12302综采工作面供电设计.doc

12302 综采工作面供电设计（一）主要地质参数及采煤工艺工作面煤层为 23层煤,工作面开切长度为 90米，顺槽倾斜长 900米，采煤方式为倾斜长壁后退式、留底煤根据设备布置和负荷需要，该工作面采用两台移动变电站，均由中央采区变电所 9号柜供电，变电站供电电缆采用 MYJV22-6KV 3×70长度为 1000米，一台1250KVA变电站及一台 2000KVA变电站与乳化液泵站共同放置在 31902下顺联巷，其中1000KVA变电站供电电压为 1140V；另一台 2000KVA变电站供电电压为 3300V，距离工作面150米处配置两台真空组合开关，一台电压为 1140V的组合开关控工作面转载机破碎机等负荷；另一台电压为 3300V的组合开关控工作面机组及刮板机负荷，乳化液泵站由 KBZ2-400/1140真空组合开关控制，工作面上、下顺设备均采用真空电磁起动器控制信号、照明和扩音 127伏电源采用 ZBZ-10.0M/1140.660供给，供电线路采用 MY-500 3*4+1*4电缆，照明采用节能防爆灯和防爆荧光灯，信号系统扩音采用 KXH-1声光组合信号器及打点机综采工作面巷道及设备布置如图 1所示（二）设备选用1、工作面设备选用采煤机 MG450/1040-WD 型 1 台刮板输送机 SGZ764/630 型 1 台2、运输巷设备选用转载机 SZZ730/200 型 1 台破碎机 PLM1500 型 1 台--胶带机 DSJ100/2*75 型 4 台电滚筒 1 台水泵 10 台无极绳绞车 JWD-75J 型 1 台3、回风巷设备选用多用双速绞车 SDJ-28 型 2 台坑道钻机 ZDY1200 S 1 套泥浆泵 3NB-150/7-7.5 1 台无极绳绞车 JWD-75J 型 1 台4、设备负荷统计表名称 设备型号 电机数量 额定功率 额定电压 功率因数 额定电流 备注采煤机 MG450/1040-WD 5 1040 3300 0.85 180刮板机 SGZ764/630 2 250 3300 0.87 110转载机 SZZ730/200 1 200 1140 0.85 120破碎机 PLM1500 1 160 1140 0.85 79乳化泵 MRBZ400/31.5 2 250 1140 0.89 150胶带机 DSJ100/75 4 75 1140 0.86 3*55涨紧车 4 5.5 1140 0.85 3双速绞车 SDJ-28 2 45 1140 0.86 2*25钻机 ZDY1200 S 1 22 1140 0.86 13泥浆泵 1 37 1140 0.85 4泥浆泵 100D*2 1 37 1140 0.85 2*22绞车 JD-1.6 4 25 1140 0.85 2*15无极绳 JWD-75J 2 75 1140 0.85 2*45油泵 2 5.5 1140 0.85 2*3电滚筒 1 45 1140 0.85水泵 10 7.5 1140 0.86用电设备总负荷：1670+1130.5=3177KW 5、开关整定、校验祥见表-6（三）电压等级--工作面的电源电压为 6kv，来自中央采区变电所。

根据用电设备的容量及布置，采用1140V 及 3300V 两种电压等级供电，照明灯、工作面通讯电压采用 127V四）移动变电站与配电点位置的确定一台移动变电站（1140V）放在 420运输想上山中部处，乳化液泵站放置在 420运输巷上山皮带头处另一台移动变电站放在运输顺槽离工作面 150米处采煤机组、转载机，供电电压为 3300V；其余 1140V电气设备供电电压为 1140V；泵站电源引自组合开关（1140V） ，由移动变电站（1140V）采用 MYP-1140 3*95+1*16电缆供电，供电电压为 1140V；将另一台组合开关（3300V）放在输顺槽离工作面 150米处，负责向工作面的采煤机、刮板机供电五）负荷统计及移动变电站选择负荷统计表见表 11、根据供电系统拟定的原则，选择第一台移动变电站，向工作面转载机、破碎机、乳化液泵站、上下顺设备供电，供电电压为 1140V其其需用容量计算值为：Sb1=∑PeKx/cosΦpj=1577 ×0.476/0.80=926.48kvA式中，Sb1—所计算的电力负荷总视在功率，千伏安；∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和，千瓦；Kx--需用系数，Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.4+0.6×250/1130.5=0.53Pd--------最大电动机功率，千瓦cosΦpj--加权平均功率因数，查 《煤矿电工手册》表 10-3-1，取 cosΦpj=0.7初选用 1 台 KBSGZY—1000/6/1.2 型移动变电站，其额定容量为:1000kvA﹥Sb1=926.485kvA 满足供电要求。

2、根据供电系统拟定的原则，选择第二台移动变电站，向工作面机组及上下刮板机供--电，供电电压为 3300V其需用容量计算值为：Sb1=∑PeKx/cosΦpj=1540 ×0.72/0.8=1443.75kvA式中，Sb1—所计算的电力负荷总视在功率，千伏安；∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和，千瓦；Kx--需用系数，Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.4+0.6×900/1670=0.72Pd--------最大电动机功率，千瓦cosΦpj--加权平均功率因数，查 《煤矿电工手册》表 10-3-1，取 cosΦpj=0.8初选用 1 台 KSGZY—2000/6/3.3 型移动变电站，其额定容量为 :2000kvA﹥Sb1=1443.75kvA 满足供电要求六）供电设备的选型及供电系统的拟定根据供电设备的选型原则及所选设备电动机型号规格，初步设计出如图 3、图 4所示的综采工作面的供电系统电源来自西部采区变电所高压配出线用 PBG-400 隔爆型高压开关柜七）高压电缆截面效验按设计规定，初选 MYJV22 3*95 6KV，长度为 1000 米，其主芯线截面为 Ae=95mm².a) 按长时允许负荷电流校验查《综采技术手册》表 6-1-5得这类电缆的长时允许负荷电流 Iy=205AIfh=∑PeKx10³ηpj / /UecosΦpj3=3177×0.57×10³×0.8/ /6000/0.7=199.15A式中，∑Pe=3177kw--本综采工作面 1#变电站各用电设备额定容量的总和，Kx--需用系数，Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.4+0.6×900/3177=0.57--Ue—额定电压，取 Ue=6000vcosΦpj—功率因数，查《煤矿电工手册》表 10-3-1取 cosΦpj=0.7，ηpj--平均效率，估计 ηpj=0.8因为 Ifh=199.15A

b) 按经济电流密度校验高压电缆截面Aj=Ifh/Ij=199.15/2.25=88.51mm²＜Ae=95mm² 式中，Aj—电缆截面，毫米；Ij—经济电流密度，A/mm²，查《综采技术手册》表 6-1-4，取 Ij=2.25A/mm²;c)、按热稳定校验电缆截面最大三相稳定短路电流为I =Sd/ /U=50×10/ /6000=4811A )3( 3式中，I --三相最大稳态短路电流，安；)(Sd—系统短路容量，取 50MVA； ？U—额定电压，6000 伏；高压电缆截面积Amin≥I /C=4811× /93.4=25.7mm)3(tj25.0式中，Amin—电缆短路时热稳定要求的最小截面，毫米 2tj--短路电流的假想时间，即热等效时间，取 tj=0.25，C—电缆的热稳定系数，查《煤矿电工手册》表 10-3-3C=93.4所需最小截面 Amin=25.7mm²<95mm²，所以 MYJV22-6kv 3×95型电缆满足综采工作面高压供电热稳定要求八）按长时负荷电流与机械强度要求初选低压电缆截面1） 、低压电缆确定遵循的原则：--（1） 、铠装电缆按所经路径长度 1.05计算。

2） 、橡套电缆按所经路径长度 1.10计算3） 、半固定设备的电动机至就地控制开关的电缆长度一般取 5—10米4） 、从起动器到电动机的电缆一律采用橡套电缆3300V、1140V 设备必须用带有分相屏蔽的橡胶屏蔽电缆5） 、固定设备一般应用铠装电缆，也可用橡套或铜芯塑料电缆半固定设备一般应用软电缆6） 、采区低压电缆严禁采用铝芯电缆2） 、按长时负荷电流初选低压电缆截面1、低压电缆截面的选择（组合开关，3300V、1140V）：（1） 、组合开关电缆截面的选择（一根 95mm干线，电压 3300V）：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=1670×0.6/1.732×3.3×0.88=199.2AKIP=199.2≤Iｇ=256 （选择一根 95mm电缆可以满足要求 ）组合开关电缆截面选用：MYPT-3.3/1.9 3*95+3*50/3，长期允许载流量为 250A2） 、组合开关电缆截面的选择（95mm、70mm 干线两根，电压 1140V）：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=637×0.7/1.732×1.14×0.85=256AKIP=265≤Iｇ=456 （合格）组合开关电缆截面选用：MYP-1140 3*95+1*25、MYP-1140 3*95+1*25共两根，长期允许载流量为 456A。

2、低压电缆截面的选择（工作面）：（1） 、机组电缆截面的选择（50mm 支线，电压 3300V）：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=1040×0.5/1.732×3.3×0.9=107AKIP=107≤Iｇ=170 （合格）--机组电缆截面选用：MCP-3300 3*50+1*16+6*4，长期允许载流量为 170A2） 、工作面刮板输送机电缆截面的选择（35mm 支线，电压 3300V）：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=630×0.8/1.732×3.3×0.85=103AKIP=103≤Iｇ=135 （合格）刮板输送机电缆截面选用： MYP-3300 3*35+1*16+6*4,长期允许载流量为 135A3） 、工作面破碎机电缆截面选择（35mm 支线，电压 1140V）：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=110×0.8/1.732×1.14×0.85=65AKIP=65≤Iｇ=135 （合格）破碎机电缆截面选用：MYP-1140 3*35+1*16+6*4，长期允许载流量为 135A4） 、转载机电缆截面选择(50mm 支线，电压 1140V)：Iｇ=Iｅ=P·η／√3·U·COSΦ=200×0.9/1.732×1.14×0.85=120AKIP=120≤Iｇ=170 （合格）转载机电缆截面选用：MCP-1140 3*50+1*16+6*4，长期允许载流量为 170A。

5） 、乳化泵电缆截面选择(35mm 支线。