综采工作面供电设计

一、概述：51101工作面10KV电源来自中央变电所，工作面机巷走向长度1360米，工作面采长200米，从由该工作面用电设备的容量与布置来看，该工作面3300V及1140V用电设备应采用移动变电站方式供电，2台移动变电站和乳化液泵站放置51101机巷设备列车。二、负荷统计：名称型号电压V电流A功率KW台数采煤机MG400/930-WD33002139301刮扳机SGZ800/63011402*2072*3151乳化泵BRW400/31.511401502502转载机SZZ800/20011401322001破碎机PLM-150011401051601皮带机DSJ100/100/40011402*1322*2001喷雾泵BPW-320/12.5114049752照明综保ZBZ-10/1140M11405102控制台KTC-2127总计2655三、移动变电站的选择工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路10KV电源，分别供到一台1600KVA移动变电站（供工作面3300V采煤机）和另一台1600KVA移动变电站（供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机）和。高压电缆沿机巷敷设，2台放置在设备列车处。 根据供电系统拟定原则，选择两台移动变电站，其容量分别决定如下：1、移动变电站(T1)向930KW采煤机组供电，供电电压为3450V。 K1x=0.4+0.6(P1max/P1e)=0.4+0.6(400/930)=0.66加权平均功率因数取coswm=0.7 S1b=P1eK1x/coswm=9300.66/0.7=874KVA 故移动变电站(T1)选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器 S1e=1600KVAS1b=874KVA 满足工作需要2、移动变电站(T2)向2*315KW运输机、250KW乳化液泵站、75KW喷雾泵站、200KW转载机和160KW破碎机供电，供电电压为1140V，共计负荷1315KW。 K1x=0.286+0.714(P1max/P1e)=0.286+0.714(630/1315)=0.628加权平均功率因数取coswm=0.7 S1b=P1eK1x/coswm=13150.628/0.7=1179KVA 故移动变电站(T2)选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器 S1e=1600KVAS1b=1179KVA 满足工作需要四、电气设备的选型本次设计采用3300V、1140V两种电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情况。用电设备选 用 开 关型 号额定电压（V）额定电流（A）备注采煤机8SKC-9215-1400/3.3KV33004001运输机QJZ8*400/1140(660/380)11404001转载机破碎机QJZ8*400/1140(660/380)1140400喷雾泵QJZ8*400/1140(660/380)11404001乳化泵QJZ8*400/1140(660/380)1140400合计3五、高压电缆的选择计算：1、高压回路A、初选高压进线电缆并对其校验：（1）按设计规定初选高压进线电缆为：MYPTJ8.7/10KV 3*50矿用电缆（2）按长时允许负荷电流校验电缆截面:P总=2255KWIy=P总K/( Uecoswm)K=0.4+0.6(Pmax/P1e)=0.4+0.6(400/2255)=0.51加权平均功率因数coswm=0.7Iy=22550.49/( 3100.7)=94.2A故选择MYPTJ8.7/10KV 3*50型矿用电力电缆。其主截面为50mm2，Ifh=173AIy=94.2A 满足需要（3）按经济电流密度校验高压电缆截面：Aj= Ifh/Ij Ij-经济电流密度，查综采设计手册下册表6-1-4得知 Ij=2.25A/mm2 Aj=94.2/2.25=41.9mm2Ae=50mm2 满足需要（4）按热稳定校验电缆截面：中央变电所10KV母线上的最大短路容量为100MVA，其最大三相稳态短路电流为： =100/ 10=5.8KA最小两相稳态短路电流为：Id2(2) =5.80.866=5KA按下式求得变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面为：=50000.5/93.4=26.7mm2式中 tj短路电流的假想时间，即热等效时间、考虑井下的高压过电流保护为连续动作，取假想时间为tj=0.25s; C电缆的热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4所需最小截面=26.7 mm2Ae=50mm2 满足需要。故所选高压电缆均能满足供电热稳定要求。（5）按允许电压损失校验: 10KV及以下高压线路中的电压损失按,正常负荷下的电压偏移不得超过7%. 要求:U% = KPL 7%U%-高压电缆线路电压损失的百分数; K -兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数; L -各串级连接电缆的长度,KMP -电缆输送的有功功率MW 7%-允许电压损失的百分数;地面变电所至中央变电所下井电缆： 1000M K=0.397中央变电所至配电所电缆: 1050M K=0.397配电所机巷移变高压电缆配电点: 1200M K=1.298 KPL = 2.66（0.397*1+0.397*1.05+1.298*1.2）=6.3%7%因此至高压电缆的最远端即工作面移变一次侧接口处电压损失 U%=6.3%Ibe=94.2A过载保护的整定动作电流为IbenzdIe1.194.2nzd400 过载整定倍数 nzd取0.3灵敏系数校验按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验，其灵敏系数为：K=Id(2)/nIe=3084/4400=1.921.5 合格2、磁力启动器的整定与校验（1）、采煤机开关整定与校验采煤机开关过载整定IZIe=152A 取IZ=152*1.1=170A采煤机开关短路整定Iz8Ie789+89+30742A 取Iz=800A整定校验必须满足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz3086/8003.81.5， 满足要求（2）、运输机开关整定与校验过载整定IZIe=178*2=356A 取IZ=380A短路整定Iz3178178A712A 取Iz=700A整定校验必须满足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz1274/6001.821.5， 满足要求（3）、乳化液泵开关整定与校验过载整定IZIe=141A 取IZ=150A短路整定Iz8Ie852A416A 取Iz=450A整定校验必须满足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz1274/6002.121.5， 满足要求（4）、转载机开关整定与校验过载整定IZIe=114*1.1=125.4A 取IZ=130A短路整定短路保护装置的动作电流： 取 IZ=114*5=570A整定校验必须满足Id (2)/ Iz1.5Id (2)/ Iz1274/5702.21.5， 满足要求十一、设备型号数量明细表：名称型号数量名称型号数量采煤机MG400/930-WD1高压开关PBG-6AK1刮板机SGZ800/6301移 变KBSGZY1600/101乳化泵BRW400/31.52移 变KBSGZY1600/101转载机SZZ800/2001移 变KBSGZY1250/101破碎机PLM-15001启动器QJZ8*400/11402皮带机DSJ800/100/4001软启动QJR400/11401喷雾泵BPW320/12.52启动器8SKC9215-18001载 波KCT-21照明综保ZBZ-10/1.141十二、电缆型号数量明细表：电缆型号数量使用地点详细用途MYPTJ10KV3*502300M移变的电源线MCP3.3KV3*7025M煤机电源线MCP3.3KV3*95400M煤机负荷线MYP1.2KV3*702*20M大车、喷雾泵电源线MYP1.2KV3*702*20M转载破碎、乳化泵电源线MYP1.2KV3*70400M大车机尾负荷线MYP1.2KV3*70200M大车机头负荷线MYP1.2KV3*352*2