綜采工作面供電設(shè)計(jì)說明

1、2092綜采工作面供電設(shè)計(jì)（一）綜采工作面主要條件該工作面屬于9#煤層，平均煤層厚度 3m工作面長度240m,走向長度為1000m,平均傾角3-5丿度，采用一次采全高采煤工藝，可采最高煤層厚度3m,礦井井下高壓采用10KV供電，由中央變電所負(fù)責(zé)向該綜采工作面供電。變電所高壓設(shè)備采用PBG-315/10Y型高壓隔爆開關(guān)，中央變電所距綜采工作面皮帶機(jī)頭600m。（二）設(shè)備選用1、工作面設(shè)備采煤機(jī)選用三一重型裝備生產(chǎn)的 MG300/710-W型采煤機(jī)，其額定功率 710KW其中兩 臺(tái)截割主電動(dòng)機(jī)功率為 300KW,額定電壓為1140V;兩臺(tái)牽引電機(jī)功率為 45KW額定電壓為 380V;調(diào)高泵電機(jī)電壓

2、 1140V,功率20KW工作面刮板輸送機(jī)三一重型裝備制造的SGZ764/630型輸送機(jī)，機(jī)頭及機(jī)尾都采用額定功率為160/315KW的雙速電機(jī)，額定電壓為1140V。2、順槽設(shè)備1）破碎機(jī)：采用三一重型裝備制造的PLM-1000型破碎機(jī)，其額定功率 160KW額定電壓 1140V。2） 機(jī)：采用三一重型裝備制造的SZZ764/250型機(jī)。其額定功率250KW額定電壓1140V。3） 順槽帶式輸送機(jī)：采用兗州市華泰機(jī)械公司制造的DSJ100/63/2*75型輸送機(jī)（1部）， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率 2X 75 KW,4） 乳化液泵站：兩泵一箱，乳化液泵采用威順生產(chǎn)的BRW200/31.5型液泵，其額

3、定功 率200KW額定電壓1140V。5） 噴霧泵：采用威順生產(chǎn)的 BPW315/6.3型 （2臺(tái)），其額定功率75KW,額定電壓1140V。3、其它設(shè)備（三）工作面移動(dòng)變電站及配電點(diǎn)位置的確定工作面電源電壓為10kV,來自井下盤區(qū)變電所。根據(jù)用電設(shè)備的容量與布置，采用1140V電壓等級供電，照明及保護(hù)控制電壓采用127V。在臨時(shí)變電所處設(shè)置移動(dòng)變電站，為順槽皮帶機(jī)供電；在順槽皮帶巷每450米設(shè)置配電點(diǎn)，用以對工作面設(shè)備進(jìn)行供電。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動(dòng)變電站選擇1, 1號移動(dòng)變電站的選取號移動(dòng)變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)名稱型號功率（KW）電壓等級（V）采煤機(jī)MG300/710-WD7101140乳化泵BRW31

4、5/31.52001140可伸縮帶式輸送機(jī)DSJ100/63/2 X 752 X 751140共計(jì)10602,根據(jù)總的負(fù)荷計(jì)算視在功率S=c Kx Pn COS式中S 所計(jì)算負(fù)荷的視在功率KVAPn -參加計(jì)算的所有電氣設(shè)備的額定功率之和KWCOS -參加計(jì)算的電氣設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)Kx-需用系數(shù)按下式計(jì)算Kx=0.4+0.6Pn式中 Ps 參加計(jì)算中功率最大的電動(dòng)機(jī)功率KWPn 參加計(jì)算的所有電動(dòng)機(jī)功率之和KW710則 Kx=0.4+0.6=0.8011060綜采工作面COS取0.7 Kx 取0.80電力負(fù)荷總的視在功率：S=1060 0.80 =1211KVA0.7根據(jù)計(jì)算與實(shí)際情況，

5、選用KBSGZ 1250/ 10Y的移動(dòng)變電站一臺(tái)。2, 2號移動(dòng)變電站的選取二號移動(dòng)變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)名稱型號功率（KW）電壓等級（V）采面刮板輸送機(jī)SGZ76/ 6306301140機(jī)SZZ764/250/1252501140破碎機(jī)PLM10001601140共計(jì)10402,根據(jù)總的負(fù)荷計(jì)算視在功率S=m Kx PnCOS式中S 所計(jì)算負(fù)荷的視在功率KVAPn -參加計(jì)算的所有電氣設(shè)備的額定功率之和KWCOS -參加計(jì)算的電氣設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)Kx-需用系數(shù)按下式計(jì)算PsKx=0.4+0.6Pn式中 Ps 參加計(jì)算中功率最大的電動(dòng)機(jī)功率KWPn 參加計(jì)算的所有電動(dòng)機(jī)功率之和 KWn ,6

6、30則 Kx=0.4+0.6=0.761040綜采工作面COS取0.7 Kx 取0.76電力負(fù)荷總的視在功率：S=10400.76 =1129KVA0.7根據(jù)計(jì)算與實(shí)際情況，選用KBSGZ 1000/ 10Y的移動(dòng)變電站兩臺(tái)。2,移動(dòng)變電站高壓開關(guān)的選擇1 配電裝置額定電壓為 10KXA2 ，高壓配電裝置的額定電流應(yīng)大于變壓器的最大長時(shí)工作電流。3，變壓器的最大長時(shí)工作電流為額定電流。Ie=Se.3Ve1250* 10001.732*1000072.17A式中Se 變壓器額定容量 KVAVe-變壓器高壓側(cè)額定電壓KV根據(jù)計(jì)算兩臺(tái)移變都選擇KBG2315/10Y的高壓配電裝置兩臺(tái)移變的額定電流之

7、和為144.34A ,在中央變電所選擇 PBG-315/10Y的高壓配電裝置控制兩臺(tái)移變。（三）高壓電纜的截面選擇及校驗(yàn)按設(shè)計(jì)規(guī)定和礦用高壓電纜選型，初選MYPTJ型礦用10KV橡套、銅芯、雙屏蔽高壓電纜。移變高壓電纜截面選擇1），按長時(shí)允許電流選擇電纜截面,Pn Kx1000 2100*0.78*1000 八Iw= =136.5AQUeCOS1.732*10000*0.7式中Pn綜采面所有設(shè)備功率之和KWKx-需用系數(shù)，取加權(quán)平均數(shù)COS 參加計(jì)算的所有電力負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表50mm2為173A 136.5A2），按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)電纜截面A=160.7

8、mm 2J式中A電纜主芯截面J 經(jīng)濟(jì)電流密度 A / mm2 查表得2.25根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)50mm2電纜能夠滿足要求。3）按允許電壓損失校驗(yàn)U% =PLK=2.1 X 0.502 X 0.75=0.79 %V 7%式中U%高壓電纜線路中電壓損失百分?jǐn)?shù)K兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù)，10KV時(shí)，查表參考值 0.502 %P電纜輸送的有功功率，兆瓦L 電纜長度，KM7%-允許電壓損失百分?jǐn)?shù)按電壓損失校驗(yàn)，滿足要求4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面設(shè)井下中央變電所10KV母線上最大短路容量限制50MVA最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流 Sa 50 106| =2887AV3U 1.732 10000Am

9、i n=IJ亍= 2887辰5C - 3 93.415.5mm2v 50mn2式中ti 短路電流假想時(shí)間，即熱等效時(shí)間，取0.25SC電纜熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡套電纜取93.4熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面滿足要求綜上所計(jì)算的結(jié)果，50mm高壓電纜滿足供電要求（四）按長時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算選擇低壓電纜的截面1, 長負(fù)荷電流要求電纜的載流量要大于或者等于電纜長時(shí)負(fù)荷電流，電纜編號見供電 系統(tǒng)圖，采煤機(jī)電纜截面選擇Pn Kx1000710 1 1000 一 I嚴(yán)=449Aw 、3UeCOS 1 732 1140 0.8式中 Pn -采煤機(jī)上所有設(shè)備功率之和KWKx 需用系數(shù)，取1C0&-采煤機(jī)所有設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)

10、根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表95mn2載流量260A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性,需要用兩根 95mm向采煤機(jī)供電，260 + 260=520A449A,滿足要求2, 可伸縮帶式輸送機(jī)與乳化泵的電纜截面選擇Pn Kx1000350 1 1000門I= 211Aw *3UeCOS 1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm載流量215A211A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm2的橡套電纜滿足要求。,3，采面輸送機(jī)的電纜截面選擇, Pn Kx1000315 1 1000Iw=199A；3UeCOS 1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm載流量

11、215A 199A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm2的橡套電纜滿足要求。機(jī)頭機(jī)尾各選用一根70mm2的MVF電纜。4，機(jī)的電纜截面選擇Pn Kx1000250 1 1000“3UeCOS 1 732 1140 0.8158A根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表50mm載流量185A 158A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，50mm2的橡套電纜滿足要求。5,破碎機(jī)的電纜截面選擇Pn Kx1000160 1 1000Iw =1101A, 3UeCOS 1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表35mm載流量145A 101A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，35mm2的橡套電纜滿足要求。乳化泵的電纜截面

12、選擇PnKx1000=20011000126A；3UeCOS1 732 1140 0.8帶式輸送機(jī)的電纜截面選擇, Pn Kx1000150 1 1000 八w .=94A、3UeCOS 1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm載流量215A 199A,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm2的橡套電纜滿足要求。根據(jù)計(jì)算，初選電纜見下表電纜編號負(fù)荷名稱長時(shí)負(fù)荷電流長時(shí)負(fù)荷要求 的最小截面初選截面電纜長度L1采煤機(jī)配電449A952*95450mL2乳化泵，皮帶211A7070500mL3采面刮板機(jī)199A702*70450m250mL4機(jī)158A5050250mL5破碎機(jī)1

13、013535250m采煤機(jī)電纜選用 MCP-0.66/1.14-3*95+1*25+4*4 型電纜，其余都選用 MYP型礦用橡套屏蔽電 纜。五，按機(jī)械強(qiáng)度要求校驗(yàn)電纜截面機(jī)械強(qiáng)度要求采煤機(jī)電纜最小截面35-50mm2,采面輸送機(jī)電纜最小截面16-35mm2,均滿足要求。六，按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面允許電壓損失為:Uy=E2e-0.9U=1190-0.9 x 1190=164V系統(tǒng)中電壓損失為：164V 七，短路電流計(jì)算1,1號、2號移變低壓側(cè)出口端的短路電流Id1的計(jì)算。（1）系統(tǒng)阻抗變壓器二次側(cè)電壓 1200V,容量1250KVA,系統(tǒng)短路容量按 50MVA計(jì)算，則系統(tǒng)電 抗為：2晝（L2

14、KVL 0.0288Sdy50MVA（2）高壓電纜阻抗10KV高壓電纜 L1=0.7KM查表得 R0 0.588 /KmX0 0.078 /Km高壓電纜的電阻、電抗：Rg0.588 0.7 0.3906Xg 0.078 0.70.0546（3）變壓器的阻抗Pn.t 7400W查表得KBSGZY1250/10移動(dòng)變電站的 阻抗電壓Vs 4.5則移變的電阻、電抗:Rb1pv2s27400W (1.2KV)2(1250KVA)20.0068Xb1慕 0.04610.30960.00680.04618.33I dIXxXjK；UeXb1 0.02880.05460.04610.075698.33120

15、07821A2 R)2 ( X)22 2.01252 0.076592(4) 中央變電所控制綜采面的高壓開關(guān)的整定1、短路保護(hù)整定盤區(qū)變電所控制綜采面的高壓開關(guān)PBG-200/10Y型真空配電裝置是電子式高壓綜合保護(hù)器，其整定值按下式進(jìn)行選擇:n IQe Kx IeKbIge式中n 互感器二次側(cè)額定電流(5A)的倍數(shù);Ige高壓配電裝置額定電流,A。按上式計(jì)算出的整定值還應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn):Id(2)I (2)dnK b I ge式中I d(2)變壓器低壓側(cè)兩相短路電流值，A;I Z 高壓配電裝置過電流保護(hù)裝置的電流整定值,Kb 變壓器的變比;- 3 Y/ 接線變壓器的二次側(cè)兩相短路電流折算到一

16、次側(cè)時(shí)的系數(shù);1.5 保證過電流保護(hù)裝置可靠動(dòng)作的系數(shù)。(1)高壓開關(guān)的短路保護(hù)整定n IQe Kx Ie = 44960.800.66 00600)?Kblge8.33 200則開關(guān)的短路保護(hù)整定為高壓開關(guān)額定值的2倍，即2 X 200=400AKt I gn高壓開關(guān)過流保護(hù)的整定:1 0.8 0.66 21000.66 取 0.7 倍8.33 200過載整定為0.7 X 200=140A校驗(yàn)7821=2.3 1.5合格glge2 8.33 200過載整定為140A短路整定為280APBG-315/10Y型真空配電裝置為電子式過流反時(shí)限繼電保護(hù)裝置,按變壓器額定電流整定，則高壓過流保護(hù)整定為

17、1.0倍2,采煤機(jī)電機(jī)處的短路電流：95mm電纜的電阻 Ro=0.247 /Km Xo=0./Km1250KVA移 變的電阻 Ro=0.01Xo=0.0931d22. (0.01 0.247 0.45)2(0.0931 0.075 0.45)212002 0.17323464A3, 采面輸送機(jī)機(jī)尾電機(jī)處的短路電流:70mm電纜的電阻 Ro=0.346/Km 電抗 Xo=0.078 /Km1250KVA移 變的電阻 Ro=0.01Xo=0.0931I d22,0.01 0.346 0.45)2(0.0931 0.078 0.45)212002 0.23000A4, 機(jī)電機(jī)處的短路電流:70mm電

18、纜的電阻 Ro=0.416 電抗 Xo=0.081Km1250KVA移 變的電阻 Ro=0.01Xo=0.0931I d2Ue2,(0.01 0.416 0.25)2(0.0931 0.081 0.25)212002.0.0243870A4,破碎機(jī)電機(jī)處的短路電流：352電纜的電阻 Ro=0.683 Xo=0.084/Km1250KVA移 變的電阻 Ro=0.01Xo=0.0931d2Ue2,0.01 0.683 0.25)2(0.0931 0.084 0.25)212002 0.23000A5孚L化泵電機(jī)處的短路電流：502電纜的電阻 Ro=0.0.416 Xo=0./Km1250KVA 移

19、變的電阻 Ro=0.01Xo=0.09311 d22 (0.01 0.416 0.0.5)2(0.0931 0.081 0.0.5)212002 0.23000A6帶式輸送機(jī)電機(jī)處的短路電流：502電纜的電阻 Ro=0.0.416 Xo=0./Km1250KVA移 變的電阻 Ro=0.01Xo=0.09311 d22,0.01 0.416 0.0.5)2(0.0931 0.081 0.0.5)212002 0.23000A（十一）低壓開關(guān)的整定及校驗(yàn)對保護(hù)電纜干線的裝置按下式選擇I z A I Qe+Kx 刀 I e式中I z過流保護(hù)裝置的電流整定值，A;I Qe容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流

20、，A；刀I e其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A；Kx需用系數(shù)，取0.51按上式選擇出的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)， 應(yīng)符 合下式的要求:(2)1.5式中I Z過流保護(hù)裝置的電流整定值，A;I d（刀一被保護(hù)電纜干線或支線距變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值，A;1.5 保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)。電磁起動(dòng)器中電子保護(hù)器的過流整定值，按下式選擇式中I Z電子保護(hù)器的過流整定值，取電動(dòng)機(jī)額定電流近似值，A;I e 電動(dòng)機(jī)的額定電流，A；按上式選擇出的整定值，也應(yīng)以兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)， 應(yīng)符 合下式的要求:8I1.2式中I z含義同上；Id(2)含義同上;8I z電子保護(hù)器短路保護(hù)動(dòng)作值;1.2 保

21、護(hù)裝置的可靠系數(shù)。1.1 #移動(dòng)變電站的低壓保護(hù)箱:該移變?yōu)?KBSGZY-1250/1C型，低壓側(cè)配用 BXB-1250/1140(660)Y 礦用隔爆型移動(dòng)變電站用低壓保護(hù)箱，安裝在移動(dòng)變電站的低壓側(cè)， 能對低壓側(cè)的各種故障進(jìn)行監(jiān)測，并能將故障斷電信號傳遞給移動(dòng)變 電站用高壓真空開關(guān)，對低壓供電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)漏電、漏電閉鎖、過壓、 欠壓、短路、過載等保護(hù)。(1) 過壓保護(hù)Ug=115% 1200=1380V(2) 欠壓保護(hù)Uq=75% 1200=900V(3) 斷相保護(hù)處于“開啟”狀態(tài)(4) 漏電保護(hù)單相漏電動(dòng)作電阻整定值為：20k單相漏電閉鎖動(dòng)作電阻整定值為：40k(5) 過載保護(hù)lz二藝

22、le=110+69+450=629A貝卩n取0.5(6) 短路保護(hù)lz I Qe+KX刀 Ie=185X 5+0.838 x( 110+69+265)=1297A貝S n取1靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：I di76396.1 1.21250滿足靈敏度要求2.2#移動(dòng)變壓器的保護(hù)箱:該移變?yōu)?KBSGZY-1000/1C型，低壓側(cè)配用 BXB-1000/1140(660)Y礦用隔爆型移動(dòng)變電站用低壓保護(hù)箱。(1) 過壓保護(hù)Ug=115% 1200=1380V(2) 欠壓保護(hù)Uq=75% 1200=900V(3) 斷相保護(hù)處于“開啟”狀態(tài)(4) 漏電保護(hù)單相漏電動(dòng)作電阻整定值為：20k單相漏電閉鎖動(dòng)作電阻整定

23、值為：40k(5) 過載保護(hù)I z二藝 I e=2X 66.1+2 X 15=162A貝U n取0.2(6) 短路保護(hù)Iz I Qe+Kx刀 Ie=2X 66.1 X 6=793A靈敏度系數(shù)校驗(yàn):主 4103Iz 8005.1 1.2滿足靈敏度要求14. 1號開關(guān)QJZ-1600-8的保護(hù)整定:(1) A、B兩路開關(guān)的整定：A、B兩路用于采煤機(jī)組的控制，負(fù)荷電纜可用一路也可用兩路，A B兩路開關(guān)的保護(hù)定值選用一致。a.過載保護(hù)：機(jī)組的各電機(jī)額定電流之和為 445A,選擇I z=0.9 I e=400A則n 取 0.7b.短路保護(hù):機(jī)組最大電機(jī)為截割電機(jī)2X 300KW其啟動(dòng)電流按額定電流的5倍

24、，則為1850A取n=3靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：滿足靈敏度要求仏 3464 1.9 1. 5Iz1805C.漏電、斷相、欠/過壓保護(hù)保持出廠值不變2號開關(guān)QJZ-1600-6的保護(hù)整定：(2) A、B兩路開關(guān)的整定：A 、B兩路開關(guān)，分別控制采面輸送機(jī)電機(jī)315/ 160KW勺高、 低速a. 過載保護(hù)：A路開關(guān)：電機(jī)額定電流I zc=|e1 = 199A貝卩n取0.3B路開關(guān)：電機(jī)額定電流I zd=Ie2=99A貝y n取0.2b. 短路保護(hù)：A路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的 6倍I zc=6X199=1194A貝S n取2B路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的 6倍I zd=6X99=594A貝卩n取1.2靈敏度系數(shù)

25、校驗(yàn)：d2300011942.5 1. 5滿足靈敏度要求(1) C路開關(guān)的整定:C路控制破碎機(jī)電機(jī)Pe=160kW I z=Ie=101A則過載保護(hù)n取0.2 短路保護(hù)取電機(jī)額定電流的6倍I z=6X 10仁606A貝卩n取1.4靈敏度系數(shù)校驗(yàn):30004.9 1.26 101滿足靈敏度要求(1) D、E兩路開關(guān)的整定：D E兩路開關(guān)，分別控制機(jī)電機(jī) 250/125KW勺高、低速a. 過載保護(hù)：D路開關(guān)：電機(jī)額定電流I zf=le1=158A貝卩n取0.5E路開關(guān)：電機(jī)額定電流I zd=Ie2=80A貝y n取0.2b.短路保護(hù):D路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的 6倍I zc=6X 158=948A

26、 貝卩n取4E路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的 6倍I Zd=6X 80=480A 貝S n取2T： 3870 41 5滿足靈敏度要求靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：3號開關(guān)QJZ1-800-4的保護(hù)整定:A路控制1號乳化泵電機(jī)B路控制1號乳化泵電機(jī)Fe=200kW I z=Ie=126A則過載保護(hù)n取0.2短路保護(hù)取電機(jī)額定電流的6倍I z=6X 126=756A貝U n取1.4靈敏度系數(shù)校驗(yàn):d46130006 1263.9 1.5滿足靈敏度要求C路控制帶式輸送機(jī)機(jī)Fe=150kW I z=Ie=94A則過載保護(hù)n取0.2短路保護(hù)取電機(jī)額定電流的6倍I z=6X 94=564A則n取1.4靈敏度系數(shù)校驗(yàn):d46I30006 945.3 1.5滿足靈敏度要求3-5A，副邊為16.照明信號綜合保護(hù)裝置的整定值，