综采工作面供电系统设计_百度文库

1、L1815综采工作面供电系统设计一、供电概况:L1815综采工作面走向长度1200m，工作面长度170m；供电方式拟定为：采用移动变电站供电，其中高压6KV电源引自+1050井下中央变电所高压开关柜，移动变电站设在运输顺槽内，随工作面的推进而移动。在胶带运输机侧敷设一条专供变电站移动的轨道，在开采初期将1#、2#、3#移动变电站、乳化液泵站、喷雾泵站等设备停放在距工作面200米处，4#移动变电站停放在+l067M车场。二、供电负荷统计：(L1815综采工作面供电负荷统计序号名    称型   号功率(KW台数合计(KW电压（V）使用地点1电牵引

2、采煤机MG300/690-W69019201140工作面2刮板输送机SGZ764/6302×31516301140工作面4转载机SZZ764/16016011601140机巷5破碎机PLM100011011101140机巷6带式输送机SSJ1000/16016023201140机巷7乳化液泵站BRW400/31.525025001140机巷8喷雾泵WPB160/6.345290660机巷9连续牵引车SQ-1200/1101101110660风巷10回柱绞车JH1414114660机巷13潜水泵 5.5316.5660风巷16潜水泵 5.5422660机巷17信号、

3、照明 428660机巷18煤电钻 1.211.2660机巷合计    2901   三、移动变电站选型计算1、综采工作面需用系数：     Kr0.4+0.6×Pmax/PN ；            Pmax机组最大一台电动机的额定功率；     PN参加计算的所有电动机的额定功率之和；2、移动变电站负荷计算：

4、60;    SPN·Kr/COS     COS功率因数，对综采工作面取COS0.7    S移动电站视在功率KVA     采煤机组：采煤机组移动变电站所带负荷为采煤机左、右截割部电动机300kw，一）、采煤机行走部电动机90kw，破碎机电动机160kw。PN2×30090110160960（kw）；Kr0.40.6×300/9600.586；S960×0.586/0.7803.7（kvA）； 

5、;        采煤机组选用一台1000kvA移动变电站。   二）、刮板机组：刮板机组移动变电站所带负荷为刮板机机头、机尾电动机315kw。PN2×315630（kw）；Kr0.40.6×315/6300.7；S630×0.7/0.7630（kvA）；       刮板机组选用一台630kvA移动变电站。三）、皮带机组：皮带机组移动变电站所带负荷为11.4w调度绞车2部； 37kw水泵1台；皮带160kw电动机2

6、台；喷雾泵电动机45kw2台；皮带7.5kw张紧绞车2部。     PN11.437160×245×27.5466（kw）；    Kr0.40.6×160/4660.61；    S466×0.61/0.7406（kvA）；     皮带机组选用一台500kvA移动变电站。   四）、乳化泵：乳化泵移动变电站所带负荷为250Kw乳化泵2台。       &

7、#160; PN250×2500KW    Kr0.40.6×250/5000.7；    Sbj500×0.7/0.7500（kvA）；     根据计算数据和实际情况，乳化泵机组选用一台630kvA移动变电站。二、电气设备电源、负荷电缆选型计算 因为电缆线路的电抗值与其电阻相比很小，可忽略不计，以下算均以忽略电缆电抗为准。四、高压电缆选型计算1、按经济电流密度选择导线截面AminIN/nJIN电缆通过的最大持续电流；n低压侧同时运行的电缆根数；J年运行

8、30005000小时的电缆电流经济密度取J2.25；2、按持续允许电流校验电缆截面：KIpIN；K不同环境温度下电缆载流量校正系数；Ip25时电缆允许载流量；INKfIe通过电缆的最大持续电流；      Kf负荷系数，取Kf0.853、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：IssI（3）3-1/2Ss/Uav3-1/2Uav/R      Iss, I（3）三相短路电流稳态值，A；Ss100MVA6kv电网额定短路容量；Uav电网平均电压，1140V1200V，660V690V；电缆最小截面：

9、Amin0.837 I（3）/C      C导线材料热稳定系数，铜芯橡皮绝缘电缆C145；0.837ti1/2短路电流假想作用时间继电保护动作时间（0.5S）断路器跳闸时间（0.2S）；一）、移动变电站电源线：初步确定移动变电站电源线采用UGSP-6000,3×50+1×16/3JS矿用双屏蔽橡套电缆，其25时的安全载流量Ip173A；1）按经济电流密度选择导线截面：AminIN/nJ（96.5×286.6）/(3×2.25      

10、0;          41.4mm250mm2所选电缆截面合适。2）按持续允许电流选择电缆截面：INKfIe           0.85×（187.5×2156.3×256.368.7100.5）/（6.3/1.2）             0.85

11、15;320/（6.3/0.69）           176.2（A）         1.09×173188.57176.2 按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：IssI（3）3-1/2Uav/R          6.3/(31/2×0.522×1.4=5.1（kA）Amin0.837 I（

12、3）/C           0.837×5100/145           29.4mm250mm2 所选电缆截面合适。五、低压电缆选型计算1、按持续允许电流选择电缆截面：KIpIN；K不同环境温度下电缆载流量校正系数；Ip25时电缆允许载流量；INKfIe通过电缆的最大持续电流；        Kf负荷系数，取K

13、fKr2、按允许电压损失校验电缆截面：线路电压损失：UPR/UNPR0L/UN31/2INRCOS ；P电缆输送的有功功率，kw；R0单位长度电缆的电阻，/km；L电缆长度，km；UN电网额定电压，kv；3、按所需电缆最小截面校验： AminKr·PN·L/( UNU  导线芯线电导率，铜芯线44.3m/(mm2 ；4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面： IssI（3）3-1/2Ss/Uav3-1/2Uav/R      Iss, I（3）三相短路电流稳态值，A；Ss100MVA6kv电网额

14、定短路容量；Uav电网平均电压，1140V1200V，660V690V；电缆最小截面：Amin0.837 I（3）/C      C导线材料热稳定系数，铜芯橡皮绝缘电缆C145；0.837ti1/2短路电流假想作用时间继电保护动作时间（0.5S）断路器跳闸时间（0.2S）；一）、采煤机组电源线： 1、按持续允许电流选择电缆截面：        根据现有情况初步确定采煤机电源线采用UPQ-1140,3×95+1×25矿用橡套电缆，其 25时的安全载流量Ip2

15、73A；    IN（187.556.369）×0.586            183.3A273A       所选电缆截面合适。  2、按允许电压损失校验电缆截面：P2×30090110800（kw）；      R00.195/km UPR0L/UN   

16、60;                800×0.195×0.20/1.2          26（V）60V3、按所需电缆最小截面校验：      AminKr·PN·L/( UNU 0.625×800×250/(1.2×44.3

17、5;26        90.4(mm295mm24、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     I（3）3-1/2Uav/R        3-1/2×1200/(0.195×0.2514.2(kA     Amin0.837 I（3）/C       0.837×14200/145

18、       82mm295mm2所选电缆截面合适。二）、采煤机负荷线：按右电机负荷选择电缆。1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定采煤机右电机负荷线采用UCPQ-1140,3×70+1×253×6矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip215A；IN0.586×187.5109A1.09×215234.35A109A所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：P30090390（kw）；      R00.293/k

19、m UPR0L/UN                390×0.293×0.26/1.2    24.8（V）60V3、按所需电缆最小截面校验：      AminKr·PN·L/( UNU   0.586×390×260/(1.2×44.3×24.8 

20、60;      45(mm270mm2  4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     I（3）3-1/2Uav/R         3-1/2×1200/(0.293×0.269.097(kA     Amin0.837 I（3）/C        0.837×

21、;9097/14552.5mm270mm2    所选电缆截面合适。三）、刮板机组电源线：1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定刮板机电源线采用UPQ-1140,3×95+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip273A；IN0.64×197×2252A1.13×273308.5A252A 2、按允许电压损失校验电缆截面：P2×315630（kw）；      R00.195/km UPR0L/UN  

22、60;      630×0.195×0.25/1.2         25.6（V）60V3、按所需电缆最小截面校验：      AminKr·PN·L/( UNU0.64×630×250/（1.2×44.3×32）        59.3(mm295mm2 

23、;4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     I（3）3-1/2Uav/R         3-1/2×1200/（0.195×0.25）14.2(kA     Amin0.837 I（3）/C        0.837×14200/14582mm295mm2所选电缆截面合适。四）、刮板机负荷线：1、按持续允许电流选择电缆截面：初

24、步确定刮板机负荷线采用UPQ-1140,3×70+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip215A；IN0.64×197126A1.09×215234.4A126A所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：P315（kw）；R00.293/kmUPR0L/UN315×0.293×0.26/1.2      19.95（V）60V3、按所需电缆最小截面校验：      AminKr·PN·L/

25、( UNU0.64×315×260/(1.2×44.3×19.95        48.3(mm270mm2 4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     I（3）3-1/2Uav/R        3-1/2×1200/(0.293×0.269.09(kA     Amin0.837 I（3）/C&#

26、160;       0.837×9090/14552.4mm270mm     所选电缆截面合适。五）、破碎机负荷线 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定破碎机负荷线采用UPQ-1140,3×50+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip173A；IN0.586×6940.3A1.09×173188.6A40.3A所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：P110（kw）；R00.416/km UPR0L

27、/UN       110×0.416×0.08/1.2       3.05（V）60V3、按所需电缆最小截面校验：      AminKr·PN·L/( UNU 0.625×110×80/(1.2×44.3×3.05        34.7(mm250mm2所选电缆

28、截面合适。六）、转载机负荷线： 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定转载机负荷线采用UPQ-1140,3×50+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip173A；IN0.586×99.758.6A1.09×173188.6A58.6A 所选电缆截面合适。  2、按允许电压损失校验电缆截面：P160（kw）；R00.416/km UPR0L/UN160×0.416×0.03/1.21.67（V）60V 3、按所需电缆最小截面校验：    

29、  AminKr·PN·L/( UNU0.64×160×30/(1.2×44.3×1.67        34.6(mm250mm2所选电缆截面合适。七）、皮带机组电源线： 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定皮带机组电源线采用U-1000,3×70+1×35矿用橡套电缆，其25时的安全载流量Ip215A；IN0.6×184110.4A1.09×215234.4A110.4A 所选电缆截面合适。

30、0;2.按允许电压损失校验电缆截面：IN227.8AR00.267/kmU31/2INRCOS31/2×227.8×0.267×0.8×0.750.4V60V3、按所需电缆最小截面校验：    AminKr·PN·L/( UNU       0.6×268×800/(1.2×44.3×50.4       44.8(mm270mm2 4、

31、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面 I（3）3-1/2Uav/R     3-1/2×1200/(0.267×0.83.3(kA     Amin0.837 I（3）/C    0.837×3300/14519mm270mm2所选电缆截面合适。 六、开关整定值计算 一）、开关整定计算  1、机巷25kw绞车QC8380N开关整定    绞车型号JD25  

32、 额定电流27.9A    采用熔体保护   根据式IreIqe /2.527.9×5÷2.555A,取Ire60A  机巷JD25绞车短路保护选用60A保险丝    Ire熔体的额定电流    Iqe电机启动电流（一般取额定电流的47倍）1.82.5电机启动时保证熔体不熔断的系数 2、机巷11.4kw绞车QC8380N开关整定 绞车型号JD11.4    额定电流13.7A 

33、   采用熔体保护 据式IreIqe /2.513.7×5÷227.4A,取Ire30A 机巷JD11.4绞车短路保护选用30A保险丝 3、胶带输送机QJZ300开关保护整定 胶带输送机电机型号YSB160,额定电流174.1A 因QJZ300开关保护采用电子插件，所以整定值应为    IdzIe174.1    取Igz170A 所以该开关整定值为170A 同上所述 4、采煤机左电机功率为300Kw，额定电流188

34、.7A，则采煤机控制开关QJZ315           动作电流整定值为Igz190A. 5、采煤机右电机开关所带负荷为截割电机300kw,油泵电机为90Kw, 所以右电机开关整定值Igz188.7+56.3=245A,取Igz=240A6、刮板机电机功率315Kw，额定电流192A，则刮板机控制开关QJZ300动作电流整定值为Idz190A.7、转载机电机功率为160Kw，额定电流为97.5A，则转载机控制开关QJZ315动作电流整定值为90A.8、破碎机电机功率为110

35、Kw，额定电流69A，则破碎机控制开关QJZ300动作电流整定值为70A；9、乳化泵电机功率为250Kw，额定电流147.6A，则乳化泵控制开关QJZ315动作电流整定值为150A；10、喷雾泵电机功率为45Kw，额定电流52A，则喷雾泵控开关BQD5200动作电流为55A。二）、馈电开关整定值    馈电开关的整定按照所带负荷的最大起动电流计算，以馈电最远端两相最小短路电流校验，最远端最小两相短路电流必须大于馈电整定值的1.5倍，以保证保护装置可靠动作。两相短路电流采用图表法计算，将实际使用电缆的截面长度换算为标准电缆截面为50mm2的电缆长度，低压不同截面的电

36、缆换算系数如下： 电缆截面/mm24610162535507095换算系数11.978.114.753.011.911.371.000.730.531、1号馈电开关整定值1号馈电开关所带负荷如图示IdzImqeIe   147.6×6147.61033.2A整定1号KBZ400馈电开关动作电流为1200A灵敏度校验由图看出，1号开关保护最末端为d1，d1点电缆换算长度为LH=(0.0040.0040.05×0.53+0.035×0.730.056根据式IdminUe（2LhZ）1140÷（2×0.056×

37、0.388）27614A KLIdminIdz      27614÷1200   231.5（合格）2、2号馈电开关整定值2号馈电开关所带负荷如图示IdzImqe192×61152A整定2号KBZ400馈电开关动作电流为1200A灵敏度校验由图看出，2号开关保护最末端为d2点，d2 点电缆换算长度为：LH=(0.0050.0060.060.2×0.53+0.25×0.730.3km根据式IdminUe（2LhZ）     &

38、#160;    1200÷（2×0.3×0.388）5154AKLIdminIdz   5154÷1200 4.31.5（合格）3、3号馈电开关整定 该开关所带负荷如图示 IdzImqeIe188.7×6691201.1A整定3号KBZ400馈电开关动作电流为1200A灵敏度校验由图看出，3号开关保护最末端为d3，d3点电缆换算长度为LH=（0.20.0080.01）×0.53+0.25×0.73=0.3km根据式IdminUe（2LhZ）&#

39、160;        1200÷（2×0.3×0.388）5154.6AKLIdminIdz   5154.6÷1200 4.31.5（合格）4、4号馈电开关整定该开关所带负荷如图示IdzImqe188.7×61132A整定4号KBZ400馈电开关动作电流为1200A灵敏度校验由图看出，4号馈电开关保护最末端为d4，d4点短路电流与d3点基本相同，则   4号馈电开关灵敏度符合要求。5、5号馈电开关整定 5号馈电所

40、带负荷如图所示：   IdzImqeIe1044.69.14.61058.3整定5号KBZ400馈电开关动作电流为1200A灵敏度校验由图看出，5号开关保护最末端为d5，D5 点电缆换算长度为：LH=（0.06+0.2+0.003）×0.73+（0.003+0.06）×3.01+0.004×11.7 =0.2+0.090.047=0.377根据式IdminUe（2LhZ）   690÷（2×0.377×0.388）   2358.6AKLIdminIdz 

41、  2358.6/1200 1.971.5（合格）6、7号馈电开关整定  7号馈电所带负荷如图所示：   IdzImqeIe          100.5×613.7616.7A整定7号KBZ400馈电开关动作电流为800A  校验：6号馈电保护末端为d7点，该点电缆换算长度为    LH(0.0040.16×0.73(0.0040.18×3.010.67Km

42、0;          最小两相短路电流为      IdminUe（2LhZ）         690÷（2×0.67×0.388）1327A     KLIdminId           

43、60; 1327÷800 1.6 1.5（合格）7、6号馈电开关整定   6号馈电所带负荷如图所示：6号馈电相对于7号馈电负荷增加不大，但6号馈电做为7号馈电的后备保护，其整定值必须大于5号馈电整定值的1.2倍，则整定值为800×1.2960A，则6号馈电整定值为1200A。    校验：6号馈电保护末端为d6点，该点电缆换算长度为    LH(0.10.0950.1350.10.10.003×0.730.39Km    最小两相短路电流为 &#

44、160;  IdminUe（2LhZ）       690÷（2×0.39×0.388）2279.9A KLIdminId      2279.9÷1200 1.91.5 （合格） 七、移动变电站低压馈电开关整定 1、1电站型号为KBSGZY500/6/0.69,所配低压馈电开关型号为BKD630,额定电流630A1电站所带负荷如图所示。1）短路整定 IdzImqe+Ie  &

45、#160;   211.5×6+27.9+174.1+6.4×21484A1号电站馈电开关做为6号馈电的后备保护，其整定值必须大于1号馈电整定值的1.2倍，则整定值电流为1200×1.21440AKdz1484÷6302.36      该电站采用电子脱扣器，整定系数K与额定电流成倍数关系，取Kdz3。 2）过载整定IgzIe   211.5+27.9+174.1+6.4×2426.3AKgzIgz/ Ie    4

46、26.3÷6300.68取   Kgz0.7 3）灵敏度校验该馈电作为6号馈电的后备保护，其保护最末端为d8点电缆换算长度为：Lh0.26×0.730.19KmIdminUe（2LhZ）690÷(2×0.19×0.388 4680AkLIdmin/Idz   4680÷(630×3 2.48>1.5 (合格 2、2号电站型号为KBSGZY500/6/1.2,所配低压馈电开关型号为BKD630,额定电流630A，2号电站所带负荷如图所示。 1）短路整定

47、IdzImqe+Ie    147.6×6+147.61033.2A则：KdzIdz/Ie           1033.2÷6301.64      取 Kdz2 2）过载整定IgzIe147.6+147.6295.2AKgzIgz/ Ie295.2÷6300.46取 Kgz0.5 3）灵敏度校验该馈电作为1号馈电的后备保护，其保护最末端为d9点电缆换算长度为：Lh0.05×0.530.