综采工作面供电设计9101

首采区9101综采工作面供电设计说明书山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-1-首采区9101综采工作面供电设计说明书（一）综采工作面主要条件工作面位于9#煤层首采区，东部为郭家山煤矿采空区，留设60m保安煤柱；南部我矿矿界；西部为我矿首采区三条大巷；北部为实体煤。该工作面平均煤层厚度4.86m，工作面长度150m,走向长度为1034m，采用一次采全高采煤工艺，采用走向长壁后退式采煤方法。矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。采区变电所高压设备采用PBG-10Y型高压隔爆开关，采区变电所距置移动变压器机电硐室1200m。（二）设备选用1、工作面设备1）采煤机选用鸡西煤矿机械有限公司生产的MG132/320-WD型采煤机，电机功率为2×132+2×25+11=325KW，额定电压为1140V，其技术参数见下表：2-1采煤机主要技术参数2-1型号采高（m）牵引机构电动机质量（t）牵引力（KN）速度（m/min）牵引方式截深（mm）功率（KW）电压（V）MG132/320-WD1.4-2.683130-8.3无链6003251140252）工作面刮板输送机选用淮南长壁煤矿机械有限责任公司制造的SGZ630/220，运输能力为450t/h，电机功率为2×110KW，额定电压为1140V。2、顺槽设备1）转载机：采用淮南长壁煤矿机械有限责任公司制造的SZZ730/160型转山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-2-载机。其额定功率160KW,额定电压1140V。2）破碎机：采用PLM1000型破碎机，运煤能力1000t/h，电机功率110KW,额定电压1140V。3）顺槽带式输送机：采用吕梁同辉机械制造有限公司制造的STJ100/2×75型输送机（1部），驱动电机额定功率2×75KW。4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的WBR200/31.5型液泵，其额定功率125KW,额定电压1140V。5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的WPZ320/6.3型，其额定功率75KW,额定电压1140V。（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定工作面电源电压为10kV,来自井下采区变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在首采区机电硐室处设置移动变压器，用以对工作面设备进行供电。（四）负荷统计及移动变电站选择移动变压器的选取移动变压器负荷统计：表2-2山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-3-移变负荷统计表2-2供电设备用电设备额定功率（kW）额定电压（V）移动变压器KBSGZY-1250/10采煤机MG132/320-WD2×132+2×25+111140转载机SZZ730/1601601140破碎机PLM-1101101140后刮板机SGZ630/2202×2×1101140合计1035移动变压器KBSGZY-630/10乳化泵BRW200/31.5125660喷雾泵BPW320/1075660皮带输送机2×75660无极绳绞车110660合计460总计1495计算电力负荷总视在功率S=ΣPNosrCKKVA式中S—所计算的电力负荷总的视在功率，KVA；ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW；CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；Kr--需用系数。Kr按下式进行选择Kr=0.4+0.6NSPP式中PS—最大电机的功率数，KW；ΣPN—其他参加计算的用电设备额定功率之和，KW；则1、Kr=0.4+0.6×1035264=0.55山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-4-2、Kr=0.4+0.6×460150=0.6CosΦ取0.81、Kr取0.552、Kr取0.6电力负荷总视在功率为：S1=1035×8.055.0=711.6KVAS2=460×8.06.0=345KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-1250/10矿用隔爆型移动变电站一台，KBSGZY-630/10矿用隔爆型移动变电站一台。（五）、移动变电站高压开关的选择（1）、配电装置额定电压：选定为10KV。（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为Ie=Vee3S式中Se—变压器额定容量，KV．A；Ve—变压器高压侧额定电压，KV。移变高压开关的选择：高压侧额定电流为Ie=Vee3S=A55.10810KV3KVA6301250根据计算选择PBG-200/10Y型高压开关。（六）高压电缆截面选择校验按设计规定及矿用高压电缆选型，初选MYPTJ型矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-5-1、供移变高压电缆截面选择（L1）1）按长时允许电流选电缆截面cosU31000KPINWerA18.637.0100003100057.01344式中ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW；Kr--需用系数。CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm2电缆为138A63.18A满足要求。2）按经济电流密度校验电缆截面。jIA227.255.263.18mmA---电缆主芯截面j---经济电流密度A/mm2查表得2.25根据高压电缆经济电流密度校验35mm2电缆能够满足要求。3）热稳定校验电缆截面设井下采区变电所10kV母线最大短路容量限制50MVA，最大三相稳态短路电流6(3)501028873310000sdIAUAmin=CI(3)it=25.1593.430.252887mm＜35mm2it——短路电流的假象时间，即热等效时间，取0.25S;C——电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4。山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-6-热稳定校验电缆截面满足要求。综上可知高压电缆选择35mm2，可以满足供电要求。(六)按长时负荷电流选择低压电缆截面1、干线电缆截面的计算选择1140V铜芯电缆的载流量截面（mm2）162535507095载流量（A）851131381732152601）移动变电站至八回路开关之间电缆的选择移动变电站至八回路开关之间的距离为600米，双电缆供电，所带功率为1074KW。cosU31000KPINWerA8.4717.011403100057.01144式中ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；Kr--需用系数。CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；查表95mm2电缆长期允许工作电流为260×2=520A471.8A，按长期允许工作电流和机械强度的要求，其电缆选择为MYP-3×120型电缆600米两根。2）移动变电站至泵站之间电缆的选择移动变电站至八回路开关之间的距离为100米，所带功率为200KW。山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-7-cosU31000KPINWerA48.827.011403100057.0200式中ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；Kr--需用系数。CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；查表35mm2电缆长期允许工作电流为138A82.48A，按长期允许工作电流和机械强度的要求，其电缆选择为MYP-3×50型。长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流。2、支线电缆截面的计算选择1)、采煤机电缆（L1、2）选择：cosU31000KPINWerA2827.01140310001390式中ΣPN—参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；Kr--需用系数。CosΦ—参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2电缆为216×2=432A282A，其电缆选择为MCP-3×70型电缆250米两趟。2)、转载机电缆（L2）选择：cosU31000KPINWerA1167.01140310001160根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm2电缆为138A116A满足要求。3)、破碎机电缆（L3）选择：山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-8-cosU31000KPINWerA6.797.01140310001110根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm2电缆为113A79.6A满足要求。4)、前刮板输送机电缆（L4、5）选择：cosU31000KPINWerA6.797.01140310001110根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm2电缆为113A79.6A满足要求。5)、后刮板输送机电缆（L6、7）选择：cosU31000KPINWerA5.957.01140310001132根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm2电缆为113A95.5A满足要求。6)、顺槽皮带机电缆（L8）选择：cosU31000KPINWerA1307.01140310001180根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得35mm2电缆为138A130A满足要求。7)、乳化液泵电缆（L9）选择：cosU31000KPINWerA4.907.01140310001125根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm2电缆为113A90.4A满足要求。8)、喷雾泵电缆（L10）选择：山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-9-cosU31000KPINWerA3.547.0114031000175根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得10mm2电缆为64A54.3A满足要求。根据计算，初选电缆见下表：电缆编号负荷名称长时负荷电流（A）长时负荷电流要求最小截面（查表mm2）初选截面(mm2)长度L1采煤机28270702×250mL2转载机116355050mL3破碎机79.6253550mL4、5前刮板输送机79.625352×250mL6、7后刮板输送机95.525352×80mL8顺槽皮带机1303550100mL9乳化液泵90.4253550mL10喷雾泵54.3103550m电缆均选用1140VMCP型矿用橡套屏蔽电缆。（七）按机械强度要求校验电缆截面机械强度要求采煤机电缆允许最小截面35-50mm2，工作刮板输送机为16-35mm2，均满足要求。（八）短路电流计算1140V铜芯电缆的电阻、电抗值（Ω/KM）截面（mm2）162535507095山西楼俊集团赵家庄煤业有限公司供电设计说明书9101综采工作面-10-R21.370.8640.6160.4480.3150.230X20.0900.0880.0840.0810.0780.0751.移变阻抗的计算（1）系统阻抗变压器二次电压1200V，容量1250kVA，系统短路容量按50MVA计算；则系统电抗为dy2xSzeEX0288.050MVA)2.1(2kV；（2）高压电缆阻抗10kV电缆L=0.5km查表得,Ro=0.588/km,Xo=0.078/km高压电缆电阻、电抗：Rg=0.588×0.5=0.294Xg=0.078×0.5=0.039（3）变压器阻抗查表得KBSGZY-1250/10型移动变电站的vs=4.5,ΔPN.T=7400W则变压器的电阻、电抗：2T2..b1SNTTNVPR22(1250kVA))2.1(7400kVW0.0068T2.b1SNTsVuX1.25MVA)2.1(%42kV0.04611RbgRR3008.00068.0294.0