綜采工作面供電設計說明

1、2092綜采工作面供電設計（一）綜采工作面主要條件該工作面屬于9#煤層，平均煤層厚度3m ,工作面長度240m,走向長度為1000m ,平均傾角3-5度，采用一次采全高采煤工藝，可采最高煤層厚度 3m。礦井井下高壓采用 10KV供電，由中央變電所負責向該綜采工作面供電。變電所高壓設備采用PBG-315/10Y型高壓隔爆開關，中央變電所距綜采工作面皮帶機頭600m。（二）設備選用1、工作面設備采煤機選用三一重型裝備有限公司生產(chǎn)的MG300/710-WD 型采煤機，其額定功率710KW，其中兩臺截割主電動機功率為 300KW,額定電壓為1140V ；兩臺牽引電機功率為 45KW,額定電壓為380V

2、;調高泵電機電壓 1140V，功率20KW。工作面刮板輸送機三一重型裝備有限公司制造的SGZ764/630型輸送機，機頭及機尾都采用額定功率為 160/315KW 的雙速電機，額定電壓為1140V。2、順槽設備1） 破碎機：采用三一重型裝備有限公司制造的PLM-1000型破碎機，其額定功率160KW,額定電壓1140V。2） 轉載機：采用三一重型裝備有限公司制造的SZZ764/250型轉載機。其額定功率 250KW,額定電壓1140V。3） 順槽帶式輸送機：采用兗州市華泰機械公司制造的DSJ100/63/2*75型輸送機（1 部），驅動電機額定功率 2 X75 KW,4） 孚L化液泵站：兩泵一

3、箱，孚L化液泵采用無錫威順生產(chǎn)的BRW200/31.5 型液泵，其 額定功率200KW,額定電壓1140V。5）噴霧泵：采用無錫威順生產(chǎn)的 BPW315/6.3型（2臺），其額定功率75KW,額定電壓 1140V。3、其它設備（三）工作面移動變電站及配電點位置的確定工作面電源電壓為 10kV,來自井下盤區(qū)變電所 。根據(jù)用電設備的容量與布置，采用1140V電壓等級供電，照明及保護控制電壓采用 127V。在臨時變電所處設置移動變電站 ， 為順槽皮帶機供電；在順槽皮帶巷每450米設置配電點，用以對工作面設備進行供電 。負荷統(tǒng)計及移動變電站選擇1 , 1號移動變電站的選取號移動變電站的負荷統(tǒng)計名稱型號

4、功率（KW ）電壓等級（V ）采煤機MG300/710-WD7101140乳化泵BRW315/31.52001140可伸縮帶式輸送機DSJ100/63/2 X752 X751140共計10602，根據(jù)總的負荷計算視在功率S八PnKxCOS :式中S所計算負荷的視在功率KVA'、Pn -參加計算的所有電氣設備的額定功率之和KWCOS 參加計算的電氣設備的加權平均功率因數(shù)Kx-需用系數(shù)按下式計算Kx=0.4+0.6PsPn式中Ps參加計算中功率最大的電動機功率KWPn 參加計算的所有電動機功率之和KW710則 Kx=0.4+0.6=0.8011060綜采工作面 COS取0.7Kx取0.80

5、電力負荷總的視在功率：S=1060 0.80 =1211KVA0.7根據(jù)計算與實際情況，選用KBSGZY- 1250/ 10Y的移動變電站一臺2， 2號移動變電站的選取二號移動變電站的負荷統(tǒng)計名稱型號功率（KW ）電壓等級（V ）采面刮板輸送機SGZ764 / 6306301140轉載機SZZ764/250/1252501140破碎機PLM10001601140共計10402，根據(jù)總的負荷計算視在功率S八PnKxCOS :式中S所計算負荷的視在功率KVAPn -參加計算的所有電氣設備的額定功率之和KWCOS 一參加計算的電氣設備的加權平均功率因數(shù)Kx-需用系數(shù)按下式計算Kx=0.4+0.6PS

6、-Z Pn式中Ps-參加計算中功率最大的電動機功率KW7 Pn參加計算的所有電動機功率之和KW則 Kx=0.4+0.6630=0.76綜采工作面COS :取0.7Kx取0.76電力負荷總的視在功率：0.76S=1040=1129KVA0.7根據(jù)計算與實際情況，選用KBSGZY- 1000/ 10Y的移動變電站兩臺2,移動變電站高壓開關的選擇1配電裝置額定電壓為 10KV。2 ,高壓配電裝置的額定電流應大于變壓器的最大長時工作電流3 ,變壓器的最大長時工作電流為額定電流Se 1250* 1000.3Ve 一 1.732* 10000-72.17A式中Se 變壓器額定容量 KVAVe 變壓器高壓側

7、額定電壓KV根據(jù)計算兩臺移變都選擇KBG2315/10Y的高壓配電裝置兩臺移變的額定電流之和為144.34A ,在中央變電所選擇 PBG-315/10Y的高壓配電裝置控制兩臺移變。（三）高壓電纜的截面選擇及校驗按設計規(guī)定和礦用高壓電纜選型，初選MYPTJ型礦用10KV橡套、銅芯、雙屏蔽高壓電纜。移變高壓電纜截面選擇1）,按長時允許電流選擇電纜截面Iw=' PnKx1000”3UeCOS21°°* 0.78* WOO =136 5A1.732*10000* 0.7式中 、Pn綜采面所有設備功率之和KWKx-需用系數(shù)，取加權平均數(shù)COS一參加計算的所有電力負荷的加權平均

8、功率因數(shù)根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表50mm 2為173A > 136.5A2 ）,按經(jīng)濟電流密度校驗電纜截面A= -60.7mm 2J式中A電纜主芯截面J經(jīng)濟電流密度 A/mm 2 查表得2.25根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟電流密度校驗50mm 2電纜能夠滿足要求。3）按允許電壓損失校驗"U % =PLK=2.1 X0.502 X0.75=0.79 %V 7 %式中"U%高壓電纜線路中電壓損失百分數(shù)K兆瓦公里負荷矩電纜中電壓損失百分數(shù)，10KV時，查表參考值0.502 %P電纜輸送的有功功率，兆瓦L電纜長度，KM7%允許電壓損失百分數(shù)按電壓損失校驗，滿足要求4）熱穩(wěn)定校驗

9、電纜截面設井下中央變電所10KV母線上最大短路容量限制50MVA,最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流QOSa 50 勺 06 、3U = 1.732 10000=2887AAmi n=1 Jti = 2887S；025C3 93.4=15.5mm 2 v50mm 2式中 ti -短路電流假想時間，即熱等效時間，取0.25SC電纜熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡套電纜取93.4熱穩(wěn)定校驗電纜截面滿足要求綜上所計算的結果，50mm 2高壓電纜滿足供電要求（四）按長時負荷電流計算選擇低壓電纜的截面,電纜編號見供電1,長負荷電流要求電纜的載流量要大于或者等于電纜長時負荷電流 系統(tǒng)圖，采煤機電纜截面選擇Z PnKx1000710&

10、quot; "000lw ： =449A, 3UeCOS 1 732 1140 0.8式中Pn -采煤機上所有設備功率之和KWKx 需用系數(shù)，取1COSC -采煤機所有設備的加權平均功率因數(shù)根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表95mm 2載流量260A，依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，需要用兩根95mm 2向采煤機供電，260 + 260=520A > 449A,滿足要求2,可伸縮帶式輸送機與乳化泵的電纜截面選擇送 PnKx1000350"勺 000Iw=211A 3UeCOS1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表70mm 2載流量215A > 211

11、A ,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm 2的橡套電纜滿足要求。,3,采面輸送機的電纜截面選擇送 P nKX 000315""000 3U eCO S = 1 732 1140 0.8 一 199A根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表70mm 2載流量215A > 199A ,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm 2的橡套電纜滿足要求。機頭機尾各選用一根70mm 2 的MVP電纜。4 ,轉載機的電纜截面選擇I 送 P nKX 00 0250H000w 158A“3UeCOS 1 732 1140 0.8根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表50mm 2載流量185A > 158A

12、,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，50mm 2的橡套電纜滿足要求。5,破碎機的電纜截面選擇160 1 1000=101A1 732 1140 0.8( Z PnKx1000 Iw 一 3UeCOS :根據(jù)礦用橡套電纜長時允許載流量查表35mm 2載流量145A > 101A ,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，35mm 2的橡套電纜滿足要求。Z PnKX 000200漢仆 1000I w乳化泵的電纜截面選擇；3UeCO S = 1 732 1140 0.8 126A送 P nKX 000150" "000帶式輸送機的電纜截面選擇I ；3UeCO S = 1 732 1140 0. 94A根據(jù)礦

13、用橡套電纜長時允許載流量查表70mm 2載流量215A > 199A ,依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm 2的橡套電纜滿足要求。根據(jù)計算，初選電纜見下表電纜編號負荷名稱長時負荷電流長時負荷要求初選截面電纜長度的最小截面L1采煤機配電449A952*95450mL2乳化泵，皮211A7070500m帶L3采面刮板機199A702*70450m250mL4轉載機158A5050250mL5破碎機1013535250m采煤機電纜選用 MCP-0.66/1.14-3*95+1*25+4*4 型電纜，其余都選用MYP型礦用橡套屏 蔽電纜。五，按機械強度要求校驗電纜截面機械強度要求采煤機電纜最小截面35

14、-50mm 2,采面輸送機電纜最小截面16-35mm 2均滿足要求。六，按允許電壓損失校驗電纜截面允許電壓損失為："Uy=E2e-0.9U=1190-0.9 X1190=164V系統(tǒng)中電壓損失為：164V七，短路電流計算1,1號、2號移變低壓側出口端的短路電流Id1的計算。（1）系統(tǒng)阻抗變壓器二次側電壓 1200V ,容量1250KVA,系統(tǒng)短路容量按50MVA計算，則系統(tǒng)電抗為：XxE2e (1.2KV)2Sdy 一 50MVA= 0.0288"（2）高壓電纜阻抗10KV高壓電纜L1=0.7KM查表得 農=0.588/KmX0 =0.078門/Km高壓電纜的電阻、電抗：R

15、g =0.588 0.7 =0.3906門Xg =0.078 0.7 =0.0546 門（3）變壓器的阻抗"Pn.t = 7400W查表得KBSGZY1250/10移動變電站的 阻抗電壓Vs =4.5則移變的電阻、電抗：Rb1-PntVtn , 7400W"1.2KV)2 _ 0.006股S2(1250KVA)2Xb1=込竺業(yè)込=0.046位St1.25MVAR Kb乞 Rb1 二 0.309 0.0068 =0.04618.332爭 Xb 0.0288Kb8.332°.°461=0.07569' 1I dIUe12002C R)2 C X)22

16、P.012520.07659二 7821A(4)中央變電所控制綜采面的高壓開關的整定1、短路保護整定盤區(qū)變電所控制綜采面的高壓開關PBG-200/10Y型真空配電裝置是電子式高壓綜合保護器，其整定值按下式進行選擇：IQe Kxlen >Kblge式中n 互感器二次側額定電流(5A)的倍數(shù);Ige 高壓配電裝置額定電流，A。按上式計算出的整定值還應按下式進行校驗>1.5>1.5glge式中Id(2)變壓器低壓側兩相短路電流值，A;Iz 高壓配電裝置過電流保護裝置的電流整定值，A ;Kb變壓器的變比； 3 Y/ 接線變壓器的二次側兩相短路電流折算到一次側時的系數(shù)；1.5保證過電流

17、保護裝置可靠動作的系數(shù)(1)高壓開關的短路保護整定IQe Kx 二le n >KbIge449 6 0.80 0.66 (2100 -600)8.33匯 200則開關的短路保護整定為高壓開關額定值的2倍，即2 X200=400A咼壓開關過流保護的整定A kdIeKt I gn1 °.8 °.66 2100668.33 200取0.7倍過載整定為0.7 X200=140A校驗7821=2.3 >1.5合格nK bIge2 8.33 200過載整定為140A短路整定為280A,按變壓器額定電流PBG-315/10Y 型真空配電裝置為電子式過流反時限繼電保護裝置整定，

18、則高壓過流保護整定為1.0倍 2，采煤機電機處的短路電流95mm 2電纜的電阻 Ro=0.247 門/Km Xo=0.075 /Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01門Xo=0.0931 f 1I d2Ue12003464A2、(0.01 0.247 0.45)2(0.0931 0.075 0.45)22 0.17323,采面輸送機機尾電機處的短路電流70mm 2電纜的電阻 Ro=0.346門/Km 電抗 Xo=0.078門/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01門Xo=0.0931 '1I d2爲 3000AUe2、,(0.01 0.346 0.45)2(0.0931 0.0

19、78 0.45)24,轉載機電機處的短路電流70mm 2電纜的電阻 Ro=0.416 電抗 Xo=0.081Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01門Xo=0.0931 門1 d22、,(0.01 0.416 0.25)2(0.0931 0.081 0.25)212002.0.024二 3870A4,破碎機電機處的短路電流352電纜的電阻 Ro=0.683Xo=0.084/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01Xo=0.0931 門d23000AUe2、(0.01 0.683 0.25)2(0.0931 0.084 0.25)25乳化泵電機處的短路電流502電纜的電阻 Ro=0.0.41

20、6Xo=0.081/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01門Xo=0.0931 門I d2_Ue2、-(0.01 0.416 0.0.5)2(0.0931 0.081 0.0.5)26帶式輸送機電機處的短路電流502電纜的電阻 Ro=0.0.416Xo=0.081/Km1250KVA 移變的電阻 Ro=0.01Xo=0.0931 '1UeId2 2、(0.01 0.416 0.0.5)2(0.0931 0.081 0.0.5)212002 0.2=3000A（十一）低壓開關的整定及校驗對保護電纜干線的裝置按下式選擇IzQe + Kx ZJe式中l(wèi)z過流保護裝置的電流整定值，A;IQ

21、e 容量最大的電動機的額定起動電流，A；He其余電動機的額定電流之和，A；Kx 需用系數(shù),取0.51。按上式選擇出的整定值，還應用兩相短路電流值進行校驗 ，應 符合下式的要求：(2)1.5式中l(wèi)z過流保護裝置的電流整定值，A ；Id（2）被保護電纜干線或支線距變壓器最遠點的兩相短路 電流值，A;1.5保護裝置的可靠動作系數(shù)電磁起動器中電子保護器的過流整定值，按下式選擇IzW式中l(wèi)z電子保護器的過流整定值，取電動機額定電流近似值，A；le 電動機的額定電流，A；按上式選擇出的整定值，也應以兩相短路電流值進行校驗 ，應符合下式的要求：(2) d-1.28I式中l(wèi)z含義同上；Id（2）含義同上；8l

22、z 電子保護器短路保護動作值；1.2 保護裝置的可靠系數(shù)。1.1#移動變電站的低壓保護箱：該移變?yōu)镵BSGZY-1250/10型，低壓側配用BXB-1250/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護箱，安裝 在移動變電站的低壓側，能對低壓側的各種故障進行監(jiān)測，并能將 故障斷電信號傳遞給移動變電站用高壓真空開關 ，對低壓供電系統(tǒng) 可實現(xiàn)漏電、漏電閉鎖、過壓、欠壓、短路、過載等保護。(1) 過壓保護Ug=115% X12OO=138OV(2) 欠壓保護Uq=75% X12OO=9OOV(3) 斷相保護處于開啟”狀態(tài)(4) 漏電保護單相漏電動作電阻整定值為：20k1單相漏電閉鎖動作電阻整定

23、值為：40k門(5) 過載保護Iz=習e=110+69+450=629A貝卩n取0.5(6) 短路保護lz>he+KxHe=185 X5+0.838 X(110+69+265 ) =1297A則 n取1靈敏度系數(shù)校驗:d176396.1 > 1.21250滿足靈敏度要求2.2#移動變壓器的保護箱：該移變?yōu)镵BSGZY-1000/10型，低壓側配用BXB-1000/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護箱(1) 過壓保護Ug=115% X12OO=138OV(2) 欠壓保護Uq=75% X12OO=9OOV(3) 斷相保護處于開啟”狀態(tài)(4) 漏電保護單相漏電動作電阻整定

24、值為：20k-單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：40k門(5) 過載保護Iz= 3e=2 X66.1+2 X15=162A貝卩n取0.2(6) 短路保護lz>ke+KxHe=2 X66.1 X6=793A則 n取1靈敏度系數(shù)校驗:Id5 4103lz 一 800= 5.1 > 1.2滿足靈敏度要求14. 1號開關QJZ-1600-8的保護整定：(1) A、B兩路開關的整定：A、B兩路用于采煤機組的控制，負荷電纜可用一路也可用兩路，A、B兩路開關的保護定值選用一致。a. 過載保護：機組的各電機額定電流之和為 445A，選擇lZ=0.9 le=400A，則 n取0.7b. 短路保護：機組最

25、大電機為截割電機2 X300KW ,其啟動電流按額定電流的5倍，則為1850A ,取n=3靈敏度系數(shù)校驗：d23804-9 > 1.5滿足靈敏度要求c. 漏電、斷相、欠/過壓保護保持出廠值不變2號開關QJZ-1600-6的保護整定：(2) A、B兩路開關的整定：A、B兩路開關，分別控制采面輸送機電機315/ 160KW的高、低速a. 過載保護：A路開關：電機額定電流Izc=Ie1=199A貝卩n取0.3B路開關：電機額定電流Izd=I e2=99A貝y n取0.2b. 短路保護：A路開關：取電機額定電流的6倍 Izc=6 X199=1194A則 n取2B路開關：取電機額定電流的6倍 耳=

26、6 X99=594A則 n取1.2靈敏度系數(shù)校驗:d230001194= 2.5 > 1. 5滿足靈敏度要求(1) C路開關的整定:C路控制破碎機電機Pe=160kW Iz=Ie=101A則過載保護n取0.2短路保護取電機額定電流的6倍lz=6 X101=606A則 n取1.430004.9 > 1.26 101靈敏度系數(shù)校驗：滿足靈敏度要求(1) D、E兩路開關的整定：D、E兩路開關，分別控制轉載機電機250/125KW的高、低 速a.過載保護：D路開關：電機額定電流lzf=l e1 = 158A貝卩n取0.5E路開關：電機額定電流lzd=le2=80Ab.短路保護：D路開關：取電機額定電流的6倍lzc=6 X158=948A則 n取4E路開關：取電機額定電流的6倍lzd=6 X80=480A則 n取2靈敏度系數(shù)校驗：旦二3870*“ > 1.5滿足靈敏度要求lz 9483號開關QJZ1-800-4的保護整定：A路控制1號乳化泵電機B路控制1號乳化泵電機Pe=200kW Iz=Ie=126A則過載保護 n取0.2短路保護取電機額定電流的6倍Iz=6 X126=756A則 n取1.4靈敏度系數(shù)校驗：I d46I30003.9 > 1.56 126滿足靈敏度要求C路控制帶式輸送機機Pe=150kW Iz=Ie=94A則過載保護 n取0.2短路保護取電機額