综采工作面供电设计1

1、首采区 9101 综采工作面供电设计说明书山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书910停采工作面首采区9101综采工作面供电设计说明书（一）综采工作面主要条件工作面位于9#1层首采区，东部为郭家山煤矿采空区，留设 60m保安煤柱; 南部我矿矿界；西部为我矿首采区三条大巷；北部为实体煤。该工作面平均煤层 厚度4.86m,工作面长度150m,走向长度为1034nli采用一次采全高采煤工艺， 采用走向长壁后退式采煤方法。矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。采区变电所高压设备采用 PBG-10Y型高压隔爆开关，采区变电所距置移动变压 器

2、机电碉室1200m（二）设备选用1、工作面设备1）采煤机选用鸡西煤矿机械有限公司生产的MG132/320-W建采煤机，电机功率为2X132+2X 25+11=325KVV额定电压为1140M其技术参数见下表：2-1采煤机主要技术参数2-1型号采高（mm牵引机构电动机质量（t）牵引力（KN速度(m/min)牵引方式截深(mrm功率(Kvy电压（V）MG132/320-WD1.4-2.683130-8.3无链6003251140252）工作面刮板输送机选用淮南长壁煤矿机械有限责任公司制造的SGZ630/22Q运输能力为450t/h ,电机功率为2X110KW额定电压为1140M2、顺梢设备1）转载

3、机：采用淮南长壁煤矿机械有限责任公司制造的SZZ730/160型转 载机。具额定功率160KW额定电压1140V。2）破碎机：采用PLM100cs破碎机，运煤能力1000t/h ,电机功率110KW, 额定电压1140M3）顺梢带式输送机：采用吕梁同辉机械制造有限公司制造的 STJ100/2X75 型输送机（1部），驱动电机额定功率2X75 KW4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的WBR200/31.强液泵，具额定功率125KW额定电压1140V。5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的 WPZ320/6.3型，具额定功率75KW额定电压 1140M（三）工作面移动变电站及配电点位置的确

4、定工作面电源电压为10kV,来自井下采区变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在首采区机电碉室处设置移动变压器，用以对工作面设备进行供电。（四）负荷统计及移动变电站选择移动变压器的选取移动变压器负荷统计：表2-2移变负荷统计表2-2供电设备用电设备额定功率（kW额定电压（V）移动变压器KBSGZY-1250/10采煤机 MG132/320-WD2X 132+2X25+111140转载机 SZZ730/1601601140破碎机PLM-1101101140后刮板机SGZ630/2202X 2X 1101140合计1035移动变压器KBSGZ

5、Y-630/10乳化泵 BRW200/31.5125660喷雾泵BPW320/1075660皮带输送机2X 75660无极绳绞车110660合计460总计1495计算电力负荷总视在功率S=2 Pn Kr- KVACos?式中S一所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ;2R参加计算的所有用电设备额定功率之和，K皿Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；Kr-需用系数。K按下式进行选择K=0.4+0.6 星三Pn式中 P S最大电机的功率数，KW ;EPl其他参加计算的用电设备额定功率之和，K皿贝U 1 、K =0.4+0.6 X -264= 0.5510352、K =0.4+0.6 X 150

6、 = 0.6460Cos 取 0.81、K 取 0.55 2、K 取 0.6电力负荷总视在功率为：一 一 0 55 一S1=1035X 055=711.6KVA0.8S2=460X 竺=345KVA0.8根据计算负荷，选用KBSGZY-1250/10矿用隔爆型移动变电站一台，KBSGZY-630/10T用隔爆型移动变电站一台。(五)、移动变电站高压开关的选择(1)、配电装置额定电压：选定为10KM(2)、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为一 SeIe-3 Ve式中Se一变压器额定容量，KV. A ;Ve一变压器高压侧额定电压，KM移变高压

7、开关的选择：高压侧额定电流为Ie= Se =1250 630KVA =108.55 A,3 Ve 3 10KV根据计算选择PBG-200/10Y型高压开关。(六)高压电缆截面选择校验按设计规定及矿用高压电缆选型，初选MYPTffi矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆1、供移变高压电缆截面选择Li）1）按长时允许电流选电缆截面“ PnK1000 1344 0.57 1000、,3Uecos： 一、3 10000 0.7= 63.18A式中 2 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和，KWK-需用系数。Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数;根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm电缆为138

8、A>63.18A满足要求。2）按经济电流密度校验电缆截面。63.182.5 2=25.27mmA-电缆主芯截面j -经济电流密度 A/mm 2查表得2.25根据高压电缆经济电流密度校验 35 mm2电缆能够满足要求。3）热稳定校验电缆截面设井下采区变电所10kV母线最大短路容量限制50MVA最大三相稳态短路电流QOsd = 50 106、3U 、3 10000= 2887AI（3）t-A=I ：timin =C28870.253 93.422=15.5mm <35mmti 短路电流的假象时间，即热等效时间，取 0.25S;C电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆 C=93.4热稳定校验电缆截

9、面满足要求。综上可知高压电缆选择35mm2,可以满足供电要求。（六）按长时负荷电流选择低压电缆截面1、干线电缆截面的计算选择1140V铜芯电缆的载流量截面（mm2162535507095载流量（A）851131381732152601） 移动变电站至八回路开关之间电缆的选择移动变电站至八回路开关之间的距离为 600米，双电缆供电，所带功率为1074KW= 471.8A三 PnK.1000 1144 0.57 1000.3U e cos 、3 1140 0.7式中2 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW;K-需用系数。Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；查表95mm电缆长期允许工作

10、电流为260X 2=520A>471.8A,按长期允许工作电流和机械强度的要求，其电缆选择为MYP-3K 120型电缆600米两根。2） 移动变电站至泵站之间电缆的选择移动变电站至八回路开关之间的距离为100米，所带功率为200KW,二 PnK.1000 200 0.57 1000I w82.48 A,3U e cos .3 1140 0.7式中2 Pl参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW;K-需用系数。Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；查表35mm电缆长期允许工作电流为138A>82.48人 按长期允许工作电流和机械强度的要求，其电缆选择为 MYP-3X 50型。长时

11、负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流。2、支线电缆截面的计算选择1）、采煤机电缆（L）选择：,三 PnK.1000 390 1 1000 c0cAI W282A、3Uecos：3 1140 0.7式中2 P参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW;K-需用系数。Cos一参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm电缆为216 X2=432A >282A,其电缆选择为 MCP-3< 70型电缆250米两趟2）、转载机电缆（L2）选择:三 PnK1000、3U e cos ：160 1 1000-3 1140 0.7二 116A根据矿用

12、橡套电缆长时允许载流量查表得 35mm电缆为138A >116A满足要求。3）、破碎机电缆（L3）选择:,三 PnK.1000110 1 1000AI w79.6A,3UeC0S；3 1140 0.7根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm电缆为113A >79.6A满足要求。4）、前刮板输送机电缆（L4、5）选择：,三 PnK.1000110 1 1000I w = 79.6 A.3U e cos :,3 1140 0.7根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm电缆为113A >79.6A满足要求。5）、后刮板输送机电缆（丘7）选择:三 PnK1000、3U e c

13、os :132 1 10003 1140 0.7-95.5A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm电缆为113A >95.5A满足-20 -要求。6）、顺梢皮带机电缆（L。选择:,三 PnK.1000180 1 1000I w - 130 A*3Uecos：.3 1140 0.7根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 35mm电缆为138A >130A满足要求。7）、乳化液泵电缆（L9）选择:ZPNKr 1000、3U e cos ：125 1 1000.3 1140 0.7= 90.4A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm电缆为113A >90.4A满足要求。8

14、）、喷雾泵电缆（Lio）选择：,三PnK.100075 1 1000AI W54.3A、3Uecos；3 1140 0.7根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得10mm电缆为64A >54.3A满足要求。根据计算，初选电缆见下表:电缆编号负荷名称长时负荷电流（A）长时负荷电流要求最小截面 （查表mrm）初选截面（mm）长度L1采煤机28270702 X 250mL2转载机116355050mL3破碎机79.6253550mL45前刮板输送机79.625352 x 250mLa 7后刮板输送机95.525352X80mL8顺槽皮带机1303550100ml-9乳化液泵90.4253550mL

15、10喷雾泵54.3103550m电缆均选用1140V MCP型矿用橡套屏蔽电缆。（七）按机械强度要求校验电缆截面机械强度要求采煤机电缆允许最小截面35-50 mm2,工作刮板输送机为16-35 mm2,均满足要求。（八）短路电流计算1140V铜芯电缆的电阻、电抗值（Q/KMI）截面（mm162535507095R1.370.8640.6160.4480.3150.230X0.0900.0880.0840.0810.0780.0751.移变阻抗的计算(1)系统阻抗变压器二次电压1200V,容量1250kVA系统短路容量按50MV砒算；则系 统电抗为一 2一 2XxEze(1.2kV)2. 1 .

16、= =0.028812 ,Sdy50MVA(2)高压电缆阻抗10kV 电缆 L=0.5km查表得,Ro=0.588-/ km, X。=0.0781/ km高压电缆电阻、电抗:R=0.588 X 0.5=0.294 QXg=0.078 X 0.5=0.039 Q(3)变压器阻抗查表得 KBSGZY-1250/101 移动变电站的 Vs=4.5, Pn.t=7400W则变压器的电阻、电抗：Rb1 =Pn.tV；nST7400W (1.2kV)22(1250kVA)2= 0.0068'Xb1UsVT.NST4% (1.2kV)21.25MVA=0.0461，R =Rg Rb1 = 0.294

17、 0.0068 = 0.3008 jIX =Xx Rg Xb1 = 0.0288 0.039 0.0461 =0.11392 .组合开关入口处短路电流计算MYP 3X95+1X35型电缆的电阻、电抗:L=600米，阻抗参数:R=0.247c/km, Xo=0.075V kmRi=0.247X 0.6=0.1482 QXgi=0.075 X 0.6=0.045 CE R=0.1482+0.3008=0.449 -EX=0.045+0.1139=0.1589 -Ue2,三R）2 （三X）2120022*0.4490.15892 =1260A3 .运输顺梢馈电开关短路电流计算MYP 3X70+1X2

18、5型电缆的电阻、电抗:L=500米，阻抗参数:R=0.3153km, Xo=0.078,1/ kmR1=0.315X 0.5=0.1575 QXg1=0.078 x 0.5=0.039 CE R=0.1575+0.3008=0.4583 -EX=0.039+0.1139=0.1529 -Ue2.三 R）2 （，X）21200= 1209A2、. 0.45832 0.152924.泵站馈电开关短路电流计算MYP 3X50+1X16型电缆的电阻、电抗:L=100米，阻抗参数:R=0.315，"km, Xo=0.078 /'I kmRgi=0.448X 0.1=0.0448 QXg

19、i=0.081 x 0.1=0.0081 QE R=0.0448+0.3008=0.3456 -EX=0.0081+0.1139=0.122 -Ue2、,三 R）2 （三 X）212002、0.34562 0.1222=1637A（九）馈电开关的整定及校验公式参数说明：I ke 开关的额定电流，A；K x需用系数；I eq最大一i台电机的启动电流，A；Ki电流互感器变流比；Ele 变压器二次侧所有电机的额定电流之和， A；n g过载保护整定倍数；n s 速断保护整定倍数；I d变压器二次出口处最小二相短路电流，A;1.1#组合开关KJZ-1600-8的保护整定：过载保护电流：I g.zd =

20、El ex=282+116=398A,取 400A过载长延时整定倍数：ng > Ele / I ke=400/1600=0.25,取 0.3速断保护电流：I s.zd = I eq+2Zl e=2256+116=2372 (A),取 2400(A)速断短延时整定倍数：n s = (I eq+E I ex )/ I ke=2400/1600=1.5灵敏系数：Kr = I d / n sXIke = 1260/(1.5 X400) = 2.1因为K >1.2, 所以满足要求。2、2#组合开关KJZ-1600-8的保护整定：过载保护电流：I g.zd = EI ex=95.5+95.5+

21、79.5+79.5+79.5=429.5A,取 430A过载长延时整定倍数：ng > EIe / I ke=430/1600=0.27, 0.3速断保护电流：I s.zd = I eq+2ZI e=668.5+79.5+79.5+79.5+95.5=1002.5(A),取 1100 (A)速断短延时整定倍数：n s = (I eq+E I ex )/ I ke=1100/ 1600 =0.6875灵敏系数：K = Id / n s x I ke = 1260/(0.7 x 400) = 4.5因为K >1.2,所以满足要求。3 .泵站馈电开关KBZ-400开关过载保护电流：Ig.z

22、d = Zj I ex=95.5+54.3= 144.7A,取 144A过载长延时整定倍数：ng >=144/400=0.36速断保护电流：I s.zd = Ieq+2Z I e=764+54.3=818.3 (A),取 820 (A)速断短延时整定倍数:=(Ieq +2Z I ex )/ I ke=820/400=2.05灵敏系数：K = IX% = 1637/(2 X400) =2.05因为K >1.2,所以满足要求。4 .运输顺梢馈电开关KJZ5-400开关过载保护电流：I g.zd = EI ex= 130+54.3= 184.3(A),取 190 (A)过载长延时整定倍数：ng > Ele / I ke=190/400=0.475,取 0.5速断保护电流：I s.zd = I eq+E I e=910+13.4=923.4 (A),取 925(A)速断短延时整定倍数：n s = (I eq+E I ex )