綜采工作面供電設(shè)計(jì)

1、2092綜采工作面供電設(shè)計(jì)（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(fù)責(zé)向該綜采工作面供電。變電所高壓設(shè)備采用PBG-315/10Y型高壓隔爆開關(guān)，中央變電所距綜采工作面皮帶機(jī)頭600m。（2） 設(shè)備選用1、 工作面設(shè)備采煤機(jī)選用三一重型裝備有限公司生產(chǎn)的MG300/710-WD型采煤機(jī)，其額定功率710KW，其中兩臺截割主電動機(jī)功率為300KW,額定電壓為1140V；兩臺牽引電機(jī)功率為45KW,額定電壓為380V;調(diào)高泵電機(jī)

2、電壓1140V，功率20KW。工作面刮板輸送機(jī)三一重型裝備有限公司制造的SGZ764/630型輸送機(jī)，機(jī)頭及機(jī)尾都采用額定功率為160/315KW的雙速電機(jī)，額定電壓為1140V。2、順槽設(shè)備1）破碎機(jī)：采用三一重型裝備有限公司制造的PLM-1000型破碎機(jī)，其額定功率160KW,額定電壓1140V。2）轉(zhuǎn)載機(jī)：采用三一重型裝備有限公司制造的SZZ764/250型轉(zhuǎn)載機(jī)。其額定功率250KW,額定電壓1140V。3）順槽帶式輸送機(jī)：采用兗州市華泰機(jī)械公司制造的DSJ100/63/2*75型輸送機(jī)（1部），驅(qū)動電機(jī)額定功率2×75 KW,4）乳化液泵站：兩泵一箱，乳化液泵采用無錫威順生

3、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(shè)備 （三）工作面移動變電站及配電點(diǎn)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(shè)備的容量與布置，采用1140V電壓等級供電，照明及保護(hù)控制電壓采用127V。在臨時(shí)變電所處設(shè)置移動變電站，為順槽皮帶機(jī)供電；在順槽皮帶巷每450米設(shè)置配電點(diǎn)，用以對工作面設(shè)備進(jìn)行供電。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動變電站選擇1，1號移動變電站的選取 一號移動變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)名稱型號功率KW電壓等級V采煤機(jī)MG300/710-W

4、D7101140乳化泵BRW315/31.52001140可伸縮帶式輸送機(jī)DSJ100/63/2×752×751140共計(jì)10602，根據(jù)總的負(fù)荷計(jì)算視在功率 S=式中 S所計(jì)算負(fù)荷的視在功率 KVA參加計(jì)算的所有電氣設(shè)備的額定功率之和 KW參加計(jì)算的電氣設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)Kx需用系數(shù) 按下式計(jì)算Kx=0.4+0.6式中 Ps參加計(jì)算中功率最大的電動機(jī)功率 KW 參加計(jì)算的所有電動機(jī)功率之和 KW則 Kx=0.4+0.6=0.801綜采工作面 Kx取0.80電力負(fù)荷總的視在功率：S=1060=1211KVA根據(jù)計(jì)算與實(shí)際情況，選用KBSGZY125010Y的移動變電站一

5、臺。2，2號移動變電站的選取 二號移動變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)名稱型號功率KW電壓等級V采面刮板輸送機(jī)SGZ7646306301140轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ764/250/1252501140破碎機(jī)PLM10001601140共計(jì)10402，根據(jù)總的負(fù)荷計(jì)算視在功率 S=式中 S所計(jì)算負(fù)荷的視在功率 KVA參加計(jì)算的所有電氣設(shè)備的額定功率之和 KW參加計(jì)算的電氣設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)Kx需用系數(shù) 按下式計(jì)算Kx=0.4+0.6式中 Ps參加計(jì)算中功率最大的電動機(jī)功率 KW 參加計(jì)算的所有電動機(jī)功率之和 KW則 Kx=0.4+0.6=0.76綜采工作面 Kx取0.76電力負(fù)荷總的視在功率：S=1040=1129K

6、VA根據(jù)計(jì)算與實(shí)際情況，選用KBSGZY100010Y的移動變電站兩臺。2，移動變電站高壓開關(guān)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(yīng)大于變壓器的最大長時(shí)工作電流。 3，變壓器的最大長時(shí)工作電流為額定電流。Ie=式中 Se變壓器額定容量 KVAVe變壓器高壓側(cè)額定電壓 KV根據(jù)計(jì)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(yàn)按設(shè)計(jì)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

7、面選擇1，按長時(shí)允許電流選擇電纜截面 Iw=式中 綜采面所有設(shè)備功率之和 KWKx需用系數(shù)，取加權(quán)平均數(shù)OS參加計(jì)算的所有電力負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表50mm ²為173A136.5A2，按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)電纜截面A= ²式中A電纜主芯截面J經(jīng)濟(jì)電流密度 Amm ² 查表得2.25根據(jù)高壓電纜經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)50mm ²電纜能夠滿足要求。3按允許電壓損失校驗(yàn)U=PLK=2.1×0.502×0.75=0.797式中U高壓電纜線路中電壓損失百分?jǐn)?shù) K兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù)，10KV時(shí)，查表參考值

8、0.502P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?jǐn)?shù)按電壓損失校驗(yàn)，滿足要求4熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面設(shè)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=2887AAmin=15.5mm²50mm²式中 短路電流假想時(shí)間，即熱等效時(shí)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(yàn)電纜截面滿足要求綜上所計(jì)算的結(jié)果，50mm²高壓電纜滿足供電要求（四）按長時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算選擇低壓電纜的截面1，長負(fù)荷電流要求電纜的載流量要大于或者等于電纜長時(shí)負(fù)荷電流，電纜編號見供電系統(tǒng)圖，采煤機(jī)電纜截面選擇=449A式中 采煤機(jī)

9、上所有設(shè)備功率之和 KWKx需用系數(shù)，取1COS采煤機(jī)所有設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表95mm²載流量260A，依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，需要用兩根95mm²向采煤機(jī)供電，260260=520A449A,滿足要求2，可伸縮帶式輸送機(jī)與乳化泵的電纜截面選擇=211A根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm²載流量215A211A，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(jī)的電纜截面選擇 =199A根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm²載流量215A199A，依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm &#

10、178;的橡套電纜滿足要求。機(jī)頭機(jī)尾各選用一根70mm ²的MVP電纜。4，轉(zhuǎn)載機(jī)的電纜截面選擇 =根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表50mm²載流量185A158A，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(jī)的電纜截面選擇=根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表35mm²載流量145A101A，依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，35mm ²的橡套電纜滿足要求。乳化泵的電纜截面選擇 =帶式輸送機(jī)的電纜截面選擇 =根據(jù)礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量查表70mm²載流量215A199A，依據(jù)電纜的熱穩(wěn)定性，70mm ²的橡套電纜滿

11、足要求。根據(jù)計(jì)算，初選電纜見下表電纜編號負(fù)荷名稱長時(shí)負(fù)荷電流長時(shí)負(fù)荷要求的最小截面初選截面電纜長度L1采煤機(jī)配電449A952*95450mL2乳化泵，皮帶211A7070500mL3采面刮板機(jī)199A702*70450m250mL4轉(zhuǎn)載機(jī)158A5050250mL5破碎機(jī)1013535250m采煤機(jī)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(jī)械強(qiáng)度要求校驗(yàn)電纜截面機(jī)械強(qiáng)度要求采煤機(jī)電纜最小截面35-50mm²,采面輸送機(jī)電纜最小截面16-35mm²,均滿足要求。六，按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面允許電壓損失

12、為：Uy=E2e-0.9U=1190-0.9×1190=164V系統(tǒng)中電壓損失為：164V七，短路電流計(jì)算1,1號、2號移變低壓側(cè)出口端的短路電流Id1的計(jì)算。1系統(tǒng)阻抗變壓器二次側(cè)電壓1200V，容量1250KVA,系統(tǒng)短路容量按50MVA計(jì)算，則系統(tǒng)電抗為：2高壓電纜阻抗10KV高壓電纜L1=0.7KM查表得 高壓電纜的電阻、電抗：3變壓器的阻抗 查表得KBSGZY1250/10移動變電站的 則移變的電阻、電抗：（4）中央變電所控制綜采面的高壓開關(guān)的整定1、短路保護(hù)整定盤區(qū)變電所控制綜采面的高壓開關(guān)PBG-200/10Y型真空配電裝置是電子式高壓綜合保護(hù)器，其整定值按下式進(jìn)行選擇

13、：n式中 n互感器二次側(cè)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(jì)算出的整定值還應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn)：1.5 1.5式中 Id（2）變壓器低壓側(cè)兩相短路電流值，A；IZ高壓配電裝置過電流保護(hù)裝置的電流整定值，A；Kb變壓器的變比；Y/接線變壓器的二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時(shí)的系數(shù)；1.5保證過電流保護(hù)裝置可靠動作的系數(shù)。（1）高壓開關(guān)的短路保護(hù)整定n=則 開關(guān)的短路保護(hù)整定為高壓開關(guān)額定值的2倍，即2×200=400A高壓開關(guān)過流保護(hù)的整定： n取0.7倍 過載整定為0.7×200=140A校驗(yàn)=2.31.5 合格過載整定為140A短路整定為280A

14、PBG-315/10Y型真空配電裝置為電子式過流反時(shí)限繼電保護(hù)裝置，按變壓器額定電流整定，則高壓過流保護(hù)整定為1.0倍2，采煤機(jī)電機(jī)處的短路電流：95mm²電纜的電阻Ro=0.247/Km Xo=0.075/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 Xo=0.09313,采面輸送機(jī)機(jī)尾電機(jī)處的短路電流：70mm²電纜的電阻Ro=0.346Km 電抗 Xo=0.078/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 Xo=0.0931 4,轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)處的短路電流：70mm²電纜的電阻Ro=0.416 電抗 Xo=0.081Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 X

15、o=0.09314,破碎機(jī)電機(jī)處的短路電流：35²電纜的電阻Ro=0.683 Xo=0.084/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 Xo=0.09315乳化泵電機(jī)處的短路電流：50²電纜的電阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 Xo=0.09316帶式輸送機(jī)電機(jī)處的短路電流：50²電纜的電阻Ro=0.0.416 Xo=0.081/Km1250KVA移變的電阻Ro=0.01 Xo=0.0931（十一）低壓開關(guān)的整定及校驗(yàn)對保護(hù)電纜干線的裝置按下式選擇 IZIQe+KxIe式中 IZ過流保護(hù)裝置的電流整定值，A；

16、IQe容量最大的電動機(jī)的額定起動電流，A；Ie其余電動機(jī)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(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)，應(yīng)符合下式的要求：式中 IZ過流保護(hù)裝置的電流整定值，A；Id（2）被保護(hù)電纜干線或支線距變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值，A；1.5保護(hù)裝置的可靠動作系數(shù)。電磁起動器中電子保護(hù)器的過流整定值，按下式選擇IZIe式中 IZ電子保護(hù)器的過流整定值，取電動機(jī)額定電流近似值，A；Ie電動機(jī)的額定電流，A；按上式選擇出的整定值，也應(yīng)以兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)，應(yīng)符合下式的要求：式中 IZ含義同上；Id（2）含義同上；8IZ電子保護(hù)器短路保護(hù)動作值；1.2保

17、護(hù)裝置的可靠系數(shù)。1.1#移動變電站的低壓保護(hù)箱：該移變?yōu)镵BSGZY-1250/10型，低壓側(cè)配用BXB-1250/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護(hù)箱，安裝在移動變電站的低壓側(cè)，能對低壓側(cè)的各種故障進(jìn)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(guān)，對低壓供電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)漏電、漏電閉鎖、過壓、欠壓、短路、過載等保護(hù)。(1) 過壓保護(hù)Ug=115%×1200=1380V(2) 欠壓保護(hù)Uq=75%×1200=900V(3) 斷相保護(hù)處于“開啟”狀態(tài)（4）漏電保護(hù) 單相漏電動作電阻整定值為：20k 單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：40k（5）過載保護(hù)Iz

18、=Ie=110+69+450=629A 則 n取0.5（6）短路保護(hù)IZIQe+KxIe=185×5+0.838×（110+69+265）=1297A則 n取1靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1.2 滿足靈敏度要求2.2#移動變壓器的保護(hù)箱：該移變?yōu)镵BSGZY-1000/10型，低壓側(cè)配用BXB-1000/1140(660)Y礦用隔爆型移動變電站用低壓保護(hù)箱。(1) 過壓保護(hù)Ug=115%×1200=1380V(2) 欠壓保護(hù)Uq=75%×1200=900V(3) 斷相保護(hù)處于“開啟”狀態(tài)（4）漏電保護(hù) 單相漏電動作電阻整定值為：20k 單相漏電閉鎖動作電阻整定值為：

19、40k（5）過載保護(hù)Iz=Ie=2×66.1+2×15=162A 則 n取0.2（6）短路保護(hù)IZIQe+KxIe=2×66.1×6=793A則 n取1靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1.2 滿足靈敏度要求14. 1號開關(guān)QJZ-1600-8的保護(hù)整定： (1) A、B兩路開關(guān)的整定：A、B兩路用于采煤機(jī)組的控制，負(fù)荷電纜可用一路也可用兩路，A、B兩路開關(guān)的保護(hù)定值選用一致。a. 過載保護(hù)：機(jī)組的各電機(jī)額定電流之和為445A，選擇IZ=0.9 Ie=400A，則 n取0.7b. 短路保護(hù)：機(jī)組最大電機(jī)為截割電機(jī)2×300KW，其啟動電流按額定電流的5倍，則為1

20、850A，取n=3 靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1. 滿足靈敏度要求c. 漏電、斷相、欠/過壓保護(hù)保持出廠值不變2號開關(guān)QJZ-1600-6的保護(hù)整定：(2) A、B兩路開關(guān)的整定： A、B兩路開關(guān)，分別控制采面輸送機(jī)電機(jī)315160KW的高、低速a.過載保護(hù)： A路開關(guān)：電機(jī)額定電流 Izc=Ie1=199A則 n取0.3 B路開關(guān)：電機(jī)額定電流 Izd=Ie2=99A則 n取0.2b. 短路保護(hù)：A路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的6倍 IZc=6×199=1194A則 n取2B路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的6倍 IZd=6×99=594A則 n取1.2靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1. 滿足靈敏度要求(1)

21、C路開關(guān)的整定：C路控制破碎機(jī)電機(jī)Pe=160kW Iz=Ie=101A則過載保護(hù) n取0.2短路保護(hù)取電機(jī)額定電流的6倍 IZ=6×101=606A則 n取1.4 靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1.2 滿足靈敏度要求 (1) D、E兩路開關(guān)的整定：D、E兩路開關(guān)，分別控制轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)250/125KW的高、低速a.過載保護(hù)： D路開關(guān)：電機(jī)額定電流 Izf=Ie1=158A則 n取0.5 E路開關(guān)：電機(jī)額定電流 Izd=Ie2=80A則 n取0.2b. 短路保護(hù)：D路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的6倍 IZc=6×158=948A則 n取4E路開關(guān)：取電機(jī)額定電流的6倍 IZd=6×80=480A則 n取2靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1. 滿足靈敏度要求3號開關(guān)QJZ1-800-4的保護(hù)整定：A路控制1號乳化泵電機(jī)B路控制1號乳化泵電機(jī)Pe=200kW Iz=Ie=126A則過載保護(hù) n取0.2短路保護(hù)取電機(jī)額定電流的6倍 IZ=6×126=756A則 n取1.4 靈敏度系數(shù)校驗(yàn)：1.5 滿足靈敏度要求C路控制帶式輸送機(jī)機(jī)Pe=1