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1、- 1 -3002 放顶煤综采工作面设备选型及供电设计供电设计概述一、工作面原始资料及设备选型：1、3002 工作面为缓倾斜煤层，煤层平均厚为 5.7 米，煤质松软，高瓦斯。工作面长度为 165 米，进回风顺槽的走向长为 1270 米。2、此工作面为综采工作面，用后退式采煤方法。回采用可调高的 4MG-200W 型双滚筒采煤机，支架采用放顶煤型号为 ZF3200/27/17 过渡架和 ZFQ2600/24/16 中间架，工作循环为两班生产，一班检修。3、工作面采用一部 SGZ630264 刮板运输机与采煤机配套，另一部 SGZ630264 刮板运输机与放顶煤支架配套。进风顺槽配有 SZB764
2、110 型转载机、SDJ-800/2*55 型伸缩带式输送机。一部 SDJ-20A 型回柱车用于拉进风顺槽转载机和伸缩皮带机尾。进风顺槽设有液压泵站，回风顺槽配有 JD11.4、JD25 型调度绞车用于运输设备和材料。二、工作面供电系统简述及供电方式：1、10KV 高压系统由高压防爆配电箱、高压双屏蔽软电缆、高压电缆连接器和 2 台 KBSGZY630/10/0.69/1.14KV 移动变压器等组成。低压 660V 由低压馈电开关（设有漏电、过流、短路、过- 2 -压、欠压保护装置） ，经过橡套移动屏蔽电缆接至真空起动器，通过橡套移动屏蔽电缆馈电给各用电设备。2、井底中央配电室配出电压 10K
3、V 至采区配电室，由一回路高压供电至移动变电站。 （工作面负荷大，为了减少电压损失，由移动变电站供电） 。主要用电设备：采煤机组、前部刮板输送机、乳化泵、转载机、后部刮板输送机、胶带机、回柱车、调度绞车，均采用 660V 供电电压（其中，前部刮板机、转载机、1#乳化泵、胶带输送机为 1#移动变压器供电；后部刮板输送机、采煤机、2#乳化泵、回柱车由2#移动变压器供电） 。煤电钻和照明、信号采用 127V 供电。3、移动变压器所带负荷采用干线式和辐射式混合供电。4、移动变压器安装布置在进风顺槽，距工作面进风口 300米处。 - 3 -三、移动变压器容量选择1、供采煤机、后部刮板输送机、2#乳化液压
4、泵、回柱车（电压为 10KV0.66KV）移动变压器的确定：即用公式：SBJKXPCOS需用系数按下式确定：KX0.40.6PSPN=0.4+0.6264561=0.682(供工作面电机台数为两台以上时，也可以电动机额定电流及额定电流和计算，不考虑需用系数)SBJKXPCOS=5610.6820.7=546KVA2、供其它负荷变压器容量的确定：（10000V/660V）KX0.40.6PSPN=0.4+0.6264559=0.683SBJK XPCOS=5590.6830.7=545KVA根据变压器的计算容量，按 SBSCA 选择变压器。1、电压为 10000V660V 的移动变电站，计算容量
5、为- 4 -546KVA，选择 630KVA 的干变。2、电压为 10000V660V 的移动变电站，计算容量为545KVA，选择 630KVA 的干变。四、采区高压电缆的选择1、高压电缆确定遵循的原则：、供移动变电站的高压电缆选用监视型屏蔽橡胶电缆。、电缆的长度按 LS=KL 计算：L巷道实际长度。K增长系数。 橡胶 K=1.1 铠装 K=1.052、高压电缆截面的选择：、供 10000V660V 干变高压电缆的选择：、按经济电流密度选择电缆截面：根据公式：S=IJ（两台设备不考虑需用系数）综采工作面取：30025 小时=3000 小时。J取 2.25Icn= I1N1+ I1N2=（SN1
6、+SN2）=7321031.73260000.7=100AS=IJ=1002.25=452选用 502 电缆一根。、按持续允许电流校验电缆截面：KIPI KIP =173AI=100A K 取 1.0、按电压损失校验截面：- 5 -液压绞车房配电室至移动变电站：根据公式U1=KPL=1.8820.7320.22=0.275电缆长度 L=2001.1=220M=0.22KM井底中央配电室至液压绞车房配电室：U2=KLP=0.7970.7321.16=0.677地面配电室至井底中央配电室：U3= KLP=0.5660.7320.6=0.249移动变电站高压回路的电压降为：U=U1+U2+U3=1.
7、2017 合格、供 6000V660V 干变高压电缆的选择：、按经济电流密度选择电缆截面：根据公式：S=IJ（两台设备不考虑需用系数）J取 2.25I= KXP3UCOS=4150.581.73260000.7=33AS=IJ=332.25=152选用 352 电缆一根。、按持续允许电流校验电缆截面：KIPI KIP =135AI=33A K 取 1.0、按电压损失校验截面：液压绞车房配电室至移动变电站：根据公式U1=KPL=1.8820.4150.22=0.171- 6 -电缆长度 L=2001.1=220M=0.22KM井底中央配电室至液压绞车房配电室：U2=KLP=0.7970.4151
8、.16=0.383地面配电室至井底中央配电室：U3= KLP=0.5660.4150.6=0.141移动变电站高压回路的电压降为：U=U1+U2+U3=0.6957 合格按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面：S ZXI（3）1CI（3）最大三相短路电流。安1短路电流的假想作用时间。秒C热稳定系数。五、采区低压电缆选型1、低压电缆确定遵循的原则：、铠装电缆按所经路径长度 1.05 计算。、橡套电缆按所经路径长度 1.10 计算。、半固定设备的电动机至就地控制开关的电缆长度一般取 510 米。、从起动器到电动机的电缆一律采用橡套电缆。1140V设备必须用带有分相屏蔽的橡胶屏蔽电缆。、固定设备一般应
9、用铠装电缆，也可用橡套或铜芯塑料电缆。半固定设备一般应用软电缆。- 7 -、采区低压电缆严禁采用铝芯电缆。2、低压电缆截面的选择：、机组电缆截面的选择（支线）：I=I=0.67380=255AKIPI机组电缆截面选用：MYP11403952，长期允许载流量为 285A。、工作溜电缆截面的选择（支线）：I=I=0.67110=74AKIPI工作溜电缆截面选用：MYP11403252，长期允许载流量为 113A。、工作后溜和伸缩带式运输机电缆截面选择（支线）：I=I=1.15125=144AKIPI工作后溜和伸缩带式运输机电缆截面选用：MYP6603502，长期允许载流量为 173A。、乳化泵电缆
10、截面选择(支线)：I=I=1.15125=144AKIPI乳化泵电缆截面选用：MYP6603502，长期允许载流量为 173A。- 8 -、转载机电缆截面选择(支线)：I=I=0.67110=74AKIPI转载机电缆截面选用：MYP11403252，长期允许载流量为 113A。、破碎机电缆截面选择(支线)：I=I=0.67132=89AKIPI破碎机电缆截面选用：MYP11403252，长期允许载流量为 113A。3、低压电缆截面的选择(干线：从 6000V1140V 干变供进风馈出)、按持续允许电流选择电缆截面;KIPI= II= I=0.71380103311400.7=195A根据计算结
11、果选用：MYP11403952 电缆，长期允许载流量为 285AKIP=285AI=195A （合格）、按电压损失校验电缆截面：U=UB+U1+U2、变压器的UB 电压损失：- 9 -UB =(UZ)2(U)2U=100PS=1003.6800=0.45UX=(4)2-(0.45)2=4UB=(UCOS+UXS)SS=(0.450.7+40.72)742800=3.095、机组电缆(支线)的电压损失：电缆截面为 952，COS=0.85 得：K=0.041(查综采管理手册)。U2=KPL=0.0413800.15=2.34干线电缆的电压损失(6000V1140V 干变供机组)：电缆截面为 95
12、2，COS=0.7 得：K=0.024(查综采管理手册)。U1=KPL=0.0242000.35=1.68U 为正常运行时机组电动机允许的电压降，一般为 10U1=(10+4.5)3.0952.34=9.065干线损失U1=7.129.065 （合格）、按起动条件校验截面电缆：（简略）4、低压电缆截面的选择(干线：从 6000V660V 干变馈出供回风电源)、按持续允许电流选择电缆截面;KIPI= II= I- 10 -=0.5820010336600.7=145A根据计算结果选用：MYP6603702 电缆，长期允许载流量为 215AKIP=215AI=145A （合格）、按电压损失校验电缆
13、截面：U=UB+U1+U2、变压器UB 的电压损失：同前例：UB=2.74、伸缩皮带电缆(支线)的电压损失：电缆截面为 502，COS=0.85 得：K=0.041(查综采管理手册)。U2=KPL=0.0411250.04=0.205干线电缆的电压损失：电缆截面为 702，COS=0.7 得：K=0.091(查综采管理手册)。U1=KPL=0.0912000.5=9.1U 为正常运行时机组电动机允许的电压降，一般为 10U1=(10+4.5)2.742.205=11.56干线损失U1=9.111.56 （合格）5、低压电缆截面的选择(干线：从 6000V660V 干变馈出供进风电源)、按持续允
14、许电流选择电缆截面;- 11 -KIPI= II= I=0.5821510336600.7=156A根据计算结果选用：MYP6603702 电缆，长期允许载流量为 215AKIP=215AI=156A （合格）、按电压损失校验电缆截面：计算同上：干线电压损失U1=10.5811.56 （合格）六、短路电流计算1、供电系统图附后2、二次电压为 1140V 系统：在考虑系统电抗和高压电缆阻抗的条件下，进行短路电流计算。、计算短路回路中每相的电阻和电抗值：、系统电抗值：XS=U2SK=1.142200=0.007 欧、高压电缆的阻抗值:R=R0LK2=0.6120.221.18(6.31.14)2=
15、0.005 欧(换算至 65)X=X0LK2=0.080.22(6.31.14)2=0.0006 欧、变压器的电阻和电抗值：- 12 -RTr=PUN2SN2=36001.1428002=0.015 欧XTr=10UXUN2SNTr=103.91.142800=0.0007 欧、低压电缆每相的电阻和电抗值：干线电缆：R1=0.1910.351.18=0.079 欧X1=0.06020.35=0.02 欧支线电缆R2=0.380.151.18=0.067 欧X2=0.0810.15=0.012 欧对于 K1 点：R=R+ RTr=0.015+0.005=0.02 欧X=X+ XS+ XTr=0.0006+0.
