荣县石桥煤业有限公司石桥煤矿机采工作面供电设计计算书.doc

荣县石桥煤业有限公司石桥煤矿 机采工作面供电设计计算书 设计：钟涛 2014年03月 工作面供电设计计算书 一：工作面用电设备布置及运行情况 1 ：设备布置 如附图-12：采煤方法 采煤工作面选用MJLB-50型截煤机掏槽，ZMS12T型煤电钻打眼放炮落煤，局部辅于风镐落煤.3：工作面运煤设备 101工作面采用SGD-320/30可弯曲刮板输送机，正巷采用SGD-420/30可弯曲刮板输送机. 运送煤到煤仓201工作面采用SGD-320/30可弯曲刮板输送机，一台40KW皮带输送机运送煤到煤仓4： 在工作面配电点安装 6个传感器， 2个探头安装在距工作面进风口 ，各工作面出风口安装4个传感器。瓦斯断电仪2个二：设备参数1：截煤机。型号MJLB-50型 电机 额定功率 50KW 额定电压 660伏 额定电流 57安 转数1470 r/min功率因数 cos=0.8 效率 ne=91%2:皮带输送机 配电机型号 YBK2-250M-6 额定功率 40KW 额定电压 660伏 额定电流 42安 转数980 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%3:可弯曲刮板输送机型号 SGD-320/30 额定功率 30KW 额定电压 660伏 额定电流 33.2安 转数1450 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%型号 SGD-420/30 额定功率 30KW 额定电压 660伏 额定电流 33.2安 转数1450 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%4:煤电钻 型号 ZMS12T 额定功率1.2KW 额定电压 127伏 额定电流 9安 功率因数 cos=0.79 效率 ne=82%5:调度绞车型号JD-1， 额定功率11.4KW 额定电压 660伏 额定电流13.7安 功率因数 cos=0.87 效率 ne=91%6:瓦斯断电仪型号 KGD-660X 传感器 KG J7C 7：变压器型号(1) KBSG-400/6/0.69 -400KVA 334A （2) KBSG-400/6/0.69 -400KVA 334A（3）KBSGZY-250/6/0.69-250KVA 209A8.乳化液泵站 BRW-80/20 37KW YBK2-225S-4 额定电流 40安 功率因数COS=0.87 效率 0.928、 信号、照明综保 ZBZ-2.5M三 变压器的选定1 变压器负荷统计（1）KBSG-400/10/0.69 -400KVA（101及201采煤面负荷130KW， （2）KBSG-400/10/0.69 -400KVA（101及201采煤面负荷319KW，（3）KBSGZY-250/10/0.69 -400KVA（ 201采煤面运输巷负荷213KW，2：计算变压器容量 Kx=0.602 一般机釆cos 为平均功率因数 取 0.6-0.7 SB1= Kx*Pe/ cos=0.602*142/0.6=142 KVA SB2= Kx*Pe/ cos=0.602*348/0.6=348 KVA SB1= Kx*Pe/ cos=0.602*232/0.6=232 KVA为供电方便，供电可靠，故选择2台变压器 KBSG-400/10/0.69 额定电流 23.09/334A Ud%=4 专供101及201采煤面负荷; 另选一台KBSGZY-250/10/0.69 -400KVA移变专供201采煤面运输巷负荷按照采区供电系统拟定原则确定采区供电系统图 如图1五 低压电缆的选择计算 1：各支路电缆按照机械强度满足要求选择截面用电设备名称选择的电缆截面mm2电缆长度M截煤机3550刮板机1650皮带机2550调度绞车650手持电钻450信号2.5100 2：按辐射式计算 由允许电压损失确定电缆截面 a、 101工作面干线电缆计算：1）：KBSG-400/10变压器正常运行时电压损失UB%=(Ur%cospj+Ux%sinpj)=130*1.15/334(0.57*0.8+3.94*0.6) =1.25Ur%=Pd%/(Se*10)=2300%/(400*10)=0.57%Ux%=(Ud%2-Ur%2)1/2=3.94=I实际/Ie变压器电压损失: UB=U2e*UB%/100=690*1.25/100 =8.6 伏 2）正巷刮板机头到工作面配电点采煤总断电缆电压损失 uzg=Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*140*110*1000/(660*95*42.5*0.91) = 5.72伏 3)支路电缆电压损失 截煤机支路：um= Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*100*130*1000/(660*35*42.5*0.91) =13.1伏 4）根据电压损失计算干线电缆截面1：工作面总断到采煤配电点干线截面干线允许电压损失: uyx=u-uB-umuzg =63-17.3 -5.72-13.1 = 26.9伏根据允许电压损失计算干线电缆截面为： Asg= 1000*Kf*pe*L/(pj*uyx.*Ue) =1000*0.9*170*690/(0.9*26.9*42.5*660) =156 mm2显然条件不允许。将变压器抽头调到-5%时，低压输出损失电压提高5% 即660*5%=33伏，当总电压损失为24.2+33=55.2伏时： Asg= 75.8 mm2 选电缆型号：MY-1KV 3*95+1*50 可满足要求, b、 102工作面干线电缆计算：只计算采煤机线路电缆即可，其他支路电缆没问题。采煤机正常运行时只有，采煤机、刮板机、皮带机、照明、信号装置在同时运行。1）：KBSG-400/6变压器正常运行时电压损失UB%=(Ur%cospj+Ux%sinpj)=334*1.15/265(0.73*0.8+3.94*0.6) =2.41 Ur%=Pd%/(Se*10)=2300%/(400*10)=0.73%Ux%=(Ud%2-Ur%2)1/2=3.94=I实际/Ie变压器电压损失: UB=U2e*UB%/100=690*2.41/100 =16.6 伏 2)支路电缆电压损失 截煤机支路：um= Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*100*130*1000/(660*35*42.5*0.91) =13.1伏 3）根据电压损失计算干线电缆截面1：工作面总断到采煤配电点干线截面干线允许电压损失: uyx=u-uB-uzg =63-16.6 -13.1 = 33.3伏根据允许电压损失计算干线电缆截面为： Asg= 1000*Kf*pe*L/(pj*uyx.*Ue) =1000*0.9*140*800/(0.9*33.3*42.5*660) =120 mm2显然条件不允许。将变压器抽头调到-5%时，低压输出损失电压提高5% 即660*5%=33伏，当总电压损失为24.2+33=55.2伏时： Asg=60.3 mm2 选电缆型号：MY-1KV 3*95+1*50 可满足要求, 3 按长期允许负荷电流校验电缆截面1） 101采煤机干线电流 Ic= Kfpet 1000/(1.732* Ue*j *cospj) =1*170*1000/(1.732*660*0.92*0.87) =186 安 干线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为260安 186安满足要求2） 102变压器低压母线电流 Im= Kfpet 103/(1.732* Ue*cos pj) =1*334*103/(1.732*660*0.91*0.87) =232 安 母线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为 260安 249安,满足要求。3） 201变压器低压母线电流变压器最大负荷时运行的设备有：截煤机50KW、刮板机30KW、乳化液泵37KW、转载机40KW Im= Kfpet 103/(1.732* Ue*cos pj) =1*214*1000/(1.732*660*0.91*0.85) =253 安 母线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为 260安 253安,满足要求。 4 按启动条件校验电缆截面101截煤机1） 最小允许启动电流UQMIN=Ue*(KQ/q)=660*（1.1/2.2）1/2= 伏采煤机最小允许启动电压工作下电流IQMIN=IeQ* UQMIN/Ue=118.5*6*334/660=250 A2） 启动时截煤机支路电缆中电压损失 uzQ=1.732 IQMIN*L1+*osQ*103/ A1*V.*+1.732* IQMIN*L2+*CosQ*1000/ A2.*=1.732*504.8*0.15*0.40*1000/(35*42.5)+1.732*504.8*0.11*0.40*1000/(35*42.5)=35.3+9.53=44.8 伏3) 启动时干线电缆电压损失 uzgQ=1.732 IQ*L*CosQpj*1000/ Az.* =1.732*573*0.69*0.473*1000/(95*42.5) =80.2 伏其中:IQ=(Iqmin*cosQ+Ie*cospj)2+(Iqmin*sinQ+Ie*sinpj) 2 =(504.8*0.4+80.5*0.86)2+(504.8*0.92+80.5*0.51) 2 =573 A CosQpj=( Iqmin*cosQ+Ie*cospj)/IQ =271/573=0.473 4) 启动时变压器电压损失 UBQ%=IBQ/IBe(Ur%cosBQ+Ux%sinBQ)=(573+55*1.15)/260(0.73*0.8+3.94*0.6)=7.22 电压损失: UBQ= U2e*UB%/100=690*7.22/100=49.8 伏 5) 启动时系统总的电压损失UQ=uzQ+ugQ+UBQ =44.8+80.2 +49.8 =175 伏 6) 启动时截煤机启动时最低电压为： U2e-UQ=726-175=550伏 UQMIN=468.6伏 满足启动要求。b、201截煤机 计算同101采煤机，启动满足启动要求。C、其余的支路电缆由于距离短，不必进行启动效验。6、 短路电流计算 1 高压短路电流 1）电源电抗 Xy=Up2/Sd =10000*10000/50,000000 = 0.50 10kv系统平均电压为10000 V采区变电所高压母线上的两相短路电流 I2d=UP/2(R1+R2)2+( Xy+X架空+ X1+X2)2 =10000/2*/(1.27+1.83)2+( 0.52+0.22+ 0.24+0.14)2 =480 安 工作面电气设备、机械设备、电缆一览表一带区101对拉工作面截煤机MJLB-502台乳化泵BRW80/202台乳化箱XR80/6.31个一带区101对拉工作面 湿式煤电钻 ZMS12T/127V5台 风镐 G104台带式输送机SSJ650/401台回注绞车JH-82台回风顺槽绞车JD-14台二带区201对拉工作面截煤机MJLB-502台单体液压支柱DWX08960跟乳化泵BRW80/202台乳化箱XR80/6.31个二带区201对拉工作面刮板输送机SGD-420/302台 湿式煤电钻 ZMS12T/127V5台 风镐 G104台带式输送机SSJ650/401台回注绞车JH-82台回风顺槽绞车JD-14台101采煤工作面运输巷配电移动变电站KBSGZY-250/10/0.69 1台隔爆型真空馈电开关KBZ-400 1台真空磁力启动器QBZ-80/660V 7台煤电钻综保ZBZ81-2.5/660Z 2台101采煤工作面回风巷配电隔爆型真空馈电开关KBZ-200 3台真空磁力启动器Q