长时允许工作电流为138A大于31.8A符合要求调度绞车：支线电缆选用MY-0.38/0.66 3*25+1*16型。其长时允许工作电流为113A大于46A符合要求调度绞车：支线电缆选用MY-0.38/0.66 3*16+1*16型。其长时允许工作电流为85A大于28.75A

15、符合要求潜水泵：支线电缆选用MY-0.38/0.66 3*6+1*6型。其长时允许工作电流为36A大于17.25A符合要求回柱绞车：支线电缆选用MY-0.38/0.66 3*16+1*10型。其长时允许工作电流为85A大于19.62A符合要求两巷、工作面照面支线电缆选用MYQ-0.3/0.5 4*4型两巷、工作面信号支线电缆选用MYQ-0.3/0.5 3*1.5型（三）综采网路的计算1、短路电流计算短路电流计算根据煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则执行，先将电缆截面一律换算成50mm2，得到相应的电缆折算长度，再利用电缆折算长度，查煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则中相应变压器的短路电

16、流表，得到各短路点的两相短路电流。2、开关电流整定及灵敏度校验：根据煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则进行低压馈电开关及起动器的过流保护整定和灵敏系数校验，相关计算公式如下: IzIQe+KxIe（馈电开关） K=Id(2)/Iz1.5（馈电开关）IzIe (起动器) K=Id(2)/8Iz1.2(起动器)IzIQe/(1.8-2.5)+Ie (起动器) Id(2)/Iz7 3、计算、整定及校验的结果见下表：1140V:序号设备型号负荷名称容量(KW)整定值(A)电缆折长(m)两相短路电流(A)灵敏系数11BXB-1600总馈 1055 660*5666378K=1.591.521#2BX

17、B-1600总馈1212760*4668109K=2.661.5 31#组合开关QJZ-4-1600/1140-81#采煤机3002002283620K=2.261.21#采煤机4302402283620K=1.881.21#乳化泵250150974979K=4.141.2喷雾泵7546974979K=13.51.2 42#组合开关QJZ-4-1600/1140-8 运输机头3151902823879K=2.551.2 运输机尾3151901366827K=4.491.2转载机2001204632515K=2.611.2破碎机132804232733K=4.271.22#乳化泵25015097

18、7396K=6.161.254BXB-1000总馈 800 480*34302458K=1.701.561KBZ-500分馈 400 11007001681K=1.531.57QJZ-250胶带运输机 200 1207001681K=1.751.28BGP200/105#高防开关201710866378K=1.921.59BGP100/103#高防开关8001085470K=3.291.510BGP50/108#高防开关7101567402K=5.941.5（四）低压开关的选型1、工作面两道660V的用电设备，所选低压开关额定电压为660V等级；2、开关的额定电流按电气设备长期工作电流计算；3

19、、低压馈电开关选用KBZ-500系列真空馈电；4、皮带机张紧电机控制开关选用QJZ6-80A型真空起动器；5、25KW调度绞车及25KW回绞开关选用QBZ6-80N型可逆真空起动器；6、40KW调度绞车及40KW回绞开关选用QBZ6-120N型可逆真空起动器；7、15KW水泵开关选用QJZ6-80A型真空起动器；6、2*200KW皮带机开关选用QJZ-250A型真空起动器；7、两道信号、照明及工作面照明、通信闭锁控制台选用ZBZ-4.0型综合保护装置； 8、选择的各低压开关接线喇叭口数目应能满足电网接线的需要，一个喇叭口只许引一条电缆，喇叭口的内径与电缆外径必须符合煤矿安全规程要求。（五）根据

20、设备负荷及变压器选择结果，确定工作面供电系统图（见附图）。（六）低压网路的计算1、短路电流计算短路电流计算根据煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则执行，先将电缆截面一律换算成50mm2，得到相应的电缆折算长度，再利用电缆折算长度，查煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则中相应变压器的短路电流表，得到各短路点的两相短路电流。2、开关电流整定及灵敏度校验：根据煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则进行低压馈电开关及起动器的过流保护整定和灵敏系数校验，相关计算公式如下: Ie1.15Pe（660V） IQe8Ie IzIe（起动器） IzIQe+KxIe（馈电开关）K=Id(2)/Iz1.5（馈电

21、开关） K=Id(2)/8Iz1.2(起动器)3、计算、整定及校验的结果见下表：660V:序号设备型号负荷名称容量(KW)整定值(A)电缆折长(m)两相短路电流(A)灵敏系数11#KBZ-500总馈7107001673352K=4.781.522#KBZ-500分馈2053201500495K=1.541.53QJZ6-80A水=9.051.24QJZ6-80A水=7.801.25QJZ6-80A水泵1517882868K=6.381.26QJZ6-80A水=4.521.27QJZ6-120N回绞4046128056

22、9K=1.901.283#KBZ-500分馈902801679438K=1.561.59QJZ6-80N电绞25281360540K=2.961.210QJZ6-120N回绞40461360540K=1.801.211QJZ6-80N电绞25281448511K=2.801.2124#KBZ-500分馈3904201135641K=1.521.513QJZ6-80N电绞2528715440K=24.21.214QJZ6-80A水=21.11.215QJZ6-80N电绞25284361589K=7.091.216QJZ6-80N电绞25284401589K=7.091.

23、217QJZ6-80A水=101.218QJZ6-80A水=7.801.219QJZ6-120N电绞4046775931K=3.111.220QJZ6-80A水泵1517779931K=6.841.221QJZ6-80N电绞2528783920K=4.101.2225#KBZ-500分馈1903201518489K=1.521.523QJZ6-80N电绞25281162635K=2.831.224QJZ6-80A水=4.631.225QJZ6-120N电绞40461170625K=2.091.226QJZ6-80A水

24、=4.181.227QJZ6-80A水=3.821.228QJZ6-120N回绞40461510492K=1.651.229QJZ6-80N电绞25281514491K=2.191.230QJZ6-80A水=3.591.2 四、15200综采工作面预防电气事故的主要措施供电系统路线1、2#变电所段3#高开15200皮带巷口移变1140V15200皮带巷皮带。2、2#变电所段5#高开15200轨道巷综采移动变电站15200综采工作面综采设备负荷。3、2#变电所段8#高开15200皮带巷口移变660V两道巷低压设备负荷。

25、安全供电技术措施1、综采工作面安装所用防爆电器设备、电缆、小型电器，入井前应由专职并经考试合格的防爆检查员检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方可入井。施工应按质量标准化安装，经生产技术部、安监部验收合格后，办理相关手续，方可投入运行。未经验收严禁投入运行使用。2、机电设备、线路、小型电器，必须符合煤矿矿井机电设备完好标准规定和要求，每台设备应有标志牌，牌上需标明设备的编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、用途、使用单位及包机人。设备完好率达100%，杜绝失爆和不合格现象，发现问题追究使用单位责任，并对责任者处罚。备用设备应

26、保管好，保持在完好状态，标识清楚。3、电气设备、小型电器和电缆要做到“三无（无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头）、四有（有过流和漏电保护、有螺钉和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置）、两齐（电缆吊挂整齐、设备硐室清洁整齐）、三全（防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全）、三坚持（坚持使用检漏继电器、坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护、坚持使用风电荷瓦斯电闭锁）、四小线分开（控制、监测、通讯、信号线）”，小型电器上板管理。电缆不准乱剁乱截或随便碰、压、挤、崩、埋、淋、落地等现象。电缆吊挂要符合新标准要求，穿墙应有护线管套，吊挂时钩与钩的间距不准超过1m；管线、风筒、电缆吊挂相互之间应保持0.3m以上的距离

27、；信号线及通讯电缆线应吊在电力电缆线0.1m以上；高、低压电缆同侧时，高、低压电缆相互的间距应大于0.1m；高、低压电缆之间的距离不得小于50mm。4、电气设备必须摆放整齐。遇有淋水的地方，要有防淋水措施；不得随意改变开关保护整定及熔体规格。每天应由使用单位维护人员检查一次所有保护，发现异常及时处理，并做好记录，记录内容包括：检查人、误动作原因、如何处理。5、煤电钻必须具有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻功能的综合保护装置，并每班由专职人员定期试验、检查完好状况，并做好记录。严禁将煤电钻接在接线盒内的1、2、3接线柱上使用，不允许带负荷操作隔离开关，其电缆截面应不小于

28、4平方毫米，长度不超过150m。煤电钻在使用前，要检查电缆、螺丝、风翅、钻杆、钻头。127V手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分须有良好绝缘等，确认无问题后方可使用。6、采煤机上必须装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置。采煤机因故暂停时，必须打开隔离开关和离合器。7、采煤机停止工作或检修时，必须切断电源，并打开其磁力起动器的隔离开关，并对工作面刮板输送机施行闭锁。启动采煤机前，必须先巡视采煤机四周，确认对人员无危险后，方可接通电源。8、综采工作面刮板输送机必须安设能发出停止闭锁和启动语音信号的装置，发出信号点的间距不得超过15m。9、电气设备及动力线路应定期检查、维修。严禁带电检

29、修，搬迁挪移电气设备。如须检修、搬迁挪移，须办理停送电工作票安全措施审批手续，并严格执行停送电措施。严禁约时停送电。10、安全保护装置齐全、可靠、完好、灵敏，接地系统应符合规程规定，不允许在无保护状态下运行，发现不良状态及时找出原因。排除故障，否则造成事故由使用单位负责。11、设备、电力线路、小型电器的图牌板、帐、卡、物应与实物相符。严禁转移，挪用，到期的设备必须上井检修。凡因管理不善而损坏的机电设备，应及时分析找出原因，按管理规定给予处罚，中途更换下来的设备必须在3日内回收上井交机运工区，否则按积压设备给予罚款。12、凡系统调整，或增容变更须报机电部专管人员审批。信号系统由使用单位管理。13

30、、所有易碰的带电设备和机械转动部分，必须加装护罩和遮拦。14、工作面所有电器设备的位置和空间必须满足检修和运输的需要，安全距离在0.5m以上,否则须做设备峒室,各种电压等级应在设备和线路上明显标注。15、移动变电站处应用不可燃材料支护，且20m内不许放置火药、雷管、油脂、杂物等易燃易爆物品，配电点的灭火器材应配备齐全完好，不得挪用。16、三台以上电气设备要安装局部接地极，电缆、设备、小型电器编号要清晰，严格按照新标准要求执行。 五、15200工作面安装供电试运转技术安全措施1、施工前由施工负责人组织开好工前会，详细地传达好技术安全措施，分工要细致明确，责任落实到人，提前准备好材料与工具的准备工作。2、参加施工的人员必须听从施工负责人的统一指挥，任何人不得擅自操作设备自我行事。在施工中严格执行先检查后工作的程序，发现问题及时处理。3、严格执行停送电操作程序，停送