采面供电设计说明书114

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1、12741274 采面供电设计说明书采面供电设计说明书一、采面配电点位置及电源一、采面配电点位置及电源1274 采面即将进入回采工作，根据采面的负荷的情况，向采面提供1140V、660V 电压等级的电源。从供电系统的安全性、合理性、可靠性、环境条件考虑，电源来自 121 石门配电点变电所 5#高爆，配电点安设在 1136 运输巷，供电巷道最远直线长度 1200 米。二、变压器的选择、校验二、变压器的选择、校验 1、采面及其运输系统变压器的台数要尽量少，这样可以减少高压设备的数量及摆放位置。采煤工作面动力变压器应选择隔爆型干式变压器或移动变电站。变压器一次侧额定电压应等于电源电压，二次侧额定电压

2、等于 1.05 倍的用户额定电压。为了供电的经济性，应尽量选用低损耗变压器，即阻抗压降百分数较小的变压器。2、电力负荷采面安装设备约 12 台（件） ，其中工作设备约 11 台；设备总装机容量：1885KW；其中工作容量 1710KW；采面计算有功负荷：1173.5KW，无功负荷：844.53Kvar 视在负荷：1675kVA。采面选择三台变压器供电，两台 KBSG-1000KVA（1140V）变压器向采煤机、采面刮板机和乳化泵供电，一台 KBSG-630KVA（660V）变压器向备用喷雾泵、采面下运巷运输系统的顺槽溜子采面下巷第一部、第二部皮带机用原供电系统供电。电力负荷统计见表 1-1 表

3、 1-1 电力负荷统计表设备台数设备台数设备容量设备容量计算负荷计算负荷有功有功无功无功视在视在全全部部工工 作作全部全部工工 作作KWKWKvarKvarkVAkVA序序 号号负负 荷荷 名名 称称电压电压 （V V）额定额定 容量容量 （KwKw） 台台台台KWKWKWKW需需 用用 系系 数数功率功率 因数因数coscos tantan 备备 注注1 1、采面采面 1140V1140V4 43 31350135012251225833833583.1583.1119011901）采煤机1140600116006000.680.70.75408285.6582.92）乳化泵11401252

4、1250 1250.680.70.758559.5121.43）刮板机1140500115005000.680.70.75340238485.72 2、其他其他 660V660V15151515633633633633428428321.75321.75606606喷雾泵660451145450.70.70.8831.527.7245顺槽刮板机6602*55111101100.70.70.887767.76110皮带输送机66055663303300.70.70.88231161.7330水泵660222244440.680.750.829.922.439.8水泵660371137370.68

5、0.750.825.118.833.4钻机66018.52237370.50.70.7518.512.9526.4对拉绞车660152230300.50.70.751510.521.4总计总计12121111198319831858185812611261904.85904.8517961796根据公式:coskpr NSA、单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需要系数pPKNs r714. 0286. 0式中 Ps最大电动机功率，KW。B、自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数pPKNs r6 . 04 . 0井下变电站的负荷，可按

6、下表计算，其所取的各用电设备的需用系数及平均功率因数见表2-2。表 2-2 需用系数及平均功率因数序号井下负荷名称需用系数 Kr平均功率因数 cos备 注1综采工作面0.7 2一般机械化工作面0.60.7 3输送机0.60.70.7(1)向采煤机、乳化泵供电变压器：950.3KVA0.70.68979cosKPSr N98 . 07256006 . 04 . 0PP6 . 04 . 0KNs r选用 1 台 KBSG-1000/10/0.114 变压器供电，S=1000KVA950.3KVA,满足供电要求。(2)向刮板机、乳化泵供电变压器KVA7 .7950.70.88625cosKPSr N

7、88 . 06255006 . 04 . 0PP6 . 04 . 0KNs r选用 1 台 KBSG-1000/10/0.114 变压器供电，S=1000KVA795.7KVA,满足供电要求。(3)向顺槽溜子、下运皮带运输系统、喷雾泵供电的变压器：KVA4850.70.7854cosKPSr N选用 2 台 KBSG-630/10/0.66 变压器供电，S=630KVA485KVA,满足供电要求。三、电缆的选择三、电缆的选择（一）采区低压网络的有关规定（1）采区低压供电电压一般用 660V，单机容量较大的综采工作面采用 1140V 供电。（2）固定敷设的动力电缆应采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚

8、乙烯绝缘电缆或不然性橡胶电缆。（3）移动式和手持式电气设备都应使用专用不然性橡胶电缆。（4）1140V 设备使用的电缆必须用带有分相屏蔽的橡胶绝缘屏蔽电缆；采掘工作面的 660V，也必须使用带有分相屏蔽的橡胶绝缘屏蔽电缆。（5）固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆应用铠装电缆、塑料电缆或橡胶电缆，非固定敷设的，应用橡胶电缆。（6）低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。（二）确定采区电缆的截面、芯数及长度1、电缆截面的选择（1）电缆的正常工作负荷电流应等于或小于电缆允许持续电流。（2）对距采区变电所最远，容量最大的电动机（如采煤机、工作面输送机等）起动时，应保证电动机在重载下起动，

9、如采掘机械无实际最小起动力矩数据时，可按电动机起动时的端电压不低于额定电压的 75%校验。（3）正常运行时，电动机的端电压应不低于额定电压的 7%10%。由于采区的用电设备一般属于间歇性负荷，允许在正常运行时的电压降可略低一些，一般电缆截面取决于起动情况。（4）电缆末端的最小二相短路电流应大于馈电开关整定电流值的 1.2 倍。2、电缆长度的确定（1）铠装电缆所需要的实际长度 L，应比敷设电缆巷道的实际长度增加 5%。（2）固定敷设的橡套软电缆的实际长度 L，应比敷设电缆巷道的实际长度增加10%。（3）移动设备用的橡套软电缆的实际长度 L，除应按实际使用长度选取外，尚需增加一段机头部分的活动长度

10、，约 35 米左右。3、电缆芯线根数的选择（1）动力用橡套软电缆一般选用四芯，对采掘机械来说要根据具体的控制、信号方式相应地增加控制芯线。（2）信号电缆芯线的根数要按控制、信号、通信系统的需要决定，并应留有备用芯线。（3）橡胶电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其它用途。（三）（三） 、高压电缆的选型与计算：、高压电缆的选型与计算：（1）按持续允许电流选择截面K IpIN式中 Ip空气温度为 25时，电缆允许载流量，A；K环境温度不同时载流量的修正系数；IN通过电缆的最大持续工作电流，A。cos31000 UINNP根据表 1-1 可统计出井下变电所的计算功率 P=1261KWErr

11、or!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.式中 UN电网额定电压，V；cos平均功率因数，取 0.7。P干线电缆所供负荷的计算功率，KW。（2）按经济电流密度选择电缆截面JnAIN .式中 A电缆截面，mm2;IN正常负荷时，井下总的持续工作电流，A；n不考虑下井电缆损坏时，同时工作电缆的根数；J经济电流密度（A/ mm2） ，见下表；下井电缆年运行小时，一般取 30005000h。表 7-4-3 经济电流密度经济电流密度（A/ mm2）序 号年最大负荷利用小时 （h）铜芯电缆铝芯电缆 1100030002.51.

12、93 2300050002.351.73 35000 以上21.542N.2mm4435. 21104 nJIA按经济密度选择 50mm2的电缆。（3）按电缆短路时的热稳定选择电缆截面按电缆短路时的热稳定选择电缆截面有以下两种方法：热稳定系数法这种方法比较简单，一般在绝缘电缆的热稳定计算都采用此法。CtIAf K)3(min式中 Amin电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2；IK（3）三相最大稳态短路电流，A；查煤矿电工手册(5)表 10-3-4tf短路电流作用的假想时间，s；C热稳定系数说明：查煤矿电工手册（5） ，井下中央变电所馈出开关为瞬间动作时，tf值取 0.25 秒；地面变电所向井

13、下馈出开关的继电保护为 0.5 秒时，tf值取 0.65秒。表 3-3 电缆的热稳定系数 导体种类铜铝电缆种类电缆线路有中间接头 的10KV 以下油纸绝 缘电缆电缆线路有中间 接头的10KV 以下油纸绝缘电缆短路允许最高温度（）额定电压（KV）120250120200 31093.415960.490（1） 、无中间接头的电缆249.9mm15925. 015870CtIAminf )3(K（2）有中间接头的电缆250mm93.425. 09370CtIAminf )3(K50mm2电缆满足要求. （4）按电压损失校验电缆截面计算法：UXRINnLU200 .10)sincos(.3%式中 U

14、%电压损失百分数；In电缆中的负荷电流，A；UN额定电压，KV；R0、XO电缆线路单位长度的电阻及电抗，/km；L电缆线路长度，km；cos、sin、tg功率因数及与功率因数相对应的正弦、正切值。高压系统中的电压损失按全国供用电规则的规定，在正常情况下不得超过 7%，故障状态下不得超过 10%。查表法根据计算法公式，将电缆输送的有功功率单位改成兆瓦，则电压损失白分数可写成)(101000%002tgPLUXRUN=KPL式中 K每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，10KV 时，K=1（R0+X0tan） 。在不同功率因数及不同电缆截面时的数值，可查煤矿电工手册 （5）表 10-3-7，K

15、取值为 0.48。L 电缆长度为 1200 米。P电缆输送的有功功率，MW。)(101000%002tgPLUXRUN=KPL= 0.480.1171.2=0.067U1 为小关 35KV 变电所到 121 变电所的压降， U1=5.3%。U%=U1%+U%=5.3%+0.067%=5.367%7% 满足要求。查煤矿电工手册 （5）表 12-2-6 得 YJV22-8.7-3*50 型电缆载流量为175A，根据公式 K IpIa，温度校正系数 1.14。所以1.14175=199.5104A，满足要求。根据上式计算，选择 YJV22-8.7-3*50 型高压电缆满足供电负荷需要。（四） 、低压电缆的选型与计算干线电缆载流量校验:（1）采面采煤机、乳化泵供电干线电缆校验根据公式得： KIpIacos31000UINnP按要求 Kr=0.68P=KrPN=0.68725=493KWA7 .3567 . 011403 1000934 cosU31000pINN式中 UN电网额定电压，V；cos平均功率因数，取 0.7。P干线电缆所供负荷的计算功率，KW。Kr需用系数；PN干线电缆所供的电动机额定功率之和，KW。经查 95mm2电缆允许载流量为 250A，不能满足要求，