ZF2808綜放工作面供電設(shè)計(jì)(DOC)

1、1一、工作面概況 .2.二、工作面供電負(fù)荷計(jì)算.2.1、 工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2.2、 工作面設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)4.三、負(fù)荷分類 .7.2、變壓器容量選型計(jì)算.8.3、移動(dòng)變電站選型結(jié)果.1.0四、開關(guān)選型.1.0.1、移動(dòng)變電站的高低壓開關(guān)均使用移變自身配套的設(shè)備 .102、低壓饋電開關(guān)的選擇.1.0五、供電電纜的選擇.1.2.1、高壓電纜的選擇原則.1.22、高壓回路電纜的選擇與驗(yàn)算.1.423、低壓電纜的選擇與驗(yàn)算.1.64、電纜選型匯總.1.8.六、工作面供電設(shè)備整定值計(jì)算.1.81、整定值計(jì)算.1.8.2、短路回路阻抗計(jì)算.2.13、變壓器的過(guò)流保護(hù).2.54、變壓器的速斷保護(hù).2.6七、工

2、作面供電系統(tǒng)設(shè)備匯總.2.83ZF2808 綜放工作面供電設(shè)計(jì)一、工作面概況ZF2808綜采工作面位于401采區(qū)二水平北翼，生產(chǎn)方式為綜采機(jī)械化放頂煤。工作面長(zhǎng)90.7米，順槽長(zhǎng)度1467米，方位角90,割煤用MG300/700-WD型雙滾筒采煤機(jī)，工作面采用兩套SGZ-800/400型刮板輸送機(jī)支架前后運(yùn)煤，經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)送到順槽伸縮帶式 輸送機(jī)。電源引自井下401采區(qū)第二變電所，電壓等級(jí)為10KV該 工作面主要設(shè)備電壓等級(jí)采用1140V電壓，輔助設(shè)備電壓等級(jí)為660V,照明信號(hào)綜保用127V電壓供電。工作面的低壓配電點(diǎn)饋電開 關(guān)、啟動(dòng)器全部固定在轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽蓋板上。1、工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)ZF280

3、8綜放工作面供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)功率（kw）電壓（V）合計(jì)（kw）1采煤機(jī)MG300/700-WD70011407002前部刮板輸送機(jī)SGZ800/40040011404003后部刮板輸送機(jī)SGZ800/40040011404004轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ900/40040011404005破碎機(jī)PLM220025011402506乳化泵BRW550/31.5355X411401420工作面供電負(fù)荷計(jì)算:47噴霧泵（冷卻泵）BPW315/6.355X2660110工作面設(shè)備功率合計(jì)36808可伸縮膠帶輸送機(jī)SSJ1200/2X315315X211406309皮帶機(jī)附屬設(shè)施28.566028.51

4、0空氣壓縮機(jī)1321140132鉆機(jī)2*55660110排水泵2*20066040011排水泵15X4+4566010512調(diào)度絞車25X36607513無(wú)極繩絞車756607514照明信號(hào)綜保4X412716順槽設(shè)備功率合計(jì)1571.5合計(jì)5251.5表1-1注： 、 皮帶機(jī)附屬裝置 （28.5KW） ： 皮帶機(jī)油泵二臺(tái)，8KV； 冷卻水 泵一臺(tái)，1.5 KV；皮帶機(jī)張緊裝置，7.5 KV；皮帶機(jī)卷帶裝置，7.5KW；控制裝置4 KW；2、水泵共五臺(tái)，運(yùn)輸順槽3臺(tái)15 KV，回風(fēng)順槽安裝一臺(tái)15 KW和一臺(tái)大流量水泵45 KW共計(jì)105 KVV3、運(yùn)輸順槽安裝3臺(tái)25 KW調(diào)度絞車，回風(fēng)順槽

5、安裝一臺(tái)無(wú)極 繩絞車75 KW共計(jì)150 KW4、照明、信號(hào)等安裝四臺(tái)4KW的綜合保護(hù)裝置，運(yùn)輸順槽三臺(tái)，回風(fēng)順槽一臺(tái)52、工作面設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(1)MG300/700-W型采煤機(jī)主要技術(shù)特征表表2-2-1項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)MG300/700-WD采高2.03.6m適應(yīng)媒質(zhì)硬度f(wàn)4煤層傾角35O截深800mm滾筒直徑2000mm牽引方式交流變頻調(diào)速齒輪銷軌式無(wú)鏈?zhǔn)綘恳?00300kN牽引速度08.613.9m/s鏈條規(guī)格銷軌滾筒轉(zhuǎn)速28r/mi n搖臂長(zhǎng)度2300mm臥底量376mm電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y BC-300D功率300kW臺(tái)數(shù)1臺(tái)電壓1140V冷卻方式水冷(2)SGZ800/800型刮

6、板輸送機(jī)主要技術(shù)特征表表2-2-2項(xiàng)目|技術(shù)特征單位型號(hào)SGZ800/800設(shè)計(jì)長(zhǎng)度200m出廠長(zhǎng)度200m運(yùn)輸能力1500t/h鏈速1.1m/s電型號(hào)Y BSd-400/200-4/8動(dòng)功率400kW機(jī)轉(zhuǎn)速1485/735r/mi n6電壓1140V布置方式平行布置中部槽規(guī)格（長(zhǎng)X寬X高）1503X800X333mm圓環(huán)鏈規(guī)格（dxt）34x126-Dmm鏈中心距200mm刮板鏈形式中雙鏈刮板間距1008mm緊鏈方式閘盤緊鏈制造廠家張家口煤礦機(jī)械有限公司ZF9200/18/33中部液壓支架支架高度：18503300 mm支架寬度：14301600 mm支架中心距：1500 mm初撐力：775

7、4KN(P=31.5MPa支架工作阻力：9200 KN(P=37.37MPa支護(hù)強(qiáng)度：1.131.15Mpa移架步距800mm泵站壓力31.5MPa操縱方式：本架操縱重量28t/架(4)ZFG9200/19/33過(guò)渡液壓支架-、k_ 1、/3UeCOppj400 1 10：3漢1140疋0.9= 250A：A313全型雙速磁力真空啟動(dòng)器五、供電電纜的選擇1、高壓電纜的選擇原則1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度初選電纜截面計(jì)算公式為：Ae_ ImaxLw出（式4-1-1）式中：Ae按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的電纜截面，mm2；ImaxLw-正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)電纜的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流，A；|ed經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2；

8、n并聯(lián)工作條數(shù)；2）、按長(zhǎng)時(shí)允許載流量選擇電纜截面KipIca（式4-1-2）式中：IP-電纜允許載流量，A；Ica長(zhǎng)時(shí)工作電流，A；K環(huán)境溫度不同時(shí)載流量的校正系數(shù)，取1.0。3）、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面 PLVp（R0X0tan）（式4-1-3）10V害00/式中：P負(fù)荷功率，Kw14Lca電纜長(zhǎng)度，kmR0、X0-電阻及阻抗，1 1/km；4）、按短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面，其短路時(shí)熱穩(wěn)定的最小15截面為：1(.7工Smin3Tj/C：S(式4-1-4)式中：Sb上一級(jí)變電所短路容量Ucp-最高工作電壓Smin電纜短路時(shí)熱穩(wěn)定的最小截面，口帛戌)三相短路電流穩(wěn)定值；ATj短路電流作用

9、的假想時(shí)間；取0.25sC熱穩(wěn)定系數(shù)，取95電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)C值注：、10KV及以下油浸紙絕緣電纜短路時(shí)的最高允許溫度：銅芯為250C，鋁芯為200C。2、10KV及以下橡套電纜短路時(shí)的最高允許溫度為200C;3、電纜線路中間有壓接時(shí)，最咼允許溫度為150C，錫焊接頭120C芯線材料鋁、短路最咼允許溫度(c)120150175芯線絕緣材料油浸紙758793聚乙烯63橡膠7587交聯(lián)聚乙烯5370表4-1銅20012015017520023025095100120130165951001001201458780100141162、高壓回路電纜的選擇與驗(yàn)算根據(jù)工作面使用環(huán)境及現(xiàn)有的電纜，ZF280

10、8工作面的供電由401采區(qū)第二變電所供電，由于綜采工作面設(shè)備單機(jī)功率大、移動(dòng)頻繁、 環(huán)境惡劣、機(jī)械損傷等因素，高壓電纜選用MY PT型10KV礦用監(jiān)視型雙屏蔽高壓橡套電纜。1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度初選電纜截面Imax|_w=AeledLn =952.25 = 213.75A（式4-2-1）可供最大容量為：S a?3lU10 =3702kVA該工作面總裝機(jī)容量為5251.5KW實(shí)際容量為4071.5KW按照供 電的要求，以經(jīng)濟(jì)性出發(fā)選用一條大截面的高壓電纜費(fèi)用大， 不符合 供電設(shè)計(jì)要求。也不利于管理；所以選用兩根MYPTJ-8.7/10KV 3X95+3X50/3+3*2.5mm2型高壓橡套電纜。

11、一路供1、3號(hào)移動(dòng)變電站，負(fù)荷總量為2572 kW,由于正常生 產(chǎn)時(shí)只開啟一臺(tái)乳化泵故其實(shí)際負(fù)荷量為2217 kW,供電距離均為1600米。另一路供2、4號(hào)移動(dòng)變電站，負(fù)荷總量為2679.5kW;由于正常 生產(chǎn)時(shí)只開啟一臺(tái)乳化泵，工作面正常的情況下，兩臺(tái)大水泵不需要 開，故其實(shí)際負(fù)荷量為1854.5KW供電距離均為1600米。2）、按最大長(zhǎng)時(shí)工作電流選擇17該回路總?cè)萘?，根?jù)需用系數(shù)法:_ 送Pe漢Kx03Ifh_UeCOSpj pj二丄（式4-2-2）pj18式中：Ifh長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流值，A;pj平均效率；I配電裝置電流（選擇配電裝置已計(jì)算），A;Kx需用系數(shù)（查電工手冊(cè)得知綜采工作面需用系數(shù)

12、KX取0.7）第二路長(zhǎng)時(shí)電流為:選用該型號(hào)的電纜滿足供電要求，第一條電纜的總負(fù)荷小于第二路 電纜的負(fù)荷，所以也滿足供電要求。3）、按照經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)所選用的電纜截面：Sj = ?（式4-2-3）第二路經(jīng)濟(jì)電流密度電纜截面積為160/2.25=71V95口市第一路也能滿足經(jīng)濟(jì)電流密度電纜截面積供電的要求。4）、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面PLV號(hào)R X0tan /（式4-2-4）10VN取R0=0.315,X。=0.087（根據(jù)截面與材質(zhì)，查表可得），功率因 數(shù)cos =0.7,tan =1.02,VN=10kV,Lca= 1.8km。通過(guò)計(jì)算，第一路電壓損失為2572漢1 8V%（0.315

13、0.078 1.02）% =1.85%1010fhna32679.5 0.7 103 10000 0.8 0.85= 160A：19第二路電壓損失為2679.5燈.8V%?。?.315 0.078 1.02）% =1.93%100電壓損失值都小于6%,況且根據(jù)我礦使用實(shí)際數(shù)據(jù)可知，電壓均高于額定電壓0.5KV左右，二路電纜都滿足要求。因此，通過(guò)上面四種方法計(jì)算，選用MYPTJ-8.7/10KV 3X95+3X50型高壓電纜滿足要求。3、低壓電纜的選擇與驗(yàn)算1）、采煤機(jī)用電纜按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷選擇:Ifh二3、PeKx10-306 A.3 Uecospj pj. 3 1140 0.9 0.93700

14、 0.7 10根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用兩根110米長(zhǎng)的MYP-1140V 3X120+1X50+4X10型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜（長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為300A）。2）刮板機(jī)用電纜按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷選擇:IPeKx103二一W5AJ3漢Uecospjpjx/3漢1140疋0.9疋0.9400 0.7 103根據(jù)計(jì)算結(jié)果，考慮我礦電纜資源，前刮板機(jī)高低速電纜選用同型號(hào)的電纜，因而選用兩根20米長(zhǎng)的MYP-1140V 3X95+1X35型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜。后刮板機(jī)選用兩根30米長(zhǎng)的MYP-1140V 3X95+1X35型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜（長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為215A)3）、轉(zhuǎn)載機(jī)用電纜2021按長(zhǎng)時(shí)允許

15、負(fù)荷選擇:z PexK103巾-3 UeCOSpj pj根據(jù)計(jì)算結(jié)果， 考慮我礦電纜資源， 前刮板機(jī)高低速電纜選用同 型號(hào)的電纜，因而選用兩根50米長(zhǎng)的MYP-1140V 3X95+1X35型千 伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜。（長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為215A）。4）破碎機(jī)用電纜按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷選擇：工P/KxF03250 5.7X1031幣110A丁3漢Ue漢cospjHpj丁3漢1140 x0.9x0.9根據(jù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)際使用情況，選用一根20米長(zhǎng)的MYP-1140V5X95+1X35型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜。5）乳化泵電纜選擇乳化泵電機(jī)功率355KW/電壓1140V,長(zhǎng)時(shí)工作電流197A,選用50米長(zhǎng)M

16、YP-1140V 3X95+1X35型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜。6）噴霧泵電纜選擇噴霧泵電機(jī)功率55KW,電壓660V,長(zhǎng)時(shí)工作電流66A,選用80米長(zhǎng)MYP-1140V 3X50+1X16型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜。7）運(yùn)輸順槽膠帶輸送機(jī)電纜選擇運(yùn)輸順槽膠帶輸送機(jī)裝機(jī)功率為2X315KW，電壓1140V,單臺(tái)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)工作電流為137.8A,故選用二根MYP-1140VX95+1X35型千伏級(jí)礦用屏蔽橡套電纜，（長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為215A）。400 0.7 103.3 1140 0.9 0.9=175A224、電纜選型匯總根據(jù)電纜選型原則及本工作面的電纜配套供應(yīng)情況， 選擇本工作面的電纜，電纜選擇

17、結(jié)果如下表:電纜選擇統(tǒng)計(jì)表電纜名稱爾礦用監(jiān)視型雙規(guī)格型號(hào)（截面mm2）長(zhǎng)度（m）10KVMYPTJ-8.7/10KV 3X95+3X503200屏蔽咼壓電纜1140V采煤機(jī)電纜MYP-1140V 3X 120+1X50+4X10820MYP-1140V 3X95+1X353200礦用橡套電纜MYP-1140V 3X70+1X25380MY P-1140V 3X50+1X1680表5-2六、工作面供電設(shè)備整定值計(jì)算:1、整定值計(jì)算：Pe額定功率KV；Ur額定電壓1.14KV;Cos功率因數(shù)取0.85; 短路保護(hù)整定ld=8le（5-2-1）過(guò)流保護(hù)整定Ie=Pe.3 Un Cos (5-1-1)

18、23ZF2806工作面電器設(shè)備保護(hù)整定表單位：綜采一隊(duì)序號(hào)設(shè)備編號(hào)名稱型號(hào)額定功率（P）Kw過(guò)載電 流（le）A短路電流（Id8Ie）A備注11#饋電開關(guān)KBZ-400/1140300178.81430.4采煤機(jī)22#3#10#11#饋電開關(guān)KBZ-400/1140355211.51692乳化泵35#饋電開關(guān)KBZ-630/1140630375.43003.2伸縮皮帶46#饋電開關(guān)KBZ-200/114013278.7629.6空壓機(jī)54#7#8#饋電開關(guān)KBZ-400/1140400225.11800前后刮板機(jī) 轉(zhuǎn)載機(jī)69#饋電開關(guān)KBZ-400/11402501491192破碎機(jī)712#饋

19、電開關(guān)KBZ-200/114011065.5524噴霧泵813#饋電開關(guān)KBZ-200/6609848.4387.2運(yùn) 順 輔 助 設(shè)備24914#饋電開關(guān)KBZ-200/6605136.9295.2運(yùn) 順 輔 助 設(shè)備251015#饋電開關(guān)KBZ-200/66013982.8662.4回風(fēng)巷設(shè)備1#啟動(dòng)器QJZ-400/1140300178.81430.4采煤機(jī)11 2#3#11#12#啟動(dòng)器QJZ-300/1140355211.51692乳化泵125#啟動(dòng)器QBZ-120/114013278.7629.6空壓機(jī)136#7#啟動(dòng)器QJZ-300/1140315187.71501.6伸縮皮帶驅(qū)

20、 動(dòng)144#8#9#啟動(dòng)器QJZ-300/1140400225.11800前后刮板 機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)1510#啟動(dòng)器QJZ-300/11402501491192破碎機(jī)1613#-14#啟動(dòng)器QBZ-80/11405539.8318.4噴霧泵1715#19#20#啟動(dòng)器QBZ-80/6601510.987.2水泵1816#-18#啟動(dòng)器QBZ-80/6602518.1144.8調(diào)度絞車1921#啟動(dòng)器QBZ-80/6607.55.4343.44皮帶張緊2022#啟動(dòng)器QBZ-80/6601.51.088.64皮帶冷卻水 泵2123#啟動(dòng)器QBZ-80/66085.947.2照明2224#啟動(dòng)器QBZ-1

21、20/6607554.3434.4無(wú)極繩絞車2325#啟動(dòng)器QBZ-80/6604532.6260.8水泵2426#啟動(dòng)器QBZ-80/6601510.886.4水泵251#-4#綜保ZBX-4.01611.692.8照明264#變壓器KBSGZ Y-1000/660919.55184144皮帶機(jī)頭273#變壓器KBSGZ Y-1000/107624293432皮帶機(jī)頭282#變壓器KBSGZ Y-1600/1014057916328工作面設(shè)備291#變壓器KBSGZ Y-1600/1014558196552工作面設(shè)備262、短路回路阻抗計(jì)算:因變壓器容量較大，又因S采點(diǎn)處于千伏級(jí)電網(wǎng)變壓比較

22、小，因 此高壓系統(tǒng)的阻抗不易忽略。中央變電所母線以前電源系統(tǒng)的電抗中央變電所至401采區(qū)第一變電所高壓電纜的阻抗R=roL=0.2*0.78=0.156門X=XoL=O.O8*O.78=O.O624門401采區(qū)第一變電所至第二變電所高壓電纜的阻抗24=0.2*2=0.4門X2=xOL=0.08*2=0.16門第二變電所至1#變壓器高壓電纜的阻抗R=rL=0.2*1.6=0.32門Xa=xoL=0.08*1.6=0.128門高壓系統(tǒng)的總阻抗R=R+F2+F3=0.156+0.4+0.32=0.87611X=Xy+X+X2+X3=1+0.0624+0.16+0.128=1.35。折算到移動(dòng)變電站二

23、次側(cè)后的阻抗表6-1RRc 2KT0.87610)21.2)-0.01261XsyU2arSs102100-111200271#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗1#變壓器短路回路的總阻抗R#=R+FT=0.0126+0.006=0.0186X1#=X?+Xr =0.0194+0.049=0.068KT2（肖1.35=0.0194R10Ur%U2N.TJ00& V2驅(qū)門SN.T1600XT10Ux%U2N.T=105.47122= 0.049 ,SN.T1600低壓側(cè)干線電纜的阻抗Rm=r。Lms=1.18*0.195*0.6=0.1381門XmS=XoLms=0.076*0.6=0.04561采

24、煤機(jī)支線電纜的阻抗R二rLbl=1.18*0.293*0.11=0.038門Xbl=X0Lbl=0.078*0.11=0.009門短路回路的總阻抗R采二R+FT+ Rms+Rl=0.0126+0.006+0.1381+0.038=0.1947門X采二XC+XT+ Xms+Xi=0.0194+0.049+0.0456+0.009=0.1235門U2N .T12002、R|X采2、0.194720.1235廠2609A校驗(yàn)靈敏度K= 4 二型9= 1.82 1.5滿足要求_U2N.T2R12#X12#2 0.018620.068?= 8510AXX*29R畀W2KT1 1

25、6=102（1.2）校驗(yàn)靈敏度2#變壓器短路回路的總阻抗R#二FC+FT=0.0126+0.006=0.0186 “X2#=XC+Xr =0.0194+0.049=0.068校驗(yàn)靈敏度3#變壓器短路回路的總阻抗 第二變電所至3#變壓器高壓電纜的阻抗R3#=rL=0.2*0.6=0.012門X3#=XL=0.08*0.6=0.048門高壓系統(tǒng)的總阻抗R=R+F2+F3#=0.156+0.12+0.012=0.288門X=Xy+X+%+%#=1+0.0624+0.048+0.048=1.16。折算到移動(dòng)變電站二次側(cè)后的阻抗K罟85106553= 1.29 1.25滿足要求2#2N.T2= 8510

26、A2一0.018620.068Iid6328= 1.34 1.25滿足要求22X2#8510303#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗R?#=FC+R=0.0042+0.0088=0.0131X3#二XC+XT=0.0167+0.072=0.089門校驗(yàn)靈敏度4#變壓器短路回路的總阻抗 第二變電所至3#變壓器高壓電纜的阻抗R#二rL=0.2*0.6=0.012門X4#=XL=0.08*0.6=0.048門高壓系統(tǒng)的總阻抗R二R+R2+R3#=0.156+0.12+0.012=0.288門X二Xy+X+%+%#=1+0.0624+0.048+0.048=1.16。折算到移動(dòng)變電站二次側(cè)后的阻抗XT船%空遼業(yè)

27、空“0088門SN.T100010Ux%U2N.TSN.T10 5 1.220.072門1000I3?U2N.T12002尺X3#_2=6666.7A2.0.01320.089(JIId3#囂J.94 1.25滿足要求31RCR2KT0.288= 0.0013XC1.162KT102(0.66)-0.00511 1324#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗10Ux%U2N.T10 5. 1.220.072 J 1000R =FC+FT=0.0013+0.0088=0.01011X4#=XC+XT=0.0051+0.072=0.0.077 -校驗(yàn)靈敏度3、變壓器的過(guò)流保護(hù)1#變壓器的過(guò)負(fù)荷電流船竺匚 遼業(yè)空“0088門SN.T1000XTSN.TI4?U2N.T12002、R#x4#2.0.010120.0774#I|d7692=1.86 125滿足要求Iopw. max(6-3-1)式中Kk可靠系數(shù)，取1.21.3Kre返回系數(shù)，一般取0.85；Iw.max變壓器的最大負(fù)荷電流。I斷1.5op工式中Ismin兩相最小短路電流33靈敏度校驗(yàn)Iopw.max型竺=12530.85342#變壓器的過(guò)負(fù)荷電流靈敏度校驗(yàn)3#變壓器的過(guò)負(fù)荷電流靈敏度校驗(yàn)4#變壓器的過(guò)負(fù)荷電流靈敏度校驗(yàn)4、變壓器的速斷保護(hù)I(3)丨sl.maxIOP二KkOP kKTQIop電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流；