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临涣煤电 842综采工作面供电设计说明书 842综采工作面供电设计说明书 一、工作面概述 842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。 二、移变容量计算 1、设备负荷统计 根据设备选型，负荷统计结果如下 设备名称 设 备 型 号 功 率 （KW） 电压等级（KV） 额定工作电流（A） 安装/使用 （台数） 采煤机 MWG-700/300WD 700 3.3 150 1/1 刮板机 SZD-764/630 2315 3.3 266 1/1 转载机 SZZ-764/160 160 1.14 102 1/1 乳化泵 BRW-400/250 250 3.3 53 2/1 皮带机 SDJ-150P 275 1.14 96 1/1 破碎机 LPS-1000/110 110 1.14 70 1/1 溜斜车 SGB-80T 255 1.14 70 1/1 刮板机 SGB-80T 255 1.14 70 1/1 本系统供电设备额定功率之和为 ∑P700＋160＋250＋110＋2315＋275＋255＋2552220KW 2、移变容量计算与选择 采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需用系数为 查表综采面加权平均功率因数cosΨdj取0.7。 因此移变容量计算为 2、移变选择 根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。 容量验算如下 1移变KSGZY-800/6型6/1.14KV 设备总功率∑Pe640KW 查表KX取0.5，cosPdj取0.7 故移变容量计算为 因SB457.14KVA＜Se800KVA，该移变选择符合要求。 2移变KSGZY-1600/6型6/3.3KV 需用系数 设备总功率∑P700＋250＋23151580KW 故移变容量为 因SB1502.86KVA＜Se1600KVA，该移变选择符合要求。 三、电缆截面选择 一高压电缆截面选择 1、按移变容量计算电缆最大工作电流 移变总容量 S1502.86457.141960KVA 电缆最大长时工作电流为 2、按经济电流密度选择电缆截面 一般矿井采区年利用小时数为3000～5000小时，选铜芯电缆，其经济电流密度Jj查表取2.25，故电缆经济截面为 mm2 查表选用MYJV22--8.7/10KV型70mm2、6KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为215A，大于188.64A，电缆长度为450m，符合要求。 3、电压损失校验 高压配电线路允许电压损失取5，则 ΔUy5Ue56000300V 线路实际电压损失为 式中L ............... 电缆长度，m； D ............... 电导率，铜取53； S ............... 电缆截面，mm2 ΔU27.74V＜ΔUy300V，电压损失符合要求。 4、按短路时热稳定条件校验高压电缆截面 tj瞬时动作时间，取0.25 c热稳定系数，铜芯电缆取93.4 Id（3）三相短路电流，查表短路容量为75MVA，额定电流为6kv时取7200A。 根据以上计算，高压电缆选择合格。 二低压电缆截面选择 1、支线电缆截面选择 支线电缆截面是按满足机械强度要求的最小截面来选择，再按长时允许工作电流来校验，因此支线电缆选择结果如下 采煤机 支线电缆选用两根MCPT型70mm2、3.3KV的煤机专用电缆，其长时允许工作电流为215A，大于煤机额定工作电流150A，电缆长度为300米。 乳化泵 支线选用2根MYPT1.9/3.3KV型35mm2、3.3KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为138A，大于电机额定工作电流53A，2根支线长度均为20m。 工作面刮板机 支线选用MYPT1.9/3.3KV型35mm2、3.3KV的矿用电缆，其长时允许工作电流为138A，大于电机额定工作电流66A，支线电缆长度分别为100m、300m各2根。 转载机 支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流102A，长度为50米。 破碎机 支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流70A，长度为50米。 机巷刮板机 支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流35A，长度为50米。 溜斜刮板机 支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流35A，长度为15米。 机巷皮带机 支线电缆选用MYP型25mm2、1.14KV的矿用橡套软电缆，其长时允许工作电流为113A，大于电机额定工作电流48A，长度为15米。 工作面照明 电缆选用MDJP型2.5mm2的矿用电缆。 2、按允许电压损失选择干线电缆截面 1移变KSGZY-800/6型6/1.14KV 根据巷道、设备布置情况，电缆长度确定如下 L160m L2100m L3400m L4155m 因此最远点设备负荷不大,先按电流来选择电缆截面,然后用允许电压损失来校验。 275KW 255KW 160110KW L3 L4 L2 L1 255KW KSBZY-800、6/1.2KV 来自西四上部变电所MYJV22-370-450m 去 往 842 2 移 变 L1段 Ie0.64（255＋275）166.4A285A 选用MYP型95㎜2、1140V 的矿用屏蔽电缆 L2段 Ie0.6427596A285A 选用MYP型95㎜2、1140V 的矿用屏蔽电缆 L3段 Ie0.64（255＋110160）243.2A285A 选用MYP型95㎜2、1140V 的矿用屏蔽电缆 L4段 Ie0.6425570A285A 选用MYP型95㎜2、1140V 的矿用屏蔽电缆 电压损失校验 A变压器电压损失 查移变目录表可知 Rb0.0135,Xb0.1072,该变压器的KX0.5, cosΨdj 0.7tgΨdj 1.02 故变压器电压损失为 B支线电压损失 溜斜刮板机路 转载机路 C干线电压损失 溜斜刮板机路 转载机路 D总电压损失 转载机路 ΣΔUΔUgΔUzΔUb28.137＋5.82＋34.43868.395V117V 皮带机路 ΣΔUΔUgΔUzΔUb5.85＋0.818＋34.43841.106V117V 故电缆截面选用合格。 2移变 KSGZY-1600/6型6/3.3KV 根据巷道设备布置情况，电缆长度确定如下 L1450m L2450m L330m L1、L2、L3段电缆均选用MYPT1.9/3.3KV型70mm2的矿用橡套电缆，其长时允许工作电流为215A。 L 1 L 2 L 3 乳化泵 2250KW 采煤机 700KW 工作面车 2315KW KSBZY-1600、6/3.3KV 来自842 1移变MYJV22-370-10m 电流计算如下 L1段 Ie266132A215A 合格 L2段 Ie150A215A 合格 L3段 Ie5353A173A 合格 电压损失效验 A变压器电压损失 查移变目录表可知 RB0.0349 XB0.3402 ,该变压器的KX0.666, cosΨdj 0.7tgΨdj 1.02 故该变压器电压损失为 B支线电压损失 工作面车路 采煤机路 乳化泵路 C干线电压损失 工作面车路 采煤机路 乳化泵路 D总电压损失 工作面车路 ΣΔUΔUgΔUzΔUb23.156＋17＋121.78161.194V330V 采煤机路 ΣΔUΔUgΔUzΔUb25.729＋37.698＋121.78185.207V330V 乳化泵路 ΣΔUΔUgΔUzΔUb1.72＋1.91＋121.78125.41V330V 故电缆截面选用合格。 四、按启动条件校验所选干线电缆截面 根据电工学理论，电动机启动时末端电压不小于0.7Ue，则启动允许电压损失值为 UayU2e－0.7Ue3450－0.733001140 V ； 1、煤机启动电压损失校核 煤机在最低电压启动时，其启动电流值为 IQIQeUQ/UeIQe0.76150630 A ； a.支线电压损失启动时功率因数按0.5计算。 V； b.干线电压损失 V c.变压器电压损失 469.175 V； d.起动电压损失 V 因为V，故煤机启动电压损失符合要求，电缆选用合格。 ②工作面车启动电压校核 工作面车在最低电压启动时，其启动电流为 A a.支线电压损失 V b.干线电压损失 V； c.变压器电压损失 438.04 V； d.启动电压损失 V； 因为V，故前部车启动电压损失符合要求，其电缆截面符合要求。 五、开关选择 1、高压开关选择 根据西四上部变电所装置现状，选用一台BGP306型300A、6KV的高压配电装置为842综采工作面配送电，其电缆最大长时工作电流为 Igmax188.64A＜300A，合格 高压开关开断能力校验，本面用高压配电装置，开断能力为10KA，大于变电所短路电流7200A，故选用BGP6型高压开关，满足开断能力要求。 2、低压开关选择 1140V系统 1开关Ie23570A 选用QJZ--400/1140型开关，额定电流为400A； 2开关Ie24896A，选用QJZ--400/1140型开关，额定电流为400A； 3开关Ie5A，选用BQD-80N型开关，额定电流为80A； 4开关机巷、工作面照明及通讯，选用ZKZ8-4型综保，额定容量4KVA。 5开关Ie102A，选用QJZ--400/1140型开关，额定电流为400A； 6开关Ie70A 选用QJZ--400/1140型开关，额定电流为400A； 7开关Ie23570A，选用QJZ--400/1140型开关，额定电流为400A； 3.3KV开关选择 8＃开关 Ie266132A 选用8SKC9215型开关 9＃开关 Ie150A 选用8SKC9215型开关 10＃开关 Ie253106A 选用KE3002型开关 六、短路电流计算 1、3.3KV短路电流计算 A、取变电所母线短路容量为75MVA；则XXU2P/S6.32/750.5292 折算到3.3KV；侧 XX（3.4/6.3）20.52920.1541Ω B、高压电缆（70㎜2、6KV） L460m0.46km R00.306Ω／km X00.061Ω／km 因此R,0.3060.460.1408 X,0.0610.460.0281Ω 折算到3.3KV侧 R（3.3/6）20.14680.05284Ω X（3.3/6）20.02810.005Ω C、1600KVA移动变电站的阻抗 RB0.0349Ω XB0.3402Ω D、设备负荷支线阻抗 工作面车机 尾 35㎜2、L0.3KM R00.683Ω／km X00.084Ω／km 所以 R0.300.6830.2049Ω X0.300.0840.0252Ω 采煤机70㎜2、L0.3KM R00.346Ω／km X00.078Ω／km 所以R0.30.346 0.1038Ω X0.30.078 0.0234Ω 乳化泵35㎜2、L0.02KM R00.683Ω／km X00.084Ω／km 所以R0.020.6830.01366Ω X0.020.0840.0168Ω E、设备干线阻抗 工作面车 70㎜2、L0.45KM R00.346Ω／km X00.078Ω／km 所以 R0.450.346 0.1557Ω X0.450.0780.0351Ω 采煤机70㎜2、L0.45KM R00.346Ω／km X00.078Ω／km 所以 R0.450.346 0.1557Ω X0.450.0780.0351Ω 乳化泵70㎜2、L0.03KM R00.346Ω／km X00.078Ω／km 所以 R0.030.3460.01038Ω X0.030.0780.00234Ω F、短路电流计算 D04移变低压侧 ΣR0.052840.03490.0877Ω ΣX0.1541＋0.005＋0.34020.4993Ω D5工作面车机尾 ΣX0.4993＋0.0252＋0.03510.5596Ω ΣR0.0877＋0.2049＋0.1557 0.4483Ω D2采煤机 ΣX0.4993＋0.0234＋0.03510.5578Ω ΣR0.0877＋0.1038＋0.1557 0.3472Ω D7 乳化泵 ΣX0.4993＋0.0168＋0.002340.51844Ω ΣR0.0877＋0.01366＋0.010380.11174Ω 2、1140V系统换算长度计算 A系统电抗换算长度 变压器二次侧电压1200V，系统短路容量按75MVA计算，查系统电抗换算长度表可知LX47.45m。 B、高压电缆折算长度 高压电缆选用MYJV228.7/10KV型70mm2、6KV的矿用电缆，长度为L450M,查6KV电缆至下列电压换算系数表可知，换算系数K0.027，则高压电缆的折算长度为Lg0.05445024.3m C、低压电缆换算长度 Ld电缆长度换算系数 D、短路点换算长度 LLxLgLd E、根据各短路点换算长度的计算结果，查出各短路点两相最小短路电流值如下 D0 L0124.347.4571.8m 5660A D1 L0171.884.812.04168.64m 4012A D2 L0271.821254.55338.35m 2875A D3 L0371.8241.15265.45m 3202A 七、开关过流整定 1、低压开关过流整定 1单台电机过流整定Idz≥IQe A 2多台电机过流整定Idz≥IQeΣIe A 式中 IQe.........功率最大一台或多台电机额定起动电流，A。 ΣIe........其余电机额定功率之和,A。 3磁力起动器过流整定Iz≤Ie A 4整定校验 馈电开关 磁力起动器 根据以上整定原则，各开关整定结果如下 1140V开关 1开关 Iz≤235 70 A 整定70A 2开关 Iz≤24896A 整定95A 3开关 拉紧绞车 整定5A 4开关 机巷、工作面照明信号 整定15A 5开关 Iz≤100A 整定100 A 6开关 Iz≤70A 整定70 A 7开关 Iz≤23570A 整定70A 1移变低馈 IZ≥IQe∑Ie610070957070905A 整定950A 5＃开关 3.3KV开关 8＃开关 Iz≤Ie266132A 整定130A 9＃开关Iz≤Ie148A 整定150A 10＃开关 IZ≤Ie53 A 整定50A 2＃移变低馈IZ≥IQe∑Ie1506150501100A 整定1050A 2、高压配电装置过流速定 控制该综采工作面高压配电装置型号为BGP30-6，额定电流为300A，整定如下 根据以上计算，该高压配电装置的过流整定值为（5A）的2倍。 灵敏度效验 故该高压开关过流整定值为（5A）的2倍 合格。 18