综采工作面供电设计.docx
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综采工作面供电设计
XXX有限公司
1202综采工作面供电设计说明书
设计单位:
综采队
XXXX年XX月XX日
1202综采工作面供电设计
(一)综采工作面主要条件
该工作面属于2#煤层一采区,平均煤层厚度3.3m工作面长度180m,走向长度为1170m平均倾角3-5度,采用一次采全高采煤工艺,可采最高煤层厚度3.5m。
(二)设备选用
1、工作面设备
采煤机选用山西太重煤机煤矿装备成套有限公司生产的MG300/730-W型采煤机,其额定功率730KW其中两台截割主电动机功率为300KW额定电压为1140V;两台牵引电机功率为55KW额定电压为380V;调高泵电机电压1140V功率20KW
工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的
SGZ764/630型输送机,机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的
双速电机,额定电压为1140V。
2、顺槽设备
1)破碎机:
采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的
PCM-11(型破碎机,其额定功率110KW额定电压1140V。
2)转载机:
采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的
SZZ764/160型转载机。
其额定功率160KW额定电压1140乂
3)顺槽带式输送机:
采用兖州市华泰机械公司制造的
DSJ100/63/2*110型输送机(1部),驱动电机额定功率2X110KW,
4)乳化液泵站:
两泵一箱,乳化液泵采用无锡威顺生产的
BRW200/31.5型液泵,其额定功率125KW额定电压1140V。
5)喷雾泵:
采用无锡威顺生产的BPW315/6•3型(2台),其额
定功率45KW额定电压1140U
3、其它设备
(三)工作面移动变电站及配电点位置的确定
工作面电源电压为10kV,来自井下中央变电所。
根据用电设备的容量与布置,采用1140V电压等级供电,照明及保护控制电压采用127V。
在临时变电所处设置移动变电站,为顺槽皮带机供电;在顺槽皮带巷每500米设置配电点,用以对工作面设备进行供电。
(四)负荷统计及移动变电站选择
1、1#移动变电站的选取
1#移动变电站负荷统计:
供电设备
用电设备
额定功率(kW
额定电压(V)
KBSGZY-1250/10
采煤机MG300/730-WD
)2*300+2*55+20
1140380
转载机SZZ764/160
160
1140
破碎机PCM-110
110
1140
合计
1000
计算电力负荷总视在功率
Kr
S=2Pn亠一KVA
Cos
式中s—所计算的电力负荷总的视在功率,KVA;
工Pn—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW
Cos①一参加计算的电力负荷的平均功率因数;
K—需用系数。
K按下式进行选择
Ps
Kr=0.4+0.6-
Pn
式中Ps—最大电机的功率数,KW;
艺Pn—其他参加计算的用电设备额定功率之和,KW
贝卩Kr=0.4+0.6X^30=0.838
1000
Cos①取0.7Kr取0.838
电力负荷总视在功率为
S=1000X^^838=1197KVA
0.7
根据计算负荷,选用KBSGZY-1250/10T用隔爆型移动变电站一
台。
2、2#移动变电站的选取
1#移动变电站负荷统计:
供电设备
用电设备
额定功率(kW
额定电压(V)
KBSGZY-1000/10
刮板输送机SGZ764/630
2*315
1140
乳化泵BRW200/31.5
125
1140
喷雾泵BPW315/6.3
45
1140
照明综合装置ZBZ-4.0
4.0
1140/127
合计
804
计算电力负荷总视在功率
Kr=0.4+0.6X630=0.87
804
Cos①取0.7K取0.87
电力负荷总视在功率为
S=804X087=999KVA
0.7
根据计算负荷,选用KBSGZY-1000/10T用隔爆型移动变电站一
台。
3、3#移动变电站的选取
3#移动变电站负荷统计:
供电设备
用电设备
额定功率(kW
额定电压(V)
KBSGZY-500/10
顺槽皮带机
DSJ100/63/2*110
2*110
1140
调度绞车JD-25
2*25
1140
合计
270
3#移动变电站主供顺槽皮带机,由负荷统计可知,选择KBSGZY-500/10型移动变电站一台可以满足供电需求。
(五)、移动变电站高压开关的选择
(1)、配电装置额定电压:
选定为10KV)
(2)、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电
流。
变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为
1Se
Ie=
3Ve
式中
Se变压器额定容量,KVA;
ve—变压器高压侧额定电压,KV。
1.1#移变高压开关的选择
高压侧额定电流为
根据计算选择BGP23-630/10Y100/5型高压真空配电装置
2.2#、3#移变高压开关的选择
高压侧额定电流为
86.6A
Se(1000500)KVA
3ve310KV
根据计算选择BGP23-630/10Y100/5型高压真空配电装置
(六)高压电缆截面选择校验
按设计规定及矿用高压电缆选型,初选MYPT型矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。
1、供1#移变高压电缆截面选择(LJ
1)按长时允许电流选电缆截面
PnK「100010000.8381000“八
IW69A
V3UecosV3100000.7
式中艺P—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW
Kr--需用系数。
Cos①一参加计算的电力负荷的平均功率因数;
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm电缆为138A>69A满足要求。
2)按经济电流密度校验电缆截面。
A-6927.6mm2
j2.5
A--电缆主芯截面
j---经济电流密度A/mm2查表得2.25
根据高压电缆经济电流密度校验35mm电缆能够满足要求。
3)按允许电压损失校验
△U%PLK=0.8X(0.588+0.078X0.577)=0.5%<7%
U%——高压电缆线路中的电压损失百分数。
K——兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数;
10KV时,K=1-(R°+Xtan©)。
P——电缆输送的有功功率,兆瓦。
L电缆长度,km
7%――允许电压损失百分数。
按电压损失校验,满足要求。
4)热稳定校验电缆截面
设井下采区变电所10kV母线最大短路容量限制50MVA最大
三相稳态短路电流
Iti28870.25“厂2*2
Anin=-=15.5mm2<35mm2
C騷93.4
ti――短路电流的假象时间,即热等效时间,取0.25S;
C电缆热稳定系数,铜芯橡套电缆C=93.4。
热稳定校验电缆截面满足要求。
综上可知1#高压电缆选择35mm2,可以满足供电要求。
2、根据负荷统计表,2#、3#高压电缆也选择35mm2,可以满足供
电要求。
(七)按长时负荷电流选择低压电缆截面
长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流,电缆标号见拟定供电系统图'
1、采煤机电缆(L5)选择:
PNKr100035511000225A
、3Uecos,311400.8
式中艺P—参加计算的所有用电设备额定功率之和,kW;
Kr--需用系数。
Cos①一参加计算的电力负荷的平均功率因数;
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm电缆为
260A>225A满足要求。
2、转载机电缆(L6)选择:
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm电缆为
113A>101A满足要求。
3、破碎机电缆(L7)选择:
PnK「100011011000
\3UeCOS,311400.8
113A>70A满足要求。
4、输送机电缆(Lio-ii)选择:
PnK「100031511000“CA
Iw——199A
v'3Uecos<311400.8
215A>199A满足要求。
113A>70A满足要求。
6、乳化液泵电缆(L14-15)选择:
PnK「100012511000”A
IW—-79A
<3UeCOSv'311400.8
113A>79A满足要求。
7、喷雾泵电缆(L16-17)选择:
IWPnK「1000451100028A
<3Uecos<311400.8
Iw70A
36A>28A满足要求。
根据计算,初选电缆见下表:
电缆编号
负荷名称
长时负荷
电流
(A)
长时负荷电流要求最小截面(查表mm)
初选截
面(mn2)
备注
L5
采煤机
225
95
95
2*240m
L6
转载机
101
25
35
2*20m
L7
破碎机
70
25
35
2*20m
L10-11
输送机前电机
199
70
95
2*50m
L13
顺槽皮带机
70
25
35
2*20m
L14L15
乳化液泵
79
25
35
10m
L16—L仃
喷雾泵
30
4
35
10m
采煤机选用MCPJB-1140-3*95+1*35+4*6型电缆,其余电缆均选
用1140VMYP型矿用橡套屏蔽电缆。
(八)按机械强度要求校验电缆截面
机械强度要求采煤机电缆允许最小截面35-50口金工作刮板输送机为16-35mm2,均满足要求。
(九)短路电流计算
1.1#移变二次出口端的短路电流心计算
(1)系统阻抗
变压器二次电压1200V容量1250kVA系统短路容量按50MVA计算;则系统电抗为
22
XxSye船0.0288;
(2)咼压电缆阻抗
10kV电缆Li=1.35km
查表得,Ro=0.588/km,X。
=0.078/km
高压电缆电阻、电抗:
RfO.588X1.35=0.7938
Xg=0.078X1.35=0.1053
(3)变压器阻抗
查表得KBSGZY-1250/1C型移动变电站的Vs=4.5,△Pn.t=7400W
则变压器的电阻、电抗:
會7400W(1.2kV)20.0068sT
(1250kVA)2
Xb1
UsV「N
2
4%(1.2kV)
0.0461
1.25MVA
K2
°79380.00680.01824
8.332
Xx
Xg
K2
Xb10.0288
0,0530.04610.076418
8.332
Ue
R)2(X)2
7639A
1200
/22
2'0.018240.076418
2.转载机电机处短路电流Id2计算
MYP3X95+1X35型电缆的电阻、电抗:
L2=500米,为3趟线
路并用,
阻抗参数:
R=0.247/km,X。
=0.075/km
Ri=0.247X0.5/3=0.041167
Xgi=0.075X0.5/3=0.0125
由于L3的电缆很短,故其电阻、电抗值可忽略不计
刀R=0.01824+0.041167=0.059407
刀X=0.076418+0.0125=0.088918
d2
2(R)2(X)2
5611A
1200
2P.05940720.0889182
3.采煤机电机处短路电流Id3计算
MYP3X95+1X35型电缆的电阻、电抗:
L2=240米,
阻抗参数:
R=0.247/km,X。
=0.075/km
尺1=0.247X0.24=0.05928
Xg1=0.075X0.24=0.018
刀R=0.01824+0.041167+0.05928=0.118687
刀X=0.076418+0.0125+0.018=0.106918
d3
2(R)2(X)2
3756A
1200
22.11868720.1069182
4.破碎机电机处短路电流Id4计算
MYP3X35+1X16型电缆的电阻、电抗:
L2=10米,
阻抗参数:
R=0.683/km,X。
=0.084/km
尺1=0.683X0.01=0.00683
Xgi=0.084X0.01=0.00084
刀R=0.01824+0.041167+0.00683=0.066237
刀X=0.076418+0.0125+0.00084=0.089758
Id4
2(R)2(X)2
5378A
1200
/22
2i0.0662370.089758
5.2#移变二次出口端的短路电流Id5计算
(1)系统阻抗
变压器二次电压1200V,容量500kVA系统短路容量按50MVA计
算;则系统电抗为
XE;e
Xx
Sdy
(1.2kV)20.0288;50MVA
(2)咼压电缆阻抗
10kV电缆L1=0.49km
查表得,Ro=0.588/km,X。
=0.078/km
高压电缆电阻、电抗:
Rf0.588X0.49=0.28812
Xg=0.078X0.49=0.03822
(3)变压器阻抗
查表得KBSGZY-500/1C型移动变电站的Vs=4,△R.t=3100W
则变压器的电阻、电抗:
Xb1
22
PntVtn3100W(1.2kV)2
0.017856(500kVA)2
sT
UsVT.N
Xx
KI
2
4%(1.2kV)2
0.1152
0.5MVA
^288?
20.0178560.022038
8.332
Xb10.0288
O*038?
20.11520.144555
8.332
-—
2(R)2(X)2
4103A
22.02203820.1445552
1200
6.1#馈电入口处短路电流Id6计算
MYP3X70+1X25型电缆的电阻、电抗:
L7=230米,
阻抗参数:
R=0.346/km,X。
=0.078/km
尺1=0.346X0.23=0.07958
Xg1=0.078X0.23=0.01794
刀R=0.022038+0.07958=0.101618
刀X=0.144555+0.01794=0.162495
d6
2(R)2(X)2
3130A
1200
2W.10161820.1624952
7.顺槽皮带机电机处短路电流Id7计算
MYP3X35+1X16型电缆的电阻、电抗:
L8=20米,
阻抗参数:
FO=0.683/km,X。
=0.084/km
尺1=0.683X0.02=0.01366
Xgi=0.084X0.02=0.00168
刀R=0.022038+0.07958+0.01366=0.115278
刀X=0.144555+0.01794+0.00168=0.164175
Id7
2(R)*2(X)2
2991A
Id8
2(R)2(X)2
1200
2931A
2'0.12320820.1634152
1200
9.2#调度绞车开关入口处短路电流Id9计算
MYP3X16+1X10型电缆的电阻、电抗:
L7=1000米,
阻抗参数:
R=1.369/km,Xo=0.090/km
圉=1.369X1=1.369
刀R=0.022038+0.07958+1.369=1.470618
刀X=0.144555+0.01794+0.090=0.252495
Id9
2(R)2(X)2
402A
1200
2J.47061820.2524952
10.2#调度绞车电机处短路电流Idio计算
MYP3X10+1X6型电缆的电阻、电抗:
L7=10米,
阻抗参数:
FO=2.159/km,X。
=0.092/km
圉=2.159X0.01=0.02159
Xg1=0.092X0.01=0.00092
刀R=0.022038+0.07958++1.369+0.02159=1.492208
刀X=0.144555+0.01794+0.090+0.00092=0.253415
1d10
2(R)2(X)2
396A
1200
2J.49220820.2534152
11.3#移变二次出口端的短路电流Idu计算
(1)系统阻抗
50MVA
变压器二次电压1200V容量1000kVA系统短路容量按
计算;则系统电抗为
0.0288
(2)咼压电缆阻抗
查表得,Ro=0.588/km,X。
=0.078/km
高压电缆电阻、电抗:
RfO.588X0.87=0.51156
Xg=0.078X0.87=0.06786
(3)变压器阻抗
查表得KBSGZY-1000/1C型移动变电站的Vs=4.5,△Pn.t=6100W
则变压器的电阻、电抗:
Pn.tVt2n6100W(鬥)20.008784
(1000kVA)2
6252A
1200
;22
2901615640.094592
12.6#组合开关入口处短路电流扁2计算
MYP3X95+1X35型电缆的电阻、电抗:
L13=500米,为2趟线
路并用,
阻抗参数:
Fl=0.247/km,X。
=0.075/km
圉=0.247X0.5/2=0.06175
刀R=0.0161564+0.06175=0.0779064
刀X=0.094592+0.01875=0.113342
Id12
2(R)2(X)2
4363A
1d13
2(R)2(X)2
1200
4058A
1200
2W.09025640.1170922
14.输送机后电机处短路电流Id14计算
MYP3X95+1X35型电缆的电阻、电抗:
L15=240米,
阻抗参数:
R=0.247/km,X。
=0.075/km
圉=0.247X0.24=0.05928
Xg1=0.075X0.24=0.0185
刀R=0.0161564+0.06175+0.05928=0.1371864
刀X=0.094592+0.01875+0.0185=0.131842
1200
一*3153A
2.0.137186420.1318422
15.主乳化液泵电机处短路电流Id15计算
MYP3X35+1X16型电缆的电阻、电抗:
匚5=10米,
阻抗参数:
R=0.616/km,X。
=0.084/km
兄1=0.616X0.01=0.00616
Xgi=0.084X0.01=0.00084
刀R=0.0161564+0.06175+0.00616=0.0840664
刀X=0.094592+0.01875+0.00084=0.114182
Id15
2(R)2(X)2
1200
4231A
24.084066420.1141822
16.主喷雾泵电机处短路电流Id16计算
MYP3X25+1X10型电缆的电阻、电抗:
L17=10米,
阻抗参数:
FO=0.8638/km,X。
=0.088/km
尺1=0.8638X0.01=0.008638
Xg1=0.088X0.01=0.00088
刀R=0.0161564+0.06175+0.008638=0.086544
刀X=0.094592+0.01875+0.00088=0.114222
Id16
Ue
2(R)2(X)2
4188A
1200
2.0.08654420.1142222
(十)高压开关的整定。
1、短路保护整定
PBG23-630/10Y型真空配电装置是电子式高压综合保护器,其整
定值按下式进行选择:
n>IQeKxIe
KbIge
式中n—互感器二次侧额定电流(5A)的倍数;
按上式计算出的整定值还应按下式进行校验:
I⑵
—>1.5
n"KbIge
I
(2)
nKbI
Id>1.5
ge
式中Id
(2)—变压器低压侧两相短路电流值,A;
Iz—高压配电装置过电流保护装置的电流整定值,A;
Kb—变压器的变比;
、3—Y/△接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧
时的系数;
1.5—保证过电流保护装置可靠动作的系数。
(1)1#高压开关的短路保护整定
8.33100
n>IQeKxIe=1856°8380.66(1000300)=1.8KbIge
则1#开关的短路保护整定为2倍。
校验
(2)2#高压开关的短路保护整定
IQeKxle_19260.870.66(1074315)一门
==1.9
Kblge8.3310°
则2#开关的短路保护整定为2倍
校验
2、过流保护整定
PBG23-630/10Y型真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置,按变压器额定电流整定,则1#高压过流保护整定为0.8倍,2#高压过流保护整定为1.0倍。
(十一)低压开关的整定及校验
对保护电缆干线的装置按下式选择
Iz》IQe+Kx刀Ie
式中Iz—过流保护装置的电流整定值,A;
IQe—容量最大的电动机的额定起动电流,A;
刀Ie—其余电动机的额定电流之和,A;
Kx—需用系数,取0.5-1。
按上式选择出的整定值,还应用两相短路电流值进行校验,应符合下式的要求:
I
(2)
d1.5
Iz
式中
Iz—过流保护装置的电流整定值,A;
Id
(2)—被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电
流值,A;
1.5—保护装置的可靠动作系数。
电磁起动器中电子保护器的过流整定值,按下式选择
式中Iz—电子保护器的过流整定值,取电动机额定电流近似值,A;
Ie—电动机的额定电流,A;
按上式选择出的整定值,也应以两相短路电流值进行校验,应符合下式的要求:
1.2
8I
式中|z—含义同上;
Id
(2)—含义同上;
8Iz—电子保护器
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