綜采工作面供電設(shè)計(jì)

1、21127綜采工作面供電方案設(shè)計(jì)1、 概況：（1） 21127綜采工作面為21采區(qū)12#煤第三亞階段北翼回采工作面，南東至21采區(qū)21126外上山，北西至工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱線，上覆7#煤2172、2174、2176采面早已回采結(jié)束，本階段對(duì)應(yīng)的21125上、下分層采面已回采結(jié)束。下伏14#煤尚無(wú)工程。（2） 回采工作面采用mg200/600-wd型機(jī)械采煤機(jī)，并采用zy3800/15/33型掩護(hù)式液壓支架管理頂板。（3） 煤的運(yùn)輸方式：1. 采面采用sgz 764/2250型刮板輸送機(jī)。2. 21127運(yùn)巷采用sgb-40t/255刮板輸送機(jī)、spj-1000/275型膠帶輸送機(jī)。3. 214石

2、門(mén)采用3部spj-800/55型膠帶輸送機(jī)運(yùn)至煤倉(cāng)，進(jìn)入主運(yùn)輸系統(tǒng)。21127綜采工作面機(jī)電設(shè)備布置表設(shè)備名稱型 號(hào)數(shù) 量使用地點(diǎn)采煤機(jī)mg200/600-wd1臺(tái)21127采面液壓支架zy3800/15/3390臺(tái)采面刮板輸送機(jī)sgz 764/22501部超前刮板輸送機(jī)sgb-40t/2551部21127運(yùn)巷回柱絞車(chē)jhc-1401臺(tái)膠帶輸送機(jī)spj-1000/2751部潛水泵qbk20-303臺(tái)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)bqd17-3151臺(tái)開(kāi)關(guān)qbz-80n4臺(tái)開(kāi)關(guān)qbz-2001臺(tái)控制開(kāi)關(guān)qjz-43152臺(tái)信號(hào)綜保zxz8-4.02臺(tái)煤電鉆綜保bbz1-4.01臺(tái)乳化液泵drb-200/31.52臺(tái)2

3、14石門(mén)移動(dòng)變電站kbsg-1000/61臺(tái)移動(dòng)變電站kbsg-800/61臺(tái)移動(dòng)變電站kbsg-500/61臺(tái)乳化泵開(kāi)關(guān)bqd7-3152臺(tái)低總開(kāi)關(guān)kbz-630/11403臺(tái)饋電開(kāi)關(guān)bkd16-400/11409臺(tái)2、 移動(dòng)變電站位置的確定：（1） 根據(jù)21127采面工作面巷道布置設(shè)計(jì)和采區(qū)變電所的分布情況，在214石門(mén)安設(shè)移動(dòng)變電站對(duì)采面進(jìn)行供電，供電電源來(lái)自1400變電所，供電方式采用干線式。（2） 供電線路分高壓和低壓兩路，高壓電纜從1400變電所214石門(mén)，低壓電纜沿214石門(mén)21127運(yùn)巷21127采面。3、 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及變電站容量選擇（1） 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量額定功率（kw

4、)額定電壓（v)合計(jì)（kw)安裝地點(diǎn)采煤機(jī)mg200/600-wd1598.511401098.521127采面采面刮板輸送機(jī)sgz764/2200150021127采面乳化泵drb-200/31.51125660125214石門(mén)膠帶輸送機(jī)spj-1000/27511506604252177運(yùn)巷超前溜子sgb-40t/2551110回柱絞車(chē)jhc-140115潛水泵qbk20-30316.5信號(hào)綜保zxz8-4.0242煤電鉆綜保zz8l-4.011.5乳化泵drb-200/31.51125214石門(mén)（2） 動(dòng)力變電站的選擇1. 移動(dòng)變電站容量、臺(tái)數(shù)的確定：使用2臺(tái)移動(dòng)變壓器，分組對(duì)綜采工作面

5、進(jìn)行供電，具體分組容量計(jì)算如下：1) i組：采煤機(jī)、采面刮板輸送機(jī)?？傌?fù)荷：pn =598.5+5001098.5kw按需用系數(shù)法（式1-1）驗(yàn)算變電站容量是否滿足需求： （1-1)式中 : sca用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，kva ； 具有相同需用系數(shù)kde的一組用電設(shè)備的額定負(fù)荷之和，kw; wm用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，查表6-2，取wm=0.7； kde需用系數(shù)，查表6-2，取kde =0.6求得 由sca=941.57kvase =1000kva，可得使用kbsg-1000/6型移動(dòng)變電站可以足供電容量需求。2) 組：乳化泵(214石門(mén)設(shè)備)?？傌?fù)荷：pn =600+125725kw按需用

6、系數(shù)法（式1-1）驗(yàn)算變電站容量是否滿足需求： （1-1)式中 : sca用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，kva ； 具有相同需用系數(shù)kde的一組用電設(shè)備的額定負(fù)荷之和，kw; wm用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，查表6-2，取wm=0.7； kde需用系數(shù)，查表6-2，取kde =0.6求得 由sca=492.86kvase =500kva，可得使用kbsg2t-500/6型移動(dòng)變電站可以足供電容量需求。3) 組：超前刮板輸送機(jī)，膠帶輸送機(jī)，水泵，絞車(chē)，信號(hào)與照明綜保，煤電鉆綜保，乳化泵?？傌?fù)荷：pn =300kw式1-1中kde 表6-2中的式子查出kde= 0.6，求得由sca=350kvase =80

7、0kva，可得使用kbsg-800/6型移動(dòng)變電站可以足供電容量需求。4、 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定初步擬制出本設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)圖（附圖）5、 井下高壓電纜選擇1、 按長(zhǎng)時(shí)允許流量選擇截面變壓器變比ksc=1查表得50mm電纜iy=173a ica =146.3a，選用350mm的截面的高壓電纜滿足條件。2. 長(zhǎng)度的確定電纜實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：lea kinlwa 從1400變電所至214石門(mén)移變實(shí)際長(zhǎng)度為760m?？汕蟮貌蓞^(qū)變電所至移動(dòng)變電站的高壓電纜總長(zhǎng)度lea為：lea 1.1760=836m，取836m3. 校驗(yàn)（l)允許電壓損失校驗(yàn)：電壓損失v %電纜負(fù)荷功率pca=1344.5kw，

8、高壓電纜長(zhǎng)836m，截面為50mm2（銅芯）。由表6-10，查得r00.412/km，x00.075/km；取井下負(fù)荷的功率因數(shù)cos0.7，tan1.33，代入式（1-2），電壓損失得 （1-2）所以350mm電纜可以作為向移動(dòng)變電站供電電纜。6、 井下低壓電纜的選擇（一）以長(zhǎng)時(shí)允許電流選澤電纜截面 采煤機(jī)干線截面計(jì)算，當(dāng)?shù)蛪焊删€電纜向多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，應(yīng)按式 (1-3)進(jìn)行計(jì)算長(zhǎng)時(shí)允許電流。式中各量的取法同前。計(jì)算采煤機(jī)電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流如下；式中 ica長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，a; kde需用系數(shù)，kde=0.6； pn電動(dòng)機(jī)的額定功率，取598.5kw； n 電動(dòng)機(jī)額定效率，0.85； cos

9、wm電動(dòng)機(jī)功率因數(shù),0.85；選用395mm的電纜截面，查表得iy=260a ica =239.17a，滿足條件。采面刮板輸送機(jī)電纜，用下式計(jì)算 （1-4）式中 ica 長(zhǎng)時(shí)最大工作電流;kde 電動(dòng)機(jī)需用系數(shù)，0.6；pn 電動(dòng)機(jī)的額定功率，500kw；n 電動(dòng)機(jī)額定效率，0.85；cosn電機(jī)功率因數(shù)，0.85；將采面刮板輸送機(jī)參數(shù)代入式1-4求得： 選用395mm的電纜截面，查表得95mm電纜iy=260a ica = 199.78a，滿足條件。將乳化泵參數(shù)代入式1-3求得：接在變壓器下乳化泵電纜：選用335mm的電纜截面，查表得35mm電纜iy=138a ica =86.86a，所以選

10、用35mm電纜滿足條件。將運(yùn)巷設(shè)備參數(shù)代入式1-4求得：選用370mm的電纜截面，查表得70mm電纜iy=215a ica = 200.29a，滿足條件。（二）電纜長(zhǎng)度的確定固定敷設(shè)的橡套電纜的實(shí)際（計(jì)算）長(zhǎng)度lca。應(yīng)比其敷設(shè)路徑的長(zhǎng)度lwa增加10,即按式lca = 1.1 lwa計(jì)算1、mg200/600-wd型采煤機(jī)供電的支線電纜長(zhǎng)度計(jì)算如下：實(shí)際長(zhǎng)度l = 1.1lwa =l.1(135+90）=248m,其中135m為工作面長(zhǎng)度；90m為控制開(kāi)關(guān)至工作面下端頭的距離。2、 sgz764/2250型采面刮板輸送機(jī)供電的支線電纜長(zhǎng)度計(jì)算如下：l = 1.1lwa =l.1(135+90

11、）=248m,其中135m為工作面長(zhǎng)度；90m為配電點(diǎn)至工作面下端頭的距離。3、 啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的電纜長(zhǎng)度計(jì)算如下： l = 1.1lwa =l.1745=800m,800m為214石門(mén)移變配電點(diǎn)至21127運(yùn)巷啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的距離。 4、運(yùn)巷設(shè)備的電纜長(zhǎng)度計(jì)算如下： l = 1.1lwa =l.1677=745m,750m為214石門(mén)移變配電點(diǎn)至21127運(yùn)巷設(shè)備的距離。（4） 乳化泵開(kāi)關(guān)的電纜長(zhǎng)度計(jì)算如下： l = 1.1lwa =l.110=11m,11m為214石門(mén)移變到乳化泵開(kāi)關(guān)的距離。2. 電纜型號(hào)選擇 根據(jù)供電需要及礦上條件，所選電纜型號(hào)如下：1. 從21采區(qū)1400變電所214石門(mén)移動(dòng)變電

12、站的供電采用mcptj 350+325/3+22.5型6kv電纜； 2. 從214石門(mén)移變采煤機(jī)、采面刮板輸送機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)等設(shè)備供電，采用395+125型電纜及mcp-395+125+44、mcp-395+125+44型電纜.3. 從214石門(mén)1#、3#移變?nèi)榛罕谜竟╇姡捎胢y型335+116，0.69kv不延燃多芯橡套電纜。4. 從214石門(mén)2#移變給21127運(yùn)巷膠帶輸送機(jī)等設(shè)備供電，采用my型370+116，0.69kv不延燃橡套電纜。5. 從214石門(mén)2#移變給21127運(yùn)巷刮板輸送機(jī)等設(shè)備供電，采用my型370+116、350+116，0.69kv不延燃橡套電纜。6. 開(kāi)關(guān)之間連接

13、線全部選用395+125型電纜短節(jié)進(jìn)行連接。7. 電纜校驗(yàn)：1、選擇啟動(dòng)負(fù)荷最大的電纜對(duì)1140v電纜進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。第一步，根據(jù)查表6-13，知1140v電網(wǎng)允許電壓損失為vp=117v第二步，依條件，計(jì)算式中支線電纜電壓損失vbl。為此，取采煤機(jī)支線有關(guān)參數(shù)并代入下式得式中 lbl 干線電纜的長(zhǎng)度,820m； 干線電纜的截面,95mm2； 由該干線電纜供電的所有電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率，0.85. kde變壓器所帶負(fù)荷的需用系數(shù)，kde=0.6； 電纜材料的導(dǎo)電系數(shù),銅電導(dǎo)系數(shù)sc=42. 5m/mm2，由v71.50v117v，得所選電纜滿足要求。2、選擇啟動(dòng)負(fù)荷最大的電纜對(duì)660v電纜進(jìn)

14、行電壓損失校驗(yàn)。第一步，根據(jù)查表6-13，知660v電網(wǎng)允許電壓損失為vp=63v第二步，依條件，計(jì)算式中支線電纜電壓損失vbl。為此，取乳化泵支線有關(guān)參數(shù)并代入下式得式中 lbl 干線電纜的長(zhǎng)度,750m； 干線電纜的截面,50mm2； 由該干線電纜供電的所有電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率，0.85； kde變壓器所帶負(fù)荷的需用系數(shù)，kde=0.6； 電纜材料的導(dǎo)電系數(shù),銅電導(dǎo)系數(shù)sc=42. 5m/mm2，由v30.97v63v，得所選電纜滿足要求。七、短路電流的計(jì)算1、1#總分路電流的計(jì)算（1） 整定電流計(jì)算1#分路開(kāi)關(guān)為kbz16-630/1140，其整定電流為in=0.67pnin=0.67p

15、n=0.671098.5=735.995a，取630 a（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為20m，換算長(zhǎng)度為10.6m，移變的型號(hào)為kbsg-1000/6，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=6711a（3） 短路整定電流的計(jì)算 速斷倍數(shù)，取3倍。（4） 靈敏度的檢驗(yàn)：靈敏度滿足要求2、1-1分路電流的計(jì)算1#總分路開(kāi)關(guān)為bkd16-630/1140，其整定電流為in=0.67pn in=0.67pn=0.67500=335a，取335a。（1） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為820m，換算長(zhǎng)度為434.6m，移變的型號(hào)為kbsg-1000/6，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=2507

16、a（2） 短路整定電流的計(jì)算 速斷倍數(shù)，取4倍。（3） 靈敏度的檢驗(yàn)：靈敏度滿足要求3、1-2分路電流的計(jì)算1#總分路開(kāi)關(guān)為bkd16-630/1140，其整定電流為in=0.67pn in=0.67pn=0.67598.5=400.15a，取400a。（1） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為820m，換算長(zhǎng)度為434.6m，移變的型號(hào)為kbsg-1000/6，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=2507a（2） 短路整定電流的計(jì)算 速斷倍數(shù)，取4倍。（3） 靈敏度的檢驗(yàn)：靈敏度滿足要求4、2#總分路電流的計(jì)算（1） 2#分路開(kāi)關(guān)為bkd16-630/660，其整定電流為in=1.15pnin=

17、1.15pn=1.15425=488.75a，取490a。（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為20m，換算長(zhǎng)度為10.6m，移變的型號(hào)為kbsg-800/6，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=8325a（3） 短路整定電流的計(jì)算 速斷倍數(shù)，取3倍。（4） 靈敏度的檢驗(yàn)：靈敏度滿足要求5、2-1分路電流的計(jì)算（1）2-1分路開(kāi)關(guān)為bkd16-400，其整定電流為，取185a（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為20m，換算長(zhǎng)度為14.6m，移變的型號(hào)為kbsg-800/6，采用查表法計(jì)算，得：（3） 短路整定電流的計(jì)算速斷倍數(shù)，取6倍。（4） 靈敏度的檢驗(yàn)靈敏度滿足要求6、2-2分路電流

18、的計(jì)算（1）2-2分路開(kāi)關(guān)為bkd16-400，其整定電流為，取165a（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為750m，換算長(zhǎng)度為669m，移變的型號(hào)為kbsg-800/6，采用查表法計(jì)算，得：（3） 短路整定電流的計(jì)算速斷倍數(shù)，取5倍。（4） 靈敏度的檢驗(yàn)靈敏度滿足要求7、2-3分路電流的計(jì)算（1） 1#總分路開(kāi)關(guān)為bkd16-630/1140，其整定電流為in=1.15pnin=0.67pn=1.15125=143.75a，取150a。（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為11m，換算長(zhǎng)度為15.7m，移變的型號(hào)為kbsg-800/6，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=8325a（3） 短路整定電流的計(jì)算 速斷倍數(shù)，取6倍。（4） 靈敏度的檢驗(yàn)：靈敏度滿足要求8、1400變電所4#總分路電流的計(jì)算（1） 整定電流計(jì)算4#分路開(kāi)關(guān)為kbz16-630/1140，其整定電流為in=1.15pnin=0.67pn=1.15575=661.25a，取400a（2） 短路電流的計(jì)算短路點(diǎn)為，電纜長(zhǎng)度為20m，換算長(zhǎng)度為10.6m，移變的型號(hào)為kbsg2t-500kva 6kv/1140v，采用查表法計(jì)算，得：is(2)=8225a（3）