采煤工作面供電設(shè)計

1、.22101綜采工作面設(shè)備選型及供電設(shè)計供電設(shè)計概述一、工作面原始資料及設(shè)備選型：1、22101工作面為緩傾斜煤層，煤層平均厚為5.7米，煤質(zhì)松軟，高瓦斯。工作面長度為120米，采區(qū)一翼的走向長為270米。2、此工作面為綜采工作面，用后退式采煤方法?；夭捎每烧{(diào)高的MG160/380WD型雙滾筒機電牽引采煤機，支架采用低位放頂煤型號為ZGT440017.527過渡架和ZFS31001626中間架，工作循環(huán)為兩班生產(chǎn)，一班檢修。3、工作面采用SGZ630220刮板運輸機一部與采煤機配套，一部SGZ630150刮板運輸機與放頂煤支架配套。進風(fēng)順槽配有SZB764132型轉(zhuǎn)載機、PC110破碎機、SS

2、J1000125型伸縮帶式運輸機。一部JH214型回柱車用于拉轉(zhuǎn)載機和伸縮皮帶?；仫L(fēng)設(shè)有液壓泵站，配有JD11.4、JD25型調(diào)度絞車用于運輸設(shè)備和材料，一部JH214型回柱車用于回收金屬棚腿。二、工作面供電系統(tǒng)簡述及供電方式：1、6KV高壓系統(tǒng)由高壓防爆配電箱、高壓雙屏蔽軟電纜、高壓電纜連接器和移動變電站等組成。低壓1140V及660V由低壓饋電開關(guān)（設(shè)有漏電、過流、短路、過壓、欠壓保護裝置），經(jīng)過屏蔽電纜接至真空起動器，通過屏蔽電纜饋電給各用電設(shè)備。2、井底中央配電室配出電壓6KV至采區(qū)液壓絞車房配電室，一回路高壓供電至移動變電站。（工作面負荷大，為了減少電壓損失，由移動變電站供電）。主要

3、用電設(shè)備：機組、前工作溜、轉(zhuǎn)載機、破碎機，采用1140V供電電壓。后工作溜、乳化泵、皮帶機、回柱車、調(diào)度絞車，采用660V供電電壓。煤電鉆和照明、信號采用127V供電。3、移動變電站所帶負荷采用干線式和輻射式混合供電。4、采用兩臺移動變電站，一臺為6000V1140V（供采煤機組和前刮板運輸機、破碎機、轉(zhuǎn)載機），一臺為6000V660V（供其余負荷）。移動變電站在進風(fēng)口布置，距進風(fēng)口500米。工作面負荷統(tǒng)計負荷名稱電動機額定容量KW工作電動機臺數(shù)設(shè)備總?cè)萘縆W額定電壓V額定功率因數(shù)COS需用系數(shù)KXMG160/380-WD型采煤機38013801140綜采工作面的功率因數(shù)為0.7根據(jù)KX0.4

4、0.6PSPNSGB220型刮板運輸機11011101140SGB150型刮板運輸機75175660SZB764132型轉(zhuǎn)載C110型破碎機11011101140SSJ1000125皮帶機1251125660WRB20031.5乳化泵1251125660JH14回柱車18.5237660JD25調(diào)度絞車25250660JD11.4調(diào)度絞車11.4557660合計1146.8三、變壓器容量選擇1、供采煤機、前刮板運輸機、破碎機、轉(zhuǎn)載機（電壓為6000V1140V）干變的確定：即用公式：SBKXPCOS需用系數(shù)按下式確定： KX0.40.6PSPN=0.4+0.63807

5、32=0.71(供工作面電機臺數(shù)為兩臺時，也可以電動機額定電流及額定電流和計算，不考慮需用系數(shù))SBKXPCOS=7320.710.7=742KVA2、供其它負荷變壓器容量的確定：（6000V/660V）KX0.40.6PSPN=0.4+0.6125414.8=0.58SBK XPCOS=414.80.580.7=344KVA根據(jù)變壓器的計算容量，按SBSB選擇變壓器。 電壓為6000V1140V的移動變電站，計算容量為742KVA，選擇800KVA的干變。 電壓為6000V660V的移動變電站，計算容量為344KVA，選擇500KVA的干變。四、采區(qū)高壓電纜的選擇1、高壓電纜確定遵循的原則：

6、、供移動變電站的高壓電纜選用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。、電纜的長度按LS=KL計算： L巷道實際長度。 K增長系數(shù)。 橡膠K=1.1 鎧裝K=1.052、高壓電纜截面的選擇：、供6000V1140V干變高壓電纜的選擇：、按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：根據(jù)公式：S=IJ（兩臺設(shè)備不考慮需用系數(shù)）綜采工作面?。?0025小時=3000小時。J取2.25I= KXP3UCOS=7321031.73260000.7=100AS=IJ=1002.25=452選用502電纜一根。、按持續(xù)允許電流校驗電纜截面：KIPI KIP =173AI=100A K取1.0、按電壓損失校驗截面：液壓絞車房配電室至移動變電站：根

7、據(jù)公式U1=KPL=1.8820.7320.22=0.275電纜長度L=2001.1=220M=0.22KM井底中央配電室至液壓絞車房配電室：U2=KLP=0.7970.7321.16=0.677地面配電室至井底中央配電室：U3= KLP=0.5660.7320.6=0.249移動變電站高壓回路的電壓降為：U=U1+U2+U3=1.2017 合格、供6000V660V干變高壓電纜的選擇：、按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：根據(jù)公式：S=IJ（兩臺設(shè)備不考慮需用系數(shù)）J取2.25I= KXP3UCOS=4150.581.73260000.7=33AS=IJ=332.25=152選用352電纜一根。、按

8、持續(xù)允許電流校驗電纜截面：KIPI KIP =135AI=33A K取1.0、按電壓損失校驗截面：液壓絞車房配電室至移動變電站：根據(jù)公式U1=KPL=1.8820.4150.22=0.171電纜長度L=2001.1=220M=0.22KM井底中央配電室至液壓絞車房配電室：U2=KLP=0.7970.4151.16=0.383地面配電室至井底中央配電室：U3= KLP=0.5660.4150.6=0.141移動變電站高壓回路的電壓降為：U=U1+U2+U3=0.6957 合格按電纜短路時的熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面：S ZXI（3）1CI（3）最大三相短路電流。安1短路電流的假想作用時間。秒C熱穩(wěn)定

9、系數(shù)。五、采區(qū)低壓電纜選型1、低壓電纜確定遵循的原則：、鎧裝電纜按所經(jīng)路徑長度1.05計算。、橡套電纜按所經(jīng)路徑長度1.10計算。、半固定設(shè)備的電動機至就地控制開關(guān)的電纜長度一般取510米。、從起動器到電動機的電纜一律采用橡套電纜。1140V設(shè)備必須用帶有分相屏蔽的橡膠屏蔽電纜。、固定設(shè)備一般應(yīng)用鎧裝電纜，也可用橡套或銅芯塑料電纜。半固定設(shè)備一般應(yīng)用軟電纜。、采區(qū)低壓電纜嚴禁采用鋁芯電纜。2、低壓電纜截面的選擇：、機組電纜截面的選擇（支線）：I=I=0.67380=255AKIPI機組電纜截面選用：MYP11403952，長期允許載流量為285A。、工作溜電纜截面的選擇（支線）：I=I=0.6

10、7110=74AKIPI工作溜電纜截面選用：MYP11403252，長期允許載流量為113A。、工作后溜和伸縮帶式運輸機電纜截面選擇（支線）：I=I=1.15125=144AKIPI工作后溜和伸縮帶式運輸機電纜截面選用：MYP6603502，長期允許載流量為173A。、乳化泵電纜截面選擇(支線)：I=I=1.15125=144AKIPI乳化泵電纜截面選用：MYP6603502，長期允許載流量為173A。、轉(zhuǎn)載機電纜截面選擇(支線)：I=I=0.67110=74AKIPI轉(zhuǎn)載機電纜截面選用：MYP11403252，長期允許載流量為113A。、破碎機電纜截面選擇(支線)：I=I=0.67132=8

11、9AKIPI破碎機電纜截面選用：MYP11403252，長期允許載流量為113A。3、低壓電纜截面的選擇(干線：從6000V1140V干變供進風(fēng)饋出)、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面;KIPI= II= I=0.71380103311400.7=195A根據(jù)計算結(jié)果選用：MYP11403952電纜，長期允許載流量為285AKIP=285AI=195A （合格）、按電壓損失校驗電纜截面：U=UB+U1+U2、變壓器的UB電壓損失：UB =(UZ)2(U)2U=100PS=1003.6800=0.45UX=(4)2-(0.45)2=4UB=(UCOS+UXS)SS =(0.450.7+40.72)74

12、2800=3.095、機組電纜(支線)的電壓損失：電纜截面為952，COS=0.85 得：K=0.041(查綜采管理手冊)。U2=KPL=0.0413800.15=2.34干線電纜的電壓損失(6000V1140V干變供機組)：電纜截面為952，COS=0.7 得：K=0.024(查綜采管理手冊)。U1=KPL=0.0242000.35=1.68U為正常運行時機組電動機允許的電壓降，一般為10U1=(10+4.5)3.0952.34=9.065干線損失U1=7.129.065 （合格）、按起動條件校驗截面電纜：（簡略）4、低壓電纜截面的選擇(干線：從6000V660V干變饋出供回風(fēng)電源)、按持續(xù)

13、允許電流選擇電纜截面;KIPI= II= I=0.5820010336600.7=145A根據(jù)計算結(jié)果選用：MYP6603702電纜，長期允許載流量為215AKIP=215AI=145A （合格）、按電壓損失校驗電纜截面：U=UB+U1+U2、變壓器UB的電壓損失：同前例：UB=2.74、伸縮皮帶電纜(支線)的電壓損失：電纜截面為502，COS=0.85 得：K=0.041(查綜采管理手冊)。U2=KPL=0.0411250.04=0.205干線電纜的電壓損失：電纜截面為702，COS=0.7 得：K=0.091(查綜采管理手冊)。U1=KPL=0.0912000.5=9.1U為正常運行時機組

14、電動機允許的電壓降，一般為10U1=(10+4.5)2.742.205=11.56干線損失U1=9.111.56 （合格）5、低壓電纜截面的選擇(干線：從6000V660V干變饋出供進風(fēng)電源)、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面;KIPI= II= I=0.5821510336600.7=156A根據(jù)計算結(jié)果選用：MYP6603702電纜，長期允許載流量為215AKIP=215AI=156A （合格）、按電壓損失校驗電纜截面：計算同上：干線電壓損失U1=10.5811.56 （合格）六、短路電流計算1、供電系統(tǒng)圖附后2、二次電壓為1140V系統(tǒng)：在考慮系統(tǒng)電抗和高壓電纜阻抗的條件下，進行短路電流計算。

15、、計算短路回路中每相的電阻和電抗值：、系統(tǒng)電抗值：XS=U2SK=1.142200=0.007歐、高壓電纜的阻抗值:R=R0LK2=0.6120.221.18(6.31.14)2=0.005歐(換算至65)X=X0LK2=0.080.22(6.31.14)2=0.0006歐、變壓器的電阻和電抗值：RTr=PUN2SN2=36001.1428002=0.015歐XTr=10UXUN2SNTr=103.91.142800=0.0007歐、低壓電纜每相的電阻和電抗值：干線電纜：R1=0.1910.351.18=0.079歐X1=0.06020.35=0.02歐支線電纜R2=0.380.151.18=

16、0.067歐X2=0.0810.15=0.012歐對于K1點：R=R+ RTr=0.015+0.005=0.02歐X=X+ XS+ XTr=0.0006+0.007+0.0007=0.008歐對于K2點：R=R+ RTr+R1+R2=0.005+0.015+0.079+0.067=0.17歐X=X+ XS+ XTr+X1+X2=0.0006+0.007+0.0007+0.02+0.008=0.018歐、計算短路電流：K1點：、兩相短路電流值：IK(2)=U2(R)2+(X)2=114020.022+0.0082=25909A、三相短路電流值：IK(3)=1.15IK(2)=29795AK2點：

17、、兩相短路電流值：IK(2)=U2(R)2+(X)2=114020.172+0.0182=11400A、三相短路電流值：IK(3)=1.15IK(2)=13110A二次電壓為660V系統(tǒng)：同1140V系統(tǒng)：計算短路電流：K1點：、兩相短路電流值：IK(2)=U2(R)2+(X)2=66020.022+0.0082=15000A、三相短路電流值：IK(3)=1.15IK(2)=17250AK2點：、兩相短路電流值：IK(2)=U2(R)2+(X)2=66020.172+0.0182=6600A、三相短路電流值：IK(3)=1.15IK(2)=7590A七、電氣設(shè)備選擇1、高壓配電裝置電氣參數(shù)選擇

18、：、按工作電壓選擇：UZgUX、按工作電流選擇：II、按短路條件校驗：SS或II、按動穩(wěn)定校驗：Igfich 或 IgfIch根據(jù)以上參數(shù)，故選擇型號為BGP6Z300A的高爆開關(guān)一臺，控制6000V1140V干變。另選取型號為BGP6Z200A的高爆開關(guān)一臺，控制6000V660V干變。2、變壓器的選擇：由于工作面設(shè)備功率大，再考慮到電纜的允許載流量，電源線路的電壓降。一路電源不能承載全部負荷，故選擇三路電源，兩臺變壓器。一臺輸出1140V電源，供機組、工作溜、破碎機、轉(zhuǎn)載機。一臺輸出660V電源分兩路，一路供進風(fēng)，一路供回風(fēng)。變壓器容量、型號選擇：KSGBY8006和KSGBY5006各一

19、臺。3、低壓電氣設(shè)備選擇：低壓電氣設(shè)備選擇，同高壓配電裝置相同。低壓開關(guān)按極限分斷電流選擇合格后，一般不在校驗動、熱穩(wěn)定?？傞_關(guān)選用：KBZ4001140 KBZ400660真空起動器選用：QBZ型、QJZ型，根據(jù)電壓等級和負荷的最大負荷電流，分別選取開關(guān)容量。要求所有開關(guān)都具備：過載、短路、漏電、過壓、失壓保護功能。八、采區(qū)保護裝置的整定計算1、高壓配電裝置的整定計算:(保護6000V1140V干變)、過流整定：IQ1.21.4(INSt+I)KTrKi =1.3(1520+110+132+110)(5.33005)=5.9A6000V1140V休時，KTr=5.3靈敏度校驗：KS= IK(2)KTrKiIQ1.5 =259091876=131.5 合格2、低壓饋電開關(guān)的整定計算：(保護機組、工作溜)、過流整定：Iq=IQ+IQ=1520+(132+132+110+110)=1872A、靈敏度校驗：KS=259091872=13.91.5 合格3、真空起動器的整定計算：、機組過流整定值：IqINSt =3800.676=152