二號井12401工作面煤綜采面供電設(shè)計

1、.色連二號井12401工作面供電設(shè)計編 制: 審 核: 機(jī)電副總: 保供隊 2015/8/212401工作面供電設(shè)計一、工作面總體供電方案12401工作面主運(yùn)順槽皮帶機(jī)頭配電點10kv 電源取至中央變電所1108#高防開關(guān)，電纜型號為MYPTJ 3×95+3×25/3+3×2.5，長度850m。主運(yùn)順槽皮帶機(jī)頭共兩臺移動變壓器，其中一臺KBSG-2000/10YZ/10/1.2kv型移動變壓器為3×450kw可伸縮膠帶輸送機(jī)以及皮帶機(jī)控制系統(tǒng)供電；一臺KBSGZY-630kva/10/1.2kv型移動變壓器為工作面主運(yùn)順槽、工作面主運(yùn)順槽、動力照明供電。

2、12401工作面專列10kv 電源取至中央變電所1107#高防開關(guān)，電纜型號為MYPTJ 3×120+3×50/3+3×2.5，長度2500m。專列共三臺變壓器，其中一臺KBSG-2000/10YZ/10/1.2kv型移動變壓器供4臺315kw乳化泵、兩臺125 kw噴霧泵、一臺55 kw單體泵供電；一臺KBSG-3150/10YZ/10/3.45kv型移動變壓器供一臺525kw轉(zhuǎn)載機(jī)、一臺400kw破碎機(jī)、一臺1900kw采煤機(jī)供電；三臺KBSG-1600/10YZ/10/2*1.9kv型移動變壓器供三臺1000kw刮板機(jī)供電。 二、設(shè)備主要負(fù)荷序號設(shè)備名稱型

3、號數(shù)量技 術(shù) 參 數(shù)1采煤機(jī)7LS-51 (臺)滾筒直徑：2.2m 總裝機(jī)功率：1900KW 電壓等級：3.3KV2工作面輸送機(jī)Sgz1000/3*10001(部)輸送能力：3000T/h裝機(jī)功率：3×1000KW電壓等級：3.3KV3轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ1200/5251(部)輸送能力：3000T/h裝機(jī)功率：525KW電壓等級：3.3KV4破碎機(jī)PCM4001(部)通過能力：4000T/h裝機(jī)功率：400KW電壓等級：3.3KV5皮帶機(jī)DSJ140/270/3×4501(部)輸送能力：2700T/h裝機(jī)功率：3×450KW電壓等級：1.14KV帶 速：4m/s帶 寬：

4、1400mm6移變2000KVA/10KV/1.14KV1(臺)容 量：2000KVA 頻 率：50Hz額定電壓：一次額定10KV 二次額定1.14KV3150KVA/10KV/3.3KV1(臺)容 量：3150KVA 頻 率：50Hz額定電壓：一次額定10KV 二次額定3.3KV1600KVA/2*1.9KV3(臺)容 量：1600KVA 頻 率：50Hz額定電壓：一次額定10KV 二次額定3.3KV7乳化泵站(供支架)Brw400/37.5四泵兩箱額定工作壓力：31.5MPa公稱流量：400Lmin柱塞數(shù)量：5電機(jī)功率：315KW 8乳化泵站(供單體)BRW80/35兩泵一箱額定工作壓力：

5、35MPa公稱流量：80Lmin柱塞數(shù)量：3電機(jī)功率：55KW9噴霧泵BPW400/10兩泵一箱額定工作壓力：10MPa公稱流量：400Lmin柱塞數(shù)量：3電機(jī)功率：125KW三、電纜和設(shè)備的選型計算1、移動變電站的選型計算 計算公式： 式中：SB變壓器的計算容量 kVAPN參與計算的全部設(shè)備電動機(jī)額定容量之和 kWKX需用系數(shù) PS 參與計算的全部設(shè)備最大電動機(jī)的額定功率 kWCOS加權(quán)平均功率因數(shù) 取0.7（1）皮帶機(jī)頭配電點順槽皮帶1140V低壓供電移變：裝機(jī)額定容量PN1350kW，單臺電機(jī)最大功率為450kW。需用系數(shù)變壓器容量 選擇KBSGZY-2000kVA /10/1.2kV移

6、變一臺(2) 皮帶機(jī)頭配電點機(jī)運(yùn)、回風(fēng)順槽動力移變：裝機(jī)額定容量PN700kW，單臺電機(jī)最大功率為110kW需用系數(shù)變壓器容量 選擇KBSGZY-630kVA/10/0.69kV負(fù)荷中心一臺 (3) 工作面專列泵站移變：裝機(jī)額定容量PN1591kW，單臺電機(jī)最大功率為315kW需用系數(shù)變壓器容量 選擇KBSGZY-2000kVA/10/1.2 kV移變一臺（4）工作面專列刮板機(jī)移變：裝機(jī)額定容量PN3000kW，單臺電機(jī)最大功率為1000kW需用系數(shù)變壓器容量 選擇KBSGZY- 1600kVA/10/2*1.9kV移動變電站三臺。（5）工作面專列采煤機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)移變：裝機(jī)容量PN282

7、5kW，單臺電機(jī)最大功率為750kW需用系數(shù)變壓器容量 選擇KBSGZY- 3150kVA/10/3.3kV移動變電站一臺。2、高壓配電開關(guān)的選型計算（1）高壓配電開關(guān)的選擇 高壓配電開關(guān)全部選擇PBG-630/10KV型防爆真空高壓配電開關(guān)，該配電開關(guān)具有智能化綜合保護(hù)，滿足礦井供電各類保護(hù)的需要,開關(guān)在中央變電所內(nèi)，這里僅對開關(guān)的選擇進(jìn)行校驗。高壓饋電電氣參數(shù)的選擇高壓配電開關(guān)按額定電壓和額定電流選擇，按額定斷流容量進(jìn)行校驗。順槽皮帶機(jī)頭配電點移變配電開關(guān)的選擇：一臺630kVA變壓器，一臺2000kVA變壓器630kVA變壓器額定電流:2000kVA變壓器額定電流:中央變電所1108 P

8、GB-10高防開關(guān)額定電流是630A，滿足選擇要求。 2、控專列配電開關(guān)的選擇： 1臺KBSGZY-3150/10/3.3kV移變、1臺KBSGZY-2000/10/1.2kV、3臺KBSG-2000/10YZ/10/2*1.9kv型移動變壓器） 工作面設(shè)備設(shè)備總?cè)萘?416kW，最大電動機(jī)容量：1900kW 正常工作電流:中央變電所1107 PGB-10高防開關(guān)額定電流是630A，滿足選擇要求。3、開關(guān)的選擇（1）按使用環(huán)境，電氣設(shè)備一律采用礦用防爆型。（2）根據(jù)電壓等級和額定電流選擇相應(yīng)開關(guān)：（計算過程略）（3）工作面配電點3300V控制開關(guān)選用3300V組合開關(guān)直供。（4）其它1140V

9、低壓系統(tǒng)的饋電開關(guān)和磁力啟動器均按所控負(fù)荷的額定電流及額定電壓選擇開關(guān)；分別選擇Kjz型和QBZ系列開關(guān)；照明和信號系統(tǒng)控制設(shè)備選擇照明綜合保護(hù)器；具體型號及數(shù)量參見供電圖。（5）1140V低壓供電系統(tǒng)的負(fù)荷變化較快，具有不確定性，上下巷低壓供電方案以礦保供隊最新設(shè)計為準(zhǔn)。4、高壓電纜的選擇計算,根據(jù)電纜型號的確定原則,選擇電纜的截面積.10kV高壓電纜的選擇計算:（1）順槽皮帶機(jī)頭配電點電源電纜的選擇 按變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行選擇，高壓側(cè)總電流為151.9A，選擇MYPTJ-3×95mm2，長度500m，該電纜長期允許載流量260A,滿足要求。熱穩(wěn)定校驗電纜截面順槽皮帶機(jī)頭10kv母線最

10、大三相短路容量為145Mva, 最大三相短路穩(wěn)態(tài)電流：滿足熱穩(wěn)定電纜的最小截面為mm²<95 mm²,95mm²電纜能夠滿足要求。為熱等效時間，取0.25s，C為熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯電纜C取93.4。（2）工作面專列配電點電源電纜的選擇設(shè)備長期最大工作電流為294A。 供電高壓電纜選擇MYPTJ-3×120mm²，長期允許工作電流295A，長度為2000米，滿足負(fù)荷要求。(注：移變的聯(lián)線、二臺負(fù)荷中心的聯(lián)線仍用MYPTJ-3×95mm²電纜) 熱穩(wěn)定校驗電纜截面:工作面專列母線短路容量為110 Mva，最大三相短路穩(wěn)態(tài)電流

11、：滿足熱穩(wěn)定電纜的最小截面為：mm²<120 mm², 120 mm²電纜能夠滿足要求。為熱等效時間，取0.25s，C為熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯電纜C取93.4。5、3300V電纜的選擇計算（1）采煤機(jī)電源電纜的選擇：長期工作電流 考慮電壓降選擇MCPT-3×120mm²電纜1根，長為690m，長期允許工作電流295A270A，滿足負(fù)荷要求。（2）工作面運(yùn)輸機(jī)電源電纜的選擇：長期工作電流 考慮電壓降較大，選擇MYPTJ-3×95mm²電纜，長期允許工作電流260219A，滿足負(fù)荷要求。電纜長度分別為480m/1根，660m/1

12、根。（3）工作面轉(zhuǎn)載機(jī)電源電纜的選擇：長期工作電流 因此選擇MYPTJ-3×50mm²電纜2根(高、低速)，長期允許工作電流17382A，滿足負(fù)荷要求。每根電纜長為400m。（4）工作面破碎機(jī)電源電纜的選擇：長期工作電流: 因此選擇MYPTJ-3×50mm²電纜，長期允許工作電流17382.33A，滿足負(fù)荷要求。電纜長為510m。6、低壓電纜的選擇（1）乳化泵電源電纜的選擇： 乳化泵的電纜使用電壓1140V,電機(jī)長時工作電流：215×0.65=81.5A ；選擇電纜MYP3×50mm²；長期允許工作電流17381.5A，滿足

13、負(fù)荷要求。（2）噴霧站電源電纜的選擇： 電機(jī)功率125kW,使用電壓1140V,電機(jī)長時工作電流：81.25A；選擇電纜MYP-3×25mm²，長期允許工作電流110A71.5A，滿足負(fù)荷要求。（3）其余1140V低壓電纜均選用MYP 1.14/0.66kV型電纜，根據(jù)負(fù)荷、載流量和供電距離選擇。計算過程略。（4）照明及信號電纜選擇MYQ -3×2.5mm²型。四、短路電流及各開關(guān)保護(hù)定值的計算1、短路電流的計算 短路電流采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計算，其中：（1） 系統(tǒng)基準(zhǔn)容量以110kV變電所10kV母線最小運(yùn)行方式 短路容量：100MVA為基準(zhǔn)。（2）基準(zhǔn)電

14、壓：10kV系統(tǒng)取10.5kV、3.3kV系統(tǒng)取3.4kV； 660V系統(tǒng)取0.69kV；（3）基準(zhǔn)電流：10kV系統(tǒng)取5.499kA、3.3kV系統(tǒng)取16.98kA、1.14kV系統(tǒng)取48.11kA；（4）110kV變電所10kV母線系統(tǒng)阻抗標(biāo)么值：最小運(yùn)行方式下為：j0.593669，最大運(yùn)行方式下：j0.368249（5）采區(qū)短路電流計算過程略。2、各開關(guān)保護(hù)定值的計算及保護(hù)定值靈敏度校驗（1）保護(hù)變壓器 速斷保護(hù)：按躲過變壓器勵磁涌流進(jìn)行計算，同時考慮上下級配合和一定的可靠系數(shù)； 計算公式 Id=Krel*KC*InT1/0.9 過負(fù)荷保護(hù)：考慮到各變壓器不是滿負(fù)荷運(yùn)行，因此過 負(fù)荷保

15、護(hù)按變壓器的一次額定電流計算；計算公式 ： （2）保護(hù)電纜線路速斷保護(hù)：同變壓器短路保護(hù)；考慮可靠系數(shù)K1.11.2過負(fù)荷保護(hù)：按長期工作電流進(jìn)行計算：（3）保護(hù)電動機(jī) 速斷保護(hù)：按躲過電動機(jī)最大起動電流進(jìn)行計算； 過負(fù)荷保護(hù)：按電動機(jī)的額定電流進(jìn)行計算； （4）綜采面的加權(quán)平均功率?。?.7 。需用系數(shù) （5）保護(hù)動作靈敏度的校驗 短路保護(hù)靈敏度的校驗，校驗 高防開關(guān)： 式中: Ik 線路末端最小兩相短路電流 A Ki 電流互感器變比 KV 電壓互感器變比 IZ 保護(hù)整定值 A 低壓開關(guān)： 保護(hù)變壓器 1、 高防開關(guān)的整定計算 控制皮帶機(jī)頭配電點KBSGZY630kVA/10/1.2kV移變

16、高壓頭整定 移變額定工作電流 ,過載保護(hù)定值。 短路保護(hù)整定：Id=Krel*KC*InT1/0.9=243A，高壓柜頭開關(guān)CT2505, 取值:320A，時限0S。校驗：保護(hù)末端最小兩相短路電流（折算到一次側(cè)）540A，靈敏度為K=540/320=1.6合格 （2）皮帶機(jī)頭配電點KBSGZY2000kVA/10/1.2kV移變高壓頭整定移變額定工作電流 ,過載保護(hù)定值,高壓柜頭開關(guān)CT2505,整定電流：100A。短路保護(hù)整定：Id=Krel*KC*InT1/0.9=898A，高壓柜頭開關(guān)CT2505, 取值:900A，時限0S。校驗：保護(hù)末端最小兩相短路電流1440A，靈敏度為K=1472

17、/900=1.6合格。 （3） 工作面專列配電點KBSGZY3150kVA/10/3.45kV移 變高壓頭整定： 過載整定：移變額定工作電流 ,過載保護(hù)定值,高壓柜頭開關(guān)CT2005,整定電流：180A。 短路整定：Id=Krel*KC*InT1/0.9=1414A 考慮配合，取值1100A 時限0.1S。 靈敏度為K=1740/1100=1.58合格 （4）工作面專列配電點KBSGZY2000kVA/10/1.2kV移變高壓頭整定： 過載整定：移變額定工作電流 ,過載保護(hù)定值,高壓柜頭開關(guān)CT2005,整定電流：120A。 短路整定：Id=Krel*KC*InT1/0.9=898A 考慮配合

18、，取值900A 時限0S。 靈敏度為K=1350/900=1.5合格 （5）工作面專列配電點KBSGZY1600kVA/10/2*1.9kV移 變高壓頭整定： 過載整定：移變額定工作電流 ,過載保護(hù)定值,高壓柜頭開關(guān)CT2005,整定電流：100A。 短路整定：Id=Krel*KC*InT1/0.9=410A 考慮配合，取值400A 時限0.2S。 靈敏度為K=700/400=1.75合格（6）3300V供電負(fù)荷整定 采煤機(jī)： 過載保護(hù)定值,取整定電流:330A。 短路保護(hù)整定：,取整定電流：2310A。保護(hù)末端最小兩相短路電流4160A，靈敏度為K=4160/2310=1.8合格。刮板運(yùn)輸機(jī)

19、：過載保護(hù)定值,整定電流：260A。短路保護(hù)整定：,整定電流:1040A。保護(hù)末端最小兩相短路電流1850A，靈敏度校驗為:K=1850/1040=1.78合格轉(zhuǎn)載機(jī)： 過載保護(hù)定值,整定電流：130A。短路保護(hù)整定：,整定電流：1200A。保護(hù)末端最小兩相短路電流4000A，靈敏度為K=4000/1200=3.33合格破碎機(jī)： 過載保護(hù)定值,整定電流：100A。短路保護(hù)整定：,整定電流：1000A。保護(hù)末端最小兩相短路電流4000A，靈敏度為K=4000/1000=4合格（13）1140V以下整定計算：乳化泵 過載保護(hù)定值,取整定電流：230A。短路保護(hù)整定：,整定電流：1600A。保護(hù)末端

20、最小兩相短路電流為3850A，靈敏度為K=3850/1600=2.4合格。噴霧泵過載保護(hù)定值,取整定電流：90A。短路保護(hù)整定：,整定電流：700A。保護(hù)末端最小兩相短路電流為3850A，靈敏度為K=3850/700=5合格。其他略五、電壓損失的校驗1、電壓損失的校驗: 整個低壓電網(wǎng)的允許電壓損失等于變壓器二次額定電壓與用電設(shè)備的最低允許電壓之差.在全部設(shè)備中，采煤機(jī)的單機(jī)容量最大，供電距離最遠(yuǎn)，因此，以采煤機(jī)上機(jī)支線電壓損失校驗電纜截面。（1）正常情況下電纜電壓損失的校驗 變壓器的電壓損失UB 變壓器的電壓損失的百分比：式中： 變壓器的負(fù)荷系數(shù) Ig 變壓器的二次工作電流 AIn 變壓器的二

21、次額定電流 A UR% 額定負(fù)荷時變壓器電阻壓降的百分?jǐn)?shù)*100pd 變壓器的短路損耗 WSn 變壓器的額定容量kVAUX% 額定負(fù)荷時變壓器電抗壓降的百分?jǐn)?shù)Ud % 額定負(fù)荷時變壓器阻抗壓降的百分?jǐn)?shù) COS、SIN 加權(quán)平均功率因數(shù)及其相對應(yīng)的正弦值電纜的電壓損失 UL電纜電壓損失 Ig 通過電纜的工作電流 AL 電纜的有效長度 M R0、 電纜的單位長度電阻。X0、 電纜的單位長度電抗。2、機(jī)運(yùn)順槽電壓損失（1）A、變壓器的電壓損失是：Sn =630kVA;Un =1.14kV;In=319.3A；P=4100W；Ud%=4， P=700kW 正常情況下工作電流 ;加權(quán)平均功率因數(shù)及其相對

22、應(yīng)的正弦值: COS=0.80、SIN=0.6變壓器電壓損失的百分?jǐn)?shù): =2.28%變壓器的電壓損失UB UB =26VB、機(jī)運(yùn)順槽電纜的電壓損失：UL1Un=1140V；L1=2300m；A=95； R010.230km，X010.076km Ig=141A采煤機(jī)供電系統(tǒng)的電壓損失： U = 12826=154V系統(tǒng)允許的電壓損失是U = 12000.95×1140=117V,電壓損失略大于規(guī)范要求。（2）、起動條件下電壓損失的校驗 強(qiáng)排泵起動時移動變電站的電壓損失 UBqIQ 強(qiáng)排泵起動時電流 110×6/(1.732×1.14×0.8) =417A

23、IN 其余電動機(jī)的額定電流之和183AI2N 移動變電站二次額定電流 319.3A變壓器的負(fù)荷系數(shù) COSQ、SINQ 采煤機(jī)電動機(jī)起動時的功率因數(shù) COSq = 0.4 、SINq= 0.92強(qiáng)排泵起動時移動變電站的電壓損失 ：UB=7.32*1140/100=83V（2）強(qiáng)排泵起動時電纜的電壓損失 ULQ Un=1140V；L1=2300m；A=95； R010.230km，X010.076km Ig=141A系統(tǒng)電壓損失之和是：UQ269 +83=352V；采煤機(jī)起動時系統(tǒng)允許的電壓損失是U = 12000.7×1140402V352V。實際電壓損失符合技術(shù)要求2、回風(fēng)順槽電壓

24、損失Un=1140V；L1=2800m；A=95； R010.230km，X010.076km Ig=112A供電系統(tǒng)的電壓損失： U = 12426=150V，電壓損失略大于規(guī)范要求。（2）、起動條件下電壓損失的校驗75kw水泵起動時移動變電站的電壓損失 UBqIQ 泵起動時電流 75×6/(1.732×1.14×0.8) =284AIN 其余電動機(jī)的額定電流之和205AI2N 移動變電站二次額定電流 319.3A變壓器的負(fù)荷系數(shù) COSQ、SINQ電動機(jī)起動時的功率因數(shù) COSq = 0.4 、SINq= 0.92強(qiáng)排泵起動時移動變電站的電壓損失 ：UB=5.

25、95*1140/100=68V（2）泵起動時電纜的電壓損失 ULQ Un=1140V；L1=2800m；A=95； R010.230km，X010.076km Ig=141A系統(tǒng)電壓損失之和是：UQ223 +68=291V；采煤機(jī)起動時系統(tǒng)允許的電壓損失是U = 12000.7×1140402V291V。實際電壓損失符合技術(shù)要求安全系數(shù)校驗（2）皮帶機(jī)巷電源電纜的選擇：長期工作電流 考慮電壓降較大，選擇MYP-3×95+1×mm²電纜，長期允許工作電流260141A，滿足負(fù)荷要求。電纜長度分別為2300m。過載整定：Ig=170A短路整定： IdzIqe

26、+KxIe=417+183=600,取680A。安全系數(shù)校驗：Id（2）/680=1070/680=1.571.5，合格。（2）回風(fēng)巷電源電纜的選擇：長期工作電流 考慮電壓降較大，選擇MYP-3×95+1×mm²電纜，長期允許工作電流26073A，滿足負(fù)荷要求。電纜長度分別為2800m。過載整定：Ig=110A短路整定： IdzIqe+KxIe=284+64.5=348,取550A。安全系數(shù)校驗：Id（2）/680=891/550=1.621.5，合格。2、起動條件下電壓損失的校驗（1）采煤機(jī)起動時移動變電站的電壓損失 UBqIQ 采煤機(jī)電動機(jī)的起動電流 750×8/(1.7328×3.3×0.8) =1311AIN 其余電動機(jī)的額定電流之和(2825-750)/(1.7328×3.3×0.8)453AI2N 移動變電站二次額定電流 550.9A變壓器的負(fù)荷系數(shù) COSQ、SINQ 采煤機(jī)電動機(jī)起動時的功率因數(shù) COSq = 0.4 、SINq= 0.92采煤機(jī)起動時移動變電站的電壓損失 ：UB=16.65*3300/100=549V（2）采煤機(jī)起動時電纜的電壓損失 ULQ Un=3300V；L1=690m；A=120； R010.174km，X010.083km采煤機(jī)起