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1、第七节 机电设备管理一、供电系统（一）工作面供电电源二采区变电所位于二采区轨道斜巷右侧，双回10kV电源引自井下主变电所10kV不同母线段，该变电所向2403回采工作面各移动变电站供电。其中由2号PBG60-630/10Y型矿用隔爆高压真空配电箱经1趟MYPTJ-3150型矿用铜芯橡套双屏蔽电缆向1号、2号移动变电站供电；由6号PBG60-630/10Y型矿用隔爆高压真空配电箱经1趟MYPTJ-370型矿用铜芯橡套双屏蔽电缆向3号、4号、5号移动变电站供电。回采工作面采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机供电电压为3300V，胶带输送机、乳化液泵、喷雾泵、注氮泵供电电压为1140V，煤电钻供电电压
2、为127V，其余设备供电电压均为660V。 2403采煤工作面电气设备均采用矿用隔爆型，井下电缆选择均符合MT818煤矿用阻燃电缆标准，并具有“MA”标志，变电所至各移动变电站干线电缆选用MYPTJ-8.7/10矿用移动屏蔽监视型橡套电缆，3300V高压配电系统电缆选用MYP-1.9/3.3型矿用橡套软电缆，1140V低压配电系统电缆选用MYP-0.69/1.14型矿用橡套软电缆，660V低压配电系统电缆选用MYP-0.38/0.66型矿用橡套软电缆，电钻用电缆选用MZ-0.3/0.5型电钻电缆。（二）工作面达产时，10kV侧计算负荷如下：设备总台数：28台；设备工作台数：25台；设备总容量:
3、 7008kW ；设备工作容量：6413kW ；计算有功功率：4649.96kW ；计算无功功率：4614.64kVAR；计算视在功率：6551.11kVA ；工作面平均功率因数：0.71； 工作面年耗电量:348.4765104kWh；工作面吨煤电耗：5.24kWh。见 表 4-7-1。（三）.变压器容量计算和选择.选择原则1、安装在机电硐室内的变压器选用矿用隔爆干式变压器；2、安装在机电硐室外的变压器选用矿用隔爆组合式移动变电站；.变压器容量计算1号移动变电站向采煤机、转载机、破碎机供电，其需用容量计算值为：式中Kde由变压器供电的用电设备的需用系数；综采工作面选用：Kde0.40.6Pn
4、max/Pn=0.4+0.61180/2105=0.736 Pnmax由变压器供电的用电设备中最大电动机的额定功率，1180kW； pn由变压器供电的所有用电设备额定功率之和，2105kW； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，综采工作面取0.7。依据以上计算，选用1台KBSGZY-2500/10/3.45kV移动变电站(利用原有设备)，变压器容量满足要求。2号移动变电站向前、后刮板输送机供电，其需用容量计算值为：式中Kde由变压器供电的用电设备的需用系数； 综采工作面选用： Kde0.40.6Pnmax/Pn=0.4+0.61400/2800=0.7 Pnmax由变压器供电
5、的用电设备中最大电动机的额定功率， 1400kW； pn由变压器供电的所有用电设备额定功率之和，2800kW； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，综采工作面取0.7。依据以上计算，选用1台KBSGZY-3150/10/3.45kV移动变电站(利用原有设备)，变压器容量满足要求。3号移动变电站向注氮泵、乳化液泵、喷雾泵供电，其需用容量计算值为：式中Kde由变压器供电的用电设备的需用系数； 综采工作面选用：Kde0.40.6Pnmax/Pn=0.4+0.6500/845=0.755 Pnmax由变压器供电的用电设备中最大电动机的额定功率， 500kW； pn由变压器供电的所有用
6、电设备额定功率之和，845kW； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，综采工作面取0.7。依据以上计算，选用1台KBSGZY-1000/10/1.2kV移动变电站(利用原有设备)，变压器容量满足要求。4号移动变电站向胶带输送机供电，选用1台KBSGZY-630/10/1.2kV移动变电站(利用原有设备)，故不需验算。5号移动变电站向连续牵引车、调度绞车、回柱绞车、注水钻机、煤层注水泵、凝胶泵、小水泵等供电，其需用容量计算值为：式中Kde由变压器供电的用电设备的需用系数； 综采工作面选用：Kde0.40.6Pnmax/Pn=0.4+0.675/342.2=0.532 Pnmax
7、由变压器供电的用电设备中最大电动机的额定功率，75kW； pn由变压器供电的所有用电设备额定功率之和，342.2kW； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，综采工作面取0.7。依据以上计算，选用1台KBSGZY-315/10/0.69kV移动变电站(利用原有设备)，变压器容量满足要求。移动变电站干式变压器主要技术特征产品型号电压组合（kV）联结组标号损耗（kW）空载电流(%)短路阻抗(%)绝缘耐热等级空载损耗负载损耗KBSGZY-3150/10/3.45(105%)/3.45Yyn0 6.1012.80.75.5HKBSGZY-2500/10/3.45(105%)/3.45Y
8、yn0 5.2010.80.75.5KBSGZY-1000/10/1.2(105%)/1.20Yy0(d11)2.606.101.24.5KBSGZY-630/10/1.2(105%)/1.20Yy0(d11)2.004.101.54.0KBSGZY-315/10/0.69(105%)/0.69Yy0(d11)1.302.501.84.0（四）.电缆选择电缆型号、芯线数目及长度的确定1、电缆型号确定 移动变电站选用矿用铜芯橡套双屏蔽橡套电缆 3300V、1140V设备采用分相屏蔽阻燃橡套电缆；660V设备采用阻燃橡套电缆； 照明、通信、控制电缆采用矿用阻燃橡套电缆； 瓦斯检测电缆采用矿用屏蔽塑
9、料电缆。2、电缆芯线数目确定 动力用电缆采用四芯电缆； 采煤机、前后部刮板输送机、转载机负荷线采用带操作线的七芯电缆； 信号、控制、通讯系统采用三芯电缆。3、电缆长度的确定电缆有一定柔性，敷设时会出现弯曲，因此电缆的实际长度按下式计算：L=KinLto式中：L电缆的实际长度，m。 Kin电缆增长系数，橡套电缆取1.1；铠装电缆取1.05。 Lto电缆敷设路径的长度，m。计算时还应考虑以下原则：(1)移动设备的电缆，增加机头活动长度3m-5m；(2)中间接头时，在电缆两头处各增加3m；(3)电机负荷线取5m-10m。本设计根据以上原则确定电缆长度，具体见供电系统图所标示数据。4电缆安装规范要求：
10、（1）电缆在2403运输顺槽、2403轨道顺槽应用吊钩悬挂，悬挂的电缆应有适当的弛度，并在受到外力时自由坠落。其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不落在轨道或输送机上。（2）电缆悬挂点间距不得超过3m。（3）电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水，电缆上严禁悬挂任何物件。电缆不得盘圈或盘“8”字形，但供给采煤机的电缆不受限制。（4）通信和信号电缆应与电力电缆分挂在巷道两侧。在与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。 （5）高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低电缆之间的距离应大于0.1m。（6）两巷内的电缆每隔400m，应设置注
11、有编号、用途、电压和截面的标志牌。（7）电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。密封圈材质用邵氏硬度为4555度的橡胶制造，并按规定进行老化处理。密封圈内径与电缆外径差应小于1mm，外径与线嘴内径的直径差应符合相关规定。密封圈的宽度应小于或等于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm。密封圈无破损，不得割开使用。电缆与密封圈之间不得包扎其他物体，保证密封良好。（8）进、出线嘴连接紧固。接线后紧固件的紧固程度，压叠式线嘴以抽拉电缆不串动为合格，螺旋式线嘴以一只手的五指使劲旋转，不能旋动半圈为合格。压叠式线嘴压紧电缆后的压
12、扁量不得超过电缆直径的10%。（9）电缆护套进入线嘴长度一般为515mm。电缆护套按要求剥除后，线芯应截成适当长度，做好线头以后才能连接到接线柱上。接线应整齐、无毛刺，卡爪不压绝缘胶皮或其它绝缘物，也不得压住或接触屏蔽层。接地线长度适宜。（10）屏蔽电缆与电气设备连接时，必须剥去主芯的屏蔽层，其去除长度应大于国家标准规定耐泄漏性的d级绝缘材料的最小爬电距离的1.52倍。（11）电缆之间的连接必须使用符合要求的接线盒。电缆截面的选择及校验110kV高压电缆根据负荷统计可知:、2号高压配电箱容量为:额定电压则此时的最大电流I为 I=330(A)式中 -综采工作面所有用电设备额定功率之和,4905k
13、W ； -需用系数； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，综采工作面取0.7。a根据计算结果，电缆截面按持续电流选取。查阅有关资料，选取MYPTJ-3150型矿用铜芯橡套双屏蔽电缆1根(A=150mm2,e=90,t=25,I=330A)。b按经济电流密度选择电缆截面 A= =(mm)150（mm）式中：A电缆截面，mm；I正常负荷时，全井下的持续工作电流，A；N不考虑电缆损坏时，同时工作电缆的根数；J经济电流密度，A/mm，年最大负荷利用小时为10003000h时，J取2.5。c按短路时热稳定校验电缆截面A= I =5499=29.4（mm2）150（mm2）式中：A电缆短
14、路时热稳定要求的最小截面，mm；I三相最大稳态短路电流，A。短路点选在采区变电所高压电缆的出线端。短路参数按采区变电所出口短路容量100MVA来计算。因为该处的短路电流最大，即10kV出口短路电流为:I= ISS=5499A t短路电流作用的假想时间，s；采区变电所馈出开关为瞬时动作时，其t值可取0.25s。C热稳定系数，电缆线路有中间接头的，C取93.4。d按电压损失校验电缆截面正常情况时，电缆上的电压降U%=K1P1L1+K2P2L2+K3P3L3=0.208%5.6850.85+0.222%4.013121.55+0.222%3.509281.2=3.32%5%式中：K每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，查阅有关资料，用插入法可求得cos=0.65时，K=0.208%；cos=0.70时，K=0.222%。P电缆输送的有功功率，MW；L电缆长度，km。经校验，所选取的电缆合格。、6号高压配电箱容量为:额定电压则此时的最大电流I为 I=(A)210(A)式中 -综采工作面所有用电设备额定功率之和,1508kW ； -需用系数； cosw.m由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，
