1803综采工作面供电设计 1Word格式.docx

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300+2×

45+11

701

1140

206A

刮板输送机

SGZ764/400

200/100

400

130A

转载机

SZZ764/200

200

破碎机

PLM1000

110

70A

乳化泵

2

GRB315/31.5

115.4A

喷雾泵

KPB315/16

125

250

81.2A

皮带机

4

55

220

660

涨紧绞车

7.5

15

合计

2296KW

（2）负荷分配情况

根据变压器容量，台数及设备的功率，大致分组如下：

1.KBSGZY—1600移动变电站

●MG300/701－WD采煤机Pe=2×

45+11=701kw

●GRB315/31.51#乳化泵Pe=200kw

●KPB315/161#喷雾泵Pe=125kw

●SZZ764/200转载机Pe=200KW

ΣP=1226KW

2.KBSGZY—1000移动变电站

●SGZ764/400刮板输送机Pe=2×

200=400KW

●PLM1000破碎机Pe=110kw

●GRB315/31.52#乳化泵Pe=200kw

●KPB315/162#喷雾泵Pe=125kw

ΣP=835KW

3.BSGZY—500移动变电站

●DSJ80/40/2X55皮带运输机Pe=55kw

●JSDB-8涨紧绞车Pe=7.5kw

ΣP=235KW

（3）变压器容量的验算

根据公式Sbj=KX×

ΣP/COSφpj

式中，Sbj——所计算负荷总视在功率，KVA

KX——需用系数，KX=0.4+0.6PS/∑Pe

PS——变压器所带负荷中最大电动机的功率，KW

∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率，KW

COSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数，取COSφpj=0.7

（一）、KBSGZY—16001#变电站变压器的容量验算

1.负荷：

∑Pe=701+200+200+125=1226KW

2.验算：

Sbj=KX×

ΣP/COSφpj=0.54×

1226/0.7=945.7KVA

式中，KX=0.4+0.6×

300/1226=0.54

已知：

Se=1600KVA

Sbj<

Se　，故所选变压器容量满足要求。

（二）、KBSGZY—10002#变电站变压器的容量验算

∑Pe=200+200+200+110+125=835KW

835/0.7=644.1KVA

200/835=0.54

Se=1000KVA

Se，故所选变压器容量满足要求。

（三）、KBSGZY—5003#变电站变压器的容量验算

∑Pe=55+55+55+55+7.5+7.5=235KW

235/0.7=181.2KVA

55/235=0.54

Se=500KVA

附：

变压器型号及技术参数据

容量

（KVA）

电压

（KV）

电流（A）

负载损耗P

（W）

绕组电阻R

（Ω）

绕组电抗％（Ω）

阻抗

电压％

KBSGZY—1600

1600

1200/693

92.3/769.7

8500

0.01

0.086

5

KBSGZY—1000

1000

57.7/481.1

6100

0.012

4.5

KBSGZY—500

500

28.8/240.5

3500

0.008

四、1803综采工作面供电系统的确定

按工作面设备拟定供电系统图，设备列车排序图及工作面设备布置图。

图1、图2、图3。

五、1803综采工作面通讯系统的确定

工作面通过KTC101通讯系统构成了全畅通的语言通讯，将工作面顺槽皮带机、转载机在通讯控制上连成一体，方便组织生产。

并实现了工作面与胶带输送机司机的通讯、闭锁、集控，消除了生产过程中的安全隐患。

图4。

六、电缆的选择

1803采面移变负荷统计表

负荷名称

设备容量KW

需用系数Kx

加权平均功率因数COSφpj

计算负荷

有功功率KW

无功功率Kvar

视在功率KVA

1#移变

1226

0.56

0.7

980

2#移变

835

0.55

651

3#移变

235

186

工作面总负荷

2296

1817

一）电缆型号确定

1、井下中央变电所向1803运顺移动变压器供电的高压电缆采用MYPJ-6/10型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆；

2、移动变压器向1803工作面电气设备供电电缆使用MYP/MCP-0.66/1.14型移动屏蔽软电缆；

二）高压电缆的选择

井下中央变电所向1803工作面移动变压器供电高压电缆截面选择根据经济电流密度计算。

井下变电所隔爆高压开关至1803工作面移动变电站选取MYPJ-6/103×

95mm2型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆，供电长度为700米。

三）低压电缆截面的计算

（一）1#移动变电站

1）MG300/701－WD型采煤机供电电缆截面的选取

（1）根据机械强度选择电缆截面

选用MCP-1.143×

95+1×

25+3×

10㎜2型电缆两根。

电缆长度L=1.1×

（100+160）=290米，长时允许负荷电流Iy=260A。

（2）按长期允许负荷电流校验电缆截面

In=Kx∑Pe×

1000/

UηpjCOSφpj=0.8×

390×

1000/1.732×

1140×

0.9×

0.8=147.8A

式中，Kx—需用系数

In—电流中流过的实际工作电流，A

∑Pe—电缆所带负荷有功功率之和，KW

U—电网额定电压，V

ηpj—电机加权平均效率，0.9

COSφpj—加权平均功率，0.8

长期允许负荷电流Iy=260A＞147.8A，符合要求。

（3）根据电压损失校验电缆截面

1、采煤机电缆电压损失：

△Uz=Pe×

Kf×

L×

1000/D×

S×

U×

η

=390×

0.8×

290×

1000/（48.6×

95×

0.91）=18.9V

式中，Pe——电缆输送的有功功率（采煤机），KW

U——电网额定电压，KV

S——电缆截面mm2

L——高压电缆长度，m

D——电导率，铜芯橡套电缆取D=48.6

Kf——负荷率，查表取0.8

η——效率，查表取0.91

2、干线电缆电压损失计算

用负荷矩电压损失计算，Kx=0.61,K%=0.027

ΔUg％=Kx×

ΣPe×

Lg×

K%=0.61×

901×

0.33×

0.027=4.9V

ΔUg=ΔUg％×

1140/100=55.8V

式中，Kx——需用系数；

ΣPe——电缆所带负荷额定功率之和，KW；

Lg——干线电缆长度，Km

K%——千瓦公里负荷矩电压损失百分数；

3、变压器电压损失计算

ΔU％=β（Ur％COSφpj+Ux％Sinφpj）

式中，β—变压器负荷系数

β=ΣS/Se

式中，ΣS—变压器二次侧实际负荷容量之和，KVA

Se—变压器额定容量，KVA

β=ΣS/Se=1226/1600=0.76

Ur％=（Pd/Se×

10）％=（8500/1600×

10）％=0.53％

式中，Pd—变压器负载损耗，W；

查表8500W

Ux％=

=

=4.97%

式中，Ud％—变压器额定负荷时阻抗压降百分数；

查表5％

COSφpj—变压器所带负荷的加权平功率因数；

取0.7

△U％=β（Ur％COSφpj+Ux％Sinφpj）

=0.76（0.53×

0.7+4.97×

0.714）=2.97％

变压器损失△UB=U×

△U％/100=2.97×

1200/100=35.6V

所以，△U=△Uz+ΔUg+△UB=18.9+55.8+35.6=110.3V

采煤机允许电压损失为△Uy=1200-95%×

1140=117V

则：

110.3V〈117V

3）按起动条件校核电缆截面

采煤机是重负荷起动，也是采区中容量最大、供电距离较远的用电设备，选择的电缆截面需要按起动条件进行校核。

1.电动机最小起动电压为

UQmin=Ue

/=1140×

=790V

式中，Ue—电动机的额定电压，V

KO—电动机最小允许起动转矩与额定转矩之比值，取1.2

αQ—电动机在额定电压下的起动转矩与额定转矩之比值，取2.5

2.起动时支路电缆中电压损失,

△UZQ=

IQLZCOSφQ1000/γAz=1.732×

999×

0.29×

1000/48.6×

95=86.9V

式中，LZ—支线电缆实际长度，km

COSφQ—电动机起动时的功率因数，取0.8

Az—支线电缆的芯线截面，mm2

γ—支线电缆芯线导体的电导率，m/（Ω.mm2）,取48.6

IQ—电动机的实际起动电流，A

IQ=IeQUQmin/Ue=206×

7×

790/1140=999A

式中，IeQ—电动机在额定电压下的起动电流，A

UQmin—电动机最小允许起电压，V

Ue—电动机的额定电压，V

3.起动时干线电缆中电压损失

△UgQ=

IgQLgCOSgQ1000/γAg=1.732×

1338×

0.81×

1000/48.6×

95=134.1V

式中，γ——干线电缆芯线导体的电导率，m/（Ω．mm2）；

Lg——干线电缆实际长度，km；

Ag——干线电缆芯线面积，mm2；

IgQ——干线电缆中实际启动电流，A；

IgQ=

=1338A

∑Ii——其余负荷电动机正常工作电流之和，A；

cosΦpj——其余负荷的加权平均功率因数；

cosΦgq——干线电缆在启动条件下的功率因数；

cosΦgq=IqcosΦQ+∑IicosΦpj/IgQ

=（999×

0.8+341×

0.84）/1338=0.81

4.起动时变压器中电压损失

△Ubq%=Ibq（Ur%cosΦbq+Ux%sinΦbq）/Ibe

=1262×

（0.53×

0.704）/796.9=5.95V

△Ubq=Ube△Ubq%/100

=1140×

5.95/100=67.8V

式中Ibq——起动时变压器的负荷电流，A

Ibe——变压器负荷侧额定电流，A，

Ube——变压器负荷侧额定电压，V，

cosΦbq——起动时变压器负荷功率因数，取0.7

sinΦbq——0.704

起动状态下供电系统中总的电压损失

∑△Uq=△Uzq+△Ugq+△Ubq

校验条件为

∑△Uq=86.9+134.1+67.8=288.8V＜410V

故选取的采煤机电缆满足使用要求.

2）SZZ764/200型转载机供电电缆截面的选取

（1）根据机械强度选择电缆截面

选用MYP-0.66/1.143×

70+1×

16㎜2型电缆，长度80米。

（2）按长期允许负荷电流校验电缆截面

200×

0.8=112A

长期允许负荷电流Iy=198＞112A，符合要求。

（3）根据电压损失效验电缆截面

1、支线电压损失

△Uz=Pe×

η=200×

80×

70×

0.91）=3.6V

式中，Ud％—变压器额定负荷时短路阻抗百分数；

0.704）=2.9％

△U％/100=2.9×

1140/100=33.1V

所以，△U=△Uz+ΔUg+△UB=3.6+55.8+33.1=92.5V

转载机允许电压损失为△Uy=1200-95%×

则，92.5V〈117V

所选电缆满足要求。

3）GRB315/31.5型1#乳化泵供电电缆截面的选取

25㎜2型电缆,长度30米。

4）KPB315/16A型1#喷雾泵供电电缆截面的选取

选用MYP-0.66/1.143×

50+1×

16㎜2型电缆，长度30米。

所选电缆满足要求

（二）2#移动变电站

1）SGZ764/400型刮板输送机供电的电缆截面的选取。

刮板输送机机头电缆长度L=1.1×

100=110米

刮板输送机机尾电缆长度L=1.1×

（100+160）=290米

电机高速启动时溜头选用MYP-0.66/1.143×

25mm2110米电缆

刮板输送机溜尾电缆选用MYP-0.66/1.143×

25mm2290米电缆

电机低速启动时溜头选用MYP-0.66/1.143×

16mm2110米电缆

16mm2290米电缆

（1）按长期允许负荷电流校验电缆截面

In=Kx∑Pe×

UηpjCOSφpj

=0.7×

0.8=98.5A

长期允许负荷电流Iy=198A＞98.5A，符合要求。

（2）按起动条件校核电缆截面

刮板输送机是重负荷起动，也是采区中供电距离较远的用电设备，选择的电缆需要按起动条件进行校核。

UQmin=Ue

=790V

IQLZCOSφQ1000/νAz=1.732×

607×

70=71.7V

式中，Az—支线电缆的芯线截面，mm2

ν—支线电缆芯线导体的电导率，m/（Ω.mm2）,取48.6

LZ—支线电缆实际长度，km

IQ=IeQUQmin/Ue=125.2×

790/1140=607A

IeQ—电动机在额定电压下的起动电流，A

806×

0.77×

95=75.8V

式中，γ——干线电缆芯线导体的电导率，48.6m/（Ω．mm2）；

IgQ=

=806A

=（607×

0.8+202×

0.7）/806=0.77

=860×

（0.61×

0.82+4.46×

0.7）/543=5.73V

5.73/100=65.3V

cosΦbq——起动时变压器负荷功率因数

∑△Uq=71.7+75.8+65.3=212.8V〈410V

刮板输送机电缆满足使用要求。

2）PLM1000型破碎机供电电缆截面的选取

（1）根据机械强度选择电缆截面

25㎜2型电缆，长度90米。

（2）按长期允许负荷电流校验电缆截面

110×

0.8=61.9A

长期允许负荷电流Iy=198A＞61.9A，符合要求。

△Uz=Pe×

=110×

90×

50×

0.91）=3.14V

510×

0.027=2.8V

1140/100=31.9V

β=ΣS/Se=835/1000=0.835

10）％=（6100/1000×

10）％=0.61％

查表6100W

=4.4%

查表4.5％

=0.835（0.61×

0.7+4.4×

0.704）=3％

△U％/100=3×

1140/100=34.2V

所以，△U=△Uz+ΔUg+△UB=3.14+31.92+34.2=69.3V

电缆允许电压损失△Uy=1200-95%×

1140=117V＞69.3V

所选电缆满足实际要求。

3）GRB315/31.5型2#乳化泵供电电缆截面的选取

25㎜2型电缆,长度40米。

4）KPB315/16A型2#喷雾泵供电电缆截面的选取

16㎜2型电缆，长度40米。

所选电缆满足实际要求.

六、1803工作面高压开关的选择

1、选择计算公式及选择条件

1）负荷长期工作电流

In=Sn/

U=1956/

×

10=113A

Sn—长期运行设备总功率

2）选择条件

Uze≥Ue

In≤Ize

Uze—高压开关额定电压，KV

Ize—高压开关额定电流，A

2、高压开关选型

根据计算、选择条件1803工作面选用BGP9L—10型隔爆高压开关，技术数据见表：

被保护变压器容量kvA

高压开关

额定电压kv

额定电流A

断流容量

MVA

额定开断

电流kA

KBSGZY-1600KBSGZY-1000

KBSGZY-500

BGP9L—10

10

50

七、低压电网短路电流和保护的整定

一）1#移动变电站供电系统中各开关的整定,计算采煤机的短路电流D1点

1）系统电抗

Xs=U22e/Sd=1.22/50=0.028

Sd—电源一次侧母线上的短路容量，MVA

Xs—折合至变压器二次侧的系统电抗，Ω/相

U2e—变压器二次侧额定电压，KV

2）高压电缆的阻抗

高压电缆的阻抗,折合到变压器二次侧的数值可按下式计算

R=R0L/K2

X=X0L/K2

K=U