4301综采工作面供电设计.docx
《4301综采工作面供电设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4301综采工作面供电设计.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
4301综采工作面供电设计
4301放顶煤设计资料
以下资料如有不符，请改正
（黑字部分为修改部分）
一、工作面供电
（一）、矿井供电概况
1、矿井电源
于副井工业场地新建有35kV变电站，一回路为铺上220KV变电站至白芦，供电距离13km；另一回路为吉庄220KV变电站至白芦，供电距离23km，导线型号均采用JL/GIA-240（在建），一路保安电源引自35KV西家寨变电站10KV母线侧。
2、井下供电
①中央变电所
根据矿井井下负荷分布状况及采掘机械设备配备，在主斜井井底设有一座井下中央变电所。
电源采用两条MYJV22-3×95mm2500m引自地面矿井10KV变电站不同母线段，两回电源同时工作，互为备用，即当任一回电源停止供电时，另一回电源仍能保证井下全部设备正常运行。
井下中央变电所接线方式采用单母线分段，安装PJG-10Y型矿用隔爆型高压真空智能型配电装置13台，安装KBSG2-500/1010/0.69kV和KBSG2-200/1010/0.69kV矿用隔爆变压器各2台。
②采区变电所
于4301工作面附近，距离中央变电所约1200m，设有采区变电所，电源采用两回MYPTJ-8.7/10kV-3×70mm2-1200m引自中央变电所10kV侧不同母线段。
高压配电装置利用已有PJG-10Y型矿用隔爆型高压真空智能型配电装置10台，采区变电所设KBSG2-T-500/1010/0.69kV矿用隔爆型干式变压器2台、KBSG2-T-100/1010/0.69kV矿用隔爆型干式变压器2台；主要负责综采工作面、综掘工作面、局部通风机及附近大巷电气设备供电。
（二）、工作面用电负荷
设备总台数：
20台
设备工作台数：
19台
设备总容量：
4913kW
设备工作容量：
4598kW
计算有功功率：
2596.1kW
计算无功功率：
2804.3kVar
视在功率：
3821.5kVA
自然功率因数：
0.67
根椐矿方使用习惯并利用矿方现有的设备，工作面供电系统、负荷统计见图F1575-261-01及表4-7-1。
（三）、工作面供电
根据工作面的负荷的分布情况，工作面采煤机、刮板输送机、顺槽转载机、破碎机采用3300V电源供电，其它采用1140V供电，于工作面附近设置3台矿用隔爆型移动变电站；运输顺槽可伸缩胶带机等采用1140V供电，于顺槽口设置1台矿用隔爆型移动变电站；回风顺槽等用电负荷采用660V电压供电，电源引自采区变电所。
（四）、移动变电站选型
1、选择向工作面采煤机、前部刮板输送机、破碎机供电的1#移动变电站（用电设备电压等级3300V）：
由供电系统计算容量：
S=
式中：
S——视在功率kVA，
——参加计算的所有用电设备功率之和；
——参加计算的用电设备，加权平均功率因数0.7；
Kx——该组用电设备的需用系数；
Pmax——单台最大设备功率；
=2×525+250+930=2230kW
Kx=0.4+0.6×
=0.4+0.6×
=0.65
S=
=2230×
=2071kVA
由上述计算结果，可以利用已有KBSGZY-3150/1010/3.45kV的移动变电站一台，负载率：
2071/3150=65.8%，完全能够满足供电要求。
2、选择向工作面乳化液泵、喷雾泵供电的2#移动变电站（用电设备电压等级1140V）：
由供电系统计算容量：
S=
式中：
S——视在功率kVA，
——参加计算的所有用电设备功率之和；
——参加计算的用电设备，加权平均功率因数0.7；
Kx——该组用电设备的需用系数；
Pmax——单台最大设备功率；
=250+45=295kW
Kx=0.4+0.6×
=0.4+0.6×
=0.91
S=
=295×
=383.5kVA
由上述计算结果，可以利用已有KBSGZY-630/1010/1.2kV的移动变电站一台，负载率：
383.5/630=60.8%，完全能够满足供电要求。
3、选择向工作面后部刮板输送机、转载机等供电的3#移动变电站（用电设备电压等级3300V）：
由供电系统计算容量：
S=
式中：
S——视在功率kVA，
——参加计算的所有用电设备功率之和；
——参加计算的用电设备，加权平均功率因数0.7；
Kx——该组用电设备的需用系数；
Pmax——单台最大设备功率；
=2×525+400=1450kW
Kx=0.4+0.6×
=0.4+0.6×
=0.62
S=
=1450×
=1278kVA
由上述计算结果，可以利用已有KBSGZY-2000/1010/3.45kV的移动变电站一台，负载率：
1278/2000=63.9%，选型偏大，完全能够满足供电要求。
4、选择向运输顺槽包括胶带输送机供电的4#移动变电站（用电设备电压等级1140V）：
由供电系统计算容量：
S=
式中：
S——视在功率kVA，
——参加计算的所有用电设备功率之和；
——参加计算的用电设备，加权平均功率因数0.7；
Kx——该组用电设备的需用系数；
Pmax——单台最大设备功率；
=2×200+3×5.5+7.5+2×22+11.4=479.4kW
Kx=0.4+0.6×
=0.4+0.6×
=0.65
S=
=479×
=444.7kVA
由上述计算结果，可以利用已有KBSGZY-630/1010/1.2kV的移动变电站一台，负载率：
444.7/630=70.6%，完全能够满足供电要求。
表4-7-24301工作面移动变电站选型结果
编号
移动变电站型号
输入/输出电压
负载率
安装位置
说明
1#
KBSGZY-3150
10/3.45kV
65.8%
工作面设备列车
已有
2#
KBSGZY-630
10/1.2kV
60.8%
工作面设备列车
已有
3#
KBSGZY-3150
10/3.45kV
63.9%
工作面设备列车
已有
4#
KBSGZY-630
10/1.2kV
70.6%
运输顺槽口
已有
（四）、电缆选型
根据《煤矿安全规程》的规定，向移动变电站供电的高压电缆，应选用矿用监视型高压双屏蔽橡套电缆。
高压电缆按经济电流密度和长时允许电流选择，按电压损失和热稳定性校验；低压电缆长时允许电流和经济电流密度选择，按电压损失和热稳定性校验；
（1）、移动变电站电源电缆选择
根据采区设备功率大、经常移动、弯曲或扭曲、机械外力的破坏等特点，移动变电站高压电缆选用MYPTJ-8.7/10kV矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆，
设计从采区变电所向4301回采工作面供电高压电缆：
G4301#高压电缆供1#、2#、移动变电站；G4302#高压电缆供3#移动变电站；G4303#高压电缆供4#移动变电站；
具体选择：
1、G4301#高压电缆
①计算长时工作电流Ica：
1#移动变电站计算负荷：
P1=1450kW、Q1=1479kvar；
2#移动变电站计算负荷：
P2=295kW、Q2=301kvar；
Pca1=0.85×（P1+P2）=1483kW
Qca1=0.9×（Q1+Q2）=1602kvar
Sca1=2183.1kVA
=126A
②按经济电流密度选择电缆
电缆导线截面：
③按长时允许工作电流选择电缆
电缆的长时允许工作电流和计算长时工作电流必须满足：
KIy≥Ica
式中：
Iy—电缆的长时允许工作电流；
Ica—计算长时工作电流计算长时工作电流；
K—系数0.845；
得到：
Iy≥126/0.845=149.1A
从采区变电所给回采工作面供电的G3401#高压电缆的最大长时工作电流为149.1A，可利用已有MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆，长期连续负荷允许载流量Iy=250A，电缆长度为1.1km。
Iy=250A＞149.1A。
综合两种选择方式，选定电缆为MYPTJ-8.7/10kV-3×95型矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆（r0=0.19Ω/km、x0=0.08Ω/km）。
④按电压损失校验电缆截面
从采区变电所到工作面最远1.1km，移动变电站均处于最远点，MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆的最大电压损失为：
从矿井35kV变电站至中央变电所电压损失为：
=34V（依据初设）
从中央变电所至采区变电所电压损失为：
=108V
对于10kV电网：
10500-0.95×10000=1000V
+
+
=187V<1000V
从计算结果来看，所选电缆满足电压损失要求。
⑤按热稳定性校验
采区变电所10kV母线上最大运行方式下的短路容量为58.52MVA（见后面计算结果），所选电缆的导线截面必须满足：
从结果看，所选电缆导线截面为95mm2>17.2mm2，所以满足热稳定性要求。
综合以上计算和校验，所选MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆，选型合适，能够满足供电要求。
2、G4302#高压电缆
①计算长时工作电流Ica：
3#移动变电站计算负荷：
P3=2230kW、Q3=2275kvar；
Sca3=3185kVA
=175.2A
②按经济电流密度选择电缆
电缆导线截面：
③按长时允许工作电流选择电缆
电缆的长时允许工作电流和计算长时工作电流必须满足：
KIy≥Ica
式中：
Iy—电缆的长时允许工作电流；
Ica—计算长时工作电流计算长时工作电流；
K—系数0.845；
得到：
Iy≥175.2/0.845=207A
从采区变电所给回采工作面供电的G3402#高压电缆的最大长时工作电流为207A，可利用已有MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆，长期连续负荷允许载流量Iy=250A，电缆长度为1.05km。
Iy=250A＞207A。
综合两种选择方式，选定电缆为MYPTJ-8.7/10kV-3×95型矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆（r0=0.19Ω/km、x0=0.08Ω/km）。
④按电压损失校验电缆截面
从采区变电所到工作面3#移动变电站最远1.05km，MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆的最大电压损失为：
从矿井35kV变电站至中央变电所电压损失为：
=34V（依据初设）
从中央变电所至采区变电所电压损失为：
=108V
对于10kV电网：
10500-0.95×10000=1000V
+
+
=206V<1000V
从计算结果来看，所选电缆满足电压损失要求。
⑤按热稳定性校验
所选电缆导线截面为95mm2>17.2mm2，所以满足热稳定性要求。
综合以上计算和校验，所选MYPTJ-8.7/10kV-3×95矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆，选型合适，能够满足供电要求。
3、G4303#高压电缆
①计算长时工作电流Ica：
4#移动变电站计算负荷：
P4=479.4kW、Q4=489kvar；
Sca4=684.8kVA
=39.5A
②按经济电流密度选择电缆
电缆导线截面：
③按长时允许工作电流选择电缆
电缆的长时允许工作电流和计算长时工作电流必须满足：
KIy≥Ica
式中：
Iy—电缆的长时允许工作电流；
Ica—计算长时工作电流计算长时工作电流；
K—系数0.845；
得到：
Iy≥39.5/0.845=46.7A
从采区变电所给运输
升级会员 