15101工作面供电设计

15101综采工作面供电系统设计一、概述15101综采工作面供电方式为移动变电站供电，其中两回10kV等级电源分别引自井下10KV中央变电所12号、5号高开负荷侧，15101综采工作面供电设计严格按照《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计技术规定》和《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》等要求进行。二、工作面移动变电站及配电点位置的确定向工作面供电的移动变电站放置在胶运顺槽皮带机头附近，根据工作面设备布置采用两组组合开关对设备进行控制，两组组合开关放置在胶运顺槽距工作面60米处，随着工作面进行回移。向皮带、绞车、水泵，泵站供电的移动变电站布置在胶运顺槽皮带机头附近。三、综采工作面负荷统计及移动变电站的选择3.1负荷统计根据用电设备电压等级、设备布置的位置、选用2台移动变电站，按移动变电站分组进行负荷统计，见下表表1：1＃移变所带负荷设备名称电压（V）额定功率（kW)使用台数（台)总功率（kW)使用地点皮带机11402*901180运输顺槽水泵114030130运输顺槽无极绳绞车114075175回风顺槽调度绞车114025125回风顺槽阻化泵1140313回风顺槽封孔泵1140313回风顺槽注水泵114045145回风顺槽乳化泵站11402002400运输顺槽喷雾泵1140752150运输顺槽合计911表2：2＃移变所带负荷设备名称电压（V）额定功率（kW)使用台数（台)总功率（kW)使用地点采煤机组11407001700工作面刮板机11402*3151630工作面转载机11401601160运输顺槽破碎机11401101110运输顺槽回柱绞车114018.5118.5运输顺槽注氮装置114075175运输顺槽合计1693.53.2移动变电站的选择需用变压器容量：Sb=kx×∑Pe/cosφpj式中：∑Pe--该组设备额定功率之和，kWkx--需用系数，综采工作面kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pecosφpj--加权平均功率因数，综采工作面取0.7Sb--成组设备的计算负荷视在功率（kVA）Pmax--最大容量的电动机额定功率，kW3.2.11＃移变容量选择Sb=kx×∑Pe/cosφpj=0.66×911/0.7=859kVA式中：∑Pe=911kW；kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×400/911=0.66故：Se=(1.15-1.25)Sb=988-1073kVA选择移动变电站型号为KBSGZY-1000/10/1.143.2.22＃移变容量选择Sb=kx×∑Pe/cosφpj=0.65×1693.5/0.7=1573kVA式中：∑Pe=1693.5kW；kx=0.4+0.6×Pmax/∑Pe=0.4+0.6×700/1693.5=0.65故：Se=(1.15-1.25)Sb=1809-1966kVA选择移动变电站型号为KBSGZY-2000/10/1.14四、低压设备的选择4.1低压开关dk1选择低压开关dk1所带负荷计算电流：I=0.8*210/(1.732*1.14*0.8)=106.4A同时满足极限分断能力要求（短路计算值见继电保护部分），故选择低压开关dk1型号为KBZ-400，其额定工作电流400A，满足负荷要求。4.2低压开关dk2选择低压开关dk2所带负荷计算电流：I=0.75*151/(1.732*1.14*0.75)=76.5A同时满足极限分断能力要求（短路计算值见继电保护部分），故选择低压开关dk2型号为KBZ-400，其额定工作电流400A，满足负荷要求。4.3低压开关dk3选择低压开关dk3所带负荷计算电流：I=0.9*550/(1.732*1.14*0.85)=295A同时满足极限分断能力要求（短路计算值见继电保护部分），故选择低压开关dk3型号为KBZ-400，其额定工作电流400A，满足负荷要求。4.4低压软起动器dc1选择低压软起动器dc1所带负荷计算电流：I=0.95*180/(1.732*1.14*0.8)=108A故选择低压软起动器dc1型号为QBR-400，其额定工作电流400A，满足负荷要求。4.5低压磁力起动器dc2选择低压软起动器dc2为备用设备，选择与低压软起动器dc1型号相同，为QBR-400，其额定工作电流400A。4.6低压磁力起动器dc3选择低压磁力起动器dc3所带负荷计算电流：I=0.7*7.5/(1.732*1.14*0.7)=4A故选择低压磁力起动器dc3型号为QBZ-30N，其额定工作电流30A，满足负荷及正反转要求。4.7低压磁力起动器dc4选择低压磁力起动器dc4所带负荷计算电流：I=0.8*30/(1.732*1.14*0.8)=15A故选择低压磁力起动器dc4型号为QBZ-30，其额定工作电流30A，满足负荷要求。4.8低压磁力起动器dc5选择低压磁力起动器dc5所带负荷计算电流：I=0.8*75/(1.732*1.14*0.7)=43A故选择低压磁力起动器dc5型号为QBZ-120，其额定工作电流120A，满足负荷及正反转要求。4.9低压磁力起动器dc6选择低压磁力起动器dc6所带负荷计算电流：I=0.65*25/(1.732*1.14*0.75)=11A故选择低压磁力起动器dc6型号为QBZ-80N，其额定工作电流80A，满足负荷及正反转要求。4.10低压磁力起动器dc7、dc9选择低压磁力起动器dc7、dc9所带负荷计算电流：I=0.8*3/(1.732*1.14*0.8)=1.5A故选择低压磁力起动器dc4型号为QBZ-30，其额定工作电流30A，满足负荷要求。4.11低压磁力起动器dc8选择低压磁力起动器dc8所带负荷计算电流：I=0.8*45/(1.732*1.14*0.8)=23A故选择低压磁力起动器dc4型号为QBZ-80，其额定工作电流80A，满足负荷要求。4.12低压磁力起动器dc10、dc11选择低压磁力起动器dc10、dc11所带负荷计算电流：I=0.95*200/(1.732*1.14*0.8)=120A故选择低压磁力起动器dc10、dc11型号为QJZ-400，其额定工作电流400A，满足负荷要求。4.13低压磁力起动器dc12、dc13选择低压磁力起动器dc12、dc13所带负荷计算电流：I=0.95*75/(1.732*1.14*0.8)=45A故选择低压磁力起动器dc12、dc13型号为QBZ-120，其额定工作电流120A，满足负荷要求。4.14低压组合开关dz1、dz2选择低压组合开关dz1、dz2所带负荷计算电流为472A和440A,低压组合开关dz1、dz2型号为QBZ-1200/1140-6，馈出六回。五、电缆截面的选择5.1高压电缆截面的选择5.1.1按经济电流选择电缆截面1＃移变长时最大负荷电流Ig1=kx×∑Pe/（cosφpj）=0.66×911/（1.732×10×0.7）=50ASj1=Ig1/Jj=50/2=252＃移变长时最大负荷电流Ig2=kx×∑Pe/（cosφpj）=0.65×1693.5/（1.732×10×0.7）=91ASj2=Ig2/Jj=91/2=45选择两回高压电缆型号均为MYPTJ-8.7/10-3×95+3×25/3+3×2.55.1.2按长时允许电流校验所选电缆截面按最大一台移动变电站考虑，2000kVA移动变电站额定电流为：I=2000/（1.732*10）=115A选择两回高压电缆型号均为MYPTJ-8.7/10-3×95+3×25/3+3×2.5，其长时允许电流为230A，满足要求。5.1.3按电压损失校验所选电缆截面高压配电线路允许电压损失为5%查得高压电缆每公里电阻R10=0.229;每公里感抗X10=0.096△U%=(R10+X10×tgφ)P×L/(10×Ue2)=(0.229+0.096×1)×1101×1.85/(10×100)=0.665，满足要求。5.1.4按热稳定条件校验考虑电源容量为无限大。5.1.4.135kV架空线路电抗标幺值：XL1*=X0×L×SJ/UP2=0.378×7.307×100/372=0.2025.1.4.235kV单芯电缆线路电抗标幺值：考虑三根单芯电缆敷设其几何均距较大，故选取每公里感抗为0.15XL2*=X0×L×SJ/UP2=0.15×0.3×100/372=0.0035.1.4.3变压器电抗标幺值：Xb*=Ud%×SJ/Sb=0.0708×100/8=0.8855.1.4.410kV电缆线路电抗标幺值：XL3*=X0×L×SJ/UP2=0.095×0.85×100/10.52=0.0735.1.4.5中央变电所10kV母线短路电流Id*=1/X∑*=1/(0.202+0.003+0.885+0.073)=0.86Id=Id*×IJ=0.86×5.5=4.73kA5.1.4.6热稳定校验因短路电流不衰减，假想时间等于断路器动作时间（0.25s）,故电缆最小热稳定截面为：Smin=4730×0.5/100=23.65mm295mm2,故选择MYPTJ-8.7/10-3×95+3×25/3+3×2.5完全符合要求。5.2低压电缆截面的选择5.2.1按使用条件和机械强度选择电缆型号和截面，列表如下。为比较方便，将其它方法（校验）选择的截面，也列在同一表中。附表电缆用途编号电缆型号与规格按机械强度选择按温升选择按电压损失选择选择结果顺槽皮带ZX12*MYP3×25+1×25-301025涨紧绞车ZX266水泵ZX31016无极绳绞车ZX41035调度绞车ZX5MYP3×6+1×2.5-1066阻化泵ZX666注水泵ZX766封孔泵ZX866乳化液泵站ZX95050乳化液泵站ZX105050喷雾泵ZX111025喷雾泵ZX121025注氮装置ZX131016破碎机ZX141050采煤机组ZX15MCP3×50+1×16+7×2.52*952*95工作溜前电机ZX162*502*70工作溜后电机ZX172*502*70转载机ZX185070回柱绞车ZX19MYP3×6+1×2.5-5066顺槽皮带组干线电缆GX15070无极绳绞车组干线电缆GX23535乳化液泵站组干线电缆GX32*952*95采煤机组干线电缆GX42*1201202*120刮板机组干线电缆GX52*1202*1205.2.2按允许温升选择电缆截面5.2.2.1支线电缆ZX1计算电流IZX1=0.95*180/(1.732*1.14*0.8)=108A查得MYP3×10+1×6长时允许电流64A,故2*64=128108A,满足要求。5.2.2.2支线电缆ZX2计算电流IZX2=0.7*7.5/(1.732*1.14*0.7)=4A查得MYP3×6+1×4长时允许电流40A,故404A,满足要求。5.2.2.3支线电缆ZX3计算电流IZX3=0.8*30/(1.732*1.14*0.8)=15A查得MYP3×10+1×10长时允许电流64A,故6415A,满足要求。5.2.2.4支线电缆ZX4计算电流IZX4=0.8*75/(1.732*1.14*0.7)=43A查得MYP3×10+1×10长时允许电流64A,故6415A,满足要求。5.2.2.5支线电缆ZX5计算电流IZX4=0.65*25/(1.732*1.14*0.75)=11A查得MYP3×6+1×6长时允许电流40A,故4011A,满足要求。5.2.2.6支线电缆ZX6计算电流IZX6=0.8*3/(1.732*1.14*0.8)=1.5A查得MYP3×6+1×6长时允许电流40A,故401.5A,满足要求。5.2.2.7支线电缆ZX7计算电流IZX7=0.8*45/(1.732*1.14*0.8)=23A查得MYP3×6+1×6长时允许电流40A,故4023A,满足要求。5.2.2.8支线电缆ZX8计算电流IZX8=0.8*3/(1.732*1.14*0.8)=1.5A查得MYP3×6+1×6长时允许电流40A,故401.5A,