22052工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

22052綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位：機(jī)電科設(shè)計(jì)：審核：科長(zhǎng)：機(jī)電礦長(zhǎng)：日期：2010年6月1日22052工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)書(shū)一、 概況22052綜采工作面為棗園煤業(yè)的一個(gè)工作面，該工作面切眼長(zhǎng)155m,回風(fēng)巷長(zhǎng)610m,機(jī)巷長(zhǎng)610m,煤層最大傾角23度。采煤方法為綜采放頂煤工藝。二、 設(shè)備選型（一）工作面設(shè)備選型1、液壓牽引雙滾筒采煤機(jī)MG132/320-W1臺(tái)2、轉(zhuǎn)載機(jī)SGZ-730/751部3、刖部刮板輸送機(jī)SGZ-630/2X1321部4、后部刮板輸送機(jī)SGB-630/150C1部（二）運(yùn)輸順槽設(shè)備選型1、乳化液泵站BRW200/31.52套2、可仲縮膠帶輸送機(jī)SSJ-800/2X451部3、刮板輸送機(jī)SGZ-630/40T2部4、回柱絞車(chē)JH-51部5、注水泵BZW-125/162套6、液壓鉆ZDY1900S4臺(tái)、潛水泵BQW-5.52臺(tái)7、照明綜保ZBZ-4/1272部（三）軌道順槽設(shè)備選型1、無(wú)極繩絞車(chē)JWB-75J1部2、瓦斯泵2BEA305-11部三、電壓等級(jí)及供電系統(tǒng)設(shè)置（一） 22052工作面的電源來(lái)自T50變電所，電壓為6KV。根據(jù)工作面主要設(shè)備的容量與布置情況，采用1140V單種工作電壓，其中工作面內(nèi)綜采設(shè)備的電壓等級(jí)為1140V；照明燈及信號(hào)、紅燈的電壓等級(jí)為127V。軌道順槽絞車(chē)、無(wú)極繩絞車(chē)、瓦斯泵、液壓鉆機(jī)（機(jī)巷使用1140V電壓）、回柱絞車(chē)、水泵等電壓等級(jí)為660V，照明燈及集中控制的電壓等級(jí)為127V。22052工作面設(shè)計(jì)一趟高壓和兩趟低壓回路供電：由-150變電所高爆(PJG-200/6)31#開(kāi)關(guān)引一趟6KV高壓，為兩個(gè)移動(dòng)變電站1000KVA和400KVA提供電源、擔(dān)負(fù)切眼液壓泵等主要負(fù)荷；甘150變電所500KVA的干式變壓器，擔(dān)負(fù)瓦斯泵站、液壓鉆、水泵、無(wú)極繩絞車(chē)等負(fù)荷，提供660V電源。正常的瓦斯斷電范圍是22052工作面及運(yùn)輸、軌道順槽所有非本安型電氣設(shè)備，通過(guò)T50m變電所內(nèi)的31#高爆開(kāi)關(guān)和采面的兩個(gè)移動(dòng)變電站的低壓饋電開(kāi)關(guān)執(zhí)行斷電，實(shí)現(xiàn)瓦斯電閉鎖。四、 移動(dòng)變電站與配電點(diǎn)位置的確定擔(dān)負(fù)22052工作面切眼設(shè)備供電的2#、5#移動(dòng)變電站及其開(kāi)關(guān)裝在機(jī)巷內(nèi)移動(dòng)設(shè)備列車(chē)上，可隨工作面的推進(jìn)，而移動(dòng)。詳見(jiàn)設(shè)備布置示意圖。五、 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動(dòng)變電站選擇22052工作面供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)明細(xì)表如下:設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)電機(jī)臺(tái)數(shù)額定功率(KW)額定電壓(V)額定電流/啟動(dòng)電流(A)合計(jì)(KW)安裝地點(diǎn)米煤機(jī)MG132/320-W33201140203/704轉(zhuǎn)載機(jī)SZB-730/75175114047.7/290前部溜SGZ-630/2X1322132114083.9/503后部溜SGB-630/2X75275114047.7/2901#注水泵BZW-125/16137114030/1801133工作面1#乳化液泵BRW200/31.51125114090/5402#注水泵BZW-125/16137114030/1802#乳化液泵BRW200/31.51125114090/540照明綜保ZBZ-4/127241140皮帶機(jī)SSJ-800/2X4524566030/180刮板輸送機(jī)SGZ-630/40T14066026/156138運(yùn)輸槽液壓鉆機(jī)BZY1900S43766041/246潛水泵BQW-5.522X5.56606/36

無(wú)極繩絞車(chē)JWB-55J15566060/360無(wú)極繩絞車(chē)JWB-55J15566060/360回柱絞車(chē)JH-517.56608/48對(duì)工作面供電系統(tǒng)擬定的原則，選擇2臺(tái)移動(dòng)變電站，其容量選擇如下：ZPKS= exbCOS9式中zP 移動(dòng)變電站所帶全部負(fù)荷eK需用系數(shù)，K=0.4+0.6Pd P 最大一臺(tái)電機(jī)功率x x ZP d平均功率因數(shù) e5#移動(dòng)變電站向工作面前部溜（264KW）、乳化液泵站（125KW）供電，輸出電壓等級(jí)1140V,其需用容量計(jì)算值為：工PK389x0.8S=ex= =366.1KVATOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"bcos9 0.85P 264K=0.4+0.6 d—=0.4+0.6x =0.8x 工P 389cos9—功率因數(shù)，°.85。選擇1臺(tái)KBSGZY-400/6型移動(dòng)變電站，其額定容量為400kVA〉366.1kVA能夠滿(mǎn)足要求。5#移動(dòng)變電站向采煤機(jī)（320KW）、2#乳化液泵（125KW）、后部溜（150KW）、轉(zhuǎn)載機(jī)（75KW）、兩臺(tái)注水泵（2X37KW）、，其需用容量計(jì)算值為：―zPK749x0.52 e 0.85COS90.85=458.2KVA=458.2KVA=0.4+0.6d—=0.4+0.6x =0.52ZP 749ecosp——平均功率因數(shù)，°.85。選擇1臺(tái)KBSGZY-1000/6型移動(dòng)變電站，其額定容量為1000〉458.2kVA能夠滿(mǎn)足要求。六、供電設(shè)備的選型及供電系統(tǒng)的擬定根據(jù)供電設(shè)備的選型原則及所選設(shè)備的電動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格，初步設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖所示的供電系統(tǒng)。

七、高壓電纜截面校驗(yàn)按設(shè)計(jì)規(guī)定，初選MYPTJ-3.6/10-3X50+3X25/3+3X2.5型號(hào)的高壓電纜，其主芯線截面A=50mm2。電纜長(zhǎng)度為實(shí)際敷設(shè)距離850m。e（一）按照長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)查表得這類(lèi)電纜的長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為I=180A。y長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算值為：I=KXEP/V3XUXcos^Xn=cax N N *耳1138X0.52/（1.732X6X0.75X0.85）=89.3A取100A式中工p——該電纜所擔(dān)負(fù)設(shè)備的額定容量，1138kW。eK 需用系數(shù)，K=0.4+0.6Pd=0.52x x乙peU——額定電壓，6000V。ecos申pj——平均功率因數(shù)，0.85。耳——平均效率，0.75。I=100AVI=180A，故所選電纜能夠滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)工作發(fā)熱要求。ca y（二）按照經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)高壓電纜截面Ifn100 =Ifn100 =44.4m氣50就2.25式中I――經(jīng)濟(jì)電流密度A/mm2,j選I=2.25A/mm2Oj所選電纜截面能滿(mǎn)足使用要求。八、工作面低壓電纜選擇及校驗(yàn)序號(hào)電纜用途電纜規(guī)格機(jī)械強(qiáng)度最小截面（mm2）長(zhǎng)時(shí)允許電流（A）根數(shù)長(zhǎng)度（M）1米煤機(jī)MCP-1.14-3X50+1X16+4X430?5018013702前部溜前電機(jī)：MCP-1.14-3X35+1X1016?3513822103后電機(jī)：MCP-1.14-3X35+1X1023704后部溜前電機(jī)：MCP-1.14-3X35+1X616?3513812205后電機(jī)：MCP-1.14-3X35+1X613906轉(zhuǎn)載機(jī)MCP-1.14-3X35+1X613811907注水泵MCP-1.14-3X35+1X61381208乳化泵MCP-1.14-3X35+1X61381159照明綜保MCP-1.14-3X35+1X6138110選擇啟動(dòng)負(fù)荷最大的2#移動(dòng)變電站的電纜為例進(jìn)行校驗(yàn),其余省略計(jì)算

(一)按照正常運(yùn)行時(shí)電壓損失校驗(yàn)電纜1(一)按照正常運(yùn)行時(shí)電壓損失校驗(yàn)電纜1、正常負(fù)荷時(shí)變壓器電壓損失百分?jǐn)?shù)為：SAU%=—(Ucos9 +Usin9)b S r pjxpjbe458.2 / 、x(0.76x0.85+6.45x0.527)=1.871000——變壓器需用容量—變壓器額定容量AP4600式中S-bSbeU= =一—一=0.76rSx6 1000x6變壓器內(nèi)部電阻上壓降百分?jǐn)?shù)。AP——變壓器的短路損耗U=：-(U)2-(U)2=16.52-0.762二6.45x d r變壓器內(nèi)部電抗壓降百分?jǐn)?shù)。U——變壓器通過(guò)額定電流時(shí)內(nèi)部阻抗上壓降百分?jǐn)?shù)dU=6.5%。變壓器內(nèi)部電壓損失為：△U=AU%XE/100=1.87X1200/100=22.68Vb b 2eE——移動(dòng)變電站二次側(cè)額定電壓，取值1200V2e2、電纜上的電壓損失：R+X=(0.491+0.081)L=(0.491+0.081)x0.37=0.21Qx、 749AU=I(R+X)= . x0.21=125Vex V3x1140x0.85x0.75變壓器和電纜共計(jì)損失22.68+125=147.68V小于174V所選電纜能夠滿(mǎn)足正常供電需求。九、短路電流的計(jì)算綜采工作面短路電流計(jì)算圖后附1、短路回路阻抗計(jì)算因變壓器容量較大，又因短路點(diǎn)處于千伏級(jí)電網(wǎng)變壓比較小，因此高壓系統(tǒng)的阻抗不宜忽略。

中央變電所母線前電源系統(tǒng)的電抗為U2 63X=—= =0.496Q1S80s中央變電所至采區(qū)變電所高壓電纜的阻抗為（電抗值X參照鎧裝電纜選0?。㏑二rL=0.722X0.15=0.108Q02X二XL=0.063X0.15=0.009Q02采區(qū)變電所至2#移動(dòng)變電站高壓電纜的阻抗為R二rL=1.18X0.38X0.85=0.381QTOC\o"1-5"\h\z0 3X二XL=0.063X0.85=0.054Q0 35#移動(dòng)變電站至移動(dòng)變電站高壓電纜的阻抗為R二rL=1.18XO.267XO.O15=0.005Q0 4X二XL=0.061XO.O15=0.001Q0 42#高壓系統(tǒng)總阻抗為R=R+R+R=0.108+0.381=0.489Q1 2 3X=X+X+X=0.496+0.009+0.054=0.5591 2 35#高壓系統(tǒng)總阻抗為R=R+R+R+R=0.108+0.381+0.005=0.494012 3 4X=X+X+X+X=0.496+0.009+0.054+0.001=0.56Q12 3 4折算到2#移動(dòng)變電站二次側(cè)后的阻抗為R’二0.4890.018^R’二0.4890.018^K2t徑丫折算到5#移動(dòng)變電站二次側(cè)后的阻抗為0.49411.2丿0.018Q=kS= y=0.02Q6.3?11.2丿2#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗為o54 12—x—=0.008Q100SN■T100SN■TUH%UJ2N.T1001刮板輸送機(jī)支線電纜阻抗為R=rL=1.18X0.522X0.38=0.234Q606X二XL=0.084X0.38=0.312Q606采煤機(jī)支線電纜阻抗為R二rL=1.18X0.38X0.37=0.166Q7 0 7X二XL=0.081X0.37=0.03Q7 0 75#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗為Rs=100SH.TRs=100SH.T—x—=0.0234Q100 0.4嘰U"?？誜廠100SH.T100。昇2、計(jì)算短路電流si點(diǎn)短路回路總阻抗R=R=0.108Q2siX=X+X=0.496+0.009=0.505Qs11 26300Uqn.T最小兩相短路電流為6300Uqn.TI⑵￡1=|-冊(cè)“ ==、 =6100A2Jr%+x%i 2Jo.io/+o.5O52最大二相短路電流為9I(3)si=^IC2)si=7044A73S2點(diǎn)短路回路總阻抗R=R+R+R=0.108+0.381+0.005=0.4940s22 3 4X=X+X+X+X=0.496+0.009+0.054+0.001=0.59s21 2 3 4最小兩相短路電流為U?n?U?n?t 2屁總+灶一 +Xb=4218A最大二相短路電流為傀=4871A傀=4871AS3點(diǎn)短路回路總阻抗R=R/+R+R=0.018+0.008+0.01=0.0360s3 5eaX二X/+X=0.02+0.057=0.0770s3 5最小兩相短路電流為12002^R2S3+X212002^R2S3+X2S3_2^R2S3+X2S3=7059A最大二相短路電流為Ms= =8151A73S4點(diǎn)短路回路總阻抗R=R/+R+R+R=R+R=0.036+0.234=0.270s4 5ea6s36X=X/+X+X=X+X=0.077+0.312=0.3890s4 56s36最小兩相短路電流為12002-7R2S4+X2S4=1267A最大二相短路電流為I(3)s4=~^I(2)s4=1463AS5點(diǎn)短路回路總阻抗R=R+R=0.036+0.166=0.2020s1 S37X=X+X=0.077+0.03=0.1070s1S37最小兩相短路電流為^2N-T|5片 '-_J■■|T.TT 1乙l-HJ^2N-TI叫§= 亦== ==2625A2Jr%+天玉5 2Jr%+天嘻最大二相短路電流為IC3)S5=^IC2)S5=3O31A-J3S6點(diǎn)短路回路總阻抗6R二R//+R+R=0.108+0.0234+0.01=0.05140s6 8caX=X//+X=0.02+0.142=0.1620si 8最小兩相短路電流為傀=}U潞T = 1200 =3530A2Jr%+天％最大二相短路電流為—IC2)S6=4076A十、熱穩(wěn)定與開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)同上以2#移動(dòng)變電站為例進(jìn)行計(jì)算，其余計(jì)算過(guò)程略。（一） 移變低饋頭根據(jù)熱穩(wěn)定需要配出的最小電纜截面；=I⑶丁/c=4076X0.5/93.4=21.8mm—J-開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間；取0.25c-熱穩(wěn)定系數(shù)；取93.4式中I⑶為低壓電纜線路首端發(fā)生短路時(shí)的二相短路電流。d因此從1#移動(dòng)變電站引出的電纜為50mm2能夠滿(mǎn)足要求。（二） KBSGZY-1000移變KBZ-630低饋頭處短路分?jǐn)嚯娏?2.6KA，大于此處二相短路電流8.15kA,能夠滿(mǎn)足要求。十一、過(guò)流保護(hù)整定高壓保護(hù)裝置中過(guò)流保護(hù)整定I=X/(1.732X6X0.75X0.85)=(749+389)X0.5/(1.732X6X0.75X0.85)=85.88A取100A所選高壓隔爆型配電裝置的額定電流為200A〉100A，能夠滿(mǎn)足要求。1、 過(guò)載保護(hù)的整定電流倍數(shù)取2.75，其動(dòng)作電流為：2.75X互感器變比=2.75X迪=110A〉100A能夠滿(mǎn)足要求。2、 短路速斷保護(hù)，按照最大負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，其余應(yīng)該運(yùn)行的負(fù)荷已經(jīng)運(yùn)行情況下動(dòng)作電流應(yīng)為(均折算到6KV側(cè))I=耳+工Ie.Kx=167.6X6+554.99X0.53=1300Ad短路整定在考慮重載啟動(dòng)原則，選擇參數(shù)為7.0即7.0X殂=280A ,滿(mǎn)足要求。低壓過(guò)流保護(hù)整定及校驗(yàn)(2#移動(dòng)變電站為例進(jìn)行校驗(yàn))2#移動(dòng)變電站低饋頭整定：工P?Kx103 749x0.51x103I=e x = =303.47Af 3UcosQ耳 3x1140x0.85x0.75e Pipi所選移動(dòng)變電站低壓配電裝置的額定電流為630A〉303.47A,能夠滿(mǎn)足要求。1、 過(guò)載保護(hù)的整定電流倍數(shù)取0.75檔，其動(dòng)作電流為：I=0.75X475.615=356.712A〉333.45A 能夠滿(mǎn)足要求。2、 短路速斷保護(hù)，按照最大負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，其余應(yīng)該運(yùn)行的負(fù)荷已經(jīng)運(yùn)行情況下動(dòng)作電流應(yīng)為：I=Iqe+工Ie?Kx=571.5+380.3=951.865AszdIqe