綜采工作面設(shè)備選型及供電設(shè)計(jì).doc

1、3002放頂煤綜采工作面設(shè)備選型及供電設(shè)計(jì)供電設(shè)計(jì)概述一、工作面原始資料及設(shè)備選型： 1、3002工作面為緩傾斜煤層，煤層平均厚為5.7米，煤質(zhì)松軟,高瓦斯.工作面長(zhǎng)度為165米，進(jìn)回風(fēng)順槽的走向長(zhǎng)為1270米。 2、此工作面為綜采工作面,用后退式采煤方法?；夭捎每烧{(diào)高的4MG-200W型雙滾筒采煤機(jī)，支架采用放頂煤型號(hào)為ZF3200/27/17過(guò)渡架和ZFQ2600/24/16中間架，工作循環(huán)為兩班生產(chǎn)，一班檢修. 3、工作面采用一部SGZ630264刮板運(yùn)輸機(jī)與采煤機(jī)配套,另一部SGZ-630264刮板運(yùn)輸機(jī)與放頂煤支架配套。進(jìn)風(fēng)順槽配有SZB764110型轉(zhuǎn)載機(jī)、SDJ800/255型伸

2、縮帶式輸送機(jī)。一部SDJ-20A型回柱車(chē)用于拉進(jìn)風(fēng)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和伸縮皮帶機(jī)尾。進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)有液壓泵站，回風(fēng)順槽配有JD11.4、JD25型調(diào)度絞車(chē)用于運(yùn)輸設(shè)備和材料。二、工作面供電系統(tǒng)簡(jiǎn)述及供電方式: 1、10KV高壓系統(tǒng)由高壓防爆配電箱、高壓雙屏蔽軟電纜、高壓電纜連接器和2臺(tái)KBSGZY630/10/0。69/1.14KV移動(dòng)變壓器等組成. 低壓660V由低壓饋電開(kāi)關(guān)（設(shè)有漏電、過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓保護(hù)裝置），經(jīng)過(guò)橡套移動(dòng)屏蔽電纜接至真空起動(dòng)器，通過(guò)橡套移動(dòng)屏蔽電纜饋電給各用電設(shè)備。 2、井底中央配電室配出電壓10KV至采區(qū)配電室，由一回路高壓供電至移動(dòng)變電站.（工作面負(fù)荷大，為了減少電壓損失

3、，由移動(dòng)變電站供電).主要用電設(shè)備：采煤機(jī)組、前部刮板輸送機(jī)、乳化泵、轉(zhuǎn)載機(jī)、后部刮板輸送機(jī)、膠帶機(jī)、回柱車(chē)、調(diào)度絞車(chē)，均采用660V供電電壓（其中，前部刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、1#乳化泵、膠帶輸送機(jī)為1#移動(dòng)變壓器供電；后部刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)、2乳化泵、回柱車(chē)由2移動(dòng)變壓器供電）.煤電鉆和照明、信號(hào)采用127V供電。 3、移動(dòng)變壓器所帶負(fù)荷采用干線式和輻射式混合供電。 4、移動(dòng)變壓器安裝布置在進(jìn)風(fēng)順槽，距工作面進(jìn)風(fēng)口300米處。 三、移動(dòng)變壓器容量選擇 1、供采煤機(jī)、后部刮板輸送機(jī)、2#乳化液壓泵、回柱車(chē)(電壓為10KV0.66KV）移動(dòng)變壓器的確定：即用公式: SBJKXPCOS需用系數(shù)按下式確定

4、： KX0。40。6PSPN=0。4+0。6×264561=0.682 （供工作面電機(jī)臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)以上時(shí)，也可以電動(dòng)機(jī)額定電流及額定電流和計(jì)算，不考慮需用系數(shù)） SBJKXPCOS=561×0。682÷0.7=546KVA 2、供其它負(fù)荷變壓器容量的確定：(10000V/660V） KX0.40。6PSPN=0.4+0.6×264559=0.683 SBJK XPCOS=559×0.683÷0。7=545KVA根據(jù)變壓器的計(jì)算容量，按SBSCA選擇變壓器。 1、電壓為10000V660V的移動(dòng)變電站，計(jì)算容量為546KVA，選擇630K

5、VA的干變。 2、電壓為10000V660V的移動(dòng)變電站，計(jì)算容量為545KVA，選擇630KVA的干變。四、采區(qū)高壓電纜的選擇1、高壓電纜確定遵循的原則： 、供移動(dòng)變電站的高壓電纜選用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。 、電纜的長(zhǎng)度按LS=K·L計(jì)算： L巷道實(shí)際長(zhǎng)度. K-增長(zhǎng)系數(shù)。 橡膠K=1。1 鎧裝K=1。052、高壓電纜截面的選擇： 、供10000V660V干變高壓電纜的選擇： 、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面： 根據(jù)公式：S=IJ（兩臺(tái)設(shè)備不考慮需用系數(shù)）綜采工作面取:300×2×5小時(shí)=3000小時(shí).J取2。25 Icn= I1N1+ I1N2=（SN1+SN2）

6、=732×1031.732×6000×0.7=100A S=IJ=1002。25=452 選用502電纜一根。 、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面： KIPI KIP =173AI=100A K取1。0 、按電壓損失校驗(yàn)截面： 液壓絞車(chē)房配電室至移動(dòng)變電站: 根據(jù)公式U1=K·P·L=1.882×0。732×0。22=0.275 電纜長(zhǎng)度L=200×1.1=220M=0.22KM 井底中央配電室至液壓絞車(chē)房配電室： U2=K·L·P=0。797×0。732×1。16=0。677 地

7、面配電室至井底中央配電室： U3= K·L·P=0.566×0。732×0。6=0。249 移動(dòng)變電站高壓回路的電壓降為: U=U1+U2+U3=1.201%7 合格 、供6000V660V干變高壓電纜的選擇： 、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面： 根據(jù)公式：S=IJ(兩臺(tái)設(shè)備不考慮需用系數(shù)） J取2。25 I= KXP3·U·COS =415×0.581.732×6000×0。7=33A S=IJ=332.25=152 選用352電纜一根。 、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面: KIPI KIP =135AI=33

8、A K取1.0 、按電壓損失校驗(yàn)截面： 液壓絞車(chē)房配電室至移動(dòng)變電站: 根據(jù)公式U1=K·P·L=1.882×0。415×0。22=0。171 電纜長(zhǎng)度L=200×1.1=220M=0。22KM 井底中央配電室至液壓絞車(chē)房配電室： U2=K·L·P=0.797×0。415×1。16=0.383 地面配電室至井底中央配電室： U3= K·L·P=0。566×0。415×0.6=0.141 移動(dòng)變電站高壓回路的電壓降為: U=U1+U2+U3=0.695%7 合格 按電

9、纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面： S ZXI(3）1C I（3）-最大三相短路電流.安 1-短路電流的假想作用時(shí)間.秒 C-熱穩(wěn)定系數(shù).五、采區(qū)低壓電纜選型1、低壓電纜確定遵循的原則： 、鎧裝電纜按所經(jīng)路徑長(zhǎng)度1。05計(jì)算。 、橡套電纜按所經(jīng)路徑長(zhǎng)度1。10計(jì)算. 、半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制開(kāi)關(guān)的電纜長(zhǎng)度一般取510米。 、從起動(dòng)器到電動(dòng)機(jī)的電纜一律采用橡套電纜。1140V設(shè)備必須用帶有分相屏蔽的橡膠屏蔽電纜。 、固定設(shè)備一般應(yīng)用鎧裝電纜，也可用橡套或銅芯塑料電纜.半固定設(shè)備一般應(yīng)用軟電纜。 、采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯電纜.2、低壓電纜截面的選擇： 、機(jī)組電纜截面的選擇（支線）： I=I

10、=0。67×380=255A KIPI 機(jī)組電纜截面選用:MYP11403×952,長(zhǎng)期允許載流量為285A。 、工作溜電纜截面的選擇（支線）： I=I=0.67×110=74A KIPI 工作溜電纜截面選用：MYP11403×252,長(zhǎng)期允許載流量為113A。 、工作后溜和伸縮帶式運(yùn)輸機(jī)電纜截面選擇(支線）： I=I=1.15×125=144A KIPI 工作后溜和伸縮帶式運(yùn)輸機(jī)電纜截面選用：MYP660-3×502，長(zhǎng)期允許載流量為173A。 、乳化泵電纜截面選擇(支線）： I=I=1。15×125=144A KIPI

11、乳化泵電纜截面選用:MYP6603×502，長(zhǎng)期允許載流量為173A. 、轉(zhuǎn)載機(jī)電纜截面選擇（支線)： I=I=0.67×110=74A KIPI 轉(zhuǎn)載機(jī)電纜截面選用：MYP11403×252，長(zhǎng)期允許載流量為113A。 、破碎機(jī)電纜截面選擇（支線）： I=I=0.67×132=89A KIPI 破碎機(jī)電纜截面選用：MYP11403×252，長(zhǎng)期允許載流量為113A。3、低壓電纜截面的選擇（干線：從6000V1140V干變供進(jìn)風(fēng)饋出） 、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面; KIPI= I I= I =0.71×380×1033&#

12、215;1140×0.7=195A 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用：MYP11403×952電纜，長(zhǎng)期允許載流量為285A KIP=285AI=195A （合格） 、按電壓損失校驗(yàn)電纜截面： U=UB+U1+U2 、變壓器的UB電壓損失： UB =(UZ%)2（U%)2 U=100·PS=100×3.6800=0.45 UX=(4）2(0。45)2=4 UB=（UCOS+UX%S）SS =(0.45×0。7+4×0。72）×742800=3。095% 、機(jī)組電纜（支線)的電壓損失： 電纜截面為952，COS=0。85 得：K=0.041（

13、查綜采管理手冊(cè)）。 U2=K·P·L=0。041×380×0。15=2。34 干線電纜的電壓損失(6000V1140V干變供機(jī)組)： 電纜截面為952,COS=0.7 得:K=0。024%（查綜采管理手冊(cè)）。 U1=K·P·L=0。024×200×0。35=1。68 U為正常運(yùn)行時(shí)機(jī)組電動(dòng)機(jī)允許的電壓降，一般為10% U1=(10+4。5%)3.0952。34=9。065 干線損失U1=7。129.065 （合格） 、按起動(dòng)條件校驗(yàn)截面電纜:（簡(jiǎn)略）4、低壓電纜截面的選擇（干線：從6000V660V干變饋出供回風(fēng)電

14、源) 、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面； KIPI= I I= I =0。58×200×1033×660×0。7=145A 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用:MYP6603×702電纜，長(zhǎng)期允許載流量為215A KIP=215AI=145A （合格） 、按電壓損失校驗(yàn)電纜截面： U=UB+U1+U2 、變壓器UB的電壓損失： 同前例:UB=2。74 、伸縮皮帶電纜(支線）的電壓損失： 電纜截面為502，COS=0.85 得：K=0.041(查綜采管理手冊(cè))。 U2=K·P·L=0.041×125×0。04=0.205% 干線

15、電纜的電壓損失： 電纜截面為702,COS=0。7 得：K=0.091(查綜采管理手冊(cè))。 U1=K·P·L=0。091×200×0。5=9。1 U為正常運(yùn)行時(shí)機(jī)組電動(dòng)機(jī)允許的電壓降，一般為10 U1=（10%+4.5）2。74%2。205=11.56% 干線損失U1=9.111.56%nbsp; （合格)5、低壓電纜截面的選擇(干線：從6000V660V干變饋出供進(jìn)風(fēng)電源) 、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面； KIPI= I I= I =0。58×215×1033×660×0。7=156A 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用：MYP-

16、6603×702電纜，長(zhǎng)期允許載流量為215A KIP=215AI=156A （合格) 、按電壓損失校驗(yàn)電纜截面： 計(jì)算同上：干線電壓損失U1=10。5811。56 (合格)六、短路電流計(jì)算1、供電系統(tǒng)圖附后2、二次電壓為1140V系統(tǒng)： 在考慮系統(tǒng)電抗和高壓電纜阻抗的條件下,進(jìn)行短路電流計(jì)算. 、計(jì)算短路回路中每相的電阻和電抗值： 、系統(tǒng)電抗值： XS=U2SK=1.142200=0。007歐 、高壓電纜的阻抗值: R=R0LK2=0.612×0。22×1。18(6.31。14)2=0。005歐(換算至65） X=X0LK2=0.08×0。22(6。3

17、1。14)2=0。0006歐 、變壓器的電阻和電抗值： RTr=PUN2SN2=3600×1.1428002=0.015歐 XTr=10UXUN2SNTr=10×3.9×1.142800=0.0007歐 、低壓電纜每相的電阻和電抗值: 干線電纜： R1=0.191×0。35×1。18=0.079歐 X1=0.0602×0.35=0。02歐 支線電纜 R2=0。38×0.15×1。18=0.067歐 X2=0.081×0.15=0。012歐對(duì)于K1點(diǎn)： R=R+ RTr=0。015+0.005=0。02歐

18、X=X+ XS+ XTr=0。0006+0.007+0。0007=0.008歐對(duì)于K2點(diǎn)： R=R+ RTr+R1+R2=0。005+0.015+0.079+0。067=0。17歐 X=X+ XS+ XTr+X1+X2=0。0006+0.007+0。0007+0。02+0。008=0.018歐 、計(jì)算短路電流：K1點(diǎn)： 、兩相短路電流值: IK（2)=U2·(R）2+(X）2=11402×0。022+0.0082 =25909A 、三相短路電流值： IK(3)=1。15·IK(2)=29795AK2點(diǎn)： 、兩相短路電流值： IK(2)=U2·(R）2+（

19、X)2=11402×0。172+0。0182 =11400A 、三相短路電流值: IK（3）=1.15·IK(2)=13110A 二次電壓為660V系統(tǒng): 同1140V系統(tǒng)： 計(jì)算短路電流：K1點(diǎn)：、兩相短路電流值： IK（2）=U2·(R）2+（X）2=6602×0.022+0。0082 =15000A、三相短路電流值： IK(3)=1.15·IK(2)=17250AK2點(diǎn):、兩相短路電流值： IK(2)=U2·(R）2+(X）2=6602×0。172+0。0182 =6600A、三相短路電流值： IK（3）=1。15&#

20、183;IK（2）=7590A七、電氣設(shè)備選擇1、高壓配電裝置電氣參數(shù)選擇：、按工作電壓選擇： UZgUX、按工作電流選擇: II、按短路條件校驗(yàn): SS或II、按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： Igfich 或 IgfIch 根據(jù)以上參數(shù)，故選擇型號(hào)為BGP6Z300A的高爆開(kāi)關(guān)一臺(tái),控制6000V1140V干變。另選取型號(hào)為BGP6Z200A的高爆開(kāi)關(guān)一臺(tái)，控制6000V660V干變。2、變壓器的選擇： 由于工作面設(shè)備功率大，再考慮到電纜的允許載流量，電源線路的電壓降。一路電源不能承載全部負(fù)荷，故選擇三路電源，兩臺(tái)變壓器。一臺(tái)輸出1140V電源，供機(jī)組、工作溜、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)。一臺(tái)輸出660V電源分兩路，一

21、路供進(jìn)風(fēng)，一路供回風(fēng)。變壓器容量、型號(hào)選擇：KSGBY8006和KSGBY5006各一臺(tái)。3、低壓電氣設(shè)備選擇: 低壓電氣設(shè)備選擇,同高壓配電裝置相同.低壓開(kāi)關(guān)按極限分?jǐn)嚯娏鬟x擇合格后，一般不在校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。 總開(kāi)關(guān)選用：KBZ4001140 KBZ400660 真空起動(dòng)器選用：QBZ型、QJZ型,根據(jù)電壓等級(jí)和負(fù)荷的最大負(fù)荷電流，分別選取開(kāi)關(guān)容量。 要求所有開(kāi)關(guān)都具備：過(guò)載、短路、漏電、過(guò)壓、失壓保護(hù)功能。八、采區(qū)保護(hù)裝置的整定計(jì)算1、高壓配電裝置的整定計(jì)算：（保護(hù)6000V1140V干變） 、過(guò)流整定: IQ1.21。4（INSt+I）KTr·Ki =1.3×(1520+110+132+110）（5.3×3005)=5.9A 6000V1140V休時(shí),KTr=5.3 靈敏度校驗(yàn): KS= IK(2)KTr·Ki·IQ1。5 =259091876=131.5 合格2、低壓饋電開(kāi)關(guān)的整定計(jì)算：（保護(hù)機(jī)組、工作溜) 、過(guò)流整定： Iq=IQ+IQ=1520+（132+132+110+110）=1872A 、靈敏度校驗(yàn): KS=259091872=13.91.5 合格3、真空起動(dòng)器的整定計(jì)算： 、