2482综采工作面供电.docx

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2482综采工作面供电

2482综采工作面供电

设计说明书

珙泉煤矿机运部

2014.10.15

2482综采工作面供电设计审批表

编制

审核

机运部

生调部

机电副总

机电矿长

2482综采工作面供电设计

一、综采工作面主要条件

工作面位于24区四区段，工作面主采二煤层（C1煤层），二（C1煤层）、三煤层层间距为0-2m，平均层间距1.6m，由于断层分为两块工作面，其中2482-1工作面参数：

煤层厚度0.8～2.2m，平均厚度1.7m；可采储量为150397吨，2482-2工作面参数：

煤层厚度1.4～2.0m，平均厚度1.6m；可采储量为42082吨。

工作面走向长750m，倾斜长150m，顶、底平均倾角22-25度，采用一次采全高采煤工艺。

采区供电在四区段石门建有一个区段配电点，三区段石门建有一个采区变电所，因此采面机巷、顺槽运输线设备及采煤机电源取自四区段配电点，风巷机电设备取自24区三区段变电所。

二、设备选用

1.工作面设备

根据2482工作面开采煤厚结合芙蓉公司“三机”情况，采煤机选用上海天地科技公司生产的MG200/456-WD加强型采煤机，其额定功率455.5KW，其中4台截割主电动机功率为100KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为25KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率5.5KW。

工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SGZ764/320型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160KW电机，额定电压为1140V，配套液压支架为ZY2800-11/24。

2.顺槽及机巷、石门设备

1）转载机：

采用SZB730-75型刮板输送机。

其额定功率75KW,额定电压660V。

2）机巷带式输送机：

DSJ80/2*90型带式输送机一台，长度575m,驱动电机额定功率2*90KW（一备一用）,额定电压660V，同时配套一台JH-8拉紧绞车，电动机功率为7.5KW，电压660V；DTJ80/2*55型带式输送机一台，长度160m,驱动电动机额定功率2*55KW（一备一用）,电压660V。

3）石门转载带式输送机：

DTJ80/2*45型带式输送机一台，长度230m,驱动电机额定功率2*55KW（一备一用）,额定电压660V。

3.其它主要设备

1））乳化液泵站：

两泵一箱（泵一备一用），乳化液泵采用无锡煤机厂生产的BRW125/31.5型液泵，其额定功率75KW,额定电压1140/660V。

2）机巷皮带尾设备一台JH-20回柱绞车，用于回拉桥转。

3）机巷胶带机中段低洼处各设置一台BQW-20潜水泵，其额定功率7.5KW,额定电压660V。

4）2482机巷可伸缩皮带头有1台JD-1内齿轮绞车和JD-1.6内齿轮绞车，2482机巷石门及运煤石门各有一台JD-1内齿轮绞车，为作机巷材料运输，额定功率11.4KW,额定电压660V。

三、工作面移动变电站及配电点位置的确定

工作面电源来自24区变电所，配电点位置本着就近供电原则设置在24区4区段石门甩。

根据用电设备的容量与设备布置，采煤机与工作面刮板输送机采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V，牵引电动机采用380V电压等级供电，其它设备采用660V电压等级供电；配电点设置一台移动变压器供工作面设备，一台干式变压器供机巷及运煤石门设备，机巷皮带机头设置一台干变供牵引电机；采煤机与工作面刮板机电缆从配电点沿2482机巷材料石门---2482机巷至工作面，运输线电缆从配电点至2482机巷、24区四段运煤石门。

四、负荷统计及变压器选择

1.B1#移动隔爆变压站容量的选取

1#移动隔爆变电站主要为机巷及石门运输线设备，其设备负荷统计统计如下：

序号

设备名称

型号

安装地点

额定功率（kW）

额定电压（V）

额定电流（A）

1

桥式转载机

SZB730/75

机巷顺槽

75

660

86

2

乳化泵

BRW125/31.5

配电点

75

660

85

3

潜水泵

BQW-20

机巷积水坑

7.5

660

8

4

胶带输送机

DSJ80/90

机巷

2*90

660

2*102

5

胶带输送机

DTJ80/55

机巷

2*55

8

2*63

6

胶带输送机

DTJ80/55

运煤石门

2*55

660

2*63

7

拉紧绞车

JH-20

机巷

18.5

660

20

8

拉紧绞车

JH-8

可伸缩皮带头

7.5

660

8

9

调度绞车

JD-1

机巷-1

11.4

660

13

10

调度绞车

JD-1.6

机巷-2

18.5

660

28

11

调度绞车

JD-1

2482机巷石门

11.4

660

13

12

调度绞车

JD-1

运煤石门

11.4

660

13

13

照明综合装置

ZBZ-4.0

机巷

4.0

660/127

14

电煤钻综合装置

ZBZ-4.0

机巷

4.0

660/127

合计

453.2

计算电力负荷总视在功率

Kr=0.4+0.6×

=0.52

CosΦ取0.7

电力负荷总视在功率为

S=453.2×

=336VA

根据计算负荷结合矿用设备情况，选用KBSGZY-500/6矿用移动式隔爆型变电站容量符合要求。

2.B2#移动变电站的选取

B2#移动变电站主要为工作面采煤机及刮板输送机供电，其负荷统计为：

序号

用电设备

额定功率（kW）

额定电压（V）

1

采煤机MG200/456-WD

4*100+2*25+5.5

1140380

2

转载机SGZ630/320

2*160

1140

合计

776

计算电力负荷总视在功率

S=ΣPN

KVA

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×

=0.65

CosΦ取0.7

电力负荷总视在功率为

S=776×

=721KVA

根据计算负荷，选用KBSGZY-1000/6矿用隔爆型移动变电站一台符合要求。

3.B3#干式变压器的选取

B3干式变压器主要为采煤机牵引电动机供电，其负荷为：

序号

用电设备

额定功率（kW）

额定电压（V）

1

采煤机牵引电动机

2*25

380

根据矿现有设备情况，结合用电负荷情况机选择KBSG-100/1.14/0.4型干式变压器一台可以满足供电需求。

5、电气设备的选型

1.控变压器高压开关选择

1）控制1#500KVA移变的高压开关选择

高压侧额定电流为

Ie=

=

设过流值为50A

根据计算选择移变站KJG-200/6型高压真空配电装置符合要求。

2）控2#1000KVA移动变压站高压开关的选择

高压侧额定电流为

Ie=

=

设过流值105A

根据计算选择移变站KJG-200/6型高压真空配电装置符合要求。

2.低压馈电开关选择

低压开关的选择：

本次设计低压采用11400V和660V电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。

根据上述选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情况如下：

用电设备

选用开关

型号

额定电压（V）

额定电流（A）

用途

控制负荷

需用系统数

数量（台）

B1低压侧总开关（1#）

BXB-400

660

400

1#移变低压总开关

453.2

0.57

1

B1低压侧分开关（2#）

KBZ-200

660

200

控乳化液泵

150

0.5

1

B1低压侧分开关（3#）

KBZ-400

660

400

控运输干线

344

0.57

1

B2低压侧总开关（4#）

BXB-630

1140

630

2#移变低压侧总开关

775.5

1

1

B2低压侧分开关（5#）

KBZ-630

1140

630

控采煤机

455.5

1

1

B2低压侧分开关（3#）

KBZ-300

1140

300

控刮板输送机

320

1

1

B3低压侧总开关

KBZ-200

380

200

控牵引变频器

50

1

1

采煤机启动开关

QJZ-400

1140

400

455.5

1

工作面运输机启动开关

QJZ-400

1140

400

320

1

乳化液泵启动开关

QBZ-200

660

200

75

2

顺槽桥转启动开关

QBZ-200

660

200

75

1

潜水泵启动开关

QJZ-63

660

63

7.5

1

机巷可伸缩胶带输送机启动开关

QJZ-200

660

200

180

1

石门及机巷皮带机启动开关

QJZ-200

660

200

110

2

调度绞车

QJZ-120N

660

120

11.4

4

照明综合保护装置

ZBZ-4

660/127

3

3

1

电煤钻综保

ZBZ-4

660/127

2.4

2.4

1

回柱绞车启动开关

QBZ-80N

660V

80

7.5

2

六、电缆选择

一）按长时允许负荷电流与机械强度初选电缆截面

11#移变低压侧660V干线电缆长时选择：

1#移变低压侧馈出两根电缆，其中一根供乳化液泵站，另一根供机巷及运输石门。

（1）机巷及石门胶带输送机干线

机巷运输设备含顺槽桥式转载机、回柱绞车、可伸缩皮带、转载皮带、调度绞车、潜水泵等，其总负荷为344KW，工作电流

Ig=KPe/

UcosΦ＝0.57*344/1.732*0.66*0.85＝202A，可选MY3*70+1*25电缆（长时允许电流215A）符合要求。

（2）乳化泵干线

Ig=KPe/

UcosΦ=1*75/

×0.66×0.85=77A，可选MY3*50+1*25电缆（长时允许电流173A）符合要求。

（3）机巷干线

机巷干线第一段同时作业的两台皮带及一台桥转，其长时工作电流为Ig=KPe/

UcosΦ＝0.75*220/1.732*0.66*0.85＝170A，可选MY3*70+1*25电缆（长时允许电流215A）符合要求；后段可选用部分3*70和3*50电缆。

（4）石门段支线长时工作电流即石门皮带长时电流约62A，可选MY3*35+116电缆（长时允许电流136A）符合要求.

2.2#移动变电站负荷侧电缆选择

移变馈出2根主干线，分别供控采煤机与工作面刮板机

（1）采煤机回路：

Ig=Pe/

UcosΦ=456/

×1.2×0.9=244A

选用1根MYP3×95+1×50mm2电缆1000米（长时允许电流250A）可满足要求。

（2）刮板输送机回路：

Ig=Pe/

UcosΦ=320/

×1.2×0.85=181A

选用1根MYP3×95+1×25mm2电缆MYP3×70+1×25mm2共1000米可满足要求。

设备负方低压电缆选择表

序号

设备名称

电动机额定功率（KW）

单位

长度

额定

电流（A）

电缆型号

电缆载流量

（A）

1

采煤机切割电机

4*100

m

5

4*57

4（MY3*35+1*10）

4*135

2

工作面刮板机

2*160

m

10

2*90

2（MYP3*35+1*10）

2*135

3

桥式转载机

75

m

50

86

MY3*35+1*10

135

4

机巷可伸缩皮带

2*90

m

10

2*102

MY3*35+1*10

2*135

5

机巷及石门皮带

2*55

m

10

2*63

MY3*25+1*10

85

7

内齿轮绞车

11.4

m

5

13

MY3*6+1*4

46

8

潜水泵

7.5

m

8

8

MY3*4+1*4

36

9

乳化泵

75

m

5

85

MY3*35+1*10

135

10

回柱绞车

18.5

m

10

21

MY3*10+1.6

64

7、短路电流计算

查表得各处短路电流见下表

序号

变压器干线

地点

短路电流（A）

备注

1

B1干线

乳化泵处

7701

2

B1干线

石门皮带机头

1745

3

B1干线

机巷可伸缩皮带处

2905

4

B1干线

机巷中段绞车处

2012

5

B1干线

机巷潜水泵处

1740

6

B1干线

机巷回柱绞车处

861

7

B2干线

采煤机

1856

8

B2支线

工作面刮板机机尾

1535

9

B3线

采煤机处

518

另工作面4KVA照明与信号装置采用的4mm2电缆最远的短路保护距离为400m,符合要求。

七、高压开关的整定

1.短路保护整定

控制KBSGZY500/6干式变压器KJG-200/6型真空配电装置是电子式高压综合保护器，其整定值按下式进行选择：

n≥

式中n—互感器二次侧额定电流（5A）的倍数；

Ige—高压配电装置额定电流，A。

按上式计算出的整定值还应按下式进行校验：

≥1.5

≥1.5

式中Id

（2）—变压器低压侧两相短路电流值，A；

IZ—高压配电装置过电流保护装置的电流整定值，A；

Kb—变压器的变比；

—Y/△接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧

时的系数；

1.5—保证过电流保护装置可靠动作的系数。

高压开关的短路保护整定

n≥

=

=2.2

则取开关的短路保护整定为2.3倍。

校验

=

=2.3≥1.5合格

2.移动变压器KBSGZY-1000/6的高压开关KJG200/6短路保护整定

n≥

=

=6.4

则开关的短路保护整定为6.5倍。

校验

=

=7.7≥1.5合格

2、过流保护整定

真空配电装置为电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定，则1#高压开关过流保护整定为1.15倍，2#高压过流保护整定为2.25倍。

八、低压开关的整定及校验

对保护电缆干线的装置按下式选择

IZ≥IQe+Kx∑Ie

式中IZ—过流保护装置的电流整定值，A；

IQe—容量最大的电动机的额定起动电流，A；

∑Ie—其余电动机的额定电流之和，A；

Kx—需用系数，取0.5-1。

按上式选择出的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：

式中IZ—过流保护装置的电流整定值，A；

Id

（2）—被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A；

1.5—保护装置的可靠动作系数。

1.B1移变总开关BXB-400：

（1）过压保护

Ug=115%×690=790V

（2）欠压保护

Uq=75%×690=520V

（3）断相保护处于“开启”状态

（4）漏电保护

单相漏电动作电阻整定值为：

11k

单相漏电闭锁动作电阻整定值为：

11k

（5）过载保护

Iz=ρkΣIe=1.15*0.57*453.2*1.15=342A

则需用系数k取0.57,过载系数ρ=1.15取350A

（6）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=90*1.15*5*5+0.57*1.15*（53.2-90）=756A，取800A

灵敏度系数校验：

满足灵敏度要求

2.B1移变分开关2#---KBZ-400（控乳化液泵）：

（3）过压保护

Ug=115%×690=790V

（4）欠压保护

Uq=75%×690=520V

（3）断相保护处于“开启”状态

（4）选漏电保护

单相漏电动作电阻整定值为：

11k

单相漏电闭锁动作电阻整定值为：

11k

（5）过载保护

Iz=ρkΣIe=1.15*1*75*1.15=1.15*86A=100A

则需用系数k取1,过载系数ρ=1.15

（6）短路保护

IZ≥IQe=75*1.15*6=517.5A，取520A

灵敏度系数校验：

＞1.5满足灵敏度要求

3.B1干变分开关KBZ-400（控干线）：

（5）过压保护

Ug=115%×690=790V

（6）欠压保护

Uq=75%×690=520V

（3）断相保护处于“开启”状态

（4）漏电保护

单相漏电动作电阻整定值为：

11k

单相漏电闭锁动作电阻整定值为：

11k

（5）过载保护

Iz=ρkΣIe=1.15*0.85*275*1.15=1.15*269A=309A取310A

则需用效率取0.85,过载系数ρ=1.15

（6）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=90*1.15*5+0.85*1.15*（275-90）=698.5A，取700A

灵敏度系数校验：

＞1.2满足灵敏度要求

4.B2移动变压器的保护箱：

该移变为KBSGZY-1000/6型，低压侧配用BXB-630/1140（660）Y矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱。

（1）过压保护

Ug=115%×1200=1380V

（2）欠压保护

Uq=75%×1200=900V

（3）断相保护处于“开启”状态

（4）漏电保护

单相漏电动作电阻整定值为：

20k

单相漏电闭锁动作电阻整定值为：

40k

（5）过载保护

Iz=kρΣIe=1.15*0.67*766=590A

（6）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=200*0.67*6+0.67*566=1183A取1200A

灵敏度系数校验：

≥1.2满足灵敏度要求

5.B2移动变压器的分开关控采煤机KBZ-400：

（1）过载保护

Iz=kρΣIe=1.15*0.67*406=313A取320A

（2）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=200*0.67*6+0.67*206=942A取950A

灵敏度系数校验：

≥1.5满足灵敏度要求

6.B2移动变压器的分开关控刮板输送机KBZ-400：

（1）过载保护

Iz=kρΣIe=1.15*0.67*320=250A

（2）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=160*0.67*6+0.67*200=777A取800A

灵敏度系数校验：

≥1.5满足灵敏度要求

7.B3移动变压器的分开关采煤机牵引电机：

（1）过载保护

Iz=kρΣIe=1.15*2*40=92A取90A

（2）短路保护

IZ≥IQe+Kx∑Ie=20*2*4+2*20=200A取200A

灵敏度系数校验：

≥1.5满足灵敏度要求

8.电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按下式选择

IZ≤Ie

式中IZ—电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A；

Ie—电动机的额定电流，A；

按上式选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合下式的要求：

式中IZ—含义同上；

Id

（2）—含义同上；

8IZ—电子保护器短路保护动作值；

1.2—保护装置的可靠系数。

2482工作面各设备电磁启动器整定表

序号

开关用途

开关

型号

过流电流（A）

最小两相短路电流

（A）

8倍倍率

备注

1

机巷回柱绞车

QBZ-120N

30

861

13.4

2

顺槽桥式转载机

QBZ-200

85

983

1.45

3

机巷潜水泵

QJZ-63

8

1741

27.2

4

机巷可伸缩皮带输送机

QBZ-200

100

2534

3.2

5

机巷皮带输送机

QBZ-120

60

2905

6

6

石门皮带机

QBZ-120

60

1745

3.6

7

石门绞车

QBZ-120N

30

1745

16.8

8

乳化液泵

QBZ-200

85

7701

11.3

9

采煤机组

QJZ1-400

270

1856

1.7

10

工作面刮板机

QJZ1-400

210

1535

1.8

十、漏电保护装置和接地保护：

1.配电点局部接地极选用的是：

直径为DN40镀锌管,长度为1.5米的

镀锌钢管制成，且管上钻有20个直径为5mm的透孔，并垂直埋入底板；局部接地线选用的是截面不小于50mm2的镀锌铁线；局部接地极应设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处，地点为配电点、机巷皮带头、100KVA干变处、采煤机与刮板机电控开关、2243运煤石门皮带头、照明综保处。

2.接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。

3.漏电保护为移动变电站低压侧保护箱自带的漏电保护装置及干变低压侧的馈电开关。

十一、机电管理　

1.井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。

检修或搬迁

前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。

控制设备内部安装有放电装置的，不受此限。

所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。

2.操作井下电气设备应遵守下列规定：

（1）非专职人员不得擅自操作电气设备，操作高压设备需穿绝缘鞋，戴绝缘手套，站在绝缘台上。

（2）手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。

3.容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须

加装护罩或遮栏等防护设施。

4.电气设备不应超过额定值运行，防爆电气设备入井前，检查

其“防爆合格证”，“产品合格证”，“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。

5.每天进行线路漏电跳闸试验，每月进行远方漏地跳闸试验，每班对照明综保漏电、短路试验，确保试验灵敏可靠。

附供电系统图和设备布置图：