综掘机供电系统设计

南17205皮带机运输巷供电系统设计一、低压负荷统计

二、变压器容量选择

1、1140V 电压等级移动变压器选择 该面为综合掘进工作面，故查表得

需用系数K r 故取0.5，加权平均因素cos φ取0.7 则移动变电站容量计算为：

KVA KVA K P

S r

N

ca 5004057

.05

.0567cos ＜=⨯=

•=

∑φ

根据以上计算，选用KBSGZY-500/10型移动变电站符合要求。 2、660V 电压等级由南巷-395临时变电所提供，其变压器为KBSG-315/10型，负载功率P=S·β=315×0.85=268KW ＞141.5KW 。 三、供电系统的拟定及高压电缆选择

根据综掘工作面机电设备的布置情况及移动变电站所带的负荷，初步拟定出如附图2所示的掘进工作面供电系统图。

1、-475水平变电所至移变段高压电缆选择 1）型号、截面、长度选择

（1）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。

（2）按长时允许电流选电缆截面

A e r 4.237

.010*********.0567cos U 31000K P I N W =⨯⨯⨯⨯=

⨯∑=

ϕ

根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得25mm 2 电缆为

100A >23.4A ， 满足要求。

（3）电缆长度确定

电缆实际长度应按下式进行计算：

L ca =K i n L wa

式中：L ca ——电缆实际长度，m ； L wa ——电缆敷设路径长度，m ；

K i n ——增长系数，对橡套电缆为1.1。

这里根据巷道条件和配电点设定，最终将移动变电站安装在17205皮带机运输巷向里200米处，距离-475水平变电所长约900米，则高压电缆长度选择为1000米。

2）高压电缆校验

（1）按经济电流密度校验电缆截面

22W 254.1025.223.4I A mm mm j

n

＜===

A---电缆主芯截面，mm 2。

j---经济电流密度 A/mm 2 查表得2.25。

n---正常运行时，同时并联工作的电缆条数，这里取1。 根据高压电缆经济电流密度校验，小于25 mm 2，则所选25 mm 2电缆截面能够满足要求。

（2）按短路热稳定校验

满足热稳定条件的最小电缆截面A min 按下式计算：

C

t Iss

A =min 式中 I ss —通过电缆的最大短路电流，KA ；

C —电缆芯线的热稳定系数，查表可知，铜芯橡套绝缘电缆最高允许温度200℃时的C 值为145； t —假想时间

t=t 1+t 2+0.05=0.1+0.1+0.05=0.25s

其中t 1为电路保护动作时间，井下高压配电装置速断动作时间不大于100ms ，取t 1=0.1s ；

t 2为开关动作时间，真空断路器分闸时间t 2=0.1s 0.05为考虑短路电流非周期分量影响增加的时间。

假定采区变电所10KV 母线上最大短路容量为50MV A ，其最大三相稳态短路电流

A A V

S D 288710000

310503I 6s max,=⨯⨯=

⨯=

则22min 25＜96.9145

25.02887mm mm C t Iss

A =⨯== 故满足短路热稳定要求。 （3）按允许电压损失校验

①允许电压损失，从地面变电所10KV 母线到采区移动变电站高压端子的允许电压损失不允许超过7%。

电缆线数电压损失百分比公式表示为：

)

tan (10002

φX R V PcaLca V N

+=

Δ

式中V Δ—电缆线路电压损失百分数； N V —电缆线路的额定电压，V ；

R 0、X 0—分别为电缆线路的电阻及电抗，Ω·km -1； Lca —电缆长度，km ； Pca —负荷功率，kw 。 ②电缆电压损失计算

A 、下井电缆的电压损失ΔV 1。假设故障情况下每条下井电缆负荷功率Pca =2500KW ，下井电缆长600m ，截面150mm 2（铜芯）。查表可得电阻R 0=0.143Ω·km -1,电抗X 0=0.058Ω·km -1，取井下负荷的功率因数

φcos =0.65，φtan =1.17，代入得：

%32.0)17.1058.0143.0()10(10006

.02500)tan (102

0021=⨯+⨯⨯⨯=+=

φX R V PcaLca V N

Δ

B 、-260中央变电所至南巷变电所的电压损失ΔV 2，这段电缆为铜芯，截面为120mm 2，长度为1200m ，总负荷为2320KW ，查表可得电阻R 0=0.181Ω·km -1,电抗X 0=0.095Ω·km -1，代入公式得：

%81.0)17.1095.0181.0()10(10002

.12320)tan (102002

3=⨯+⨯⨯⨯=+=

φX R V PcaLca V N

Δ C 、南巷变电所至-475水平变电所的电压损失ΔV 3，这段电缆为铜

芯，截面为95mm 2，长度为750m ，总负荷为2500KW ，查表可得电阻R 0=0.229Ω·km -1,电抗X 0=0.096Ω·km -1，代入公式得：

%64.0)17.1096.0229.0()10(100075

.02500)tan (102

0023=⨯+⨯⨯⨯=+=

φX R V PcaLca V N

Δ

D 、-475水平变电所至移动变电站的电压损失ΔV 4, ，这段电缆为铜芯，截面为25mm 2，长度为1000米，电阻R 1=0.870Ω·km -1,电抗X 1=0.120Ω·km -1，总负荷为567KW ，代入公式得：

%57.0)17.1120.0870.0()

10(10000

.1567)tan (104Δ2

002

=⨯+⨯⨯⨯=

+=

φX R V PcaLca

V N

E 、总电压损失：

ΔV=ΔV 1+ΔV 2+ΔV 3+ΔV 4=0.32%+0.81%+0.64%+0.57% =2.34%＜7%，符合要求。

综上计算，选用一根1000米长的MYPTJ-3×25型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆符合要求。 四、低压供电系统

1、移变1回路供综掘机线路

1）电缆型号选择

根据《煤矿安全规程》规定，低压电缆采用MCP-0.66/1.14型综掘机用屏蔽橡套软电缆。

2）电缆长度选择

根据巷道条件，移动变电站至掘进工作面电缆长度选择为500米。