采煤工作面供电系统设计.doc

3301工作面供电系统设计单位： 编制： 审核： 批准： 日期： 3301工作面供电系统设计一、供电系统（一）供电方案1、方案一3301工作面设备由轨道顺槽设备列车上移动变电站给供电设备供电，设备列车上移动变电站根据现场实际及工作面负荷情况,分两台移动变电站给工作面设备供电，1#移动变电站为KBSGZY-1250/6/1.2型，2#移动变电站为KBSGZY-800/6/0.69型。移动变电站电源来自330变电所7#高防开关,电缆选用MYJV22 350+325mm总长550m。KBSGZY-1250/6/1.2型1#移动变电站将6kV电压变为1140V电压，供采煤机、前部运输机、后部运输机等负荷用电，KBSGZY-800/6/660型2#移动变电站将6kV电压变为660V电压，供乳化液泵站、喷雾泵、刮板输送机等负荷用电，各用电设备均采用防爆组合开关控制，绞车、照明综保、潜水电泵、顺槽皮带等由330变电所低压供电。2、方案二3301工作面设备由轨道顺槽设备列车上移动变电站给供电设备供电，设备列车上移动变电站根据现场实际及工作面负荷情况,分两台移动变电站给工作面设备供电，1#移动变电站为KBSGZY-1250/6/1.2型，2#移动变电站为KBSGZY-800/6/0.69型。移动变电站电源来自330变电所3#高防开关,电缆选用MYJV22 350+325mm总长550m。KBSGZY-1600/6/1.2型1#移动变电站将6kV电压变为1140V电压，供采煤机、前部运输机、后部运输机等负荷用电，KBSGZY-1600/6/660型2#移动变电站将6kV电压变为660V电压，供转载机、破碎机、乳化液泵站、喷雾泵等负荷用电，各用电设备均采用防爆组合开关控制，绞车、照明综保、潜水电泵、顺槽皮带等也从防爆组合开关供电。3、方案比较优点缺点方案一1、现上下顺槽供电系统已形成不用再改动。2、如顺槽设备出现故障对工作面影响较小。低压供电距离较长方案二低压供电距离短1、2#移变负荷较大，组合开无备用接点。2、如顺槽设备出现故障对工作面影响较大综合考虑，拟以方案一为主导方案（二）工作面设备负荷统计3301工作面装机总容量915kW，参见负荷统计表。主要设备负荷统计表序号设备名称型 号单位数量额 定功 率KW总功率KW额 定电 压（V）额 定电 流（A）备 注1采煤机MG150/375-W台137537511402372刮板运输机SGZ-630/264台213226411402843乳化泵MRB125/31.5台2752756602804喷雾泵XPB-250/5.5台23023066023351#刮板输送机40T台125525566012062#刮板输送机40T台125525566012073#刮板输送机40T台155556605884#刮板输送机40T带输送机台275+55130660150小计131309（三）供电设备选型1、工作面移变选型根据工作面设备负荷、电压等级及将来矿井发展需要，结合矿井现有供电设备情况，确定综采工作面移动变电站：1#移变为KBSGZY-1250，6/1.2型、2#移变为KBSGZY-800，6/0.69型。1#移动变电站主供工作面采煤机、工作面刮板运输机；2#移动变电站主供液压泵站、喷雾泵、运输顺槽刮板运输机等。1、2#移动变电站共用一路电源线路，来自330采区变电所7#高防开关，高压电缆长度约550m；2、主要开关选型根据主要设备负荷统计表中计算的各设备额定电流及设备电压情况，确定采煤机、前后刮板运输机共用一组合开关，型号KJZ1-1600/1140-8型，其技术参数如下：额定电压1140V，总电流1600A，频率50HZ，输入8路630A. 液压泵站、喷雾泵、运输顺槽刮板运输机共用一组合开关，型号KJZ5-2400/660-10型，其技术参数如下：额定电压660V，总电流2400A，频率50HZ，输入10路400A.3、电缆选择（1）供1#、2#移动变电站高压电缆选择：按允许负荷载流量选择：视在功率：S=P其中：P一路电缆的电气设备额定功率之和，1072kW； Kr 需用系数，Kr0.4+0.6Ps/P0.55； cos电气设备的平均功率因数，取0.7。计算得S=842kW载流量：I=110.2A所以选高压电缆型号为MYJV22 350+325mm型电缆，载流量为180A，满足要求。（2）低压电缆选择低压电缆按允许载流量选择，各设备电缆选择见下表：低压电缆选择表序号起始设备终止设备单位长度额 定电 流（A）电缆型号载流量 （A）11#移变KJZ2-1600/1140组合开关m104052（MYP395+135）226022#移变KJZ5-2400/600型组合开关m104342（MYP395+135）22603KJZ2-1600/1140组合开关采煤机m150237MYP395+1352024KJZ2-1600/1140组合开关前刮板运输机电机m9084MYP350+125715KJZ2-1600/1140组合开关后刮板运输机电机m9084MYP350+125717KJZ5-2400/600型组合开关喷雾泵m3533UYP325+116288KJZ5-2400/600型组合开关喷雾泵m3533UYP335+116289KJZ5-2400/600型组合开关乳化液泵m3080MYP395+1507010KJZ5-2400/600型组合开关乳化液泵m3080MYP395+1507011KJZ5-2400/600型组合开关1#刮板输送机m350120MY350+12510312KJZ5-2400/600型组合开关2#刮板输送机m300120MY350+12510313KJZ5-2400/600型组合开关3#刮板输送机m25058MY325+1165114KJZ5-2400/600型组合开关4#刮板输送机m20058MY325+1165115KJZ5-2400/600型组合开关皮带输送机m200150MY350+1161224、采煤面供电设备如下：（1）移动变电站移变：KBSGZY-1250，6/1.2 1台 移变：KBSGZY-800，6/0.69 1台（2）组合开关KJZ2-1600/1140-8 1台 KJZ5-2400/660-10 1台 （四）短路电流计算 1、工作面设备短路电流计算：（1）1#移变KBSGZY-1250，6/1.2二次侧的短路电流Id1计算：变压器二次侧电压1200V，容量1250KVA，系统短路容量50MVA计算：查表得系统电抗XX=0.0288 UGSP-6000 350+325+36mm型电缆L=0.55km，查表得R0=0.412/km，X0=0.075/km。高压电缆的电阻、电抗：R=0.4120.55=0.227 X=0.0750.55=0.0413变压器电阻、电抗：Rb1=0.0066 b1=0.0745R= R/Kb2+Rb1=0.227/52+0.0066=0.01568X=X+ X/Kb2+b1=0.0288+0.0413/52+0.0745=0.105Id1=Ue/2=5652（2）采煤机电机短路电流Id2计算：MYP395+135电缆的电阻、电抗： L=10R =0.230.01=0.0023 X =0. 0750.01 =0.00075 MYP395+135 电缆的电阻、电抗： L=150R=0.230.150=0.0345 X=0.0750.15=0.01125R=0.01568+0.0023+0.0345=0.05248X=0.105+0.00075+0.01125=0.117Id2=Ue/2=4753A（3）刮板输送机（前）电机处短路电流Id3计算：MYP395+135电缆的电阻、电抗： L=10R =0.230.01=0.0023 X =0. 0750.01 =0.00075 MYP350+125 电缆的电阻、电抗： L=90R=0.4480.09=0.0403 X=0.0810.09=0.0073R=0.01568+0.0023+0.0403=0.05828X=0.105+0.00075+0.0073=0.1198Id3=Ue/2=4504A（4）刮板输送机（后）电机处短路电流Id4计算：MYP395+135电缆的电阻、电抗： L=10R =0.230.01=0.0023 X =0. 0750.01 =0.00075 MYP350+125 电缆的电阻、电抗： L=90R=0.4480.09=0.0403 X=0.0810.09=0.0073R=0.01568+0.0023+0.0403=0.05828X=0.105+0.00075+0.0073=0.1198Id4=Ue/2=4504A（5）2#移变KBSGZY-800，6/0.69二次侧短路电流Id5计算： 变压器二次电压690V 容量800KVA系统短路容量按50MVA计算：查表得系统电抗XX=0.0095 UGSP-6000 350+325+36mm型电缆L=0.55km，查表得R0=0.412/km，X0=0.075/km。高压电缆的电阻、电抗：R=0.4120.55=0.2266 X=0.0750.55=0.04125变压器电阻、电抗：Rb1=0.0038 b1=0.0324R= R/Kb2+Rb1=0.2266/8.72+0.0038=0.0068X=X+ X/Kb2+b1=0.0095+0.04125/8.72+0.0324=0.04244Id5=Ue/2=8023（6）乳化液泵站电机处短路电流Id6的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 MYP350+125 电缆的电阻、电抗： L=30R= 0.04244+0.0015+0.00252=0.01848 X=0.0840.03=0.00252R=0.0068+0.0046+0.01848= 0.02988X=0.04244+0.0015+0.00252= 0.04646Id6=Ue/2=5916A（7）喷雾泵电机处短路电流Id7的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 UYP335+116 电缆的电阻、电抗： L=35R=0.6160.035=0.02156 X=0.0840.035=0.0029R=0.0068+0.0046+0.02156=0.03296X=0.04244+0.0015+0.0029=0.04684Id7=Ue/2=6026A(8)1#刮板输送机电机处短路电流Id8的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 MYP350+125 电缆的电阻、电抗： L=350R=0.4480.35=0.1568 X=0.0810.35=0.0284R=0.0068+0.0046+0.1568=0.1682X=0.04244+0.0015+0.0284=0.0723Id8=Ue/2=1884.42A(9) 2#刮板输送机电机处短路电流Id9的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 MY350+125 电缆的电阻、电抗： L=300R=0.4480.3=0.13446 X=0.0810.3=0.0243R=0.0068+0.0046+0.13446=0.1449X=0.04244+0.0015+0.0243=0.06824I d9=Ue/2=2154A(10) 3#刮板输送机电机处短路电流Id10的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 UY325+116 电缆的电阻、电抗： L=250R=0.8640.25=0.216 X=0.0880.25=0.022R=0.0068+0.0046+0.216=0.2274X=0.04244+0.0015+0.022=0.067Id10=Ue/2=1455A(11) 3#刮板输送机电机处短路电流Id11的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 UY325+116 电缆的电阻、电抗： L=300R=0.8640.3=0.2592 X=0.0880.3=0.0264R=0.0068+0.0046+0.2592=0.2706X=0.04244+0.0015+0.0264=0.4519Id11=Ue/2=655A(12) 皮带输送机电机处短路电流Id12的计算：MYP395+150电缆的电阻、电抗： L=20R =0.230.02=0.0046 X =0.0750.02 =0.0015 UY350+116 电缆的电阻、电抗： L=200R=0.4480.2=0.0896 X=0.0810.2=0.0162R=0.0068+0.0046+0.0896=0.101X=0.04244+0.0015+0.0162=0.06Id12=Ue/2=2937A（五）低压开关整定1、工作面低压开关整定计算（1）1#变压器低压系统整定：变压器二次侧总开关电子式过流、短路保护整定：、过载保护整定计算： 采煤机：I=P/UeCOS=375/1.140.8=237A前部刮板输送机：I=P/UeCOS=132/1.140.8=83A后部刮板输送机：I=P/UeCOS=132/1.140.8=83AIz1=KXI=1.2（237+167）=484.8A 取Iz1=484.8A、短路保护整定：Iz2=6Ie=2908A、校验灵敏度： Id1/Iz2=5652/2908=2.741.2满足灵敏度要求。（2）采煤机开关整定： Pe=375kW Ue=1140V Ie=237A、过载保护整定： Iz1=Ie=237A 取Iz1=240A、短路保护整定： Iz2=6Ie=1440A、灵敏度系数校验：Id2/Iz2=4753/1440=3.31.2满足灵敏度要求。（3）前部刮板输送机电机开关整定： Pe=132kW Ue=1140V Ie=84A 、过载保护整定： Iz1=Ie=84A 取Iz1=84A、短路保护整定：Iz2=6Ie=504A、灵敏度系数校验：Id3/I z2=4504/504=8.91.2满足灵敏度要求。（4）后部刮板输送机电机开关的整定： Pe=132kW Ue=1140V Ie=84A、过载保护整定： Iz1=Ie=84A 取Iz1=84A、短路保护整定：Iz2=6Ie=504A、灵敏度系数校验：I d5/Iz2=4504/504=8.91.2满足灵敏度要求。（6）2#变压器低压系统整定：变压器二次侧总开关电子式过流、短路保护整定：、过载保护整定计算： 乳化泵：I=P/UeCOS=125/0.660.8=137A破碎机：I=P/UeCOS=110/0.660.8=120A转载机：I=P/UeCOS=132/0.660.8=144A喷雾泵：I=P/UeCOS=30/0.660.8=33AIz1=KXI=1.2（120+144+13733）=520.8A 取Iz1=520A、短路保护整定：Iz2=6Ie=3120A、校验灵敏度： Id7/Iz2=8023/3120=2.61.2满足灵敏度要求。（7）乳化泵开关的整定计算： Pe=75kW Ue=660V Ie=78.75A、过载保护整定： Iz1=Ie=80A 取Iz1=80A、短路保护整定：Iz2=6Ie=480A、灵敏度系数校验：Id8/Iz=5916/480=12.31.2满足灵敏度要求。（8）喷雾泵开关整定： Pe=30kW Ue=660V Ie=32.8A、过载保护整定： Iz= I