工作面机电设计说明书.doc

3上903综采 工作面机电设计说明书 设计王 跃 编写王 跃 审核晁 伟 副总高月奎 2008年8月20日 目 录 目 录 -1- 1、 工作面简介-2- 2、 设备简介-2- 3、 供电方案-2- 4、 负荷统计与变压器的选择-2- 5、 供电电缆的选择-3- 6、 磁力起动器的选择-11- 7、 保护装置的整定计算及灵敏度校验-12- 附 件-14- 3上903综采工作面机电设计说明书 1、 简介 3上903综采工作面位于蒋庄煤矿南九采区，缓倾斜煤层，倾角为7，煤层平均厚度为3.95米，储量约为79.69万吨。工作面面长260米，材料巷全长640米，运输巷全长720米。 2、 设备简介 详见903综采工作面设备布置图 3、 供电方案 根据工作面现场情况，将工作面配电点设在903材料巷通道，详见设备布置图。向综采工作面供电的设备列车设在材料巷，距离工作面约110米处。向工作面两巷胶带输送机、绞车等供电的移动变电站设在配电点，距离运输巷约20米。 本工作面供电电源来自南九变电所，一路高压供至工作面配电点处高防开关，由高防开关为该处一台移动变电站供电，为工作面两巷系统供电；另由此高防开关串出一路高压深入材料巷内部为设备列车供电，工作面及两巷系统均采用1140V电压。 四、负荷统计与变压器的选择 1.选择向工作面供电的移动变电站 总额定负荷 ∑P2502＋100＋3152＋1252＋302＋110＋160＋151825KW 需用系数Kr0.4＋0.6Pmax/∑P 0.4＋0.6600/18250.6 其中Pmax为煤机2502＋100＝600（kW） 总的视在功率 式中cos0.7（综采工作面功率因数取0.7） 综合设备库存情况，可选取KBSGZY-1250/6型移动变电站两台，负荷分配情况如下 移变Ⅰ 1台煤机（600KW）、1台乳化液泵（125KW）、2台喷雾泵（60KW、负压降尘15KW 移变Ⅱ1部面溜（630KW）、1台乳化液泵（125KW、1台破碎机（110KW、1台转载机160KW 2.选择向工作面两巷系统及胶带运输机供电的移动变电站 ∑P437＋254＋405＋202＋42＋8＋250754kW 需用系数 总的视在功率 综合设备库存情况，可取KBSGZY-630/6型移变一台为两巷系统供电。 五、供电电缆的选择 1.确定电缆的型号和长度 根据电缆型号的确定原则，选择电缆的型号如下 由南九变电所至903工作面配电点以及由配电点至设备列车的高压电缆，选用MYPTJ-6KV型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆；采煤机选用MCP-1140型采煤机用屏蔽橡套软电缆；向工作面其它设备供电的电缆选用MYP-1140型矿用移动屏蔽橡套软电缆；向工作面两巷系统及胶带运输机供电的电缆均选择MYP-1140型矿用移动屏蔽橡套软电缆；照明及信号选择UZ-500型电缆。 根据电缆长度的确定原则，计算电缆的长度 由南九变电所至工作面配电点的高压电缆总长度为 由工作面配电点高防开关向设备列车供电的高压电缆长度为 向采煤机供电的支线电缆，考虑工作面的长度260米，设备列车至工作面的距离120米，则电缆长度为 2.电缆主芯线截面的选择 1）向工作面供电的高压电缆截面选择 按长时允许负荷电流选择 需用系数 工作电流 故可选用MYPTJ-6KV 350＋116/3＋JS型橡套电缆一路为此工作面供电。 高压电缆电压降校验 故高压电缆压降校验合格。 2）向设备列车系统供电的高压电缆截面选择 总负荷 需用系数 工作电流 选用MYPTJ-6KV 350＋116/3＋JS型橡套电缆。 故高压电缆压降校验合格。 3）低压电缆截面的选择 ①煤机电缆的选择 a.支线电缆的截面应按机械强度和长时允许电流选择和校验. 煤机电缆满足机械强度的最小截面为35～50mm2,采煤机额定电流为163A，根据电缆的长时允许电流选择开关至煤机使用MCP-1140 3*701*253*6型橡套电缆。 b.按正常工作时允许的电压损失校验电缆截面。 设备列车上移动变电站变压器的电压损失为 高压干线电压损失为 开关到煤机支线压降 总电压损失 电缆截面满足电压损失的要求。 c.按起动时的允许电压损失校验电缆截面 采煤机的最小起动电压 此时采煤机的最小起动电流为 则起动时采煤机支线的电压损失为 起动器安装处的电压为 满足起动器吸持电压的要求。 起动时干线电缆中的电流 式中除了煤机外，其余用电设备的最大长时工作电流）；（其余用电设备的加权平均功率因数）。 起动时干线电缆负荷的功率因数 起动时干线电缆的电压损失 起动时变压器的电流为干线电缆的电流1494.3A，功率因数为0.53， 起动时变压器的电压损失为 起动时的总电压损失 此时采煤机电动机的端电压为 由计算得选用一根70mm2电缆为煤机供电满足不了要求，根据现场情况，选用2根70mm2电缆为煤机供电，一根电缆为一部250KW截煤机供电，另一根电缆供另一部电机和其余负荷，功率为350KW。上述计算中已经校验一根70mm2电缆满足煤机正常工作的允许电压损失，下面只校验一根70mm2电缆为一部电机和其余负荷供电（共350KW）的情况下的起动电压损失。 采煤机的最小起动电压 此时采煤机的最小起动电流为 则起动时采煤机支线的电压损失为 起动器安装处的电压为 满足起动器吸持电压的要求。 起动时干线电缆中的电流 式中除了煤机电动机外，其余用电设备的最大长时工作电流）；（其余用电设备的加权平均功率因数）。 起动时干线电缆负荷的功率因数 起动时干线电缆的电压损失 起动时变压器的负荷电流为760.4163923.4A，功率因数为0.53， 起动时变压器的电压损失为 起动时的总电压损失 此时采煤机电动机的端电压为 所选电缆截面满足起动条件的要求。 ②胶带运输机电缆的选择 皮带机负荷为一部2125kW胶带。 胶带机额定电流 根据电缆长时允许载流选择，70mm2电缆允许长时载流为215A180.9A,所以选用MYP-1140 370电缆为250皮带机供电。 ③两巷调度系统 运输巷∑P＝（25437204）161kW，最大负荷Pmax37kW；最远端L580米。 根据电缆长时允许载流选择MYP-1140 3*501*16型号电缆为运输巷供电。 故所选电缆能够满足要求。 材料巷与运输巷基本类似，采用同样方法计算。 ∑P＝261kW；最大负荷Ps40kW；最远端L860米。 由于绞车同时运行率较低，且多为对拉绞车，故需用系数根据经验取Kr0.35 根据电缆长时允许载流选择MYP-1140 3*701*25型号电缆为运输巷供电。 故所选电缆能够满足要求。 六、磁力起动器的选择 1.工作面系统 序 号 设 备 名 称 选 择 开 关 型 号 设备台数 开关台数 备 注 1 煤 机 QJZ-4315/1140 1 1 2 乳化液泵 1 3 面 溜 QJZ-4315/1140 1 1 4 乳化液泵 1 5 喷 雾 泵 QJZ-80/1140 2 2 6 转 载 机 QJZ-300/1140 1 1 7 破 碎 机 QJZ-300/1140 1 1 8 负压降尘 QJZ-80/1140 1 1 2.两巷系统 序 号 设 备 名 称 选 择 开 关 型 号 设备台数 开关台数 备 注 1 250皮带 QJZ-300/1140 1 1 2 调 度 绞 车 QJZ-80N/1140 9 9 3 回 柱 绞 车 QJZ-80N/1140 2 2 4 潜 水 泵 QBS-40/1140 2 2 5 排砂泵 KGQ50/50/1140 4 4 6 张 紧 绞 车 QJZ-80/1140 1 1 七、保护装置的整定计算及灵敏度校验 低压电缆每相每公里的电阻、电抗值如下表 阻抗 电缆芯线截面（mm2） 6 35 50 70 R0 3.693 0.616 0.4484 0.3151 X0 0.095 0.084 0.081 0.078 Z0 3.694 0.622 0.456 0.325 1. 负荷煤机的移动变电站低压头的整定 a. 过流 整定为2200A。 b.过载 整定为340A。 c.灵敏度校验 灵敏度校验满足要求。 2. 负荷面溜的移动变电站低压头的整定 a.过流 整定为3000A。 b.过载 整定为510A。 c.灵敏度校验 灵敏度校验满足要求。 3.两巷分别使用BKD-400F/1140开关。 运输巷 a、短路 故整定为300A。 b、过载 Ie162.4104.60.69185A 过载整定为190A。 c、灵敏度校验 故灵敏度校验合格。 材料巷 a、短路 故整定为320A。 b、过载 Ie（180196）0.69260A 过载整定为260A。 c、灵敏度校验 故灵敏度校验合格。 4、负荷运输系统的起动器整定 a、短路 故整定为1500A。 b、过载 Ie（2508）0.69178A 过载整定为180A。 c、灵敏度校验 故灵敏度校验合格。 附件 1、3上903工作面设备布置示意图 2、3上903工作面供电系统图 - 14 -