工作面所需設(shè)備明細(xì)表要求

1、第一部分 千伏供電設(shè)計(jì)部分（一） 主要地質(zhì)條件及采煤工藝 一盤區(qū)6號(hào)煤層6103綜采工作面煤層平均厚度 2 米，走向長(zhǎng)度為2150米，工作面平均傾角 6度，工作面平均長(zhǎng)度200米，采用走向長(zhǎng)臂后退式一次采全高的采煤方法。（二） 設(shè)備的選用1、工作面：液壓支架 ZY6800/14-32 136部刮板輸送機(jī) SGZ764/500 1臺(tái)雙滾筒采煤機(jī) MG300/720/AWD 1臺(tái) 2、運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ764/160 1臺(tái)輪式破碎機(jī) PLM1000 1臺(tái)3、回風(fēng)順槽：回柱絞車 JH22 2臺(tái)調(diào)度絞車 JD11.4 2臺(tái)乳化液泵 BRW315/31.5 3臺(tái)噴霧泵 BPW400/16 2臺(tái)潛水泵

2、 BQW1.53.04 2臺(tái)移動(dòng)變電站 KBSGZY1250/1140 2臺(tái)移動(dòng)變電站 KBSGZY315/660 1臺(tái)低壓多功能組合開(kāi)關(guān) KJZ4630/1140 1臺(tái)低壓多功能組合開(kāi)關(guān) KJZ1500/1140 1臺(tái)低壓智能真空開(kāi)關(guān) BKD16400/1140（660） 1臺(tái)信號(hào)照明綜保 ZBZ4.0 2臺(tái)1、 工作面設(shè)備布置（見(jiàn)設(shè)備布置圖）（三） 供電電壓等級(jí) 采煤工作面變電列車的高壓電源（10KV）來(lái)自中央變電所G4盤。根據(jù)用電設(shè)備對(duì)電壓等級(jí)的需求低壓采用1140伏和660伏兩種電壓，工作面照明電壓采用127伏。（四） 變電列車位置的確定 考慮電壓降，變電列車位置確定在回風(fēng)順槽距工作面

3、90米的地方，供電所有電纜在變電列車段由列車上的電纜鉤懸掛，變電列車尾部至工作面的電纜要捆在一起采用單軌吊懸掛并保證隨變電列車的拉動(dòng)而自由移動(dòng)。（五） 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動(dòng)變電站的選擇 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 根據(jù)供電系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷容量及設(shè)備使用條件決定選用三臺(tái)KBSGZY型移動(dòng)變電站，負(fù)荷分配及容量計(jì)算如下：、變電站給采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)供電,其容量計(jì)算如下 ：b1=Pe1×Kx1Cospj=1017×0.82÷0.7=1191.34KVA試中：b1第一組用電設(shè)備的計(jì)算容量KVA Pe1第一組用電設(shè)備額定功率總和KW Kx1第一組用電設(shè)備的需用系數(shù)Kx1=0.4+0.6

4、Pd1/Pe1=0.4+0.6×725÷1017=0.82Pd1第一組設(shè)備中最大一臺(tái)設(shè)備的額定功率KWCospj加權(quán)平均功率因數(shù)，查表取0.7通過(guò)計(jì)算選用一臺(tái)KBSGZY1250/10型移變站。其額定容量為1250KVASb1=1191.34KVA.滿足供電要求。2、2#變電站給刮板機(jī)、乳化液泵、噴霧泵供電,其容量計(jì)算如下： Sb2=Pe2×Kx2/CoSpj =1025×0.69÷0.7=1010.3KVASb2第二組用電設(shè)備的計(jì)算容量KVA。Pe2第二組用電設(shè)備的額定功率總和KWKx2第二組用電設(shè)備的需用系數(shù)0.4+0.6Pd2/Pe2=0

5、.4+0.6×500÷1025=0.69Pe2第二組設(shè)備中最大一臺(tái)設(shè)備的額定功率KW CoSpj加權(quán)平均功率因數(shù)。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選用一臺(tái)KBSGZY1250/10型移動(dòng)變電站，其額定容量為1250KVASb2=1010.3KVA滿足要求。3、3#變電站給回柱絞車、調(diào)度絞車、潛水泵、照明供電。其計(jì)算容量如下：Sb3=Pe3×Kx3/Cospj=82.40×0.56÷0.7=65.9KVA.Sb3-第三組用電設(shè)備的計(jì)算容量KVAPe3-第三組用電設(shè)備的功率總和KWKx3-第三組用電設(shè)備的需用系數(shù)Kx3=0.4+0.6Pd3/Pe3=22×

6、;0.6÷82.4+0.4=0.56CoSpj-加權(quán)平均功率因數(shù) 經(jīng)計(jì)算并考慮現(xiàn)有設(shè)備情況，決定選用一臺(tái)KBSGZY315/10移動(dòng)變站。其容量為315KVASb3=65.92KVA（六）高壓電纜的選擇及截面校驗(yàn)供電方案：按負(fù)荷電流IgIy的原則，并考濾電壓降和留有充分余量,由中央變電所向變電列車供電的高壓電纜擬選用VYPS6/10，3×95+1×35型和MYPTJ3×70+1×35型兩種電纜,并按巷道長(zhǎng)度1.1倍確定95mm2電纜鋪設(shè)1750米，70mm2電纜鋪設(shè)1000米，其長(zhǎng)時(shí)額定工作電流Iy分別為305A和240A，式中Ig長(zhǎng)時(shí)工作電流

7、 Iy電纜允許載流量1、 高壓電纜的校驗(yàn)：2、 由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)知該電纜供電總?cè)萘繛?124.4KW。（1） 按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)，計(jì)算如下：Ifh=Pe×Kx/3×Ue×CoSpj =2124.4×0.60×1000÷3×10000×0.7×0.9=116.8(A),式中Ifh-負(fù)荷電流，Pe-各用電設(shè)備額定容量之和 KWPe=Pe1+Pe2+Pe3=1017+1025+82.4=2124.4 KWKx各用電設(shè)備的需用系數(shù)。Kx=0.4+0.6Pd/Pe=0.4+0.6×725÷2124

8、.4=0.60 Ue額定電壓V CoSpj加權(quán)平均功率因數(shù)取0.7 Pj平均效率由資料查 取0.9因?yàn)镮fh=116.8AIy=240A 所以，兩種型號(hào)電纜均滿足要求。（2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)電纜截面。Sj=Im/Ij=116.8÷2=58.4mm2式中Sj經(jīng)濟(jì)截面 Ij經(jīng)濟(jì)電流密度 查表取2。根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果Sj=58.4mm270mm2故兩種型號(hào)電纜均能滿足要求。（3） 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面（Smin）根據(jù)電纜截面選擇細(xì)則規(guī)定，假象三相短路容量為50MVA。其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流I(3)wt為I(3)wt=Sd/ 3×Ue=50×1000000÷3

9、×10000=2886.8A式中，Sd三相短路容量，由短路保護(hù)整定細(xì)則查得50MVA，所以Smin= I(3)wt×ej/c=2886.8×0.75 ÷90=27.7mm2式中Smin最小熱穩(wěn)定截面 mm2ej短路電流假象時(shí)間 查表取0.75s C熱穩(wěn)定常數(shù) 查表取90根據(jù)計(jì)算結(jié)果Sj=27.7 mm270mm2 故兩種型號(hào)電纜均滿足要求。（4）按電壓損失允許值效驗(yàn)電纜截面，10KV及以下的高壓線路中的電壓損失按全國(guó)供電細(xì)則在正常情況下的電壓偏移不得超過(guò) 正負(fù)5%的要求，因此,由中央變電所G4盤至變電列車移變站入口電壓應(yīng)在105009500范圍內(nèi)為合格。

10、中央變電所出口電壓應(yīng)滿足供電需要，即輸出電壓為10KV。電壓損失計(jì)算如下：U=K×Pe×L/Ue×S1×D1+（K×Pe×L/Ue×S2×D2）=0.60×2124.4×1750×1000÷10000×95×53+（0.60×2124.4×1000×1000÷10000×70×53=78.65V式中 U電壓損失 V Pe由高壓電纜供電的總負(fù)荷KWUe 高壓電纜的額定電壓V L1、L2分別為兩種電纜

11、長(zhǎng)度 mS1、S2分別為兩種電纜截面 mm2 K需用系數(shù)D銅芯電纜的導(dǎo)電率 查表的53/m通過(guò)計(jì)算變電站入口電壓為10000-78.65=9921.3V在105009500V范圍內(nèi),故電纜截面能滿足要求。第二部分 1140伏、660伏和127供電系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)（一）按長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流及機(jī)械強(qiáng)度初選低壓電纜，按1.1倍的巷道實(shí)際長(zhǎng)度確定電纜長(zhǎng)度。按IyIg原則選用電纜 （見(jiàn)電纜明細(xì)） （二）按允許電壓損失校驗(yàn)電纜1、1#變電站供電系統(tǒng)電壓損失的計(jì)算UzUb1#UgMCD3×95+1×35+4×4-350m采煤機(jī)MYP3×70+1×25-5mUgUzMY

12、P3×70+1×25-390m轉(zhuǎn)載機(jī)MYP3×70+1×25-5mUzMYP3×70+1×25-360m破碎機(jī)(電壓損失計(jì)算圖)總電壓損失應(yīng)為U=Ub+Ug+Uz（1） 變壓器的電壓損失Ub的計(jì)算1）變壓器的電壓損失百分?jǐn)?shù)Ub=Sb/Sbie(Ur%CosPJ+Ux%Sinpj)=1017÷1250×（0.59×0.7+6.81×0.714）=4.32V式中：Ur% ，Ux% -分別為變壓器的電阻壓降，電抗壓降的百分?jǐn)?shù)。由變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)查得。Cospj 、SinPj-1#變電站所帶負(fù)荷的加權(quán)平均

13、功率因數(shù)和相應(yīng)的正弦值。2變壓器的電壓降U=Ur%Ue2/100=4.32×1200÷100=51.8V（2）干線電壓降Ug的計(jì)算： Ug=K*Pe*Lg*1000/Ue2*S*D*N=0.86×725×5×1000÷1140×70×53×0.9=0.81V Pe-功率總和KW Lg-干線長(zhǎng)度m Ue2-二次額定電壓VS-干線電纜截面mm 2 D-銅芯電纜電導(dǎo)率查表取得53/m N-電機(jī)效率由電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)得0.9 K負(fù)荷系數(shù)（3）支線電壓降Uz的計(jì)算 1）采煤機(jī)支線 ：Uz=K*Pez*Lz*1000/U

14、e*S*D*h=0.86×725×350×1000÷1140×95×53×0.9=42.2V總電壓損失Uz=51.8+0.81+42.2=94.81V允許的電壓損失UR=U2e-0.9Ue=1200-0.9×1140=174V計(jì)算結(jié)果可知UzUy所以電纜滿足電壓損失的要求。 2）轉(zhuǎn)載支線的電壓降Uz2的 計(jì)算： Uz2=K*Pez2*Lz2*1000/Ue2*S*D*h=0.86*160*390*1000/1140*70*53* 0.9=14.09V 總電壓損失U2=51.8+0.81+14.09=66.70V計(jì)算

15、結(jié)果， U2UR電纜選擇滿足要求。3）破碎機(jī)支線電纜壓降U 3的計(jì)算 U3=K*Pez3*1000/Ue2*S*D*h=0.86×132×360×1000÷1140×70×53×0.9=10.72V總電壓損失U3=51.8+0.81+10.72=63.33V計(jì)算結(jié)果：U3UR電纜滿足要求。2、1#變電站低壓供電系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)電壓損失計(jì)算 本系統(tǒng)按最遠(yuǎn)點(diǎn)，最大功率設(shè)備采煤機(jī)截割電機(jī)直按啟動(dòng)，其它設(shè)備正常工作進(jìn)行校驗(yàn)。由電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)查得采煤機(jī)截割電機(jī)額定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比d=2.2，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比K=1.5，啟動(dòng)功率因數(shù)

16、為0.5（1） 采煤機(jī)截割電機(jī)最小啟動(dòng)電壓 1） 按滿足電動(dòng)機(jī)最小啟動(dòng)條件確定 Uqdmin=Ue1.5÷2.2 =1140 ×1.5÷2.2=941.31V式中：U qdmin-采煤機(jī)截割電機(jī)最小啟動(dòng)電壓V Ue-額定電壓V 2)按滿足啟動(dòng)器吸力線圈有足夠的維持電壓校驗(yàn)。最小啟動(dòng)電流：Iqdmin=Iqde*Uqdemin/Ue=1288×941÷1140=1063A式中：I qdmin -最小啟動(dòng)電壓下的啟動(dòng)電流A Iqde-額定電壓下的啟動(dòng)電流A此時(shí)采煤機(jī)支線電纜的電壓損失為Ublse=3 * Iqdmin* CoSqd*Lbe/S*D=

17、 3×1063×0.5×350÷95×53=63.99V式中Ublse -啟動(dòng)電纜支線的電壓損失V所以啟動(dòng)器安裝處的電壓為U=U qdmin+Ublse=941+63.99=1004V因?yàn)閁=10040.7Ve=0.7×1140=789V故滿足吸持電壓的要求。所以采煤機(jī)截割電機(jī)端子啟動(dòng)電壓確定為941V（2）啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)各部分電壓損失的計(jì)算，1)采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)支線電壓損失 Ublse=63.99V2）啟動(dòng)時(shí)電流電纜L的電壓損失， UL1=3Iqdmin*CoSqd*L1/S*D=3×1063×0.5×5

18、47;95×53=0.91V3)啟動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失，除啟動(dòng)電機(jī)外，1#變電站所帶其它電氣設(shè)備的需用系數(shù)Kde=0.75 功率因數(shù)CoSwmin=0.75 啟動(dòng)電壓損失百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下：Utse%=1/I2eUr%( Iqdmin +Kde CoSstPg/3U2e)+Us%(Istsist+KdPg/3Uetgst)=1÷630×0.59×(1063×0.5+0.75×717÷3×1.14)+6.87×(1063×0.866+0.75×717÷3×1.14×0.819)=10.58式中：Utse-啟動(dòng)電壓的分?jǐn)?shù) Pg=1017-300=717KWPg-除啟動(dòng)電機(jī)外其他用電設(shè)備額定功率之和 I2e-變壓器二次側(cè)的額定電流。Ur%-變壓器運(yùn)行時(shí)電阻電壓降的分?jǐn)?shù)Us%-變壓器運(yùn)行時(shí)電抗電壓百分?jǐn)?shù)Sinst-與Cosse=0.5的 對(duì)應(yīng)正弦值Ue-額定電壓KVtgst-除啟動(dòng)電機(jī)外其他用電設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。變壓器的損失為: Ust=Utse%/10