综采工作面供电设计Word下载.doc

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250

2

转载机

SZZ800/200

132

200

破碎机

PLM-1500

105

160

皮带机

DSJ100/100/400

2*132

2*200

喷雾泵

BPW-320/12.5

49

75

照明综保

ZBZ-10/1140M

5

10

控制台

KTC-2

127

总计

2655

三、移动变电站的选择

工作面采用移动变电站方式供电。

由中央变电所提供一路10KV电源，分别供到一台1600KVA移动变电站（供工作面3300V采煤机）和另一台1600KVA移动变电站（供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机）和。

高压电缆沿机巷敷设，2台放置在设备列车处。

根据供电系统拟定原则，选择两台移动变电站，其容量分别决定如下：

1、移动变电站（T1）向930KW采煤机组供电，供电电压为3450V。

K1x=0.4+0.6（P1max/ΣP1e）=0.4+0.6（400/930）=0.66

加权平均功率因数取cosφwm=0.7

S1b=ΣP1eK1x/cosφwm=930×

0.66/0.7=874KVA

故移动变电站（T1）选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器

S1e=1600KVA＞S1b=874KVA满足工作需要

2、移动变电站（T2）向2*315KW运输机、250KW乳化液泵站、75KW喷雾泵站、200KW转载机和160KW破碎机供电，供电电压为1140V，共计负荷1315KW。

K1x=0.286+0.714（P1max/ΣP1e）=0.286+0.714（630/1315）=0.628

S1b=ΣP1eK1x/cosφwm=1315×

0.628/0.7=1179KVA

故移动变电站（T2）选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器

S1e=1600KVA＞S1b=1179KVA满足工作需要

四、电气设备的选型

本次设计采用3300V、1140V两种电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。

根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情况。

用电设备

选用开关

型号

额定电压（V）

额定电流（A）

备注

8SKC-9215-1400/3.3KV

400

运输机

QJZ8*400/1140（660/380）

合计

3

五、高压电缆的选择计算：

1、高压回路

A、初选高压进线电缆并对其校验：

（1）按设计规定初选高压进线电缆为：

MYPTJ8.7/10KV3*50矿用电缆

（2）按长时允许负荷电流校验电缆截面:

ΣP总=2255KW

Iy=ΣP总×

K/（Uecosφwm）

K=0.4+0.6（Pmax/ΣP1e）=0.4+0.6（400/2255）=0.51

加权平均功率因数cosφwm=0.7

Iy=2255×

0.49/（√3×

10×

0.7）=94.2A

故选择MYPTJ8.7/10KV3*50型矿用电力电缆。

其主截面为50mm2，Ifh=173A＞Iy=94.2A满足需要

（3）按经济电流密度校验高压电缆截面：

Aj=Ifh/Ij

Ij-经济电流密度，查《综采设计手册》下册表6-1-4得知

Ij=2.25A/mm2

Aj=94.2/2.25=41.9mm2＜Ae=50mm2满足需要

（4）按热稳定校验电缆截面：

中央变电所10KV母线上的最大短路容量为100MVA，其最大三相稳态短路电流为：

=100/×

10=5.8KA

最小两相稳态短路电流为：

Id2

（2）=5.8×

0.866=5KA

按下式求得变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面为：

=5000×

0.5/93.4=26.7mm2

式中tj——短路电流的假想时间，即热等效时间、考虑井下的高压过电流保护为连续动作，取假想时间为tj=0.25s;

C——电缆的热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4

所需最小截面=26.7mm2＜Ae=50mm2满足需要。

故所选高压电缆均能满足供电热稳定要求。

（5）按允许电压损失校验:

10KV及以下高压线路中的电压损失按<

<

全国供用电规则>

>

正常负荷下的电压偏移不得超过7%.

要求:

ΔU%=∑KPL≤7%

ΔU%-----高压电缆线路电压损失的百分数;

K-----兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数;

L-----各串级连接电缆的长度,KM

P-----电缆输送的有功功率MW

7%-----允许电压损失的百分数;

地面变电所至中央变电所下井电缆：

1000MK=0.397

中央变电所至配电所电缆:

1050MK=0.397

配电所机巷移变高压电缆配电点:

1200MK=1.298

∑KPL=2.66（0.397*1+0.397*1.05+1.298*1.2）=6.3%<

7%

因此至高压电缆的最远端即工作面移变一次侧接口处电压损失ΔU%=6.3%<

7%，满足要求

六、移动变电站负荷侧电缆选择与计算

选择原则：

根据电压等级和长时允许工作电流机械强度选择电缆截面。

1、控制采煤机的1600KVA移变（T1）馈出主干线、支线电缆选择：

总装机容量930KW，平均数功率因数COSφωn取0.7

需用系数K=0.4+0.6（Pmax/ΣP1e）=0.4+0.6（400/930）=0.658

I=K∑PN×

103/√3UNCOSφωn=0.658×

930/（√3×

3.3×

0.7）=152A

移变T1低压侧至控制采煤机干线选用MYPTJ-1.9/3.3-3×

95电缆供电；

Ifh=255A＞Ie=152A满足供电要求。

采煤机总装机容量930KW，平均数功率因数COSφωn取0.7

需用系数K=0.4+0.6（Pmax/ΣP1e）=0.4+0.6（400/930）=0.658

930/√3×

0.7=152A

采煤机负荷支线选用一根MCP-1.9/3.3-3×

95+1×

25+4×

2.5电缆，Ifh=255A＞Ie=152A满足供电要求。

2、控制转载机和破碎机的1600KVA移变（T2）馈出主干线、支线电缆选择：

（1）∑PN=1315KW平均数功率因数COSφωn取0.7

需用系数K=0.286+0.714（Pmax/ΣP1e）=0.286+0.714（315/1315）=0.457

103/√3UNCOSφωn=0.457×

1315/√3×

1.2×

0.7=413A

控运输机、乳化泵、转载机和破碎机的开关电缆从移变（T2）负荷侧引出，选用2根MYP-1.2-3×

70电缆供电。

Ifh=2*215A＞Iy=413A满足供电要求。

315KW运输机负荷支线选用2根MYP-1.2-3×

70+1×

25电缆；

Iy=215A=＞Ie=207A满足供电要求。

160KW的破碎机的负荷线选用MYP1.2-3×

35的电缆

Ifh=138A＞Iy=105A满足供电要求。

200KW的转载机的负荷线选用MYP1.2-3×

Ifh=138A＞Iy=132A满足供电要求。

250KW的乳化液泵的负荷线选用MYP1.2-3×

50的电缆

Ifh=173A＞Iy=165A满足供电要求

75KW的喷雾泵的负荷线选用MYP1.2-3×

Ifh=138A＞Iy=49A满足供电要求

七、按允许电压损失校验或复选电缆截面

1、允许电压损失

根据有关技术资料规定变压器低压侧到电机端子的电压损失，不能大于其允许值为合格∑△U≤△Uy。

Ue（V）

U2n（V）

△Uy（V）

1200

117

3450

330

6000

6600

600

采区低压电网的最大电压损失一般由三部分组成，即电源变压器至最远电动机端子之间总的电压损失为：

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

2、1600KVA移变（3300V）及线路系统电压损失计算

（1）1600KVA移变（T1）内部电压损失计算

①1#变压器的电压损失

ΔUb=ΔUP%×

Ue

ΔUP%=β（URcosφ+UXsinφ）

UR=（ΔP/10Se）%

β—变压器的负荷系数，β=Sb/Se=（930×

0.62/0.75）/1600=0.48

UR—变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数

UK—变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数

ΔP—变压器的短路损耗W

由KBSGZY-1600/10移变技术参数表得知

UK=3.7%,ΔP=9200W

∴UR=（ΔP/10Se）%=9200/（10×

1600）%=0.575%

ΔUx%=UK2-UR2%=3.72-0.5752%=3.655%

CosφN=0.8sinφN=0.6

ΔUP%=β（URcosφ+UXsinφ）%=0.48×

（0.575×

0.8+3.655×

0.6）%=1.262%

ΔUb=ΔUP%×

Ue=1.262%×

3450=44V

②支线电压损失

△Uz=IeLZ（R0COS+X0Sin）

=1.732×

400×

0.3（0.2301×

0.8+0.075×

0.6）

=47.6V

（由95mm2电缆技术参数得知R0＝0.2301Ω/Km，X0＝0.075Ω/Km）

③干线上的允许电压损失为

△Uyg=△Uy-△Ub-△Uz