4105采煤工作面供电设计.doc

中煤金海洋南阳坡煤矿4105采煤工作面供电设计2013年02月18日14一、供电设备选择（一）设备选型根据中煤集团金海洋公司综采综掘机械化现状分析及发展规划合理配套方案中对中型煤层高效开采工作面的选型配套方案，4105工作面综采设备数量及型号如下：基本支架（ZF10000-23/37）195架、过渡度支架（ZFG10000-23/37）8架、采煤机（MG650/1510WD）一台、前部溜子（SGZ-1000/2*1000）一部、后部溜子（SGZ-1000/2*1000）一部、转载机（SZZ1200/700）一部 、破碎机（PCM400）一部、两台乳化泵（BRW400/31.5）、喷雾泵（BPW300/16）一台、皮带机（DSJ120/2250）一部等。采煤工作面各设备主要参数见下表。1、采煤工作面负荷统计表序号设备名称型号规格功率（kW）电压（V）台数备注1采煤机MG650/1510-WD151033001截割电机2*650KW牵引电机2*90KW油泵30KW2前部溜子SGZ-10002100033001高速1000KW低速1000KW3后部溜子SGZ-10002100033001高速1000KW低速1000KW4转载机SZZ-1200/700700330015破碎机PCM400400330016喷雾泵BPW300/1611011402110kw一台7乳化液泵BRW-400/31.525011403250kw一台8带式输送机DSJ-120/22502250114011.2米皮带9调度绞车JD-40401140110回柱绞车JSDB-16371140111调度绞车JD-25251140112照明信号综保ZXZ8-4-II4kVA114021台按3.5kW计算13清水泵BPW320/10M7511402合计：PN=8339kW （二）供电设计1、供电方案：工作面机组功率较大采用移动变电站供电，电源从4#层永久变电所供给。设置瓦斯断电装置，控制机巷移变,确保工作面瓦斯超限时及时断电。整个采区工作面设计使用移动变压器KBSGZY-4000/10/3. 45两台和KBSGZY-2000/10/1.14（660）移动变压器一台。矿用隔爆本质安全型组合开关QJZ1-1600/11408两台，KJZ2-2400/33009两台.。4105采煤面设计变压器二次电压3300V，1140V，对风巷低压动力设置瓦斯断电装置。 2、移动变压器的选择：根据工作面的具体情况和供电系统的拟定原则1）、选用一台KBSGZY-4000/10/3.45移动变压器，馈出1个配电点，经九组合开关一台馈出3个配电点分别供采煤机、前部溜子高、低速；2）、选用一台KBSGZY-4000/10/3.45移动变压器，馈出1个配电点，经九组合开关一台馈出4个配电点分别供后部溜子高、低速、转载机、破碎机；3）、选用一台KBSGZY-2000/10/1.14（660）移动变压器，馈出1个配电点，经八组合开关一台馈出7个配电点分别供乳化泵3台、喷雾泵两台、监测控制及反馈；4）、馈出2个配电点（KBZ630）供选用2*250KW顺槽皮带一部，由中央变电所630KVA移变（1140V）馈出1个配电点至皮带机头，经过一台KBZ-630馈电开关馈出2个配电点分别供2*250KW顺槽皮带。5）、采煤工作面供电系统负荷1#移变： KBSGZY-4000/10/3.45一台 电压等级3.45KV供电系统。1510kw 煤机 1部2000kw 前部溜子 1部 Pe =3510kw2#移变： KBSGZY-4000/10/3.45一台 电压等级3.45KV供电系统。 2000kw 后部溜子 1部700kw 转载机 1部400kw 破碎机 1台 Pe =3100kw3#移变： KBSGZY-2000/10/1.2一台 电压等级1.2KV供电系统。250kw 乳化液泵 3台 110kw 喷雾泵 2台37kw 1#回柱绞车 1部40kw 1#调度绞车 1部3.5KW 照明综保 1部75kw 清水泵 1台 Pe =1125.5kw4#移变：KBSGZY-630/10/1.14（660） 电压等级1.2KV供电系统。2*250KW 皮带机 1部3.5KW 照明综保 1部75kw 清水泵 1台Pe =578.5kw 以上负荷均为各分支系统实际装机容量，具体设备、电缆详见供电系统图。 3、4105工作面移变的整定计算、校验： 1）、功率因数：因4105工作面为综采工作面所以平均功率因数cos取0.7。 需用系数：KX=0.4+0.6* Ps/Pe =0.4+0.6*1510/83390.5K1=0.4+0.6* Ps/Pe =0.4+0.6*1510/35100.66K2=0.4+0.6* Ps/Pe =0.4+0.6*1000/31000.59K3=0.4+0.6* Ps/Pe =0.4+0.6*250/1125.50.53K4=0.4+0.6* Ps/Pe =0.4+0.6*250/578.50.66 2）、各变压器容量校验：（1）4105工作面 1#移动变压器KBSGZY-4000/10/3.45 供采煤机、前部溜子； Sb= K1*Pd/ cos=0.66*3510/0.7=3300KVA =3300KVA4000KVA 故满足要求。 故选择KBSGZY4000/10/3.45 的移变符合要求。（2）2#移动变压器KBSGZY-4000/10/3.45供后部溜子高、低速、转载机、破碎机；Sb= K2*Pd/ cos=0.59*3100/0.7=2628.57KVA =2628.57KVA4000KVA 故满足要求。 故选择KBSGZY4000/10/3.45的移变符合要求。（3）3#移变： KBSGZY-2000/10/1.2一台 供乳化液泵、喷雾泵、回柱绞车、调度绞车、照明综保、清水泵 ；Sb= K3*Pd/ cos=0.53*1125.5/0.7=857.43KVA =857.43KVA2000KVA 故满足要求。 故选择KBSGZY2000/10/1.2的移变符合要求。（4）4#移变：KBSGZY-630/10/1.14（660）一台 供皮带机、照明综保、清水泵 ；Sb= K4*Pd/ cos=0.66*578.5/0.7=544.86KVA =544.86KVA630KVA 故选择KBSGZY630/10的移变符合要求。4、供电电缆的选择、校验：1、高压电缆的选择由4#层中央变电所至4105工作面移变初选MYJV22-3X95型的矿用10KV铜芯电缆一根，长度1200m；MYJV22-3X120型的矿用10KV铜芯电缆一根，长度1200m。（采煤面进风巷至4煤辅运巷口1090米，开关列车至工作面110米，开关列车140米，变电所至4105进风巷口100米），电缆敷设长度是1090+1090*10%=1199米，最终电缆长度取1200米。总负荷功率Pe1：3510（KW）；Pe2：1125.5+3100=4225.5（KW）；（1）按长时允许负荷电流校验MYJV22-3X95/10kv电缆的长时允许负荷电流I255AIgmax= KX*Pe/3*Ue* cos=0.53510/1.732 10 0.7= 130255（A）；所选高压电缆满足长时负荷电流要求。MYJV22-3X120/10kv电缆的长时允许负荷电流I360AIgmax= KX*Pe/3*Ue* cos=0.54225.5/1.732 10 0.7= 174360（A）；所选高压电缆满足长时负荷电流要求。（2）按电压损失计算与校验由中央变电所至4105工作面1#移变初选1路MYJV22-3X95电缆电压损失计算电压损失绝对值：= 0.5 3510 1200 （0.07+0.06 *0.882）/10 1000=25.89（V）；根据电能质量供电电压允许偏差(GB1232590)规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为： 10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的77。为减少电压损失并留有发展余地，10kV电源下井选用MYJV22-395型矿用电缆符合技术经济指标，满足供电能力要求。由中央变电所至4105工作面2# 3#移变初选1路MYJV22-3X120电缆电压损失计算电压损失绝对值：= 0.5 4225.5 1200 （0.07+0.06 *0.882）/10 1000=31.16（V）；根据电能质量供电电压允许偏差(GB1232590)规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为： 10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的77。为减少电压损失并留有发展余地，10kV电源下井选用MYJV22-395型矿用电缆符合技术经济指标，满足供电能力要求。（3）按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：A1=Lc/n*J=135/11.5= 90.5295（）A2=Lc/n*J= 174/11.5= 1161.5合格开关整定短路电流验算单编号2型号BKD20-630/1140负荷情况最大电机起动电流A其它电机额定电流之和电流合计开关整定值过负荷425.51450短路保护需用系数0.71127.91200最远点短路电流验算短路点短路点总阻抗结论电阻电抗d020.01670.15343888.37备注短路校验= 3.241.5合格25kW绞车开关整定短路电流验算单编号3-1型号QBZ-80N/660负荷情况最大电机起动电流A其它电机额定电流之和电流合计开关整定值过负荷29.1828短路保护728.7528195最远点短路电流验算短路点短路点总阻抗结论电阻电抗d140.0128980.0537011190.94备注短路校验= 6.111.5合格40kW绞车整定短路电流验算单编号3-2型号QBZ-80N/660负荷情况最大电机起动电流A其它电机额定电流之和电流合计开关整定值过负荷46.6945短路保护74645315最远点短路电流验算短路点短路点总阻抗结论电阻电抗d140.0128980.0537011190.94备注短路校验= 3.781.5合格22kW回柱调度绞车整定短路电流验算单编号3-3型号QBZ-200/660使用单位安装地点填表人负荷情况最大电机起动电流A其它电机额定电流之和电流合计开关整定值过负荷25.6825短路保护725.325180最远点短路电流验算短路点短路点总阻抗结论电阻电抗d140.0128980.0537011190.94备注短路校验= 6.621.5合格（三）、监控敷设的位置：U型通风方式需以煤壁为基准往外10m处设置甲烷传感器，另一处应设置在4105运输顺槽开点往里1015m处。监控接馈电开关的86#、88#线。（四）、绘制供电系统图见附图。(五）、主要参考依据煤炭工业出版社煤矿电工手册(修订本)(简称手册)第二分册煤炭工业部煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则(简称细则煤炭工业部煤矿安全规程(简称规程煤炭工业部煤炭工业矿井设计规范(简称规范选用电缆一览表见附表 综 采 工 作 面 电 缆 一 览 表序号电缆使用位置电 缆 型 号长度mIgAIyA1采取变电所至工作面 MYPTJ103*951200125.22552采取变电所至工作面 MYPTJ103*1201200125.22552采煤机MCP3701504001452103采煤机MCP35011640011917341#乳化泵负荷线MY33511610097.1513852#乳化泵负荷线MY33511610097.1513863#乳化泵负荷线MY33511610097.151387破碎机负荷线MY32511050044.7511581#喷雾泵负荷线MY32511010035.6211592# 喷雾泵负荷线MY32511012029.1511510前部刮板机高速MY370135500米一根300米一根11221011前部刮板机低速MY350116500米一根300米一根5617312后部刮板机高速MY370135500米一根300米一根11221013后部刮板机低速MY350116500米一根300米一根5617314转载机负荷线MP32511050078.3111515皮带输送机2*250KWMY32511020080.96115 开关选择整定一览表开关编号开关型号负荷容量KW工作电流A整定电流值线路