综采工作面供电设计说明书

1 945 综采工作面供电设计说明书 一 概述 945 综采工作面是西四采区 9 煤层的一个综采工作面 总安装长度 670 米 其中切眼长 157 米 机巷长 310 米 运斜长 200 米 工作面支护选用 ZY4600 13 28 型综采支架 采煤机选用 MWG 300 700WD 型 工作面车选用 SGZ 764 2 315 型 机巷安装 SD 40P 型皮带机两部及 SGW 80T 刮板输送机各 一部 安装 WRB 200 31 5 型乳化泵站一套 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 745 岩轨联巷设备硐室 这样 可便于检修和管理 供电电源来自西四下部变电所 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 6302 3153 32 661 1 乳化泵 BRB 200 31 52000 66 2302 1 皮带机 SD 40P550 662 632 2 刮板机 SGW 80T2 550 662 631 1 本系统供电设备额定功率之和为 P 700 2 315 200 4 55 1750KW 2 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 64 0 1750 700 6 04 06 04 0 max e X P P K 查表综采面加权平均功率因数 cos dj取 0 7 2 因此移变容量计算为 KVA PK S dj eX B 1600 7 0 175064 0 cos 2 移变选择 根据以上计算 选用两台移变负责该面供电 660V 系统采用一台 KSGZY 500 6 型矿用移动变电站分别对机巷刮板机 皮带机进行供电 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 采煤机进行供电 容量验算如下 1 移变 KSGZY 500 6 型 6 0 69KV 设备总功率 Pe 420KW 查表 KX取 0 5 cosPdj取 0 7 故移变容量计算为 KVA PK S dj eX B 300 7 0 4205 0 cos 因 SB 300KVA Se 500KVA 该移变选择符合要求 2 移变 KSGZY 1600 6 型 6 3 3KV 需用系数 72 0 1330 700 6 04 06 04 0 max e X P P K 设备总功率 P 700 2 315 1330KW 故移变容量为 KVA PK S dj eX B 1368 7 0 133072 0 cos 因 SB 1368KVA Se 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 3 S 1368 300 1668KVA 电缆最大长时工作电流为 A U S I e mgx 58 152 63 1668 3 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 3000 5000 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 8 67 25 2 58 152 j mgx J J I S 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 152 58A 电缆长度为 950m 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 V SD L IU djmgx 67 677 0 7053 950 58 1523cos3 式中 L 电缆长度 m D 电导率 铜取 53 S 电缆截面 mm2 U 67 67V Uy 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 23 54 38 4 93 25 0 7200mm C t IA j d tj 瞬时动作时间 取 0 25s 4 c 热稳定系数 铜芯电缆取 93 4 Id 3 三相短路电流 查表短路容量为 75MVA 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 工作面刮板机 支线选用 MYPT 1 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 120m 300m 各 2 根 机巷输送机 支线电缆选用 MY 型 16mm2 0 66KV 的矿用橡套软电缆 其长时允许工作电流为 85A 大于电机额定工作电流 66A 长度为 15 米 乳化泵 支线电缆选用 MY 型 95mm2 0 66KV 的矿用橡套软电缆 其长时允许工 作电流为 285A 大于电机额定工作电流 230A 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 500 6 型 6 0 69KV 5 根据巷道 设备布置情况 电缆长度确定如下 L1 352m L2 25m L3 43m L4 197m 因此最远点顺槽刮板机负荷不大 先按电流来选择各条干线电缆截面 然后用允 许电压损失效验顺槽刮板机 乳化泵 200KW 顺槽刮板机 2 55KW KSBZY 500 6 0 69KV 来自西四下部变电所 MYJV22 3 70 950m 去 往 945 2 移 变 机巷皮带 55KW 机巷皮带 55KW L1 L2 L3L4 L1段 Ie 1 15 2 55 126A 215A 选用 MY 型 70 2矿用橡套电缆 L2段 Ie 1 15 200 230A 285A 选用 MYP 型 95 2矿用屏蔽电缆 L3段 Ie 1 15 2 55 126A 215A 选用 MY 型 70 2矿用橡套电缆 6 L4段 Ie 1 15 55 63 25A 215A 选用 MY 型 70 2矿用橡套电缆 电压损失校验 A 变压器电压损失 查移变目录表可知 Rb 0 0068 Xb 0 0427 该变压器的 KX 0 5 cos dj 0 7 tg dj 1 02 故变压器电压损失为 V U tgXKPRKP U e djBXeBXe b 02 16 69 0 02 1 0427 0 5 04200068 0 5 0420 B 支线电压损失 顺槽刮板机路 V SUD L U Ze Ze Z 62 1 91 0 1666053 10155510 33 C 干线电压损失 顺槽刮板机路 V SUD LP U ge ge g 81 15 7066053 10352110 10 3 3 D 总电压损失 顺槽刮板机路 U Ug Uz Ub 16 02 1 62 15 81 32 85V 63V 故电缆截面选用合格 2 移变 KSGZY 1600 6 型 6 3 45KV 根据巷道设备布置情况 电缆长度确定如下 L1 500m L2 500m 7 L1 L2段电缆均选用 MYPT 1 9 3 3KV 型 70mm2的矿用橡套电缆 其长时允许 工作电流为 215A L1 L2 采煤机 700KW 工作面车 2 315KW KSBZY 1600 6 3 45KV 来自 945 2 移变 MYJV22 3 70 10m 电流计算如下 L1段 Ie 2 66 132A 215A 合格 L2段 Ie 150A 215A 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 72 cos dj 0 7 tg dj 1 02 故该变压器电压损失为 V U tgXKPRKP U e djBXeBXe b 82 110 3 3 02 1 3402 0 72 0 13300349 0 72 01330 B 支线电压损失 工作面车路 8 V SUD L U Ze Ze Z 17 91 0 35330053 1030031510 33 采煤机路 V SUD L U Ze Ze Z 85 18 91 0 70330053 1030070010 33 C 干线电压损失 工作面车路 V SUD LP U ge ge g 72 25 70330053 10500630 10 3 3 采煤机路 V SUD LP U ge ge g 59 28 70330053 10500700 10 3 3 D 总电压损失 工作面车路 U Ug Uz Ub 25 72 17 110 82 153 54V 330V 采煤机路 U Ug Uz Ub 28 59 18 85 110 82 158 26V 330V 故电缆截面选用合格 四 开关选择 1 高压开关选择 根据西四下部变电所装置现状 选用一台 BGP30 6 型 300A 6KV 的高压配电 装置为 945 综采工作面配送电 其电缆最大长时工作电流为 Igmax 152 58A 300A 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 9600A 故选用 BGP 6 型高压开关 满足开断能力要求 9 2 低压开关选择 660V 系统 1 开关 Iz 2 63 126A 选用 KBZ 400 660 型开关 额定电流为 400A 2 开关 Ie 2 63 126A 选用 QBZ 200 660 型开关 额定电流为 200A 3 开关 机巷 工作面照明及通讯 选用 ZKZ8 4 型综保 额定容量 4KVA 4 5 开关 Ie 230A 选用 QJZ 400 660 型开关 额定电流为 400A 6 开关 Iz 2 63 126A 选用 KBZ 400 660 型开关 额定电流为 400A 7 开关 Ie 63A 选用 QBZ 200 660 型开关 额定电流为 200A 8 开关 Ie 63A 选用 QBZ 200 660 型开关 额定电流为 200A 3 3KV 开关选择 9 开关 Ie 2 66 132A 选用 KE3002 型开关 10 开关 Ie 150A 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 2 0 5292 0 1541 B 高压电缆 70 2 6KV L 950M 0 95KM R0 0 306 km X0 0 061 km 因此 R 0 306 0 95 0 2907 X 0 061 0 95 0 05795 折算到 3 3KV 侧 R 3 3 6 2 0 2907 0 0879 X 3 3 6 2 0 05795 0 0175 C 1600KVA 移动变电站的阻抗 RB 0 0349 XB 0 3402 10 D 设备负荷支线阻抗 工作面车 机 尾 35 2 L 0 3KM R0 0 683 km X0 0 084 km 所以 R 0 30 0 683 0 2049 X 0 30 0 084 0 0252 采煤机 70 2 L 0 3KM R0 0 346 km X0 0 078 km 所以 R 0 3 0 346 0 1038 X 0 3 0 078 0 0234 E 设备干线阻抗 工作面车 70 2 L 0 5KM R0 0 346 km X0 0 078 km 所以 R 0 5 0 247 0 1235 X 0 5 0 075 0 0375 采煤机 70 2 L 0 5KM R0 0 346 km X0 0 078 km 所以 R 0 5 0 247 0 1235 X 0 5 0 075 0 0375 F 短路电流计算 D07 移变低压侧 R 0 0879 0 0349 0 1228 X 0 1541 0 0175 0 3402 0 5118 A XR U I e d 3277 5118 0 1228 0 2 3450 2 2222 22 D8 工作面车机尾 X 0 5118 0 0252 0 0375 0 5745 R 0 1228 0 2049 0 1235 0 4512 11 A XR U I e d 2361 5745 0 4512 0 2 3450 2 2222 22 D9 采煤机 X 0 5118 0 0234 0 0375 0 5727 R 0 1228 0 1038 0 1235 0 3501 A XR U I e d 2569 5727 0 3501 0 2 3450 2 2222 22 2 660V 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 660V 系统短路容量按 100MVA 计算 查 系统电抗换算长 度 表可知 LX 10 46m B 高压电缆折算长度 高压电缆选用 MYJV22 8 7 10KV 型 70 mm2 6KV 的矿用电缆 长度为 L 950M 查 6KV 电缆至下列电压换算系数 表可知 换算系数 K 0 008 则高压电缆 的折算长度为 Lg 0 008 950 7 6m 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 Ld E 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 D1L01 10 46 7 6 18 06m 7380A 2 d I D2L02 18 06 14 6 32 66m 6982A 2 d I D3L02 18 06 14 6 328 5 9 03 370 19m 1850A 2 d I 12 D4L03 18 06 18 02 36 08m 6600A 2 d I D5L03 18 06 7 3 25 36m 7215A 2 d I D6L04 18 06 237 28 255 34m 2385A 2 d I 七 开关过流整定 1 低压开关过流整定 1 单台电机过流整定 Idz IQe A 2 多台电机过流整定 Idz IQe Ie A 式中 IQe 功率最大一台或多台电机额定起动电流 Ie 其余电机额定功率之各 3 磁力起动器过流整定 Iz Ie A 4 整定校验 馈电开关 5 1 2 Z d I I 磁力起动器 2 1 8 2 Z d I I 根据以上整定原则 各开关整定结果如下 660V 开关 1 开关 Iz 2 55 7 770