综采工作面供电设计Word格式.docx
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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
=330-47.6-44=238V
④按允许电压损失选择干线电缆最小截面：
=930×
1360×
103/10000×
42.5×
0.9×
227
=14.6mm2≤Aе=95mm2满足要求
3、KBSGZY-1600/10/1.2KVA移变及线路系统电压损失计算
按正常允许电压损失检验，系统允许损失电压
△Uy＝U2n－0.95Ue＝117V
而整个系统电压损失ΣU＝△Ub+△Uɡ+△UZ
（1）1600KVA移变内部电压损失计算：
R=△P/（3*IE2）=7000/（3*4502）=0.01Ω
X=10√（UD2-（△P/10S）2）*Ue2
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