煤矿综采工作面供电设计.docx
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煤矿综采工作面供电设计
煤矿综采工作面供电设计
附件2:
***矿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3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，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m，工作面采用三进两回布置方式。
矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。
（二）设备选用
1、工作面设备
采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。
两台主电动机同时起动。
工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。
2、顺槽设备
1）破碎机：
采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。
2）转载机：
采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。
其额定功率315KW,额定电压1140V。
3）顺槽带式输送机：
采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。
皮带机采用CST启动方式。
4）乳化液泵站：
三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。
5）喷雾泵：
采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。
3、其它设备
移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。
绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。
（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200m以外的盘区变电所。
根据用电设备的容量与布置，采用1140V和3300V两种电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。
在顺槽皮带机机头设置移动变电站及配电点，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷距工作面100-200米处设移动列车，将移动变电站，采煤机、工溜、转载机、破碎机控制开关，液压泵站、喷雾泵及其控制开关装在移动列车上，可以随着工作面的推进定期在轨道上进行移动。
见设备布置示意图。
（四）负荷统计及移动变电站选择
按用电设备额定电压分为1140V和3300V两种，按移动变电站二次侧两种电压等级选取：
1、3300V用电设备变电站选取
由于采煤机（1815KW）、刮板输送机（2*700KW）单机容量较大，且考虑过电流保护灵敏系数的要求，分别选用1台容量较大的移动变电站。
1）供采煤机移动变电站选取（1#移变）
——各设备的加权平均功率因素，1#移变供电1台采煤机组，取0.85；
——设备额定功率之和；
——需用系数，在综采工作面，，为最大一台设备额定功率，对单台设备，=1。
选择
2）供工作面运输机移动变电站选取（2#移变）
选择
2、1140V用电设备变电站选取
顺槽皮带机容量较大，且为固定供电设备，单独选用一台移动变电站，其余设备选用一台移动变电站。
顺槽皮带巷2台15KW潜污泵可就近在移动变电站接取电源。
1）顺槽皮带机移动变电站选取（3#移变）
顺槽皮带机长度约为2000m,且皮带巷坡度不大，皮带机采用两驱运行，一驱备用可满足要求。
选择
2）其它设备移动变电站选取（4#移变）
/×
选择
根据井下移动变电站要求选取型号为KBSGZY型移变。
工作面负荷统计
供电设备
用电设备及型号
额定功率（KW）
额定电压（V）
1#移变
KBSGZY—2500
采煤机
SL500
2*750+2*90+35+100
3300、1000460
2#移变
KBSGZY—2000
刮板输送机
SGZ-1000-2*700
高速2*700
低速2*350
3300
3#移变
KBSGZY—1250
皮带运输机
SSJ-140/250/3*400
驱动电机3*400
其余电机95
1140
电磁除铁器
30
1140
4#移变
KBSGZY—1250
破碎机PCM-315
315
1140
转载机SZZ1200/315
315
1140
乳化液泵站
BRW400/31.53台
单机功率250
1140
喷雾泵
BRW516/13.22台
单机功率132
1140
合计
6184
（五）供电系统选型与供电系统拟定
由采区变电所1#、2#、3#、4#四台高压开关（200/5）向工作面四台移动变电站高压供电。
移动变电站高压侧开关采用真空断路器，开关具有短路、过负荷和无压释放保护。
低压馈电开关及磁力启动器按其断路器（接触器）额定电流大于等于所控制（启动）设备额定电流进行选取，按断路器（接触器）分断能力等于或大于所通过最大三相短路电流来校验。
馈电应具备短路、过负荷、漏电跳闸及闭锁等保护，磁力起动器应具有短路、过负荷、漏电闭锁、断相等保护及远方控制功能。
采煤机额定电流375A，1#移变选取德国贝克生产PBE3006型低压开关，三回3300V出线，额定电流450A，一用两备，低压开关直接向采煤机供电，另一回路出线127V；刮板运输机额定电流2*143A。
2#移变低压侧选取英国ALLENWEST公司生产AW2000型开关，五回3300V出线，单回额定电流200A，四用一备，另一回路出线127V。
3#移变低压侧运行负荷额定电流A，移变低压侧选取平阳开关厂生产BXD-800型真空馈电开关，皮带机三台驱动电机的电流256A，三台油泵额定电流12A，三台风扇额定电流，两台抱闸额定电流，采用长治海通生产Ⅱ组开关进行控制，其中3回采用400A接触器控制驱动电机，另外8回采用30A接触器控制油泵、风扇、抱闸油泵，满足使用要求，自动油泵涨紧电机采用KXJ3-80/1140型专用开关，电磁除铁器、卷带电机选用QBZ-80/1140型开关均满足要求。
4#移变低压侧运行负荷额定电流Izd≥Ieq+∑IeKx。
其中Ieq为最大负荷额定电流，取转载机额定电流200A，∑Ie为其余设备额定电流之和为700A，Kx为需用系数0.54，Izd≥200+700*0.54=578A。
移变低压侧选用平阳开关厂生产BXD-800型真空馈电开关，乳化液泵、喷雾泵、转载机、破碎机均采用长治海通生产6路组合开关控制，每台开关六回1140V出线，额定电流400安，满足使用要求。
根据供电设备选型与布置拟定供电系统图。
（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MYPTJ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（L1）
1）按长时允许电流选电缆截面
---平均效率，查表得0.9。
根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm2电缆为138A>137A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
根据高压电缆经济电流密度校验35mm2不能满足要求，应选取70mm2截面电缆，长时允许截流量215A。
3）按允许电压损失校验
——高压电缆线路中的电压损失百分数。
——兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数。
——电缆长度，km。
——允许电压损失百分数。
校验满足要求。
4）热稳定校验电缆截面
设井下盘区变电所10kV母线最大短路容量限制50MVA，最大三相稳态短路电流
——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。
2、供2#移变高压电缆截面选择（L2）
1）按长时允许电流选电缆截面
取25mm2电缆长时允许截流量113A＞满足要求。
2）按经济电流密度校验电缆截面。
25mm2电缆不能满足要求，选取50mm2电缆截流量173A。
3）按允许电压损失校验
不能满足要求
选取70mm2电缆
4）热稳定校验电缆截面
Amin=15.5mm2＜70mm2满足要求
3、供3#移变高压电缆截面选择
1）按长时允许电流选电缆截面
取25mm2电缆长时允许截流量113A满足要求。
2）按经济电流密度校验电缆截面。
不能满足要求
3）按允许电压损失校验
满足使用要求
4）热稳定校验电缆截面
Amin=15.5mm2＜50mm2满足要求
4、供4#移变高压电缆截面选择
1）按长时间允许电流选择电缆截面
取16mm2电缆长时间允许截流量83A，满足要求。
2）按经济电流密度校验截面
不能满足要求。
取35mm2电缆截面流量138A。
3）按允许电压损失校验
不能满足要求。
选取70mm2电缆满足要求。
4）热稳定校验电缆截面
满足要求。
四条高压电缆选取为：
L1——MYPTJ-10————2200m
L2——MYPTJ-10————2200m
L3——MYPTJ-10————300m
L4——MYPTJ-10————2200m
（七）按长时负荷电流初选低压电缆截面
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。
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（mm）
备注
L5
采煤机
375
150
150
450m
L6—L9
刮板输送机
143
50
50
2*200+2*450m
L10
顺槽皮带机
2*120mm
2*120
2*20m
L11
涨紧卷带
6
6
40m
L12
5#开关电源
2*70
2*70
2*50m
L13
6#开关电源
308
2*50
2*50
2*50m
L14—L16
皮带主电机
256
95
95
10+2*30m
L17—L19
油泵
12
4
6
3*15m
L20—L22
风扇
4
6
10+2*30m
L23—L24
抱闸油泵
4
6
2*5m
L25—L27
乳化液泵
160
50
50
3*50m
L28—L29
喷雾泵
90
25
25
2*50m
L30—L31
转载、破碎机
200
70
70
200+220m
L32
慢速绞车
24
4
6
100m
L33
自动涨紧
4
6
5m
L34
卷带
4
6
5m
L35
电磁除铁器
4
6
30m
L36—L37
慢速绞车
12
4
6
2*5m
采煤机选用MCPR1.9/3.3KV拖移电缆，刮板运输机选用MYPT
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