综采工作面供电设计说明书[1]1.doc

842综采工作面供电设计说明书842综采工作面供电设计说明书一、工作面概述842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。二、移变容量计算1、设备负荷统计根据设备选型，负荷统计结果如下：设备名称设 备 型 号功 率（KW）电压等级（KV）额定工作电流（A）安装/使用（台数） 采煤机MWG-700/300WD 7003.31501/1刮板机SZD-764/63023153.32661/1转载机SZZ-764/160 1601.141021/1乳化泵BRW-400/250 2503.3532/1皮带机SDJ-150P2751.14961/1破碎机LPS-1000/110 1101.14701/1溜斜车SGB-80T2551.14701/1刮板机SGB-80T2551.14701/1本系统供电设备额定功率之和为：P=7001602501102315275255255=2220KW2、移变容量计算与选择采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需用系数为：查表综采面加权平均功率因数cosdj取0.7。因此移变容量计算为： 2、移变选择：根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。容量验算如下：1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)：设备总功率：Pe=640KW查表KX取0.5，cosPdj取0.7故移变容量计算为：因SB457.14KVASe=800KVA，该移变选择符合要求。2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV):需用系数：设备总功率：P=7002502315=1580KW故移变容量为 因SB=1502.86KVASe=1600KVA，该移变选择符合要求。三、电缆截面选择：(一)高压电缆截面选择：1、按移变容量计算电缆最大工作电流：移变总容量：S=1502.86+457.14=1960KVA电缆最大长时工作电流为： 2、按经济电流密度选择电缆截面一般矿井采区年利用小时数为30005000小时，选铜芯电缆，其经济电流密度Jj查表取2.25，故电缆经济截面为： mm2查表选用MYJV22-8.7/10KV型70mm2、6KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为215A，大于188.64A，电缆长度为450m，符合要求。3、电压损失校验：高压配电线路允许电压损失取5%，则Uy=5%Ue=5%6000=300V线路实际电压损失为：式中：L . 电缆长度，m； D . 电导率，铜取53； S . 电缆截面，mm2U=27.74VUy=300V，电压损失符合要求。4、按短路时热稳定条件校验高压电缆截面： tj瞬时动作时间，取0.25c热稳定系数，铜芯电缆取93.4Id（3）三相短路电流，查表短路容量为75MVA，额定电流为6kv时取7200A。根据以上计算，高压电缆选择合格。(二)低压电缆截面选择：1、支线电缆截面选择：支线电缆截面是按满足机械强度要求的最小截面来选择，再按长时允许工作电流来校验，因此支线电缆选择结果如下：采煤机：支线电缆选用两根MCPT型70mm2、3.3KV的煤机专用电缆，其长时允许工作电流为215A，大于煤机额定工作电流150A，电缆长度为300米。乳化泵：支线选用2根MYPT1.9/3.3KV型35mm2、3.3KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为138A，大于电机额定工作电流53A，2根支线长度均为20m。工作面刮板机：支线选用MYPT1.9/3.3KV型35mm2、3.3KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为138A，大于电机额定工作电流66A，支线电缆长度分别为100m、300m各2根。转载机：支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流102A，长度为50米。破碎机：支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流70A，长度为50米。机巷刮板机：支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流35A，长度为50米。溜斜刮板机：支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流35A，长度为15米。机巷皮带机：支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流48A，长度为15米。工作面照明：电缆选用MDJP型2.5mm2的矿用电缆。2、按允许电压损失选择干线电缆截面：1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)：根据巷道、设备布置情况，电缆长度确定如下:L1=60m L2=100m L3=400m L4=155m因此最远点设备负荷不大,先按电流来选择电缆截面,然后用允许电压损失来校验。275KW255KW160+110KWL3L4L2L1255KW KSBZY-800、6/1.2KV 来自西四上部变电所MYJV22-370-450m去往8422#移变 L1段 Ie=0.64（255275）=166.4A285A 选用MYP型952、1140V 的矿用屏蔽电缆L2段 Ie=0.64275=96A285A 选用MYP型952、1140V 的矿用屏蔽电缆L3段 Ie=0.64（255110+160）=243.2A285A 选用MYP型952、1140V 的矿用屏蔽电缆L4段 Ie=0.64255=70A285A 选用MYP型952、1140V 的矿用屏蔽电缆电压损失校验:A：变压器电压损失：查移变目录表可知：Rb=0.0135,Xb=0.1072,该变压器的KX=0.5, cosdj =0.7(tgdj =1.02)故变压器电压损失为B:支线电压损失：溜斜刮板机路：转载机路：C:干线电压损失： 溜斜刮板机路：转载机路：D：总电压损失：转载机路U=Ug+Uz+Ub=28.1375.8234.438=68.395V117V皮带机路U=Ug+Uz+Ub=5.850.81834.438=41.106V117V故电缆截面选用合格。2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV)根据巷道设备布置情况，电缆长度确定如下：L1=450m L2=450m L3=30m L1、L2、L3段电缆均选用MYPT1.9/3.3KV型70mm2的矿用橡套电缆，其长时允许工作电流为215A。L1L2L3 乳化泵2250KW采煤机700KW工作面车2315KW KSBZY-1600、6/3.3KV 来自842 1#移变MYJV22-370-10m电流计算如下：L1段 Ie=266=132A215A 合格L2段 Ie=150A215A 合格L3段 Ie=53=53A173A 合格电压损失效验：A：变压器电压损失：查移变目录表可知：RB=0.0349 XB=0.3402,该变压器的KX=0.666, cosdj =0.7(tgdj =1.02)故该变压器电压损失为：B:支线电压损失：工作面车路：采煤机路：乳化泵路：C:干线电压损失： 工作面车路：采煤机路：乳化泵路：D：总电压损失：工作面车路U=Ug+Uz+Ub=23.15617121.78=161.194V330V采煤机路U=Ug+Uz+Ub=25.72937.698121.78=185.207V330V乳化泵路 U=Ug+Uz+Ub=1.721.91121.78=125.41V330V故电缆截面选用合格。四、按启动条件校验所选干线电缆截面 根据电工学理论，电动机启动时末端电压不小于0.7Ue，则启动允许电压损失值为： Uay=U2e0.7Ue=34500.73300=1140 V ；1、煤机启动电压损失校核 煤机在最低电压启动时，其启动电流值为：IQ=IQeUQ/Ue=IQe=0.76150=630 A ；a.支线电压损失：启动时功率因数按0.5计算。 V；b.干线电压损失：Vc.变压器电压损失： = =469.175 V；d.起动电压损失： V因为V，故煤机启动电压损失符合要求，电缆选用合格。工作面车启动电压校核 工作面车在最低电压启动时，其启动电流为： Aa.支线电压损失： Vb.干线电压损失： V；c.变压器电压损失：=438.04 V；d.启动电压损失： V；因为V，故前部车启动电压损失符合要求，其电缆截面符合要求。五、开关选择：1、高压开关选择：根据西四上部变电所装置现状，选用一台BGP306型300A、6KV的高压配电装置为842综采工作面配送电，其电缆最大长时工作电流为：Igmax=188.64A300A，合格高压开关开断能力校验，本面用高压配电装置，开断能力为10KA，大于变电所短路电流7200A，故选用BGP6型高压开关，满足开断能力要求。2、低压开关选择：1140V系统：1#开关：Ie=235=70A 选用QJZ-400/1140型开关，额定电流为400A；2#开关：Ie=248=96A，选用QJZ-400/1140型开关，额定电流为400A；3#开关：Ie=5A，选用BQD-80N型开关，额定电流为80A；4#开关：机巷、工作面照明及通讯，选用ZKZ8-4型综保，额定容量4KVA。5#开关：Ie=102A，选用QJZ-400/1140型开关，额定电流为400A；6#开关：Ie=70A 选用QJZ-400/1140型开关，额定电流为400A；7#开关：Ie=235=70A，选用QJZ-400/1140型开关，额定电流为400A；3.3KV开关选择8开关 Ie=266=132A 选用8SKC9215型开关9开关 Ie=150A 选用8SKC9215型开关10开关 Ie=253=106A 选用KE3002型开关六、短路电流计算：1、3.3KV短路电流计算：A、取变电所母线短路容量为75MVA；则XX=U2P/S=6.32/75=0.5292折算到3.3KV；侧 XX=（3.4/6.3）20.5292=0.1541B、高压电缆（702、6KV） L=460m=0.46kmR0=0.306km X0=0.061km因此R,=0.3060.46=0.1408 X,=0.0610.46=0.0281折算到3.3KV侧 R=（3.3/6）20.1468=0.05284 X=（3.3/6）20.0281=0.005C、1600KVA移动变电站的阻抗RB=0.0349 XB=0.3402D、设备负荷支线阻抗工作面车：机 尾 352、L=0.3KM R0=0.683km X0=0.084km 所以 R=0.300.683=0.2049 X=0.300.084=0.0252采煤机：702、L=0.3KM R0=0.346km X0=0.078km 所以R=0.30.346 =0.1038 X=0.30.078 =0.0234乳化泵：352、L=0.02KM R0=0.683km X0=0.084km 所以R=0.020.683=0.01366 X=0.020.084=0.0168E、设备干线阻抗工作面车： 702、L=0.45KM R0=0.346km X0=0.078km 所以 R=0.450.346 =0.1557 X=0.450.078=0.0351采煤机：702、L=0.45KM R0=0.346km X0=0.078km 所以 R=0.450.346 =0.1557 X=0.450.078=0.0351乳化泵：702、L=0.03KM R0=0.346km X0=0.078km 所以 R=0.030.346=0.01038 X=0.030.078=0.00234F、短路电流计算D04:移变低压侧 R=0.05284+0.0349=0.0877X=0.15410.0050.3402=0.4993D5:工作面车机尾 X=0.49930.02520.0351=0.5596R=0.08770.20490.1557 =0.4483D2：采煤机X=0.49930.02340.0351=0.5578R=0.08770.10380.1557 =0.3472D7: 乳化泵: X=0.49930.01680.00234=0.51844R=0.08770.013660.01038=0.111742、1140V系统换算长度计算：A：系统电抗换算长度：变压器二次侧电压1200V，系统短路容量按75MVA计算，查系统电抗换算长度表可知LX=47.45m。B、高压电缆折算长度：高压电缆选用MYJV228.7/10KV型70mm2、6KV的矿用电缆，长度为L=450M,查6KV电缆至下列电压换算系数表可知，换算系数K=0.027，则高压电缆的折算长度为Lg=0.054450=24.3m C、低压电缆换算长度：Ld=电缆长度换算系数D、短路点换算长度：L=Lx+Lg+LdE、根据各短路点换算长度的计算结果，查出各短路点两相最小短路电流值如下：D0L01=24.3+47.45=71.8m =5660AD1L01=71.8+84.8+12.04=168.64m =4012AD2L02=71.8+212+54.55=33