煤矿采区变电所供电设计

XXXX煤矿采区变电所设计设计：审核：批准：二0一三年二月五日1一、概况-400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。二、采区设备负荷统计1、-350水平变电所负荷统计序号设备名称规格型号额定功率(kw)额定电压（v）额定电流(A)使用台数总功率（KW）1刮板输送机SGB420/40406604631203乳化泵站XRB2B(A)37660431374乳化泵站1166012.61115注水泵站BRW25/251166012.61116潜水泵5.56606.315.57阻化泵WG-24-236603.5138水泵MD46-50×5T5566063.251559水泵132660151.8113210信号照明综保ZBZ-2.5M2.5660937.511煤电钻综保ZBZ-2.5Z1.5660911.512调度绞车JY-45566063.3211013调度绞车JY-57566086.2517514调度绞车JD-1.6256602925015回柱绞车JH-1418.566022118.516耙装机P-15B1166012.611117局扇FBDNO.5.6/2×1111×266012.65×212218局扇FBDNO.5.0/2×5.55.5×26606.3×2222合计6922、西五采区负荷统计1、采煤设备负荷统计表2序号设备名称规格型号额定功率(kw)额定电压（v）额定电流(A)使用台数总功率（KW）备注2刮板输送机SGDW-171766019.62343乳化泵站XRB2B(A)37660431374乳化泵站1166012.61115信号照明综保ZBZ-2.5M1.2660911.26煤电钻综保ZBZ-2.5Z1.56609237回柱绞车JH-1418.566021118.5合计104.72、掘进设备负荷统计表序号设备名称规格型号额定功率（KW）额定电压（V）额定电流（A）使用台数总功率（KW）备注1调度绞车JY-55566063.31552调度绞车JY-1.62566028.81253耙装机P-15B1166012.61114湿式混凝土喷射机KSP-Ⅲ5.56606.32115信号照明综保ZBZ-2.5M2.5660937.5合计109.53、掘进风机负荷统计表序号设备名称规格型号额定功率（KW）额定电压（V）额定电流（A）使用台数总功率（KW）备注1局扇FBDNO.5.0/2×5.55.5×26606.3×2111-520回风巷与西五采区风机暂共用一台变压器2局扇FBDNO.5.6/2×1111×266012.65×2122合计333、-520水平负荷统计序号设备名称规格型号额定功率(kw)额定电压（v）额定电流(A)使用台数总功率（KW）备注1调度绞车JY-45566057.5155-520上平台与2湿式喷浆机KSP-Ⅲ5.56606.315.53耙装机P-60B3066034.513034排水泵MD46-50×44566052145-520回风巷暂共用一台变压器6助行器JD-11.411.466013111.47防爆充电机KGCA-90/120KB40660461408信号照明综保ZBZ-2.5M2.5660925合计191.9三、高压电缆截面确定（1）-400西变电所电缆截面按设计规定，初选MYJV22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm2。电缆长度为实际敷设距离1900m的1.05倍，为1995m。①按照长时允许电流校验高压电缆截面查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为Ig=148A，pjpjexegUkPIηcos3∑=∑eP——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw；xk——需用系数；计算取0.5；eU——高压电缆额定电压(V),6000v；pjcos——加权平均功率因数，0.6；pjη——加权平均效率，0.8-0.9；AUkPIpjpjexeg1365.61760.550.90.661.7320.51.1521ηcos3∑==××××==注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。Ig=136A148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。②按照经济电流密度校验高压电缆截面24.6025.2136mmjIAn===＞253mm查表经济电流密度:225.2mmAJ=所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。4③按照热稳定校验高压电缆截面CtIAfd)3(min=minA——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm；)3(dI——三相最大稳态短路电流，A；选用6KV系统平均电压为MVASkvVsav50,3.64==；353-22×MYJV电缆长度为1995m；系统电源电抗：Ω7938.0503.6224===savsySVX高压电缆阻抗：353-22×MYJV高压电缆kmr/Ω612.00=，kmx/Ω064.00=Ω13.0995.1064.00=×==LxXw；Ω2.1995.1612.00=×==LrRw；Ω5.129.285.044.1)13.07938.0()2.1()()(2222==+=++=++=wsywXXRZ短路电流：)(24255.13630033)3(1AzVIavs=×==)(210024252323)3()2(1AIIsd=×==热稳定校验：查表得,4.93,25.0==Cstj2)3(1min98.12≥mmCtIAjd=×35322×MYJV电缆符合要求。④按允许电压损失校验高压电缆截面5()tan10%Δ2XRUpLUegg+=P——高压电缆所带的负荷计算功率kw；∑exPKP=;∑eP——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw；xK——需用系数，计算和选取方法同前；tan——电网平均功率因数对应的正切值；1cos1tan2=eU——高压额定电压kV6；R，X——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM/Ω；gL——高压电缆长度km。()()%04.30.72392.40.08190.6423603.15170.780.1050.642610995.155.760tan10%Δ22=×=+=×+××=+=）（XRUpLUegg,符合要求。-400变电所至-400西变电所高压电缆选MYJV22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆。（2）-350采区变电所电缆截面按设计规定，初选MYJV22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm2。电缆长度为实际敷设距离1150m的1.05倍，为1200m。①按照长时允许电流校验高压电缆截面查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为Ig=148A，6pjpjexegUkPIηcos3∑=∑eP——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw；xk——需用系数；计算取0.5；eU——高压电缆额定电压(V),6000v；pjcos——加权平均功率因数，0.6；pjη——加权平均效率，0.8-0.9；AUkPIpjpjexeg625.613460.90.661.7320.5692ηcos3∑==××××==Ig=62A148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。②按照经济电流密度校验高压电缆截面22825.262mmjIAn===253mm查表经济电流密度:225.2mmAJ=所选电缆截面能满足使用要求。③按照热稳定校验高压电缆截面CtIAfd)3(min=minA——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm；)3(dI——三相最大稳态短路电流，A；选用6KV系统平均电压为MVASkvVsav50,3.64==；353-22×MYJV电缆长度为1200m；系统电源电抗：Ω7938.0503.6224===savsySVX高压电缆阻抗：353-22×MYJV高压电缆kmr/Ω612.00=，kmx/Ω064.00=Ω0768.02.1064.00=×==LxXw；Ω7344.02.1612.00=×==LrRw；7Ω19.141.18706.054.0)0768.07938.0()7344.0()()(2222==+=++=++=wsywXXRZ短路电流：)(305719.13630033)3(1AzVIavs=×==)(264730572323)3()2(1AIIsd=×==热稳定校验：查表得,4.93,25.0==Cstj2)3(1min4.16≥mmCtIAjd=×35322×MYJV电缆符合要求。④按允许电压损失校验高压电缆截面()tan10%Δ2XRUpLUegg+=P——高压电缆所带的负荷计算功率kw；∑exPKP=;∑eP——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw；xK——需用系数，计算和选取方法同前；tan——电网平均功率因数对应的正切值；1cos1tan2=eU——高压额定电压kV6；R，X——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM/Ω；gL——高压电缆长度km。8()()%83.00.723915.10.08190.6423602.4150.780.1050.6426102.1346tan10%Δ22=×=+=×+××=+=）（XRUpLUegg,符合要求。-400西变电所至-350水平变电所高压电缆选MYJV22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆。四、变压器容量及台数确定1、西五采区变压器容量及台数确定（1）采煤变压器容量及台数确定KVApPKSjeXB8165.07.1045.0φcos∑=×==式中：∑eP——采煤用变压器供电所有电机额定容量之和XK——需用系数，查表选XK=0.5jpφcos——加权平均功率因数，查表选jpφcos=0.65根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。（2）掘进变压器容量及台数确定KVApPKSjeXB736.05.1094.0φcos∑=×==式中：∑eP——掘进用变压器供电所有电机额定容量之和XK——需用系数，查表选XK=0.4jpφcos——加权平均功率因数，查表选jpφcos=0.6根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。9（3）掘进局扇变压器容量及台数确定KVApPSjeB556.033φcos∑===式中：∑eP——所有局扇电机额定容量之和jpφcos——加权平均功率因数，查表选jpφcos=0.6根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。2、-520水平掘进变压器容量及台数确定KVApPKSjeXB1286.09.1914.0φcos∑=×==式中：∑eP——掘进用变压器供电所有电机额定容量之和XK——需用系数，查表选XK=0.4jpφcos——加权平均功率因数，查表选jpφcos=0.6根据计算结果，选KBSG-315/6变压器一台。3、水泵变压器容量及台数确定根据选型设计，选用132Kw水泵3台，一台工作、一台备用、一台检修，配MD155-30×6水泵根据最大涌水量时两台水泵工作电流：（1）最大涌水量时两台水泵工作电流：Fmax=2×1.15×Pe=2×1.15×132=303.6A（2）变压器容量315.5KVA303.6633=××=××=IVS根据计算结果，选用一台KBSG-500/6变压器，接两台水泵，另一台水泵接-520掘进变压器。10五、低压电缆型号及其截面选择1、西五采区采煤干线电缆型号及其截面选择（1）最大长时工作电流AUSINBca7166.03813=×==（2）按长时允许电流初选截面矿用橡套软电缆载流量表电缆主芯截面（mm2）长期连续负荷允许截流量IP（A）646106416852511335138501737021595260选择3×35+1×16电缆，查表得其长时允许电流为138A，符合要求。（3）电缆截面的校验查表得KBSG-