煤矿综采工作面供电设计

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除7703采区供电设计1、供电情况7703工作面供电设备分为三路供电,第一路为采煤机供电，电压等级为1140V；第二路为采煤面刮板运输机及泵站供电，电压等级为1140V；第一、二路电源同来自8700移变处800kVA移动变电站，经7701运中巷及上风道到7701工作面，并各设置一台BKZ9-400馈电开关。第三路为顺槽皮带运输机、刮板运输机供电，电压等级为660V,电源来自8700移变处500kVA移动变电站，经7701运中巷设置一台BKZ9-400馈电开关.供采煤机电机由QJZ2400/1140起动开关控制，工作面运输机机头、机尾电机由Q

2、JZ-315/1140起动开关乳化泵、喷雾泵各电机由QBZ80(QBZ-120)起动开关控制，顺槽皮带运输机、刮板运输机各电机分别由QBZ-120真空启动器控制。采区用电设备负荷统计如表1：设备名称设备型号设备台数电机功率额定电压额定电流额定功率机组负荷采煤机MG132/310BW1310kW1140V230A310kW合计：310kW刮板运输机机头负荷刮板运输机SGZ630/2201110kW1140V80A/40AllOkW刮板运输机SGZ630/2201llOkW1140V80A/40AUOkW乳化泵BRW200/31.51125kW1140V90A125kW喷雾泵BPW200/6.31

3、30kW1140V20A30kW合计：375KW顺槽皮带运输机、刮板运输机负荷皮带运输机DSJ80/30X2160kW660V75A60kW刮板运输机SGB150175kW660V85A75kW合计：135kW总计:820kW表1采区用电设备负荷统计2、负荷统计及变电所容量选择(1)负荷统计确定了变电所位置之后，接下来就需进行采区用电负荷的统计，并据此决定采区变电所变压器的容量、型号及台数。需用系数法。使用的公式为：S二KxEPn/COS帆j(1-1)式中s组用电设备的计算负荷；3 / 10资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除EPx计算系统中各设备的额定功率（不包括备用设备

4、）之和，kV；COS力pj用电设备的加权平均功率因数，具体取值数见表2。设备用户名称需用系数Kx加权平均功率因数cos。pj综采工作面0.4+0.6Pmax/LPxOo7高档普采工作面0.286+00714Pmax/£Pn0.60.7缓倾斜煤层0.4-0。50.6掘进工作面Oo30o4Oo6表2矿井电力负荷计算需用系数及加权平均功率因数表（2）采区动力变压器的选择由采区负荷统计表,按式卜1,查表2,COS巾pj为0.7,Kx=0.4+0.6Pmax/EPx=0.4+0。6义310/685=0。67EPN=310+220+155=685kWSb二KxEPMCOS帆产0。67X685/0

5、。7=655.6kVA<800kVA根据以上计算，经综合分析比较，查矿用变压器技术数据表，最后选用一台KBSGZY-800/6型矿用移动变压器电压等级为IMOkV,一台KBSGZY-500/6型矿用移动变压器电压等级为660kVo3、高压电缆截面的选择（1）-480中央变电所至8700采区移动变电站高压电缆选型：8700采区配电点总负荷EP二1582.5kW,最大用电设备为8700强力皮带及7700强力皮带，9700采区电力负荷的总视在功率为：S=KxEPn/COS>J»pj=Oo43X1582.5/0.7=972。IkVA其中：Kx=0.286+0。714Pmax/EP

6、N=0o286+0.714X320/1582.5=0.>43S972.1负荷电流：In二画7二高=93.5A初选MYJV226kV3X50mm?交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，芯线截面为50mm2o按安全教流量校验电缆截面MYJV226kV3X50mm2电缆在环境温度为25时，允许载流量为194A,电缆最高工作温度为80,8700轨道上山温度为30时，则允许载流量为：.lf9M0,Iz二、（川一。5Iz=Jo.92X194186.1AI8601A大于93.5A满足要求按经济电流密度校验电缆截面；一般矿井采区年最大负荷利用小时为10003000小时，选取铜芯电缆，其经济电流密度

7、为Ik2。5A/mm*故电缆的经济截面为：S尸I/I尸93.5/2.5=37。4(mm,)满足要求按电压损失校验电缆截面：正常工作时,每条线路输送的有功功率：scos。972.1x0.7P二二092=739。6kWQ=Ptg=739.6X1=739.6kW乂知，MYJV22-6kV3X50mm，铜芯高压电缆的单位长度的电阻ro=0.429Q/km,电抗x/0。063Q/km,计算该线路的电压损失：=60o 6V(PT。+00"_(739.6x0.429+739.6x0.063)x0.71电压损失占额定电压的白分数：01 <5另一回路其电压损失都符合要求，能够承担全部u%=需X1

8、00=X100=1«可见，当一回路故障或检修时.，负荷.按热稳定条件校验电缆截面：短路电流周期分量稳定值为：L=S/1。73215*50X1()3/(L732X6.3)=4580(A)式中：Sd一采区变电所短路容量，取SF50MVA；Ucp一线电压，以二6.3kvJ-短路电流稳态值；因短路电流不衰减，假想时间等于短路器动作时间(0.2S),故电缆最小热稳定截面为：S$二J*704580X0。2”793。4=21.92mm2<50mni:式中：C电缆的热稳定系数，查煤矿电工手册取093。4；t厂短路电流作用的假想时间，取斤0。2S；因此、所选用的MYJV226kV3X50mm2电

9、缆完全满足要求。4。采区低压电缆的选择用电设备名称满足机械强度要的2最小截面(mm)用电设备名称满足机械强度要求的最小截面2(mm)各种采煤机35-50照明设备2。54可弯曲刮板输送机16-35一般刮板输送机10-25表3橡套电缆按机械强度要求的最小截面由于采煤工作面及其运输平巷设备容量较大，供电线路较长，所以，电缆的选择应同时考虑线路电压损失和电缆允许的最大长时负荷电流。4 / 10资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除变压器中的电压损失:在采区供电系统中可见，工作面用电设备的计算容量为:Sb=KxEPn/COS帆产0.67X685/0.7=655。6kVA变压器的负荷率为

10、：B=S/S=655。6/800=0.82查变压器数据表可知：KBSGZY800/6变压器短路电压(阻抗压降仃分数)Ud=6%短路损耗(铜损)：APx=6000W变压器电阻压降百分数：Ur=APn/10Sn=6000/10X800=0.75变压器电抗压降百分数:Ux二)("2一0)二尸ok二5。95则变压器的电压损失为：(UrCOS力pj+Uxsin巾pj)二池黑产X(0.75X0.7+5.95X0。71)=46o7(V)额定电压变压器副边额定电压U2N(V)电】设备所允许的最低电压0.95Un(V)线路最大允许电压损失Uy=U2N-0。95Un(V)1271331201338040

11、03616966069062763114012001083117表4不同电网电压下的正常与最大允许电压损失线路允许的最大电压损失为：U=AUyAUt=117-46o7=70.3(V)式中%一电网允许的最大电压损失，由表4查得，Uy=l17V.电缆截面的确定a.采煤机组负荷电缆的截面选择。由于采煤机属经常移动的电气设备，故可按机械强度要求的最小截面初选电缆，由于机组供电距离较远，设备容量较欠，应考虑电压损失的要求。电缆名称电导率7nl(Qmm')206580铜芯软电缆5342o5交联聚氯乙烯电缆18.644.3表5电缆的电导率机组一路主干线电缆最小截面为：S=KxSPxL；g/(Un/A

12、Ujz)=0.67X310X1000X900/(1200X42.5X70,3)=52.14mm2XPn为机组一路设备总功率.综合考虑，由于设备较多，故选机组干线一路的电缆截面为Sjg=70mmLb.采煤面刮板输送机机头一路负荷电缆的选择。由于刮板输送机一路设备多、容量大，故可选择电缆截面为S=35mm2。其电压损失为：Ujt=KxPxL/(UN/S)=0o67X110X1000X350/(1200X42.5X35)=14o5(V)c.采煤面刮板输送机机尾一路负荷电缆的选择。由于刮板输送机机尾一路设备较多、容量较大，故可选择电缆截面为S诵二35mm其电压损失为：Ujw=KxPnL/(Un/S)=

13、0o67X110X1000X500/(1200X42.5X35)=20.6(V)则刮板输送机一路总的电压损失为：Ugj=70.3-14o520.6=35o2(V)其干线电缆最小截面初选70mm2：Ugz二KxP'L/(Un/Sjw)=0.67X(110+110+155)X1000X500/(1200X42.5X70)=35.IV<35.2V综合考虑，由于刮板输送机一路的设备多、容量大，故选进风巷刮板输送机一路的电缆截面为S桂二70mm2符合要求。电缆的校验：a.对机组负荷电缆的长时工作电流查表6,70mm2的电缆长时允许负荷电流为215A,而机组额定电流估算值为：In=Pn/V3

14、UnCOS=310000/73X1140X0.8=196.3A<215A(式中Px为机组的额定功率)故电缆符合要求.b.机组一路负荷电缆的长时工作电流,查表6,70mm2的电缆长时允许负荷电流为215A,而干线电缆流过的工作电流为：Ijz=KxLX103/(V3UnCOS4»Pj)=0.67X310X103/(7X1140X0.7)二150。3A<215A所以满足要求。对应的电缆型号为MCP3X701X25-1140V.c.刮板输送机机头一路负荷电缆的长时工作电流，查表6,35mm2的电缆长时允许负荷电流为138A,而干线电缆流过的工作电流为：Ijtg=KxEPNX103

15、/(V3UxCOSibpj)=O.67X110X103/(X1140X0.7)=53A<138A所以满足要求。对应的电缆型号为MCP3X351X16-1140Vodo刮板输送机机尾一路负荷电缆的长时工作电流，查表6,35mm2的电缆长时允许负荷电流为138A,而干线电缆流过的工作电流为：Ijwg=KxLPNX103/(V3UnCOSpj)=0o67X110X103/(V3X1140X0.7)=53A<138A所以满足要求。对应的电缆型号为MCP3X351X161140V。e.刮板输送机一路总的负荷电缆长时工作电流，查表6,70mm2的电缆长时允许负荷电流为215A,而干线电缆流过的

16、工作电流为：Igz=KxEPxX103/(V3UnCOS4»Pj)=0o67X(110+110+155)X103/(V3X1140XOo7)=181。8A<215A所以满足要求。对应的电缆型号为MCP3X701X25-1140V。其他电缆请根据表6自行选择、校验.主芯线截面/mm2长时允许载流量/A主芯线截面11/mm-长时允许载流量/A1000V6000V1000V6000V436351381486465350173170106472702152051685949526025025113121表6矿用橡套电缆长时允许载流量5.低压控制电器的选择：(1)选择机组一路开关的型号计

17、算长时工作电流Ig=KxEPxX103/(V3UnCOS4»Pj)=0.67X310X103/(V3X1200X0.7)=142.8A,计算配电点机组开关可遭受的最大短路电流,即在开关负荷侧出线处短路时的三相短路电流Id,该点至变压器的电缆换算长度查电工手册可知为：Li=0。73X500=3651n(0.73为70mm2电缆的换算系数)由查电工手册得知两相短路电流为：I产=2705A则该点的三相短路电流为；15X2705=3110.75A根据计算，查KBZ9400型的自动真空馈电开关的数据，这种开关的额定电流为400A,切断电流为9000A,额定电压为11140V,故满足要求。2)机

18、组电磁启动器的型号计算长时工作电流I广K、亚X1000/(V3UjVCOSil)pj)=0.67X310X1000/(73X1200X0.7)=142o8A查电磁启动器的技术数据,选QJZ-400/1140型电磁启动器。根据以上计算方法，选择其它真空馈电开关及电磁启动器如供电系统图上标注所示.6.保护装置的整定计算(1)机组一路开关的整定该开关是KBZ9-400型自动馈电开关，它的保护装置是电磁式过流继电器,短路电流整定范围为(110)Ie,过载电流整定范围为(0.4-1)I-其整定电流为：Iz=1st.m+EIn=230X6=1380A式中Iz过流保护装置的电流整定值,A；Ist.m最大负荷的额定启动电流即MG132/310BM机组额定启动电流；EIn工作面MG132/310-BM机组外，机组一路真空馈电开关所带的其他设备的额定电流之和.初步整定Iz=1600A,短路点dl点灵敏度校验点，Li=0.73X500=3651n(0.73为70mm2低压电缆的换算系数)1*=2705A其灵敏系数为：K=I*z=2705/1600=1.69)1。5(1。5为保护装置的可靠动作系数)故开关满足要求。(2)机组电磁启动器的整定电磁启动器选用QJZ2-400/1140型，保护装置为电子保护器，过流整定值为：Iz二Ie二230A1*=2