煤矿9405综放工作面供电设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除9405综放工作面供电设计设计 校对 审核 一、概述9405综采工作面采长185米，进风顺槽长度567米，回风顺槽长度617米，煤层高约9米，采用一次开采低位放顶的回采方式，二中央配电室距进风口1050米。工作面前、后溜、采煤机、转载机、破碎机、乳泵、顺槽皮带及延伸巷皮带都采用1140V供电，9405工作面回、进风系统采用660V供电。设备名称型 号单机功率(Kw)额定电流(A)起动电流(A)额定电压(V)总功率(Kw)采煤机MG300-700-WD2*300+2*40+18.52*186+2*25+13.52*1017.5+2*137+ 731140700前工作溜SGZ-800-800Q2*4002*2482工作溜SGZ-800-800H2*4002*2482载溜SZZ-1000/40040024813641140400破碎机PLM3000250155852.51140250乳化液泵BRW-400/31.52*250155852.51140500皮带机DSJ120/150/23152*3152*195.32*1074.21140630皮带机DSJ120/150/315315346.51905.751140315电滚筒4549.5272.25114045皮带 涨紧车JHMB-1418.520.35112114018.5喷雾泵BRW-315/107582.5453.866075皮带 涨紧车JHMB-1418.520.3511266018.5回柱机JHMB-1418.520.3511266018.5排水泵DF80-30*7 2*452*49.52*272.2566090调度绞车JD-1.63*253*27.53*151.25660751140V系统负荷4458.5KW4735.5KW660V系统负荷277KW二、9405主要电气技术参数三、变压器的选择计算：（一）1140V系统变压器的选择：根据公式：S=Kxpe/COSpj COSpj取0.7 1、总容量计算 pe4458.5(Kw) 需用系数Kx=0.4+0.6Pmax/pe =0.4+0.6400/4458.5 =0.45 S=0.454458.5/0.7=2866.1(KVA)为保证供电质量选KBSGZY-1600移变一台，KBSGZY-1250移变一台，KBSGZY-1000移变一台，KBSGZY-800移变一台，KBSGZY-630移变一台，分别：1#移变供：后溜、转载机；2#移变供：前溜、破碎机、乳化液泵、乳化液泵；3#移变供：采煤机；4#移变供：皮带机；5#移变供: 皮带机；2、1#移变校验： 总负荷：pe4002+4001200（Kw） COSpj取0.7需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe 0.4+0.6400/1200 0.6则：S=0.61200/0.71028.6(KVA) 1250(KVA) (合格)3、2#移变校验： 总负荷：pe4002+250+250+250=1550（Kw） COSpj取0.7需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe =0.4+0.6400/1550 =0.55 则：S=0.551550/0.7=1218(KVA) 1600(KVA) (合格)4、3#移变校验：总负荷：pe700（Kw） COSpj取0.7需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe 0.4+0.6300/700 0.66则：S=0.66700/0.7660（KVA） 1000(KVA) (合格)5、4#移变校验：总负荷：pe2315=630（Kw） COSpj取0.7需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe 0.4+0.6315/630 0.7则：S=0.7630/0.7630（KVA）800(KVA) (合格)6、4#移变校验：总负荷：pe315+45+18.5=378.5（Kw） COSpj取0.7需用系数: Kx=0.4+0.6Pmax/pe 0.4+0.6315/378.5 0.9则：S=0.9378.5/0.7486.6（KVA）Ig式中：K1电缆的环境温度系数，查矿用电缆附表216，取K1=1; K2直埋电缆的土壤热阻率修正系数，取K2=1; K3多根电缆并列敷设时的修正系数，取K3=1; Iy电缆的长时允许电流； 查矿用电缆附表214校验：1#电缆 Iy220（A）94.7(A) （符合要求）2#电缆 Iy220（A）98.2(A) （符合要求）（三）、按短路电流校验电缆的热稳定性： 公式：Smin/Id（3）Tj/C （mm2） 式中：Id（3）三相最大稳定短路电流 （A） Tj 短路电流作用的假想时间，取Tj0.5（s） C 热稳定系数，查矿用电缆表141，取C100三相最大稳定短路电流的计算：从二中央配电室到9405设备车电缆为MYPTJ370+125型电缆，1号电缆长度为14001.1=1540m,取1550m，2号电缆长度为9501.1=1045m,取1050m. 查表得：MYPTJ370+125型电缆，电阻 R0.3（V/Km），电抗 X0.08（V/Km）； 二中央配电室高开短路容量：Sd54.03（MVA）Up10000（V） 则：系统电抗为 XyUp2/Sd100002/54.03106 1.85（V） R0.31.55=0.5（V） X1.85+1.550.082（V）根据公式：Id1（3）Up/（ 3 R2+X2 ） 2777.8 (A) 则：Id1（3）Tj/C 2777.80.5/100 13.9(mm2) Ig，选MCP95mm电缆一根，长度为300m, (符合要求)C、按允许电压损失校验电缆截面： 正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10，即：DUmax1200-114090 174（V）变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1000/10R移变的技术参数为 DU4.5，DP6100（w）则：ZbDUUe2/Se 0.04512002/（8001000） 0.1（V） RbDP Ue2/Se2 610012002/（8001000） 0.0137（V）Xb Zb2-Rb2 0.098（V）则：Ibg2186+2*25+13.3 453.3（A）COSpj0.7，则Sinpj0.714根据公式：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3453.3（0.01370.7+0.0980.714）62.4（V）电缆的电压损失：查表得 MCP95mm电缆 Ro0.23（V/Km），Xo0.075（V/Km） 则 R10.230.30.07（V） X10.0750.30.02（V）DUl 3 Ig（R1 COSpj+X1 Sinpj ） 26.3（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 62.4+26.3 88.7（V） 174（V） (校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75， 1140V最大允许电压损失为：114025285（V）,因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75计算，起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87 已知Iq1017.5（A） 则：IQ75Iq 763 （A）IeQ763+185+225+13.3 1011.3（A）则：DUbQ 3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31011.3（0.01370.5+0.0980.87） 161.3（V） DUlQ 3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 763（0.060.5+0.020.87） 62.6（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ 161.3+62.6 223.9（V）248（A），符合要求。C、按允许电压损失校验电缆截面：、变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1600/10R移变的技术参数为 DU6，DP9132（w）则：ZbDUUe2/Se 0.0612002/（16001000） 0.054（V） RbDP Ue2/Se2913212002/（16001000） 0.0051（V）Xb Zb2Rb2 0.054（V）则：Ibg2248+155+155 806（A）COSpj0.7，则Sinpj0.714 则：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3806（0.00510.7+0.0540.714） 59（V）、按前工作溜最远端机尾电缆计算电缆的电压损失：查表得 MYP395+125型电缆 R00.2301（V/Km），Xo0.075（V/Km）R10.23010.270.062（V）X10.0750.270.020（V）则：DUl 3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3248（0.0620.7+0.0200.714） 24.7（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 59+24.7 83.7（V） 174（V） (校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87前工作溜原设计长度160M现用180M所以电流为原设计的112.5得Iq13641.125=1534.5 （A）则IQ112.5Iq 1534.5（A） IeQ1534.5 （A）则：起动时变压器的电压损失：DUbQ 3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31534.5（0.00510.5+0.0540.87） 131.6（V）起动时电缆的电压损失： DUlQ 3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 1534.5（0.0620.5+0.020.87） 128.6（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ 131.6+128.6 260.2（V）248（A），符合要求。C、按允许电压损失校验电缆截面：、变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1250/10R移变的技术参数为 DU4.5，DP7400（w）则：ZbDUUep2/Se 0.0451200/（12501000） 0.052（V） RbDP Ue2/Se2740012002/（12501000） 0.007（V）Xb Zb2-Rb2 0.0515（V） Ibg=2248+248 744（A）COSpj0.7，Sinpj0.714则：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3744（0.0070.7+0.05150.714） 53.7（V）、电缆的电压损失：查表得MYP395-125型电缆 R00.2301（V/Km），Xo0.075（V/Km）R10.23010.290.06（V）X10.0750.290.02（V）则：DUl 3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3248（0.060.7+0.020.714） 24.1（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 53.7+24.1 78.8（V） 174（V） (校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87后工作溜原设计长度160M现用180M所以起动电流为原设计的112.5得Iq13641.125=1534.5（A） 则IQ112.5Iq 1534.5（A） IeQ=1534.6（A）则：起动时变 压器的电压损失：DUbQ 3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31534.5（0.0070.5+0.05150.87） 55.5（V）起动时电缆的电压损失： DUlQ 3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 1534.5（0.060.5+0.020.87） 128.6（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ 55.5+128.6 184.1(V）248（A），符合要求。c、按允许电压损失校验电缆截面：、变压器的电压损失：查表得KBSGZY-1250/10R移变的技术参数为 DU4.5，DP7400（w）则：ZbDUUep2/Se 0.0451200/（12501000） 0.052（V） RbDP Ue2/Se2740012002/（12501000） 0.007（V）Xb Zb2-Rb2 0.0515（V） Ibg=2248+248 744（A）COSpj0.7，Sinpj0.714则：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3744（0.0070.7+0.05150.714） 53.7（V）、电缆的电压损失：查表得MYP395-125型电缆 R00.2301（V/Km），Xo0.075（V/Km）R10.23010.030.006（V）X10.0750.030.002（V）则：DUl 3Ig（R1COSpj+X1Sinpj） 3248（0.0060.7+0.0020.714） 2.4（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 53.7+2.4 56.1（V） 174（V） (校验合格)d、按起动时的电压损失校验电缆截面：起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87已知 Iq1364（A） 则 IQ75Iq 767.25 （A） IeQ=767.25+248+248+248 1511（A）则：起动时变压器的电压损失：DUbQ 3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31511（0.0070.5+0.05150.87） 126.4（V）起动时电缆的电压损失： DUlQ 3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 767.25（0.0060.5+0.0020.87） 6.3（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ 126.4+6.3 132.9（V）195.3（A），符合要求。 c、按允许电压损失校验电缆截面： 正常运行时，1140V电网最大允许电压损失，最远端为10% 即：Umax=1200-114090%=174 （V） 变压器的电压损失： 查表得：KBSGZY-800/10R移变的技术参数为：U%=5%，P=6000(w) 则：Zb=U%Ue2 /Se求。 0.05512002/（8001000） 0.1（V） RbDP Ue2/Se2 600012002/（8001000） 0.0135（V）Xb Zb2-Rb2 0.098（V）则：Ibg2195.3 390.6（A）COSpj0.7，则Sinpj0.714 则：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3390.6（0.01350.7+0.0980.714） 53.7（V）电缆的电压损失：查表得MYP370-125型电缆 R00.3151（V/Km），Xo0.078（V/Km）R10.31510.030.009（V）X10.0780.030.002（V）则：DUl 3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3390.6（0.0090.7+0.0020.714） 5.2（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 53.7+5.2 58.9（V） 174（V） (校验合格) d、按起动时的电压损失校验电缆截面：根据规定，最远端最大功率电动机起动时，其端电压不得低于电网电压的75， 1140V最大允许电压损失为：114025285（V）,因电流与电压成正比，则起动电流按额定起动电流的75计算，起动时 Cospj取0.5， 相应Sinpj取0.87已知 Iq1074.15（A） 则 IQ75Iq 805.6 （A） IeQ=805.6+2155 1196.2（A）则：起动时变压器的电压损失：DUbQ 3 IeQ（RbCospj+XbSinpj） 31196.2（0.01350.5+0.0980.87） 30.2（V）起动时电缆的电压损失： DUlQ 3IQ（R1 Cospj+X1 Sinpj） 3 805.6（0.0090.5+0.0020.87） 8.7（V）起动时总的电压损失： DUQDUbQ+ DUlQ 30.2+8.7 39（V） 285（V） (校验合格)6、破碎机、乳化液泵、电缆的选择： 按长时允许电流选择电缆截面已知它们的长时工作电流分别为155（A）为保证供电质量选MYP370-125型电缆三根，长度分别为：50m一根、10m一根、20m一根、120m一根、;同以上计算知符合要求。(二)、回、进风系统电缆的选择：1、 进风干线电缆的选择按电压损失选择干线电缆截面根据综采电气设备正常运行时660V电网最大允许电压损失，最远端为10%。即：Uy=690-66090%=96(v)正常运行时变压器的电压损失Ub查综采电气设备得 KBSGZY-315/10R移变的技术参数为：U%=4.5%,P=6000(W)则：ZbDUUe2/Se 0.04512002/（3151000） 0.2（V ） RbDP Ue2/Se2 600012002/（3151000）2 0.08（V） Xb Zb2-Rb2 0.20（V）Ibg20.35+20.35+327.5+249.5+82.5 222.2（A）COSpj0.7，则Sinpj0.714 则：DUb 3 Ibg（RbCOSpj+Xb Sinpj） 3222.2（0.080.7+0.020.714） 27.04(V）2、进风干线电缆的电压损失：查表得MYP350-125型电缆 Ro0.428（V/Km），Xo0.0625（V/Km）移变至进风口5MR10.4280.0050.002（V）X10.06250.0050.0003（V）则：DUl 3Ig（R1COSpj+X1 Sinpj） 3453.8（0.0020.7+0.00030.714） 1.3（V）总的电压损失 DUDUb+DUl 24.88+1.3 26.18（V）39.3（A） (符合要求)回风皮带系统干线电缆同以上,计算校验合格,符合要求。六、两相短路电流的计算（算至中二央配电室）：（一）、KBSGZY-1600/10R型变压器二次出口短路电流计算：（短路点见附图）MYPTJ-370+125，电阻 R0.3（V/Km），电抗 X0.08（V/Km）所经线路：二中央配电室MYPTJ-370+125-1550m-9405设备列车移变1、求系统电抗Xx： 中央配电室高开的短路容量为Sd54.03（MVA） 则:系统电抗为 XxUp2/Sd12002/541060.0266（V）高压电缆阻抗值：R1Ro*L/Kb= O.31.55/7.142 0.0091（V）X1Xo*L/Kb= 0.081.55/7.1420.0024（V）2、变压器的阻抗值：查得，KBSGZY-1600/10R型变压器Rb0.0051（V）， Xb0.054（V）RR1+Rb0.0051+0.00910.02（V）XXx+X1+Xb0.0266+0.0024+0.0540.08（V）根据公式：Id2（2） Up/（2 R2+X2 ） 7500（A）（二）、KBSGZY-630/10R型变压器二次出口短路电流计算：（短路点见附图）MYPTJ-370+125，电阻 R0.3（V/Km），电抗 X0.08（V/Km）所经线路：二中央配电室MYPTJ-370+125-1050m-9405设备列车、移变1、求系统电抗Xx： 中央配电室高开的短路容量为Sd54.03（MVA） 则:系统电抗为 XxUp2/Sd12002/541060.0266（V）高压电缆阻抗值：R1Ro*L/Kb= O.31.45/7.142 0.0085（V）X1Xo*L/Kb= 0.081.45/7.1420.0022（V）2、变压器的阻抗值：查得，KBSGZY-630/10R型变压器Rb0.0056（V）， Xb0.0415（V）RR1+Rb0.0085+0.00560.014（V）XXx+X1+Xb0.0266+0.0022+0.04150.07（V）根据公式：Id5（2） Up/（2 R2+X2 ） 8409（A）相同方法可得：Id1（2） =7444（A） Id3（2） =6511（A） Id4（2） =4932（A） Id6（2） =1215（A）（三）、1140V系统短路电流的计算：算至二中央配电室1、采煤机短路电流的计算：已知KBSGZY-1000/10R变压器的电抗 Rb0.009（V）， Xb0.064（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MCP395-135型电缆，电阻Ro0.2301（V/Km），电抗Xo0.075（V/Km）已知 L0270m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.23010.3/7.142 0.0013（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0750.3/7.1420.0058（V）则短路电流d7为：RR1+Rb+R20.0065+0.009+0.00130.02XXx+Xb+X1+X20.0266+0.064+0.0017+0.00580.09Id7（2）Ue/(2 R+X)1200/（2 0.022+0.092 ）6511（A）2、后工作溜短路电流的计算：已知KBSGZY-1250/10R变压器的电抗 Rb0.007（V）， Xb0.0515（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MYP395型电缆，电阻Ro0.2301（V/Km），电抗Xo0.075（V/Km）已知 L0290m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.23010.29/7.1420.0013（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0750.29/7.1420.0004（V）则短路电流d9为：RR1+Rb+R20.0065+0.007+0.00130.01XXx+Xb+X1+X20.0266+0.0017+0.515+0.00040.54Id9（2）Ue/(2 R2+X2)1200/（2 0.012+0.542 ）1111（A）3、前工作溜短路电流的计算：已知KBSGZY-1600/10R变压器的电抗 Rb0.0051（V）， Xb0.054（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MYP395型电缆，电阻Ro0.2301（V/Km），电抗Xo0.075（V/Km）已知 L0270m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.23010.27/7.1420.0012（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0750.27/7.1420.0003（V）则短路电流d8为：RR1+Rb+R20.0065+0.0051+0.00120.01XXx+Xb+X1+X20.0266+0.0017+0.054+0.00040.08Id8（2）Ue/(2 R2+X2)1200/（2 0.012+0.082 ）7444（A）4、破碎机短路电流的计算：已知KBSGZY-1600/10R变压器的电抗 Rb0.0051（V）， Xb0.054（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MYP370型电缆，电阻Ro0.315（V/Km），电抗Xo0.078（V/Km）已知 L075m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.3150.05 /7.1420.0003（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0780.05/7.1420.0001（V）则短路电流d10为：RR1+Rb+R20.0065+0.0051+0.00030.01XXx+Xb+X1+X20.0266+0.0017+0.054+0.00010.08Id10（2）Ue/(2 R+X)1200/（2 0.012+0.082 ）7444（A）5、转载机短路电流的计算：已知KBSGZY-1250/10R变压器的电抗 Rb0.007（V）， Xb0.0515（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MYP395型电缆，电阻Ro0.2301（V/Km），电抗Xo0.075（V/Km）已知 L025m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.23010.03/7.1420.0001（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0750.03/7.1420.00004（V）则短路电流d11为：RR1+Rb+R20.0065+0.007+0.00010.01XXx+Xb+X1+X20.0266+0.0017+0.0515+0.000040.080Id11（2）Ue/(2 R+X)1200/（2 0.012+0.0802 ）7264(A）6、乳化泵短路电流的计算：已知KBSGZY-1600/10R变压器的电抗 Rb0.0051（V）， Xb0.054（V）查矿用电缆表149得 各电缆的电抗如下：MYP370型电缆，电阻Ro0.315（V/Km），电抗Xo0.078（V/Km）已知 L020m 则：R2Ro*L/Kb2= 0.3150.03/7.142 0.0002（V）X2Xo*L/Kb2= 0.0780.03/7.1420.00004(V）则短路电流d12为：RR1+Rb+R20.0065+0.0051+0.00020.012XXx+Xb+X1+X20.0266+0.0017+0.054+0.000040.082Id12（2）Ue/(2 R+X)1200/（2 0.0122+0.0822 ）7238（A）（四）、皮带线路低压短路电流的计算：（短路点见附图）1、变压器的阻抗值：查得，KBSGZY-800/10R型变压器Rb0.0135（V）， Xb0.1072（V）5、低压电缆阻抗值：皮带电源、负荷电缆合计35m， MYP370-125型电缆Ro=0.315（V）X0=0.078（V/Km） R2=Ro* L/Kb2=0.315*0.03/7.142=0.0001（V） X2=X0* L/Kb2=0.078*0.03/7.142=0.0004（V）则短路电流d15为：RR1+Rb+R20.0065+0.0135+0.00010.02XXx+Xb+X1+X20.0266+0.1072+0.0017+0.00040.14Id13（2）1200/（2 0.022+0.142 ）4138(A）（五）回、进风、轨道巷皮带系统的短路电流计算 进风顺槽50mm电缆5m、35mm电缆450m，折合50mm电缆为622m 回风顺槽50mm电缆210m，35mm电缆620m，折合50mm电缆为1059m 轨道巷皮带50mm电缆5m、35mm电缆30m。70mm电缆30m，折合50mm电缆为87m由查表得 Id14（2）1100（A） Id15（2）681(A) Id16（2）4614(A)七、 高压开关的选择与计算:(一)高压开关的选择1、 计算工作面正常时的最大工作电流Igmax已知:1#电缆 Igmax=94.7(A) 2#电缆 Igmax =100.6(A) 2、 选择高开根据使用地点及额定电压与以上计算的电流,选用高压隔爆型真空配电开关2台,型号为:BGP-400,额定电压Ue=10Kv,遮断容量Se=100(MVA),2秒钟热稳定电流为10KA,额定动稳定电流为25(KA).3、 按短路电流校验高开的开断电流:如前,最大三相短路电流为 Id1（3）2777.8(