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1、11403综采工作面供电设计计算书一、已知资料： 11403所在工作面煤层为 M14，该煤层为井田内的主要可采煤层，位于龙潭组第二段顶部，全层厚0.942.35m，平均厚度1.64m。煤层结构简单，偶含一层夹矸。属稳定较稳定煤层。煤岩类型属半光亮型、结构松散，呈黑色粉状、粒状，玻璃光泽。M14煤层顶板为粉砂岩和粉砂质泥岩，平均厚度5.31m；底板为泥岩、粉砂岩，有时为细砂岩，平均厚度3.21m。上距龙潭组第三段底界017.35m，平均6.91m；下距M30煤层52.25139.14m，平均95.78m。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）采煤机采用天地科技股份
2、有限公司上海分公司生产的MG250/556-WD3型电牵引采煤机。总装机功率为570kW，其中4台截割电动机，每台功率125kW，额定电压1140V，额定电流82A；额定功率因数(cos)：0.85，效率91.5%；2台交流牵引电动机，每台功率30kW，额定电压直流380V，额定电流61A，额定功率因数(cos)：0.87，效率80%，两台截割电动机不同时起动；油泵电动机10 kW，额定电压1140V，额定电流8A，额定功率因数(cos)：0.85，效率83%。（2）工作面刮板输送机采用山东矿机股份集团有限公司制造的 SGZ 730/500型输送机，机头及机尾其额定功率为500/250，额定电
3、压(V)：1140伏的双速电动机，额定功率因数(cos)：0.88，效率92%其额定电流324/162A。（3）破碎机采用山东矿机股份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72A，额定功率因数(cos)：0.85，效率91.4%。（4）转载机采用山东矿机股份集团有限公司生产的SZZ 764/200型转载机，其额定功率为200kW，额定电压1140V，额定功率因数(cos)：0.86，效率91.6%，额定电流131A。（5）带式输送机采用山东矿机股份集团有限公司生产的DSJ100/80/2160型可伸缩输送机，带速2.5m/s，带宽1000
4、mm，传动滚筒直径：800m，电机额定功率为2160kW，额定电压1140V，额定功率因数(cos)：0.85，效率90%，额定电流106A,； 配备JH-14张紧绞车，电机功率为22 kW，额定电压1140V，额定功率因数(cos)：0.83，效率86%，额定电流15.6A。（6）乳化液泵采用无锡威顺煤矿机械有限公司产WRB-315/2200，额定功率200kW，额定功率因数(cos)：0.85，效率91.5%，额定电流130A。（7）无极绳绞车（机巷一台，风巷一台）采用江苏三恒科技股份有限公司生产的SQ-80/75BJ型无极绳绞车，轨距600mm，运输距离：1000m,钢丝绳规格：619s
5、 24mm无油绳，最大牵引力：80 KN ，电机额定功率为75kW，额定电压1140V，额定功率因数(cos)：0.85，效率91 %，额定电流49.1A。（8）回柱绞车采用JH-20型无极绳绞车，电机额定功率为30kW，额定电压1140V，额定功率因数(cos)：0.83，效率86 %，额定电流21.3A。（9）变电站采用山东能源机械集团有限公司生产的KBSGZY-1000/10型移动变电站和KBSGZY-630/10型移动变电站各一台，及江苏伯乐达变压器公司生产的KBSG-500/10矿用变压器一台，共计三台变压器。 二、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：由
6、中央变电所5高压配电装置控制经过700米高压电缆送来高压10kV到两台移动变电站，经过移动变电站分别向采煤机，刮板机、转载机等设备供电，皮带运输机，卡轨车等设备供电由中央变电所生产2变压器供电，所有用电设备电压等级均为1140V，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2台移动变电站和1台矿用干式变电站，按电站分组进行负荷统计。 综采工作面负荷统计KBSGZY-1000/10移动变电站设备名称设备型号部位电动机数额定功率（kW）额定电压（V）额定电流（A）额定功率因数cosN效率%型采煤机MG250/556-WD3截割电机4412511404840.8591.5牵引电机22
7、303802610.8780调高电机110114080.8583刮板输送机SGZ-730/5002250114021620.8892小 结功率PN 1070KW加权平均功率因cos0.86KBSGZY-630/10移动变电站设备名称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cosN效率%转载机SZZ-764/200120011401310.8691.6破碎机PLM-100011101140720.8591.4回柱绞车JH-20130114021.30.8386卡轨车(风巷)SQ-80/75B175114049.10.8591乳化泵站WRB-315/2002222001
8、140130/21300.8591.5小 结功率PN 615kW加权平均功率因coswm0.851KBSG-500/10变电站设备名称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cosN效率%皮带运输机DJS-100/80/21602216011401060.8590皮带张紧绞车JH-14122114015.60.8386卡轨车(风巷)SQ-80/75B175114049.10.8591小 结功率PN 257kW加权平均功率因coswm0.845三、变电站容量验算：根据供电系统的拟定原则，拟选择2台移动变电站和1台固定式变电站为整个采面供电。1）KBSGZY-1000/
9、10 1140V移动变电站容量验算KBSGZY-1000/10移动变电站拟向采煤机（570kw）和刮板机(500kw) 供电，变压器的容量计算值为 ； 加权平均功率因数，取0.86。 为刮板机双速电机，功率为500 kW。故选取KSGZY-1000/10移动变电站，额定容量为1000kVA846kVA，满足供电的要求。2）KBSGZY-630/10 1140V移动变电站容量验算KBSGZY-630/10移动变电站拟向转载机（200kw），破碎机（100kw）、回柱绞车（30kw）、风巷无极绳绞车（75kw）,乳化泵站（200kw）供电，变压器的容量计算值为 ； 加权平均功率因数，取0.851。
10、 为转载机电机，功率为200 kW。故选取KSGZY-630/10移动变电站，额定容量为 630kVA441kVA，满足供电的要求。3）KBSG-500/10移动变电站容量验算KBSG-500/10变电站拟向皮带机（160kw），皮带机张紧绞车（22kw）、风巷卡轨车（75kw），变压器的容量计算值为 ； 加权平均功率因数，取0.845。 为皮带机电机，功率为160kW。故选取KBSG-500/10变电站，额定容量为 500kVA238kVA，满足供电的要求。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。
11、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：井下中央变电所于2012年9月已安装完毕，向井下生产2变电站供电高压电缆型号为MYJV22 370，而此台变电站总负荷为257kw,完全能满足供电要求，此处略去该段电缆负荷验算。向移动变电站供电的10kV高压电缆选用MYJV22-10kV电缆。该高压电缆为KSGZY-1000/10移动变电站和KSGZY-630/10移动变电站向供电，这两台变电站总负荷=1070+615kw，负荷电流计算过程如下： ； 为KBSGZY-1
12、000/10变电站所带负荷加权平均功率因数，为0.86；为其所带负荷总功率，为1070kw；为KBSGZY-630/10变电站所带负荷加权平均功率因数，为0.851；为其所带负荷总功率，为615kw； =10000V额定电压。（2）按经济电流密度初选主截面： 其经济截面为：mm2 铜芯电缆最大负荷利用小时数在30005000小时，经济电流密度取值应为1.752.25，考虑井下环境，此处取=1.90A/mm2。最后选高压电缆的长度700m， 其型号可选MYJV22-10 335 ，满足供电要求。（3）按长时最大允许负荷电流校验查表得MYJV22-10 335型电缆的长时最大允许负荷电流Ip=13
13、1A。=66A=131A，满足要求。（4）按允许电压损失校验电缆截面供电系统见图，MYJV22-10 335型电缆查表得，时，35mm2 铜芯电缆的每兆瓦公里负荷矩的电压降为：K=0.65%。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，其数值可查表电缆输送的有功功率，MWL电缆线路长度，U1=KPL0.65%1.6850.7=0.77%用同样的方法可求出地面变电所到井下中央变电所的总压降：U2=3.75%，则总压降：U=0.77%+3.75%=4.52%10%。所选MYJV22-10 335型高压电缆能够满供电的要求。五、 低压电缆截面的选择1低压电缆型号的确定供电系统见
14、图，选择的低压电缆要符合煤矿安全规程的规定。根据电压等级、使用保户环境、机械的工作情况等确定电缆的型号。向采煤机供电电缆应选双屏蔽型YPTJ型，乳化液泵、刮板输送机、胶带输送机等设备供电电缆选MYP型。2. 按长时最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面长时负荷电流取电动机额定电流，见负荷统计表。也可以用下面公式计算：所有设备中唯独采煤机为多台电机组合，其需用系数计算过程如下采煤机长时负荷电流计算各电缆截面初选结果列在下表中。表： 按电动机额定电流与电缆机械强度要求初选低压电缆截面负荷名称机械强度要求最小截面/mm2长时负荷电流/A长时负荷电流要求的最小截面/mm2初选标准截面/mm2采煤机35502337070刮板机头（高速）35501625050刮板机头（低速）35501625050转载机35501305050破碎机16357
