综采工作面供电系统设计

1、综采工作面供电系统设计矿山工业机电技术 2010-04-09 17:07:02 阅读259 评论5   字号：大中小 订阅 l1815综采工作面供电系统设计一、供电概况:l1815综采工作面走向长度1200m，工作面长度170m；供电方式拟定为：采用移动变电站供电，其中高压6kv电源引自+1050井下中央变电所高压开关柜，移动变电站设在运输顺槽内，随工作面的推进而移动。在胶带运输机侧敷设一条专供变电站移动的轨道，在开采初期将1#、2#、3#移动变电站、乳化液泵站、喷雾泵站等设备停放在距工作面200米处，4#移动变电站停放在+l067m车场。二、供电负荷统计：(l1

2、815综采工作面供电负荷统计)序号名    称型   号功率(kw)台数合计(kw)电压（v）使用地点1电牵引采煤机mg300/690-w69019201140工作面2刮板输送机sgz764/6302×31516301140工作面4转载机szz764/16016011601140机巷5破碎机plm100011011101140机巷6带式输送机ssj1000/16016023201140机巷7乳化液泵站brw400/31.525025001140机巷8喷雾泵wpb160/6.345290660机巷9连续牵引车sq-1200/110110

3、1110660风巷10回柱绞车jh1414114660机巷13潜水泵 5.5316.5660风巷16潜水泵 5.5422660机巷17信号、照明 428660机巷18煤电钻 1.211.2660机巷合计    2901   三、移动变电站选型计算1、综采工作面需用系数：     kr0.4+0.6×pmax/pn ；           

4、 pmax机组最大一台电动机的额定功率；     pn参加计算的所有电动机的额定功率之和；2、移动变电站负荷计算：     spn·kr/cos     cos功率因数，对综采工作面取cos0.7    s移动电站视在功率kva     采煤机组：采煤机组移动变电站所带负荷为采煤机左、右截割部电动机300kw，一）、采煤机行走部电动机90kw，破碎机电动机160kw。pn2×3

5、0090110160960（kw）；kr0.40.6×300/9600.586；s960×0.586/0.7803.7（kva）；         采煤机组选用一台1000kva移动变电站。   二）、刮板机组：刮板机组移动变电站所带负荷为刮板机机头、机尾电动机315kw。pn2×315630（kw）；kr0.40.6×315/6300.7；s630×0.7/0.7630（kva）；     &#

6、160; 刮板机组选用一台630kva移动变电站。三）、皮带机组：皮带机组移动变电站所带负荷为11.4kw调度绞车2部； 37kw水泵1台；皮带160kw电动机2台；喷雾泵电动机45kw 2台；皮带7.5kw张紧绞车2部。     pn11.4×237160×245×27.5×2484.8（kw）；    kr0.40.6×160/484.80.60；    s466×0.6/0.7406（kva）；    

7、; 皮带机组选用一台500kva移动变电站。   四）、乳化泵：乳化泵移动变电站所带负荷为250kw乳化泵2台。         pn250×2500kw    kr0.40.6×250/5000.7；    sbj500×0.7/0.7500（kva）；     根据计算数据和实际情况，乳化泵机组选用一台630kva移动变电站。二、电气设备电源、负荷电缆选型计算 因为电缆线路

8、的电抗值与其电阻相比很小，可忽略不计，以下算均以忽略电缆电抗为准。四、高压电缆选型计算1、按经济电流密度选择导线截面aminin/njin电缆通过的最大持续电流；n低压侧同时运行的电缆根数；j年运行30005000小时的电缆电流经济密度取j2.25；2、按持续允许电流校验电缆截面：kipin；k不同环境温度下电缆载流量校正系数；ip25时电缆允许载流量；inkfie通过电缆的最大持续电流；      kf负荷系数，取kf0.853、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：issi（3）3-1/2ss/uav3-1/2uav/r 

9、0;    iss, i（3）三相短路电流稳态值，a；ss100mva6kv电网额定短路容量；uav电网平均电压，1140v1200v，660v690v；电缆最小截面：amin0.837 i（3）/c      c导线材料热稳定系数，铜芯橡皮绝缘电缆c145；0.837ti1/2短路电流假想作用时间继电保护动作时间（0.5s）断路器跳闸时间（0.2s）；一）、移动变电站电源线：初步确定移动变电站电源线采用ugsp-6000,3×50+1×16/3js矿用双屏蔽橡套电缆，其25时的安全载流量ip1

10、73a；1）按经济电流密度选择导线截面：aminin/nj（96.5×286.6）/(3×2.25)                 41.4mm250mm2所选电缆截面合适。2）按持续允许电流选择电缆截面：inkfie           0.85×（187.5×2156.3×256.3

11、68.7100.5）/（6.3/1.2）             0.85×320/（6.3/0.69）           176.2（a）         1.09×173188.57176.2 按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：issi（3）3-1/2uav/r

12、0;         6.3/(31/2×0.522×1.4)=5.1（ka）amin0.837 i（3）/c           0.837×5100/145           29.4mm250mm2 所选电缆截面合适。五、低压电缆选型计算1、按持续允许电流选择电缆截面：kipin；

13、k不同环境温度下电缆载流量校正系数；ip25时电缆允许载流量；inkfie通过电缆的最大持续电流；        kf负荷系数，取kfkr2、按允许电压损失校验电缆截面：线路电压损失：upr/unpr0l/un31/2inrcos ；p电缆输送的有功功率，kw；r0单位长度电缆的电阻，/km；l电缆长度，km；un电网额定电压，kv；3、按所需电缆最小截面校验： aminkr·pn·l/( unu)  导线芯线电导率，铜芯线44.3m/(mm2) ；4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆

14、截面： issi（3）3-1/2ss/uav3-1/2uav/r      iss, i（3）三相短路电流稳态值，a；ss100mva6kv电网额定短路容量；uav电网平均电压，1140v1200v，660v690v；电缆最小截面：amin0.837 i（3）/c      c导线材料热稳定系数，铜芯橡皮绝缘电缆c145；0.837ti1/2短路电流假想作用时间继电保护动作时间（0.5s）断路器跳闸时间（0.2s）；一）、采煤机组电源线： 1、按持续允许电流选择电缆截面： &

15、#160;      根据现有情况初步确定采煤机电源线采用upq-1140,3×95+1×25矿用橡套电缆，其 25时的安全载流量ip273a；    in（187.556.369）×0.586            183.3a273a       所选电缆截面合适。  2、按允许电压损失校验电缆

16、截面：p2×30090110800（kw）；      r00.195/km upr0l/un                    800×0.195×0.20/1.2          26（v）60v3、按所需电缆最小截面校

17、验：      aminkr·pn·l/( unu) 0.625×800×250/(1.2×44.3×26)        90.4(mm2)95mm24、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     i（3）3-1/2uav/r        3-1/2×1200/(0.195×0.2

18、5)14.2(ka)     amin0.837 i（3）/c       0.837×14200/145       82mm295mm2所选电缆截面合适。二）、采煤机负荷线：按右电机负荷选择电缆。1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定采煤机右电机负荷线采用ucpq-1140,3×70+1×253×6矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip215a；in0.586×187.5109a1

19、.09×215234.35a109a所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：p30090390（kw）；      r00.293/km upr0l/un                390×0.293×0.26/1.2    24.8（v）60v3、按所需电缆最小截面校验：    &

20、#160; aminkr·pn·l/( unu)   0.586×390×260/(1.2×44.3×24.8)        45(mm2)70mm2  4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     i（3）3-1/2uav/r         3-1/2×1200/(0.293&

21、#215;0.26)9.097(ka)     amin0.837 i（3）/c        0.837×9097/14552.5mm270mm2    所选电缆截面合适。三）、刮板机组电源线：1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定刮板机电源线采用upq-1140,3×95+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip273a；in0.64×197×2252a1.13×273308.5a25

22、2a 2、按允许电压损失校验电缆截面：p2×315630（kw）；      r00.195/km upr0l/un         630×0.195×0.25/1.2         25.6（v）60v3、按所需电缆最小截面校验：      aminkr·pn·l

23、/( unu)0.64×630×250/（1.2×44.3×32）        59.3(mm2)95mm2 4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     i（3）3-1/2uav/r         3-1/2×1200/（0.195×0.25）14.2(ka)     amin0.837

24、 i（3）/c        0.837×14200/14582mm295mm2所选电缆截面合适。四）、刮板机负荷线：1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定刮板机负荷线采用upq-1140,3×70+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip215a；in0.64×197126a1.09×215234.4a126a所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：p315（kw）；r00.293/kmupr0l/un   

25、60;          315×0.293×0.26/1.2      19.95（v）60v3、按所需电缆最小截面校验：      aminkr·pn·l/( unu)0.64×315×260/(1.2×44.3×19.95)        48.3(mm

26、2)70mm2 4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：     i（3）3-1/2uav/r        3-1/2×1200/(0.293×0.26)9.09(ka)     amin0.837 i（3）/c        0.837×9090/14552.4mm270mm     所选电缆

27、截面合适。五）、破碎机负荷线 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定破碎机负荷线采用upq-1140,3×50+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip173a；in0.586×6940.3a1.09×173188.6a40.3a所选电缆截面合适。 2、按允许电压损失校验电缆截面：p110（kw）；r00.416/km upr0l/un       110×0.416×0.08/1.2     &#

28、160; 3.05（v）60v3、按所需电缆最小截面校验：      aminkr·pn·l/( unu) 0.625×110×80/(1.2×44.3×3.05)        34.7(mm2)50mm2所选电缆截面合适。六）、转载机负荷线： 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定转载机负荷线采用upq-1140,3×50+1×25矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip1

29、73a；in0.586×99.758.6a1.09×173188.6a58.6a 所选电缆截面合适。  2、按允许电压损失校验电缆截面：p160（kw）；r00.416/km upr0l/un160×0.416×0.03/1.21.67（v）60v 3、按所需电缆最小截面校验：      aminkr·pn·l/( unu)0.64×160×30/(1.2×44.3×1.67)  

30、60;     34.6(mm2)50mm2所选电缆截面合适。七）、皮带机组电源线： 1、按持续允许电流选择电缆截面：初步确定皮带机组电源线采用u-1000,3×70+1×35矿用橡套电缆，其25时的安全载流量ip215a；in0.6×184110.4a1.09×215234.4a110.4a 所选电缆截面合适。 2.按允许电压损失校验电缆截面：in227.8ar00.267/kmu31/2inrcos31/2×227.8×0.267×0.8×0.750.

31、4v60v3、按所需电缆最小截面校验：    aminkr·pn·l/( unu)       0.6×268×800/(1.2×44.3×50.4)       44.8(mm2)70mm2 4、按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面 i（3）3-1/2uav/r     3-1/2×1200/(0.267×

32、0.8)3.3(ka)     amin0.837 i（3）/c    0.837×3300/14519mm270mm2所选电缆截面合适。 六、开关整定值计算 一）、开关整定计算  1、机巷25kw绞车qc8380n开关整定    绞车型号jd25   额定电流27.9a    采用熔体保护   根据式ireiqe /2.527.9×5÷2.555

33、a,取ire60a  机巷jd25绞车短路保护选用60a保险丝    ire熔体的额定电流    iqe电机启动电流（一般取额定电流的47倍）1.82.5电机启动时保证熔体不熔断的系数 2、机巷11.4kw绞车qc8380n开关整定 绞车型号jd11.4    额定电流13.7a    采用熔体保护 据式ireiqe /2.513.7×5÷227.4a,取ire30a 机巷jd11.4绞车短路保护

34、选用30a保险丝 3、胶带输送机qjz300开关保护整定 胶带输送机电机型号ysb160,额定电流174.1a 因qjz300开关保护采用电子插件，所以整定值应为    idzie174.1    取igz170a 所以该开关整定值为170a 同上所述 4、采煤机左电机功率为300kw，额定电流188.7a，则采煤机控制开关qjz315           动作电流整定值为ig

35、z190a. 5、采煤机右电机开关所带负荷为截割电机300kw,油泵电机为90kw, 所以右电机开关整定值igz188.7+56.3=245a,取igz=240a6、刮板机电机功率315kw，额定电流192a，则刮板机控制开关qjz300动作电流整定值为idz190a.7、转载机电机功率为160kw，额定电流为97.5a，则转载机控制开关qjz315动作电流整定值为90a.8、破碎机电机功率为110kw，额定电流69a，则破碎机控制开关qjz300动作电流整定值为70a；9、乳化泵电机功率为250kw，额定电流147.6a，则乳化泵控制开关qjz315动作电流整定值为150

36、a；10、喷雾泵电机功率为45kw，额定电流52a，则喷雾泵控开关bqd5200动作电流为55a。二）、馈电开关整定值    馈电开关的整定按照所带负荷的最大起动电流计算，以馈电最远端两相最小短路电流校验，最远端最小两相短路电流必须大于馈电整定值的1.5倍，以保证保护装置可靠动作。两相短路电流采用图表法计算，将实际使用电缆的截面长度换算为标准电缆截面为50mm2的电缆长度，低压不同截面的电缆换算系数如下： 电缆截面/mm24610162535507095换算系数11.978.114.753.011.911.371.000.730.531、1号馈电开关整定

37、值1号馈电开关所带负荷如图示idzimqeie   147.6×6147.61033.2a整定1号kbz400馈电开关动作电流为1200a灵敏度校验由图看出，1号开关保护最末端为d1，d1点电缆换算长度为lh=(0.0040.0040.05)×0.53+0.035×0.730.056根据式idminue（2lhz）1140÷（2×0.056×0.388）27614a klidminidz      27614÷1200   2

38、31.5（合格）2、2号馈电开关整定值2号馈电开关所带负荷如图示idzimqe192×61152a整定2号kbz400馈电开关动作电流为1200a灵敏度校验由图看出，2号开关保护最末端为d2点，d2 点电缆换算长度为：lh=(0.0050.0060.060.2)×0.53+0.25×0.730.3km根据式idminue（2lhz）          1200÷（2×0.3×0.388）5154aklidminidz   51

39、54÷1200 4.31.5（合格）3、3号馈电开关整定 该开关所带负荷如图示 idzimqeie188.7×6691201.1a整定3号kbz400馈电开关动作电流为1200a灵敏度校验由图看出，3号开关保护最末端为d3，d3点电缆换算长度为lh=（0.20.0080.01）×0.53+0.25×0.73=0.3km根据式idminue（2lhz）         1200÷（2×0.3×0.388）5154.6a

40、klidminidz   5154.6÷1200 4.31.5（合格）4、4号馈电开关整定该开关所带负荷如图示idzimqe188.7×61132a整定4号kbz400馈电开关动作电流为1200a灵敏度校验由图看出，4号馈电开关保护最末端为d4，d4点短路电流与d3点基本相同，则   4号馈电开关灵敏度符合要求。5、5号馈电开关整定 5号馈电所带负荷如图所示：   idzimqeie1044.69.14.61058.3整定5号kbz400馈电开关动作电流为1200a灵敏度校验由图看出，5号开关保

41、护最末端为d5，d5 点电缆换算长度为：lh=（0.06+0.2+0.003）×0.73+（0.003+0.06）×3.01+0.004×11.7 =0.2+0.090.047=0.377根据式idminue（2lhz）   690÷（2×0.377×0.388）   2358.6aklidminidz   2358.6/1200 1.971.5（合格）6、7号馈电开关整定  7号馈电所带负荷如图所示：   idzi

42、mqeie          100.5×613.7616.7a整定7号kbz400馈电开关动作电流为800a  校验：6号馈电保护末端为d7点，该点电缆换算长度为    lh(0.0040.16)×0.73(0.0040.18)×3.010.67km           最小两相短路电流为   &

43、#160;  idminue（2lhz）         690÷（2×0.67×0.388）1327a     klidminid             1327÷800 1.6 1.5（合格）7、6号馈电开关整定   6号馈电所带负荷如图所示：6号馈电相对于7号馈电负荷增加不大，但6

44、号馈电做为7号馈电的后备保护，其整定值必须大于5号馈电整定值的1.2倍，则整定值为800×1.2960a，则6号馈电整定值为1200a。    校验：6号馈电保护末端为d6点，该点电缆换算长度为    lh(0.10.0950.1350.10.10.003)×0.730.39km    最小两相短路电流为    idminue（2lhz）       690÷（2×0.39&#

45、215;0.388）2279.9a klidminid      2279.9÷1200 1.91.5 （合格） 七、移动变电站低压馈电开关整定 1、1电站型号为kbsgzy500/6/0.69,所配低压馈电开关型号为bkd630,额定电流630a1电站所带负荷如图所示。1）短路整定 idzimqe+ie      211.5×6+27.9+174.1+6.4×21484a1号电站馈电开关做为6号馈电的后备保护，其整定值必须大

46、于1号馈电整定值的1.2倍，则整定值电流为1200×1.21440akdz1484÷6302.36      该电站采用电子脱扣器，整定系数k与额定电流成倍数关系，取kdz3。 2）过载整定igzie   211.5+27.9+174.1+6.4×2426.3akgzigz/ ie    426.3÷6300.68取   kgz0.7 3）灵敏度校验该馈电作为6号馈电的后备保护，其保护最末端为d8点电缆换算长度为：l

47、h0.26×0.730.19kmidminue（2lhz）690÷(2×0.19×0.388) 4680aklidmin/idz   4680÷(630×3) 2.48>1.5 (合格) 2、2号电站型号为kbsgzy500/6/1.2,所配低压馈电开关型号为bkd630,额定电流630a，2号电站所带负荷如图所示。 1）短路整定idzimqe+ie    147.6×6+147.61033.2a则：kdzidz/ie           1033.2÷6301.64      取 kdz2 2）过载整定igzie147.6+147.6295.2akgzigz/ ie295.2÷6300.46取 kgz0.5 3）灵敏度校验该馈电作为1号馈电的后备保护，其保护最末端为d9点电缆