16122-1综采供电系统设计.doc

1890煤矿16122-1工作面供电方案一、 供电：16122-1综采工作面电源取自+1682中央变电所供电系统，两路高压电缆输送到16122-1综采工作面回风巷设备列车处，经移动变电站变压后供给用电设备。二、井下供配电1、702的高压电缆路线：中央变电所主副井联络巷（去主井时电缆在右手侧）6#排水下山（向16122运输巷走时右手侧）原6#集中运输下山（向上走时右手侧）16122回风巷（电缆悬挂在6122回风巷上帮）16122-1回风巷2、302的高压电缆路线：中央变电所主副井联络巷（去主井时电缆在右手侧）6#排水下山（向16122运输巷走时右手侧）原6#集中运输下山（向上走时右手侧）16122回风巷（电缆悬挂在6122回风巷上帮）16122-1回风巷三、井下动力配电（16122-1综采工作面综采面）综采工作面选用KBSGZY-1600型移动变电站1台、 KBSGZY-1250型移动变电站1台，共2台;选用组合开关 QJZ1-1200/1140-6一台,2-一台组合开关KBZ2-315/3300（1140）一台，组合开关QJZ1-1200/1140-6一台。四、电力负荷1、16122-1综采工作面用电负荷计算名称功率（Kw）数量名称功率（KW）数量采煤机9201转载机1101乳化液泵站1601照明4.21喷雾泵451破碎机1101刮板输送机800(实际用400)1深孔钻机111瓦斯抽放钻机111合计1771.2总负荷为1771.2KW,采煤机和刮板机共用移变所（1600kvA）带总负荷1320kw（920+400）。另外一个变电站供负荷(1250 kvA)为451.2kw。2、移动变电站验算1）采煤机和刮板机共用移变变压器容量计算： Sb=1320*0.67/0.68=1300.58 kVA式中：采煤机和破碎机、喷雾泵、乳化液泵共用移变所带总负荷1235kw KX共用工作系数0.67 COSdg加权平均功率因数0.68根据工作面用电容量计算：Sb=1300.58 kVA，由于采煤机截割电机电机功率大起动电流较大，故选用KBSGZY1600/6防爆移动变电站是合理的。KBSGZY1600/6移动变电站技术性能：额定容量：1600KVA，额定电压：初级6KV，次级1200V，高压分接头：额定6KV4%、5.5KV4%、5.7KV8%。2）刮板机、转载机、破碎机、照明移动变电站变压器容量计算： Sb=451.2kw *0.67/0.68=444.56kVA式中：P刮板机、转载机、破碎机、照明（移动变电站所供设备功率之和444.56kVA KX共用工作系数0.67 COSdg加权平均功率因数0.68根据工作面用电容量计算：Sb=444.56kVA，由于刮板机电机功率大起动电流较大，故选用KBSGZY1250/6防爆移动变电站是合理的。KBSGZY1250/6移动变电站技术性能：额定容量：1250KVA，额定电压：初级6KV，次级1200V，高压分接头：额定6KV4%、5.5KV4%、5.7KV8%。五、电缆截面的选择井下电缆全部采用阻燃性橡套铜芯电缆，移动变电站电源进线选用矿用橡套双屏蔽电缆，采区低压电缆选用阻燃性橡套软电缆。本矿井井下电压等级高压6000V、1140V电压，井下信号及照明127 V电压。根据实际情况选择电缆截面应满足下列条件：a、电缆的正常工作负荷电流应等于或小于电缆长期允许持续电流；b、对距移动变电站最远，容量最大的电动机（如采煤机、工作面运输机等）起动时，应保证电动机在重载下起动。如采掘机械无实际最小起动力矩数据时，可按电动机起动时的端电压不低于额定电压的75%校验；c、正常运行时，电动机的端电压应不低于额定电压的7%10%。由于采区的用电设备一般属于间歇性负荷，允许在正常运行时电压降可略低一些，一般电缆截面取决于起动情况；d、电缆末端的最小二相短路电流应大于馈电开关整定电流值的1.5倍。1、6KV高压电缆的选择1.1采煤机和刮板机共用移变所带总负荷1320kw移动变电站高压一次侧工作电流计算：Ig=P*/（1.732*V cos）=1320/（1.732*6*0.68）186.79A根据实际工作电流Ig=174.05A，考虑高压供电距离2600m，有一定的电压损失及电缆强度，高压安全可靠的要求和煤矿安全规程第四百六十七条条规定，移动变电站电缆必须采用监视型屏蔽橡套电缆，选用6000V高压监视型屏蔽橡套电缆。根据高压电缆选型规定：电缆允许载流量大于或等于通过电缆的最大持续工作电流及公司现有的电缆，MYPT-3/6 3*70+3*35/3电缆的允许载流量为210A，所以高压电缆选择型号规格为MYPT-3/6 3*70+3*35/3. 截面：70mm2 1.2电压损失允许压降：V=6000-6000*0.95=300V实际电压损失：VL=*=1320*2.6（0.588*0.588+0.078*0.078)/6 286.09V式中：L高压电缆的实际长度 2600m Ro每公里电缆的电阻 0.588欧姆/Km Xo每公里电缆的电抗 0.078欧姆/Km经计算实际电压损失VL =286.09V，在允许压降V=300V范围内，选用MYPT-3/6 3*70+3*35/3型屏蔽高压电缆是合理的。2.1转载机、破碎机、喷雾泵、深孔钻机、 照明移动变电站所供设备功率之和451.2kw移动变电站高压一次侧工作电流计算：Ig=P*/（1.732*V cos）=451.2kw */（1.732*6*0.68）63.8A根据实际工作电流Ig=63.8A考虑高压供电距离2600m，有一定的电压损失及电缆强度，高压安全可靠的要求和煤矿安全规程第四百六十七条条规定，移动变电站电缆必须采用监视型屏蔽橡套电缆，选用6000V高压监视型屏蔽橡套电缆。根据高压电缆选型规定：电缆允许载流量大于或等于通过电缆的最大持续工作电流及公司现有的电缆，MYPT-3/6 3*35+3*16/3电缆的允许载流量为110A，所以高压电缆选择型号规格为MYPT-3/6 3*35+3*16/3. 截面：35mm22.2电压损失允许压降：V=6000-6000*0.95=300V实际电压损失：VL=*= 63.8*2.6*（0.588*0.588+0.078*0.078)101.98V式中：L高压电缆的实际长度 2600m Ro每公里电缆的电阻 R0=0.612/KM Xo每公里电缆的电抗 X0=0.064/KM经计算实际电压损失VL =101.98V，在允许压降V=300V范围内，选电缆选择型号规格为MYPT-3/6 3*35+3*16/3 型屏蔽高压电缆是合理的。2、电动机负荷电缆选择 根据电动机的正常工作负荷电流应等于或小于电缆允许持续电流的原则，来选择各电气设备的供电电缆。1)采煤机功率：918.5KW（2*50 KW +2*400 KW+18.5）工作电流计算：Ig=400/1.732*1.14*0.85238.3A式中：V1电网额定电压1140V 95 mm2 电缆的长期连续负荷载流量280 A大于工作电流238.3A所以选择MCP 395+125+64采煤机专用电缆，电压等级1140V/660V。2）刮板输送机功率：2*400KW工作电流计算：Ig=400/1.732*1.14*0.85238.3A式中：V1电网额定电压1140V 95 mm2 电缆的长期连续负荷载流量280 A大于工作电流238.3A所以选择MYP 395+125电缆，电压等级1140V/660V。3）乳化液泵功率：160KW工作电流计算：Ig=160/1.732*0.66*0.85164.6A式中：V1电网额定电压0.66KV70 mm2 电缆的长期连续负荷载流量（表12-2-17）218 A大于工作电流164.6A起动瞬间电流大，所以选择MY-1.14/660 370+125电缆，电压等级1140V/660V4）转载机及破碎机功率：110KW工作电流计算：Ig=110/1.732*0.66*0.85113.2 A式中：V1电网额定电压0.66KV70 mm2 电缆的长期连续负荷载流量（表12-2-17）200大于工作电流113.2 A起动瞬间电流大，所以选择MY-0.66 /1.14 370+125电缆，电压等级1140v/660V。5）喷雾泵功率：45KW工作电流计算：Ig=45/1.732/1.14/0.8550.4 A式中：V1电网额定电压0.66KV70 mm2 电缆的长期连续负荷载流量（表12-2-17）210 A大于工作电流50.4 A所以选择MY-1140/600 370+125电缆，电压等级1140V/660V。七、短路电流计算：1）综采工作面采煤机变压器二次电压为1140V，容量为1600KVA，系统短路容量按50MVA计算，得系统电抗XX=1140（15%） 2/50MVA= 0.0286 6KV电缆长度为2.6KM， MY 70mm2 查表13-1-2得R0=0.306/KM X0=0.061/KM 高压电缆的电抗和电阻：Rg=0.3062.6=0.7956 Xg=0.0612.6=0.1586KBSGZY-1600/6变压器的电抗和电阻查表13-1-6得：Rb=0.0101 Xb=0.0931（按KBSGZY-1250/6）算R=Rg（Ue /U1 ）2+Rb=0.7956(1140/6000) +0.0101=0.7956*0.036+0.0101=0.02864+0.0101=0.0387X= Xg（Ue /U1 ）2+Xb+XX =0.1586(1140/6000) 2+0.0931+0.0286 =0.005709+0.0931+0.0286=0.1274Id1=Ue/2=4285.7A2)变压器二次电压为1140V，容量为1250KVA，系统短路容量按50MVA计算，得系统电抗XX=1140（15%） 2/50MVA= 0.0286 6KV电缆长度为2.6KM， MY 70mm2 查表13-1-2得R0=0.306/KM X0=0.061/KM 高压电缆的电抗和电阻：Rg=0.3062.6=0.7956 Xg=0.0612.6=0.1586KBSGZY-1250/6变压器的电抗和电阻查表13-1-6得：Rb=0.0101 Xb=0.0931R=Rg（Ue /U1 ）2+Rb=0.7956(1140/6000) 2+0.0101=0.7956*0.036+0.0101=0.02864+0.0101=0.0387X= Xg（Ue /U1 ）2+Xb+XX =0.1586(1140/6000) 2+0.0931+0.0286 =0.005709+0.0931+0.0286=0.1274Id1=Ue/2=4285.7A3）采煤机400KW电机 520KW电机短路电流计算 电缆截面：MY 95mm2L=0.050.25=0.3KM 查表13-1-7得R0=0.2301/KM X0=0.075/KM R=0.2301*0.3=0.069 X=0.075*0.3=0.0225R=0.0387+0.069=0.1077X=0.1274+0.0225=0.1495Id4=Ue/2 =3097A520KW电机开关的整定： Pe=520KW Ue=1140VIe=309.2A (1)过流保护： Iz=309.2A（2）短路保护Id3=8* Iz=2473.6A（3）灵敏度系数效验Id/8Iz=3097/2473.6=1.2531.2满足灵敏度的要求（4）根据开关特性，过负荷整定为：309.2A 短路整定为6Iz4）刮板输送机400KW电机 400KW电机短路电流计算电缆截面：MY 95mm2L=0.050.25=0.3KM R0=0.2301/KM X0=0.075/KM R=0.2301*0.3=0.069 X=0.075*0.3=0.0225R=0.0387+0.069=0.1077X=0.1274+0.0225=0.1495Id4=Ue/2 =3097A400KW电机开关的整定： Pe=400KW Ue=1140VIe=245.6A (1)过流保护： Iz=245.6A（2）短路保护Id3=8* Iz=1964.8（3）灵敏度系数效验Id/8Iz=3097/1964.8=1.571.2满足灵敏度的要求（4）根据开关特性，过负荷整定为：63.2A 短路整定为6Iz5）转载机及破碎机 转载机短路电流计算 电缆截面： MY 70mm2L=0.3KM 查表13-1-7得R0=0.3151/KM X0=0.078/KMR=0.3151*0.3=0.095 X=0.078*0.3=0.023R= 0.031+0.095=0.126 X=0.104+0.023=0.127Id3=Ue/2=3193.2A转载机开关的整定： Pe=110KW Ue=1140VIe=65.5A (1)过流保护： Iz=65.5A （2）短路保护Id3=8* Iz=524.3A（3）灵敏度系数效验Id/8Iz=3193.2/524.3A=6.11.2满足灵敏度的要求（4）根据开关特性，过负荷整定为：65.5A 短路整定为6Iz 6）乳化液泵乳化液泵短路电流计算电缆截面：MY 95mm2L=0.03KM 查表13-1-7得R0=0.2301/KM X0=0.075/KM R=0.2301*0.03=0.007 X=0.075*0.03=0.002R= 0.031+0.007=0.038X=0.104+0.002=0.106Id4=Ue/2=5089.2A乳化液泵开关的整定： Pe=160KW Ue=1140VIe=95.3A (1)过流保护： Iz=95.3A（2）短路保护Id=8* Iz=762.6A（3）灵敏度系数效验Id4/8Iz=5089.2/762.6=7.71.2 满足灵敏度的要求（4）根据开关特性，过负荷整定为：157.5A 短路整定为6 Iz 7）喷雾泵喷雾泵短路电流计算电缆截面：MY25mm2L=0.03KM查表13-1-7得R0=0.8638/KM X0=0.088/KMR=0.8638*0.03=0.0259 X=0.088*0.03=0.