11405综采工作面供电设计.docx
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11405综采工作面供电设计
织金县贵平煤矿
11405综采工作面供电设计
编制人:
尹承举
编制单位：
机运工区
编制日期：
2014-8-10
11405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14#煤层一采区，平均煤层厚度3m，工作面长度115m,走向长度为235m，平均倾角7-8度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3m。
矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面配电点供电。
配电点采用KBSGZY-1000及KBSGZY-1000移动变压器想该综采工作面供电，该配电点距综采工作面切眼400m.
（二）设备选用
1、工作面设备
采煤机选用上海天地科技股份有限公司生产的MG300/720-AWD3型采煤机，其额定功率725KW，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7。
5KW。
工作面刮板输送机山东矿机集团股份有限公司制造的SGZ730/400型输送机，机头及机尾都采用额定功率为2×200KW的双速电机,额定电压为1140V.
2、顺槽设备
1）1部吊挂带式输送机：
采用许昌研发工矿设备制造有限责任公司制造的DTS80/15/37S型转载机。
其额定功率37KW，额定电压660V。
2）2部吊挂带式输送机:
采用河南华豫煤矿机械有限责任公司制造的DTS80/35/2/2＊55型转载机.其额定功率2*55KW，额定电压660V。
3）刮板输送机:
采用山东能源机械集团有限公司制造的SGB630/55T型刮板输送机，其额定功率55KW，额定电压660V。
4）乳化液泵站：
两泵一箱，乳化液泵采用山东新煤机械装备股份有限公司生产的BRW315/31.5型液泵,其额定功率200KW，额定电压1140V。
5）喷雾泵：
采用山东新煤机械装备股份有限公司生产的BPW250/10型（2台）,其额定功率55KW,额定电压1140V。
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300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—1000/10
采煤机MG300/720—AWD
2＊300+2＊55+7.5
1140380
合计
725
计算电力负荷总视在功率
S=ΣPNKVA
式中S—所计算的电力负荷总的视在功率,KVA；
ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW;
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；
Kr——需用系数。
Kr按下式进行选择
Kr=0。
4+0.6
式中PS—最大电机的功率数,KW；
ΣPN—其他参加计算的用电设备额定功率之和，KW;
则Kr=0。
4+0。
6×=1
CosΦ取0。
8Kr取1
电力负荷总视在功率为
S=725×=906.25KVA
根据计算负荷，选用KBSGZY-1000/10矿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SGZ730/630
2＊200
1140
乳化泵BRW315/31.5
200
1140
喷雾泵BPW250/10
55
1140
照明综合装置ZBZ—4。
0
4。
0
1140/127
合计
655
计算电力负荷总视在功率
Kr=0.4+0。
6×=0。
61
CosΦ取0。
7Kr取1
电力负荷总视在功率为
S=655×=570KVA
根据计算负荷，选用KBSGZY-1000/10矿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
DTS80/15/37
DTS80/35/2/2＊55
DTS80/35/2/2＊55
37+110+110
660
SGB620/55T型刮板输送机
55
660
合计
312
计算电力负荷总视在功率
Kr=0。
4+0.6×=0.61
CosΦ取0。
7Kr取0.61
电力负荷总视在功率为
S=312×=271。
8KVA
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
Ie=
式中Se-变压器额定容量，KV．A；
Ve-变压器高压侧额定电压,KV。
1.1#2#移变高压开关的选择
高压侧额定电流为
Ie==
根据计算选择KJG—100/10Y100/5型高压真空配电装置。
2。
3＃移变高压开关的选择
高压侧额定电流为
Ie==
根据计算选择KJG-100/10Y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MYJV22-10kV型矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。
620米.
1、供1#2#移变高压电缆截面选择（L1）
1）按长时允许电流选电缆截面
—需用系数，；
式中—加权平均功率因数，取0.7；
=10000V—额定电压。
ΣPN-参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW；
Kr——需用系数。
CosΦ—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35mm2电缆为138A>59。
3A满足要求。
2）按经济电流密度校验电缆截面.
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35mm2电缆能够满足要求。
3）按允许电压损失校验
ΔU％=PLK=1。
395×0。
62×0.63=0。
54％＜
—-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·（R0+X0tanφ）=1·（0。
588+0。
078×0。
577）=0.63。
--电缆输送的有功功率，兆瓦.
L-—电缆长度，km。
—-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
Amin==＜35mm2
--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＃、2#高压电缆选择35mm2，可以满足供电要求。
2、根据负荷统计表，3＃高压电缆也选择35mm2，可以满足供电要求。
最后选高压电缆的长度620m，其型号可选现有MYJV22—6/10-3×35。
所用电缆热稳定校验和电压损失校验均能通过，满足使用要求。
（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（L1）选择：
式中ΣPN-参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；
Kr——需用系数。
CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；
根据矿用MCP橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2电缆为260A70mm2电缆为210A。
260+210=470>458。
9A满足要求。
2、面刮板输送机电缆（L2）选择：
根据矿用MYP橡套电缆长时允许载流量查表95mm2电缆为260A,260A〉253.2A满足要求。
3、乳化液泵、喷雾泵电缆（L3）选择：
：
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得50mm2电缆为173A>160A满足要求。
4、机巷皮带机、溜子电缆（L4）选择：
根据矿用MY橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2电缆为215A>199A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mm2）
初选截面（mm2）
备注
L1
采煤机
458。
9
95、70
95
520m
L2
面刮板输送机
253。
2
95
70
2＊400+2*120m
L3
乳化液泵、喷雾泵
174
50
50
800m
L4
机巷皮带、溜子
199
70
70
130m
采煤机选用MCP-1140—3＊95+1＊70型电缆,面刮板输送机及乳化液泵、喷雾泵选用MYP—1140—3＊95、MYP-1140-1＊70型电缆，其余电缆均选用660VMY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70—95mm2，机巷皮带、刮板输送机为16—70mm2，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Id1计算
（1）系统阻抗
变压器二次电压1200V，容量1000kVA，系统短路容量按50MVA计算；则系统电抗为
;
（2）高压电缆阻抗
10kV电缆L1=0.02km
查表得,Ro=0。
588/km，Xo=0。
078/km
高压电缆电阻、电抗：
Rg=0.588×0。
02=0.36456
Xg=0。
078×0.02=0。
04836
（3）变压器阻抗
查表得KBSGZY-1000/10型移动变电站的vs=4.5，ΔPN.T=6100W
则变压器的电阻、电抗：
Rb1=ΔPNT/3INT2=ΔPNT·UTN2/ST2
Xb1=10uS％·UTN2/ST=10（UK2—UR2）1/2·UTN2/ST
式中：
Rb1、Xb1 分别为变压器每相电阻和电抗值，欧;
us 变压器绕组电抗压降百分值，%；us=（UK2-UR2）1/2
UK 变压器绕组阻抗压降百分值，%；
UR 变压器绕组电阻压降百分值，%；UR=[△P/（10·SN）］%
ΔPNT 变压器短路损耗，瓦；
UTN、INT 变压器二次侧额定电压（KV）和电流（A）；
ST 变压器额定容量，KVA.
0。
0087
0.0567
2.2#移变二次出口端的短路电流Id1计算
（1）系统阻抗
变压器二次电压1200V，容量1000kVA，系统短路容量按50MVA计算；则系统电抗为
；
（2）高压电缆阻抗
10kV电缆L1=0。
12km
查表得,Ro=0。
588/km，Xo=0。
078/km
高压电缆电阻、电抗:
Rg=0。
588×0.12=0。
0705
Xg=0.078×0.12=0。
00936
（3）变压器阻抗
查表得KBSGZY-1000/10型移动变电站的vs=4。
5,ΔPN。
T=6100W
则变压器的电阻、电抗：
Rb1=ΔPNT/3INT2=ΔPNT·UTN2/ST2
Xb1=10uS%·UTN2/ST=10（UK
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