综采工作面供电设计说明书

山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司10102综采工作面供电设计说明书设计：孟庆保 2011-6-2110102综采工作面供电设计（一）综采工作面主要条件该工作面属于10#煤层一采区，平均煤层厚度，工作面长度180m,走向长度为1170m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度。

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。

变电所高压设备采用PBG23-630/10Y型高压隔爆开关，保护选用常州市武进矿用设备厂GZB-ARM-911系列智能型高压数字式综合继电保护装置，采区变电所距综采工作面皮带机头200m。

（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用山西太重煤机煤矿装备成套有限公司生产的MG300/730-WD型采煤机，其额定功率730KW，其中两台截割主电动机功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为55KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。

工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。

2、顺槽设备1）破碎机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的PCM-110型破碎机，其额定功率110KW,额定电压1140V。

2）转载机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SZZ764/160型转载机。

其额定功率160KW,额定电压1140V。

3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*110型输送机（1部），驱动电机额定功率2×110 KW, 4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/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BPW315/型（2台），其额定功率45KW,额定电压1140V。

3、其它设备（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,来自井下中央变电所。

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。

在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷每500米设置配电点，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 1、1#移动变电站的选取 1#移动变电站负荷统计：计算电力负荷总视在功率 S=ΣP Nθos rC K KVA 式中 S —所计算的电力负荷总的视在功率 ，KVA ； ΣP N —参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW ； Cos Φ—参加计算的电力负荷的平均功率因数； K r --需用系数。

K r 按下式进行选择K r =+NSP P ∑ 式中 P S —最大电机的功率数 ，KW ；ΣP N —其他参加计算的用电设备额定功率之和， KW ； 则 K r =+×1000730=CosΦ取 K r 取 电力负荷总视在功率为 S=1000×7.0838.0=1197KVA 根据计算负荷，选用KBSGZY-1250/10矿用隔爆型移动变电站一台。

2、2#移动变电站的选取 1#移动变电站负荷统计：计算电力负荷总视在功率 K r =+×804630= CosΦ取 K r 取 电力负荷总视在功率为 S=804×7.087.0=999KVA 根据计算负荷，选用KBSGZY-1000/10矿用隔爆型移动变电站一台。

3、3#移动变电站的选取3#移动变电站负荷统计：3#移动变电站主供顺槽皮带机，由负荷统计可知，选择KBSGZY-500/10型移动变电站一台可以满足供电需求。

（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I e 为I e =V ee ⨯3S式中 S e —变压器额定容量，KV ．A ；V e —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I e =V ee ⨯3S =()A 17.7210KV31250KV A =⨯根据计算选择BGP23-630/10Y 100/5型高压真空配电装置。

#、3#移变高压开关的选择 高压侧额定电流为I e =V ee ⨯3S =()A 6.8610KV3KV A5001000=⨯+）（根据计算选择BGP23-630/10Y 100/5型高压真空配电装置。

（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。

1、供1#移变高压电缆截面选择（L 1） 1）按长时允许电流选电缆截面=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 697.01000031000838.01000=⨯⨯⨯⨯式中 ΣP N —参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW ；K r --需用系数。

Cos Φ—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35mm 2 电缆为138A >69A 满足要求。

2）按经济电流密度校验电缆截面。

==j I A 26.275.269mm = A ---电缆主芯截面j ---经济电流密度 A/mm 2 查表得根据高压电缆经济电流密度校验35 mm 2电缆能够满足要求。

3）按允许电压损失校验ΔU%=PLK = ×+×= %＜7%%U ∆——高压电缆线路中的电压损失百分数。

K —— 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数； 10KV 时，K=1·(R 0+X 0tanφ)。

P —— 电缆输送的有功功率，兆瓦。

L —— 电缆长度，km 。

7%——允许电压损失百分数。

按电压损失校验，满足要求。

4） 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)2887IA∞===Amin=CI (3)i t ∞=25.1593.430.252887mm =⨯⨯＜35mm 2i t ——短路电流的假象时间，即热等效时间，取;C ——电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆C=。

热稳定校验电缆截面满足要求。

综上可知1#高压电缆选择35mm 2，可以满足供电要求。

2、根据负荷统计表，2#、3#高压电缆也选择35mm 2，可以满足供电要求。

(七)按长时负荷电流选择低压电缆截面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，电缆标号见拟定供电系统图。

1、采煤机电缆（L 5）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 2258.01140310001355=⨯⨯⨯⨯式中 ΣP N —参加计算的所有用电设备额定功率之和， kW ；K r --需用系数。

Cos Φ—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95mm 2 电缆为260A >225A 满足要求。

2、转载机电缆（L 6）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 1018.01140310001160=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >101A 满足要求。

3、破碎机电缆（L 7）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 708.01140310001110=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >70A 满足要求。

4、输送机电缆（L 10-11）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 1998.01140310001315=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm 2 电缆为215A >199A 满足要求。

5、顺槽皮带机电缆（L 13）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 708.01140310001110=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >70A 满足要求。

6、乳化液泵电缆（L 14-15）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 798.01140310001125=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为113A >79A 满足要求。

7、喷雾泵电缆（L 16-17）选择：=⨯∑=ϕcos U 31000K P I N W e r A 288.0114031000145=⨯⨯⨯⨯根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得4mm 2 电缆为36A >28A 满足要求。

根据计算，初选电缆见下表：采煤机选用MCPJB-1140-3*95+1*35+4*6型电缆，其余电缆均选用1140V MYP 型矿用橡套屏蔽电缆。

（八）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35-50 mm 2，工作刮板输送机为16-35 mm 2，均满足要求。

（九）短路电流计算#移变二次出口端的短路电流I d1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==dy2x S ze E X Ω=0288.050MV A )2.1(2kV ； （2）高压电缆阻抗 10kV 电缆L 1=查表得,R o =Ω km, X o =Ω km 高压电缆电阻、电抗： R g =×=ΩX g =×=Ω （3）变压器阻抗查表得KBSGZY-1250/10型移动变电站的v s =, Δ=7400W 则变压器的电阻、电抗：=∆=2T 2..b1S N T T N V P R =⨯22(1250kVA))2.1(7400kV W Ω ==T 2.b1S N T s V u X =⨯1.25MV A )2.1(%42kV Ω =+=∑12bg K R R b R 01824.00068.08.330.79382=+Ω =++=∑12bg K X X b x X X 076418.00461.08.330.10530288.02=++Ω 22ed1)(R)2U I X ∑+∑=（A 7639076418.00.018242120022=+=2.转载机电机处短路电流I d2计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L 2=500米，为3趟线路并用，阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×3=Ω X g1=×3=Ω由于L 3的电缆很短，故其电阻、电抗值可忽略不计 ∑R=+=Ω ∑X=+=Ω22ed2)(R)2U I X ∑+∑=（A 5611088918.00.0594072120022=+=3.采煤机电机处短路电流I d3计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L 2=240米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed3)(R)2U I X ∑+∑=（A 3756106918.00.1186872120022=+=4.破碎机电机处短路电流I d4计算MYP 3×35+1×16型电缆的电阻、电抗：L 2=10米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed4)(R)2U I X ∑+∑=（A 5378089758.00.0662372120022=+=#移变二次出口端的短路电流I d5计算（1）系统阻抗变压器二次电压1200V ，容量500kVA ，系统短路容量按50MVA 计算；则系统电抗为==dy2x S ze E X Ω=0288.050MV A )2.1(2kV ； （2）高压电缆阻抗 10kV 电缆L 1=查表得,R o =Ω km, X o =Ω km 高压电缆电阻、电抗： R g =×=Ω X g =×=Ω （3）变压器阻抗查表得KBSGZY-500/10型移动变电站的v s =4, Δ=3100W 则变压器的电阻、电抗：=∆=2T 2..b1S N T T N V P R =⨯22(500kVA))2.1(3100kV W Ω ==T 2.b1S N T s V u X =⨯0.5MV A )2.1(%42kV Ω =+=∑12bg K R R b R 022038.0017856.08.330.288122=+Ω =++=∑12bg K X X b x X X 144555.01152.08.330.038220288.02=++Ω22ed5)(R)2U I X ∑+∑=（A 4103144555.00.0220382120022=+=#馈电入口处短路电流I d6计算MYP 3×70+1×25型电缆的电阻、电抗：L 7=230米，阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=+=Ω ∑X=+=Ω22ed6)(R)2U I X ∑+∑=（A 3130162495.0101618.02120022=+=7.顺槽皮带机电机处短路电流I d7计算MYP 3×35+1×16型电缆的电阻、电抗：L 8=20米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed7)(R)2U I X ∑+∑=（A 2991164175.0115278.02120022=+=#调度绞车电机处短路电流I d8计算MYP 3×10+1×6型电缆的电阻、电抗：L 7=10米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed8)(R)2U I X ∑+∑=（A 2931163415.0123208.02120022=+=#调度绞车开关入口处短路电流I d9计算MYP 3×16+1×10型电缆的电阻、电抗：L 7=1000米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×1=Ω X g1=×1=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed9)(R)2U I X ∑+∑=（A 402252495.0470618.12120022=+=#调度绞车电机处短路电流I d10计算MYP 3×10+1×6型电缆的电阻、电抗：L 7=10米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++++=Ω ∑X=+++=Ω22ed10)(R)2U I X ∑+∑=（A 396253415.0492208.12120022=+=#移变二次出口端的短路电流I d11计算（1）系统阻抗变压器二次电压1200V ，容量1000kVA ，系统短路容量按50MVA 计算；则系统电抗为==dy2x S ze E X Ω=0288.050MV A )2.1(2kV ； （2）高压电缆阻抗 10kV 电缆L 1=查表得,R o =Ω km, X o =Ω km 高压电缆电阻、电抗： R g =×=Ω X g =×=Ω （3）变压器阻抗查表得KBSGZY-1000/10型移动变电站的v s =, Δ=6100W则变压器的电阻、电抗：=∆=2T 2..b1S N T T N V P R =⨯22(1000kVA))2.1(6100kV W Ω ==T 2.b1S N T s V u X =⨯1.0MV A )2.1(%5.42kV Ω =+=∑12bg K R R b R 0161564.0008784.08.330.511562=+Ω =++=∑12bg K X X b x X X 094592.00648.08.330.067860288.02=++Ω 22ed11)(R)2U I X ∑+∑=（A 6252094592.00.01615642120022=+=#组合开关入口处短路电流I d12计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L 13=500米，为2趟线路并用，阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×2=Ω X g1=×2=Ω ∑R=+=Ω ∑X=+=Ω22ed12)(R)2U I X ∑+∑=（A 4363113342.00779064.02120022=+=13.输送机前电机处短路电流I d13计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L 13=50米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed13)(R)2U I X ∑+∑=（A 4058117092.00902564.02120022=+=14.输送机后电机处短路电流I d14计算MYP 3×95+1×35型电缆的电阻、电抗：L 15=240米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed14)(R)2U I X ∑+∑=（A 3153131842.01371864.02120022=+=15.主乳化液泵电机处短路电流I d15计算MYP 3×35+1×16型电缆的电阻、电抗：L 15=10米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω kmR g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed15)(R)2U I X ∑+∑=（A 4231114182.00840664.02120022=+=16.主喷雾泵电机处短路电流I d16计算MYP 3×25+1×10型电缆的电阻、电抗：L 17=10米， 阻抗参数：R o =Ω km, X o =Ω km R g1=×=Ω X g1=×=Ω ∑R=++=Ω ∑X=++=Ω22ed16)(R)2U I X ∑+∑=（A 4188114222.0086544.02120022=+=（十）高压开关的整定。