综采工作面供电设计

1、2092综采工作面供电设计（一）综采工作面主要条件该工作面属于9#煤层，平均煤层厚度3m，工作面长度240m,走向长度为1000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3m。矿井井下高压采用10KV供电，由中央变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用PBG-315/10Y型高压隔爆开关，中央变电所距综采工作面皮带机头600m。（2） 设备选用1、 工作面设备采煤机选用三一重型装备有限公司生产的MG300/710-WD型采煤机，其额定功率710KW，其中两台截割主电动机功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为45KW,额定电压为380V;调高泵电机

2、电压1140V，功率20KW。工作面刮板输送机三一重型装备有限公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。2、顺槽设备1）破碎机：采用三一重型装备有限公司制造的PLM-1000型破碎机，其额定功率160KW,额定电压1140V。2）转载机：采用三一重型装备有限公司制造的SZZ764/250型转载机。其额定功率250KW,额定电压1140V。3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*75型输送机（1部），驱动电机额定功率2×75 KW,4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生

3、产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率200KW,额定电压1140V。5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率75KW,额定电压1140V。3、其它设备 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定工作面电源电压为10kV,来自井下盘区变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷每450米设置配电点，用以对工作面设备进行供电。负荷统计及移动变电站选择1，1号移动变电站的选取 一号移动变电站的负荷统计名称型号功率KW电压等级V采煤机MG300/710-W

4、D7101140乳化泵BRW315/31.52001140可伸缩带式输送机DSJ100/63/2×752×751140共计10602，根据总的负荷计算视在功率 S=式中 S所计算负荷的视在功率 KVA参加计算的所有电气设备的额定功率之和 KW参加计算的电气设备的加权平均功率因数Kx需用系数 按下式计算Kx=0.4+0.6式中 Ps参加计算中功率最大的电动机功率 KW 参加计算的所有电动机功率之和 KW则 Kx=0.4+0.6=0.801综采工作面 Kx取0.80电力负荷总的视在功率：S=1060=1211KVA根据计算与实际情况，选用KBSGZY125010Y的移动变电站一

5、台。2，2号移动变电站的选取 二号移动变电站的负荷统计名称型号功率KW电压等级V采面刮板输送机SGZ7646306301140转载机SZZ764/250/1252501140破碎机PLM10001601140共计10402，根据总的负荷计算视在功率 S=式中 S所计算负荷的视在功率 KVA参加计算的所有电气设备的额定功率之和 KW参加计算的电气设备的加权平均功率因数Kx需用系数 按下式计算Kx=0.4+0.6式中 Ps参加计算中功率最大的电动机功率 KW 参加计算的所有电动机功率之和 KW则 Kx=0.4+0.6=0.76综采工作面 Kx取0.76电力负荷总的视在功率：S=1040=1129K

6、VA根据计算与实际情况，选用KBSGZY100010Y的移动变电站两台。2，移动变电站高压开关的选择 1 配电装置额定电压为10KV。 2，高压配电装置的额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。 3，变压器的最大长时工作电流为额定电流。Ie=式中 Se变压器额定容量 KVAVe变压器高压侧额定电压 KV根据计算两台移变都选择KBG2315/10Y的高压配电装置两台移变的额定电流之和为144.34A，在中央变电所选择PBG-315/10Y的高压配电装置控制两台移变。（三）高压电缆的截面选择及校验按设计规定和矿用高压电缆选型，初选MYPTJ型矿用10KV橡套、铜芯、双屏蔽高压电缆。 移变高压电缆截

7、面选择1，按长时允许电流选择电缆截面 Iw=式中 综采面所有设备功率之和 KWKx需用系数，取加权平均数OS参加计算的所有电力负荷的加权平均功率因数根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表50mm ²为173A136.5A2，按经济电流密度校验电缆截面A= ²式中A电缆主芯截面J经济电流密度 Amm ² 查表得2.25根据高压电缆经济电流密度校验50mm ²电缆能够满足要求。3按允许电压损失校验U=PLK=2.1×0.502×0.75=0.797式中U高压电缆线路中电压损失百分数 K兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数，10KV时，查表参考值

8、0.502P电缆输送的有功功率，兆瓦L电缆长度，KM7允许电压损失百分数按电压损失校验，满足要求4热稳定校验电缆截面设井下中央变电所10KV母线上最大短路容量限制50MVA,最大三相稳态短路电流=2887AAmin=15.5mm²50mm²式中 短路电流假想时间，即热等效时间，取0.25SC电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆取93.4热稳定校验电缆截面满足要求综上所计算的结果，50mm²高压电缆满足供电要求（四）按长时负荷电流计算选择低压电缆的截面1，长负荷电流要求电缆的载流量要大于或者等于电缆长时负荷电流，电缆编号见供电系统图，采煤机电缆截面选择=449A式中 采煤机

9、上所有设备功率之和 KWKx需用系数，取1COS采煤机所有设备的加权平均功率因数根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表95mm²载流量260A，依据电缆的热稳定性，需要用两根95mm²向采煤机供电，260260=520A449A,满足要求2，可伸缩带式输送机与乳化泵的电缆截面选择=211A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm²载流量215A211A，依据电缆的热稳定性，70mm ²的橡套电缆满足要求。,3，采面输送机的电缆截面选择 =199A根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm²载流量215A199A，依据电缆的热稳定性，70mm &#

10、178;的橡套电缆满足要求。机头机尾各选用一根70mm ²的MVP电缆。4，转载机的电缆截面选择 =根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表50mm²载流量185A158A，依据电缆的热稳定性，50mm ²的橡套电缆满足要求。5，破碎机的电缆截面选择=根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表35mm²载流量145A101A，依据电缆的热稳定性，35mm ²的橡套电缆满足要求。乳化泵的电缆截面选择 =带式输送机的电缆截面选择 =根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表70mm²载流量215A199A，依据电缆的热稳定性，70mm ²的橡套电缆满

11、足要求。根据计算，初选电缆见下表电缆编号负荷名称长时负荷电流长时负荷要求的最小截面初选截面电缆长度L1采煤机配电449A952*95450mL2乳化泵，皮带211A7070500mL3采面刮板机199A702*70450m250mL4转载机158A5050250mL5破碎机1013535250m采煤机电缆选用MCP-0.66/1.14-3*95+1*25+4*4型电缆，其余都选用MYP型矿用橡套屏蔽电缆。五，按机械强度要求校验电缆截面机械强度要求采煤机电缆最小截面35-50mm²,采面输送机电缆最小截面16-35mm²,均满足要求。六，按允许电压损失校验电缆截面允许电压损失

12、为：Uy=E2e-0.9U=1190-0.9×1190=164V系统中电压损失为：164V七，短路电流计算1,1号、2号移变低压侧出口端的短路电流Id1的计算。1系统阻抗变压器二次侧电压1200V，容量1250KVA,系统短路容量按50MVA计算，则系统电抗为：2高压电缆阻抗10KV高压电缆L1=0.7KM查表得 高压电缆的电阻、电抗：3变压器的阻抗 查表得KBSGZY1250/10移动变电站的 则移变的电阻、电抗：（4）中央变电所控制综采面的高压开关的整定1、短路保护整定盘区变电所控制综采面的高压开关PBG-200/10Y型真空配电装置是电子式高压综合保护器，其整定值按下式进行选择

13、：n式中 n互感器二次侧额定电流（5A）的倍数； Ige高压配电装置额定电流，A。按上式计算出的整定值还应按下式进行校验：1.5 1.5式中 Id（2）变压器低压侧两相短路电流值，A；IZ高压配电装置过电流保护装置的电流整定值，A；Kb变压器的变比；Y/接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数；1.5保证过电流保护装置可靠动作的系数。（1）高压开关的短路保护整定n=则 开关的短路保护整定为高压开关额定值的2倍，即2×200=400A高压开关过流保护的整定： n取0.7倍 过载整定为0.7×200=140A校验=2.31.5 合格过载整定为140A短路整定为280A

14、PBG-315/10Y型真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定，则高压过流保护整定为1.0倍2，采煤机电机处的短路电流：95mm²电缆的电阻Ro=0.247/Km Xo=0.075/Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 Xo=0.09313,采面输送机机尾电机处的短路电流：70mm²电缆的电阻Ro=0.346Km 电抗 Xo=0.078/Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 Xo=0.0931 4,转载机电机处的短路电流：70mm²电缆的电阻Ro=0.416 电抗 Xo=0.081Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 X

15、o=0.09314,破碎机电机处的短路电流：35²电缆的电阻Ro=0.683 Xo=0.084/Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 Xo=0.09315乳化泵电机处的短路电流：50²电缆的电阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 Xo=0.09316带式输送机电机处的短路电流：50²电缆的电阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km1250KVA移变的电阻Ro=0.01 Xo=0.0931（十一）低压开关的整定及校验对保护电缆干线的装置按下式选择 IZIQe+KxIe式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A；

16、IQe容量最大的电动机的额定起动电流，A；Ie其余电动机的额定电流之和，A；Kx需用系数，取0.51。按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：式中 IZ过流保护装置的电流整定值，A；Id（2）被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A；1.5保护装置的可靠动作系数。电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择IZIe式中 IZ电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A；Ie电动机的额定电流，A；按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：式中 IZ含义同上；Id（2）含义同上；8IZ电子保护器短路保护动作值；1.2保

17、护装置的可靠系数。1.1#移动变电站的低压保护箱：该移变为KBSGZY-1250/10型，低压侧配用BXB-1250/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱，安装在移动变电站的低压侧，能对低压侧的各种故障进行监测，并能将故障断电信号传递给移动变电站用高压真空开关，对低压供电系统可实现漏电、漏电闭锁、过压、欠压、短路、过载等保护。(1) 过压保护Ug=115%×1200=1380V(2) 欠压保护Uq=75%×1200=900V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：40k（5）过载保护Iz

18、=Ie=110+69+450=629A 则 n取0.5（6）短路保护IZIQe+KxIe=185×5+0.838×（110+69+265）=1297A则 n取1灵敏度系数校验：1.2 满足灵敏度要求2.2#移动变压器的保护箱：该移变为KBSGZY-1000/10型，低压侧配用BXB-1000/1140(660)Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。(1) 过压保护Ug=115%×1200=1380V(2) 欠压保护Uq=75%×1200=900V(3) 断相保护处于“开启”状态（4）漏电保护 单相漏电动作电阻整定值为：20k 单相漏电闭锁动作电阻整定值为：

19、40k（5）过载保护Iz=Ie=2×66.1+2×15=162A 则 n取0.2（6）短路保护IZIQe+KxIe=2×66.1×6=793A则 n取1灵敏度系数校验：1.2 满足灵敏度要求14. 1号开关QJZ-1600-8的保护整定： (1) A、B两路开关的整定：A、B两路用于采煤机组的控制，负荷电缆可用一路也可用两路，A、B两路开关的保护定值选用一致。a. 过载保护：机组的各电机额定电流之和为445A，选择IZ=0.9 Ie=400A，则 n取0.7b. 短路保护：机组最大电机为截割电机2×300KW，其启动电流按额定电流的5倍，则为1

20、850A，取n=3 灵敏度系数校验：1. 满足灵敏度要求c. 漏电、断相、欠/过压保护保持出厂值不变2号开关QJZ-1600-6的保护整定：(2) A、B两路开关的整定： A、B两路开关，分别控制采面输送机电机315160KW的高、低速a.过载保护： A路开关：电机额定电流 Izc=Ie1=199A则 n取0.3 B路开关：电机额定电流 Izd=Ie2=99A则 n取0.2b. 短路保护：A路开关：取电机额定电流的6倍 IZc=6×199=1194A则 n取2B路开关：取电机额定电流的6倍 IZd=6×99=594A则 n取1.2灵敏度系数校验：1. 满足灵敏度要求(1)

21、C路开关的整定：C路控制破碎机电机Pe=160kW Iz=Ie=101A则过载保护 n取0.2短路保护取电机额定电流的6倍 IZ=6×101=606A则 n取1.4 灵敏度系数校验：1.2 满足灵敏度要求 (1) D、E两路开关的整定：D、E两路开关，分别控制转载机电机250/125KW的高、低速a.过载保护： D路开关：电机额定电流 Izf=Ie1=158A则 n取0.5 E路开关：电机额定电流 Izd=Ie2=80A则 n取0.2b. 短路保护：D路开关：取电机额定电流的6倍 IZc=6×158=948A则 n取4E路开关：取电机额定电流的6倍 IZd=6×80=480A则 n取2灵敏度系数校验：1. 满足灵敏度要求3号开关QJZ1-800-4的保护整定：A路控制1号乳化泵电机B路控制1号乳化泵电机Pe=200kW Iz=Ie=126A则过载保护 n取0.2短路保护取电机额定电流的6倍 IZ=6×126=756A则 n取1.4 灵敏度系数校验：1.5 满足灵敏度要求C路控制带式输送机机Pe=1