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1、1大方煤业小屯煤矿 1610 综合机械化采煤工作面供电设计书设 计： 高文波审 核：机电总工程师：机电副总经理：设计时间：2015 年 9 月2一、已知资料：1610工作面走向长度740m，工作面倾向长度120m，倾角03，煤层厚度m，平均厚度m，容重 kg/ m3，采煤方法为走向长壁后退式一次采全高。1. 设备选用1）工作面设备（1）采煤机，鸡西煤机有限公司生产的 MG300/701-WD 型电牵引采煤机。总装机功率为 701kW，其中 2 台截割电动机，每台功率 300kW，额定电压1140V，额定电流 182A；额定功率因数(cos)：0.85，2 台交流牵引电动机，每台功率 45kW，
2、额定电压直流 380V，额定电流 78.6A，额定功率因数(cos)：0.87，1 台油泵电机，功率 11kW，额定电压直流 1140V，额定电流 6.6A，额定功率因数(cos)：0.85，两台截割电动机不同时起动。（2）工作面刮板输送机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司制造的 SGZ264/400 型输送机，机头及机尾其额定功率为 200/100，额定电压(V)：1140 伏的双速电动机，其额定电流 121/78A。2）顺槽机电设备（1）破碎机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的 PLM1000 型破碎机，其额定功率为 110kW，额定电压 1140V，额定电流 66.8A。（2）转载
3、机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的 SZZ764/200型转载机，其额定功率为 200kW，额定电压 1140V，额定电流 115.4A。（3）顺槽带式输送机，采用淮南煤机厂的 DSJ-80/40 型输送机，每部带式输送机额定功率为 275kW，额定电压 660V，额定电流 81.5A。带速3.15m/s，带宽 0.8m。（4）乳化液泵，无锡煤矿机械有限公司产 BRW315/31.5 型 2 台，电机型号 YBK-315L2-4A,额定功率 200kW，额定电压 1140V，额定电流 115.4A额定功率因数(cos)：0.9。（5）喷雾泵，无锡煤矿机械有限公司产 BPW320/16
4、型，2 台，额定功率125kW，额定电压 1140V，额定电流 80A,额定功率因数(cos)：0.89。（6）采煤机、破碎机机控制开关，采用 QJZ-2X400/1140S 型磁力真空起动器，额定电压 1140V，额定电流 2400A（双回路）。（7）刮板输送机、转载机控制开关，采用 QJZ-4X400/1140S 型磁力起动器，额定电压 1140V，额定电流 4400A（四回路）。（8）、乳化泵、清水泵控制开关，采用 QJZ-2X400/1140S 型磁力真空起3动器，额定电压 1140V，额定电流 2400A（双回路）。2、工作面设备布置如附图综采工作面供电系统负荷计算：1. 电压等级：
5、采区变电所有 10kv 高压 980 米电缆送自 1610 运底高防开关，经过移动变电站分别向用电设备供电。皮带机等辅助设备有七号联变电所 DG-007 动力变压器供电。（1）1140V 电压，采煤机和破碎机。（2）1140V 电压，刮板输送机、转载机。（3）1140V 电压，乳化泵、清水泵、架间照明保护。（4）660V 电压，皮带机、绞车、水泵等。2. 负荷统计:根据用电设备电压等级、设备的布置位置，拟选用 3 台移动变电站 1 台变电所动变，按移动变电站分组进行负荷统计。综采工作面负荷统计1#移动变电站设备名称部位 电动机型号电动机数额定功率/kW额定电压/V额定电流A额定功率因数cos
6、N截割电机 YBC3-300A 2 30021140 1822 0.85牵引电机 YCB2-45 2 452 380 78.62 0.87MG300/701-WD 型采煤机油泵电机 YBC-11 1 11 1140 6.6 0.85破碎机 PLM1000 KBY550-110A1 110 1140 66.8 0.83功率P N 811KW小 结 加权平均功率因cos wm0.8542#移动变电站设备名称型号 电动机型号 电动机数额定功率/kW额定电压/V额定电流A额定功率因数cos N刮板输送机SGZ764/400BSDS2-200/100-4/82 200/1001140 121.7/78
7、0.82转载机 SZZ764/200BSDS2-200/100-4/81 200/1001140 121.7/78 0.82功率P N 600/300KW小 结 加权平均功率因cos wm0.823#移动变电站设备名称型号 电动机型号电动机数额定功率/kW额定电压/V额定电流A额定功率因数cos N乳化泵 BRW315/31.5YBK2-315L2-42 200 1140 115.4 0.9喷雾泵 BPW320/16MYBK2-315S-42 110 1140 66.1 0.89功率P N 620KW小 结 加权平均功率因cos wm0.895七号联动力变压器移动变电站设备名称型号 电动机型号
8、电动机数额定功率/kW额定电压/V额定电流A额定功率因数cos N皮带机 DSJ80/40-2X75YBS75-4 2 75 660 81.5 0.84张紧绞车1 7.5 660 8.1潜水泵 BQS100-15-7.53 7.5 660 8.2调度绞车2 25 660 27.3功率P N 230KW5小 结 加权平均功率因cos wm0.84三、移动变电站容量选择：根据供电系统的拟定原则，拟选择 4 台移动变电站。由于采煤机（总装功率 811kW）、刮板输送机、转载机（600kW）、泵站（620KW)单机容量较大，再考虑过电流保护装置灵敏系数要求，分别由 1 台移动变电站来供电。1）1 号移
9、动变电站选择1 号移动变电站拟向采煤机、破碎机供电，其计算负荷为954kva85.01coswmndeaPKS式中 需用系数，取dede加权平均功率因数，取 0.85。wmcos选取 1 台 KBSGZY-1000/10，10000V/1140V，额定容量为 1000kVA954kVA，满足供电的要求。2）2 号移动变电站的选择2 号移动变电站拟向刮板输送机供电、转载机，变压器的容量计算值为732kva82.061coswmndeaPKS式中： 需用系数，取 ， =0.82dedewmcos选用 1 台 KBSGZY-1000/10 型移动变电站，10000V/1140V，额定容量1000kV
10、A732kVA，满足要求。3）3 号移动变电站的选择3 号移动变电站拟向乳化泵、喷雾泵等供电，变压器的计算容量为406kva9.0625coswmndeaPKS式中： 0.59.4.40axnde=0.9wmcos现有 KBSGZY-800/10 型移动变电站，10000V/1140V，其额定容量6800kVA406kVA，满足要求 。4）1610 运顺及辅助设备供电计算：辅助设备包括：1610 运顺皮带机、调度绞车、水泵；1610 轨顺无极绳绞车、调度绞车、水泵、钻机等。七号联变电所其他负荷。供皮带机 KSGZY-800（DG-007#）移动变电站负荷率计算动力变负荷统计：大方煤业小屯煤矿变
11、压器负荷统计表编号：DG-007 变压器容量： 800 kva绞车 皮带机 耙装机 喷浆机 溜子无极绳绞车 水泵 装岩机日期台 容量 台 容量 台 容量 台 容量 台 容量 台 容量 台 容量 台 容量合计负荷 计算负荷10 25 7 75 1 30 4 5.5 1 40 1 75 8 7.5 1 552015 年 9 月 10日 4 7.5 1 65 1152 740736kva75.08coswmndeaPKS式中： 0.4815206.46.4axnde=0.75wmcos现有 KBSGZY-800/10 型移动变电站，10000V/690V，其额定容量800kVA736kVA，满足要求
12、。四、 供电系统的拟定及高压电缆选择根据综采工作面机电设备的布置情况，各台移动变电站所带的负荷，初步拟定出如附图所示的综采工作面供电系统图。为了节省篇幅，将供电系统的初步计算图与校核计算后的供电系统图绘制在一张图上，即图中的电缆型号、起动器的型等是在校核后选定的，并标注在图上。1. 高压电缆选择（1）型号的确定，向移动变电站供电的 10kV 高压电缆选用 MYJV22-10kV电缆。向 3 台移动变电站供电的总负荷电流：82.1(A)7.013249.cos0maxwmNndecUPKI7需用系数， ； 0.49deK 20316.46.04maxndePK加权平均功率因数，取 0.7；wmc
13、os=10000V额定电压。NU（2）按经济电流密度初选主截面： 其经济截面为：36.5mm25.218.maxedwJIA经济电流密度查表，取 =2.25A/mm2。(年最大负荷利用小时edJTmax=30005000)最后选高压电缆的长度 980m， 其型号可选现有 MYJV22-350 。所用电缆截面偏大，热稳定校验和电压损失校验均能通过时，满足使用要求。（3）按长时最大允许负荷电流校验查表得 MYJV22-350 型电缆的长时最大允许负荷电流 Ip=185A。长时最大负荷电流 =82.1A。caI=82.1A =185A，满足要求。caIp（4）按热稳定条件校验电缆截面19.1mm25
14、0mm 2，满足热稳定要求。 1265.048maxa.minCtISjd式中 : 4811A 考虑电缆入口处发生短路时，其值3max.arbUSI最大，也就是最不利的情况。(I SS=电缆的最大稳态短路电流，A）Sd.min=电缆的最小热稳定截面，mm 2C= ；热稳定常数；（交联聚乙烯电缆计算)0(1pmnpqaIKJ得 126）（5）按允许电压损失校验电缆截面供电系统见图，MYJV22-350mm 2型电缆查表得， 时，50mm 2 75.0cos8铜芯电缆的每兆瓦公里负荷矩的电压降为：K=0.491%。按公式：U1=KPL试中 每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，查电缆安装、运行、
15、维护、管理工作细则表得电缆输送的有功功率，MWL电缆线路长度，U1=KPL0.491%2.0310.98=0.9773%地面 35KV 变电所入井电缆为 MYJV22-395mm2型；查表得，时，95mm 2 铜芯电缆的每兆瓦公里负荷矩的电压降为：75.0cosK=0.292%。用同样的方法可求出地面变电所到井下采区变电所的总压降：U2=KPL0.292%9.81.550=4.435%则总压降：U=0.9773%+4.435%=5.413% V，不满足对皮带机供3.86blT 6pU电的要求。6、 供电系统短路电流计算1、短路电流计算时，其电压取平均电压，各电压等级的平均电压见下表表 4-15 标准电压等级的平均电压值标准电压/kV 0.127 0.22 0.38 0.66 1.140 3.3 6 10 35平均电压/kVarU0.133 0.23 0.40 0.69 1.20 3.4 6.3 10.5 372、短路点的选定。综采工作面供电计算，1、选高防开关电源侧进线端作为一处短路点，2、选 3#移动变电站高压电缆进线端作为一处短路点，计算三相短路电流，校验移动变电站的高压开关的断流能力；计算两相短路电流，整定前级 10kV 隔爆开关中的继电保护装置。151）综采工作面移动变电站到煤机电机处电缆短路电流计算元件电抗的计算。10kV 高压供电系统，在计
