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综采工作面供电系统设计

作者:天道酬勤97669 | 发布时间:2022-05-03 13:12:48 收藏本文 下载本文

煤矿XV5305综采工作面供电系统设计

机电副总:

审 核:

计 算:

王台铺煤矿机电技术科

二0一五年九月

王台铺煤矿XV5305综采工作面供电系统设计

一、XV5305综采工作面概况与设备选型配置

XV5305综采工作面位于15#煤层二水平五盘区,本工作面倾斜长度180.1m(帮—帮),走向长度470.5m(帮—停),XV53051巷走向长度532.6m,XV53053巷走向长度546.6m,煤层厚度2.05m—2.80m,均厚2.64m,回采过程中采高控制在2.20m~2.80m,平均采高2.64m,工作面煤层倾角0°-5°,平均倾角2°,采煤方式为综合机械化采煤,设备选型配置情况如设备选型配置情况如下:

表一

序号

设备名称

规格型号

功率(KW)

额定电压(V)

电机数量(台)

备注

采煤机

MG250/600-WD1

2×250KW

1140

截割电机

2×40KW

380

牵引电机(直流)

18.5KW

1140

调高油泵电机

刮板输送机

SGZ-764/400

2×200(100)

1140

高(低)速

转载机

SZZ-764/160

160 KW

1140

破碎机

PCM1000/110/1140

110KW

1140

移动变电站

KBSGZY-500/660

500KVA

6000/693

移动变电站

KBSGZY-1000/1140

1000KVA

6000/1200

移动变电站

KBSGZY-315/660

315KVA

6000/693

乳化液泵站

WRB-200/31.5/660

125KW

660

一台工作,一台备用

喷雾泵

PBZ-75/12

18.5KW

660

绞车

JD-11.4

11.4KW

1140

带式输送机

DSP-1080/1000-160

160 KW

660

涨紧绞车

JZB-4

7.5 KW

660

卷带绞车

4KW

660

地沟溜

SZZ-764/160

160 KW

660

水泵

37KW

1140

二、供电系统的选择确定

综采供电电源来自XV号煤五盘区变电所,由五盘区变电所高压17#开关接在XV5103巷一台KBSGZY-1000/1140移变,然后在连接至XV5103巷KBSGZY-500/660移变,在连接在XV5103巷KBSGZY-315/660移变上。

电缆敷设巷道路线为:

高压路线:XV号煤五盘区变电所→XV5103巷→XV5305综采工作面移变泵站硐室.低压路线:1140V级:XV5305综采工作面移变泵站硐室→XV5103巷→XV53043巷→XV53051巷,移动变电站及泵站放置XV53043巷以北40m附近,设备控制开关放置距工作面50m的开关架处,采用电压等级为1140V;660V级:分两条线路,其中皮带巷即XV53051巷沿XV53051巷→各设备,另一条即回风巷即XV53053巷沿XV5305综采工作面移变泵站硐室→XV5103巷→XV53053巷口馈电开关→→XV53053巷各绞车开关,采用电压等级为660KV。

三、负荷统计及移动变电站选择

1、根据工作面设备选型配置、电压等级列出用电设备负荷统计表如下:

序号

设备名称

规格型号

功率(KW)

额定电压(V)

电机数量(台)

备注

采煤机

MG250/600-WD1

2×250KW

1140

截割电机

2×40KW

380

牵引电机(直流)

18.5KW

1140

调高油泵电机

刮板输送机

SGZ-764/400

2×200(100)

1140

高(低)速

转载机

SZZ-764/160

160 KW

1140

破碎机

PCM1000/110/1140

110KW

1140

移动变电站

KBSGZY-500/660

500KVA

6000/693

移动变电站

KBSGZY-1000/1140

1000KVA

6000/1200

移动变电站

KBSGZY-500/660

500KVA

6000/693

乳化液泵站

WRB-200/31.5/660

125KW

660

一台工作,一台备用

喷雾泵

PBZ-75/12

18.5KW

660

绞车

JD-11.4

11.4KW

660

带式输送机

DSP-1080/1000-160

160 KW

660

涨紧绞车

JZB-4

4 KW

660

卷带绞车

4KW

660

地沟溜

SZZ-764/160

160 KW

660

水泵

37KW

1140

2、变压器的选择:

根据XV5305综采工作面设备布置图可知,选择三台移动变电站,其容量分别决定如下:

2.1、1#移动变电站向一台采煤机组、一台刮板输送机、一台转载机、一台破碎机、八部绞车供电,电压为1140V。

K1x=0.4+0.6(P1max/ΣP1e)=0.4+0.6(250/1435)=0.504 cosφ=0.8

S1b=ΣP1eK1x/cosφ=1435×0.504/0.8=904.5KVA

故1#移动变电站选用KBSGZY-1000/6/1.14变压器

S1e=1000KVA>S1b=924.6KVA 满足工作需要

2.2、2#移动变电站向一台乳化液泵,一台喷雾泵供电,供电电压为660V。

K2x=0.4+0.6(P2max/ΣP2e)=0.4+0.6(125/143.5)=0.822 cosφ=0.8

S3b=ΣP2eK2x/cosφ=143.5×0.822/0.8=147.4KVA

故3#移动变电站选用KBSGZY-500/6/0.66变压器

S3e=500KVA>S2b=357.4KVA 满足工作需要

2.3、3#移动变电站向一台带式输送机、一部地沟溜、一台涨紧绞车、一台卷带电机、供电电压为660V。

K3x=0.4+0.6(P2max/ΣP2e)=0.4+0.6(160/331.5)=0.689 cosφ=0.8

S3b=ΣP2eK2x/cosφ=331.5×0.689/0.8=285.5KVA

故3#移动变电站选用KBSGZY-315/6/0.66变压器

S3e=315KVA>S2b=357.4KVA 满足工作需要

四、电气设备的选型

低压开关的选择:由表一可知,各设备配置额定电压为1140V和660V电压等级两种等级,故本次设计均按各设备额定电压选型,低压采用1140V和660V电压等级。

根据上述选型原则,列表说明设备的控制开关选型配置情况如下:

用电设备

选 用 开 关

型 号

额定电压(V)

额定电流(A)

备 注

采煤机

QJZ4-1350/1140-6

1140

400

刮板输送机

QJZ4-1350/1140-6

1140

400

转载机

QJZ4-1350/1140-6

1140

400

破碎机

QJZ4-1350/1140-6

1140

400

带式输送机

BQD23-315

660

315

涨紧绞车

BQD10-80ZD

660

卷带电机

BQD10-80ZD

660

乳化液泵

BQD23-315

660

315

乳化液泵(备用)

BQD23-315

660

315

喷雾泵

BQD10-80ZD

660

地沟溜

BQD23-315

660

315

水泵

BQD10-80ZD

1140

五、高压电缆选择与校验

按设计规定初选电缆规格、型号和长度1、1000KVA移动变电站高压电缆的选择

1.1、向一台1000 KVA移动变电站供电的6KV高压电缆选用MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用6KV铜芯橡套双屏蔽电缆,截面50mm2,从XV号煤五盘区变电所到1000 KVA移动变电站L=1200m。

1.2、按长时允许电流选择校验电缆截面

MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆其长时允许电流为Iy=173A,取η=0.9,cosφ=0.8。

Ifh=∑Pe×KX×103/UecosΦN=1435×0.504×103/×6000×0.8×0.9=96.6 A

KX=0.4+0.6PMAX/∑Pe=0.4+0.6×(250/1435)=0.504

Iy=173A>Ifh=96.6A

1.3、按经济电流密度校验高压电缆截面

查表经济电流密度Ij=3.46A/mm2 Aj= Ifh /Ij=96.6/2.5=38.64mm2<50mm2

因此所选高压电缆满足要求。

1.4、热稳定校验电缆截面

短路参数按XV号煤五盘区变电所出口短路容量50 KV·A计算,则其最大三相稳态短路电流为 I∞(3)=Sd/U=50×106/×6000=4811A

按下式求XV号煤五盘区变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面,即

Amin= I∞(3)/C=4811×/93.4=25.7mm2

tj---短路电流的假象时间,取tj=0.25s

C---电缆的热稳定系数,铜芯橡套电缆C=93.4

所需最小截面Amin=25.7 mm2 因此所选高压电缆满足热稳定要求。

1.5、按电压损失校验电缆截面

MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用6KV铜芯橡套双屏蔽电缆,查表得R65=0.429Ω/Km,X=0.063Ω/Km;取负荷的功率因数cosΦ=0.7,tanΦ=1.02。

△U%=(PL/10UN2)×(R65+X tanΦ)%=(1268.5×0.4/10×62)×(0.429+0.063×1.02)%=0.695%<5%

MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型高压电缆能够满足供电要求。

六、移动变电站负荷侧电缆选择与计算1、1140V电缆选择与计算

移变馈出两根主干线,给采煤机、破碎机、转载机、工作面溜及工作面水泵供电,因为是并列运行所以:I1=Pe/UcosΦ=1344/×1.14×0.85×2=693.5A

选用MYP3×95+1×25mm2 电缆600米

Iy=400×2=800A>693.5A 因此选用95 mm2 电缆满足要求2、1140V开关支线电缆的选择:

2.1、转载机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×1.14×0.85=95.4A

故选用一根95mm2电缆,L=600米

Iy=400A>95.4A 因此选用95mm2 电缆满足要求

2.2、破碎机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=110/×1.14×0.85=79.3A

故选用一根95mm2电缆,L=600米

Iy=400A>85A 因此选用35mm2 电缆满足要求

2.3、刮板输送机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

故选用一根95mm2缆,L=600米

Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

2.4、采煤机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=600/×1.14×0.85=357.5A

故选用一根95mm2电缆,L=600米

Iy=400A>357.5A 因此选用95 mm2 电缆满足要求3、1140V磁力启动器负荷线的选择:

3.1、转载机:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×1.2×0.85=90.5A

故选用一根35mm2电缆,L=50米。

Iy=400A>90.5A 因此选用35mm2 电缆满足要求

3.2、破碎机:

Ig=Pe/UcosΦ=110/×1.2×0.85=62A

故选用一根35mm2电缆,L=50米。

Iy=400A>62A 因此选用35mm2 电缆满足要求

3.3、刮板输送机回路:

前电机:Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

故选用一根35 mm2电缆,L=50米

Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

后电机:Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

故选用一根35mm2电缆,L=230米

Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

3.4、采煤机回路:

截割电机(左右):Ig=Pe/UcosΦ=250/×1.14×0.85=149A

故选用两根95mm2电缆,L=230米,两根95 mm2电缆,L=10米

Iy=400A>149A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

牵引电机(左右):Ig=Pe/UcosΦ=40/×1.14×0.85=23.8A

故选用两根95mm2电缆,L=230米,两根35 mm2电缆,L=10米

Iy=400A>2.38A 因此选用95 mm2、35 mm2电缆满足要求

油泵电机:Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×1.14×0.85=11A

故选用一根95mm2电缆,L=630米,一根35 mm2电缆,L=10米

Iy=400A>11A 因此选用95mm2、35mm2电缆满足要求4、660V开关支线电缆的选择:

4.1、乳化泵回路:

Ig=Pe/UcosΦ=125/×0.66×0.85=128.6A

故选用一根70mm2电缆,L=10米

Iy=315A>128.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

4.2、喷雾泵回路:

Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×0.66×0.85=19A

故选用一根70mm2电缆,L=13米,一根16mm2电缆,L=1米

Iy=80A>19A 因此选用70mm2和16mm2电缆满足要求

4.3、地沟溜回路:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

故选用一根70mm2电缆,L=110米

Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

4.4、带式输送机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

故选用一根70mm2电缆,L=100米

Iy=315A>438.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

4.5、卷带电机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

故选用一根70 mm2电缆,L=100米,一根16mm2电缆,L=1米

Iy=80A>4.1A 因此选用70mm2和16mm2电缆满足要求

4.6、涨紧绞车回路:

Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

故选用一根70mm2电缆,L=100米,一根16mm2电缆,L=2米

Iy=315A>4.1A 因此选用70mm2 和16mm2电缆满足要求

4.7、XV53053巷馈电开关回路:

Ig=Pe/UcosΦ=45.6/×0.66×0.85=46.8A

故选用一根70mm2电缆,L=100米

Iy=315A>46.8A 因此选用70mm2电缆满足要求

4.8、XV53053巷1#绞车回路:

Ig=Pe/UcosΦ=11.4/×0.66×0.85=11.7A

故选用一根35mm2电缆,L=200米

Iy=80A>11.7A 因此选用35mm2 电缆满足要求

2#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=200米

3#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=400米

4#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=100米5、660V磁力启动器负荷线的选择:

5.1、乳化泵回路:

Ig=Pe/UcosΦ=125/×0.66×0.85=128.6A

故选用一根70mm2电缆,L=10米

Iy=315A>128.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

5.2、喷雾泵回路:

Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×0.66×0.85=19A

故选用一根16mm2电缆,L=10米

Iy=80A>19A 因此选用70mm2和16mm2 电缆满足要求

5.3、地沟溜回路:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

故选用一根70mm2电缆,L=10米

Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

5.4、带式输送机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

故选用一根70mm2电缆,L=50米

Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2 电缆满足要求

5.5、卷带电机回路:

Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

故选用一根16mm2电缆,L=30米

Iy=80A>4.1A 因此选用 16mm2电缆满足要求

5.6、涨紧绞车回路:

Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

故选用一根一根16mm2电缆,L=30米

Iy=315A>4.1A 因此选用16mm2电缆满足要求

5.7、XV53052巷1#绞车回路:

Ig=Pe/UcosΦ=11.4/×0.66×0.85=11.7A

故选用一根35mm2电缆,L=220米

Iy=80A>11.7A 因此选用35mm2 电缆满足要求

2#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=200米

3#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L200米

4#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=100米6、1140V移动变电站负荷侧电缆选择与计算

6.1、按长时允许负荷电流与机械强度初选电缆截面

6.1.1、采煤机电缆的选择

已知Ie=400A,因此选用两根MCPT3X95+1X25+4X6电缆,长度230m

Ie=400A>Iy=149*2+11+2+2.38*2A=324.76A 满足要求

且机械强度大于最小截面50mm2

采煤机支线电缆选用MCPT3X95+1X25+4X6和MCPT3X35+1X16+4X6专用电缆.Ie=400A>149*2=298A 满足要求 MCPT3X95+1X25+4X6 L=10m

Ie=400A>11*2=22A 满足要求 MCPT3X35+1X16+4X6 L=10m

6.1.2、刮板输送机电缆的选择

刮板输送机支线电缆的选用其单电机长时负荷电流为88.77A选用MYP3X35+1X16型金属橡套电缆两根分别供机头、机尾电机。

Iy=173A>88.77A,满足要求。L头=50m,L尾=230m

且机械强度大于最小截面35mm2 满足要求

6.1.3、带式输送机、乳化液泵电缆的选择

(一)、带式输送机电缆的选择

带式输送机长时负荷电流I1=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=165 A

选用一根MY3X70+1X25型采煤机用金属橡套电缆共用供电

Iy=315A>165 A 满足要求 L=120m

且机械强度大于最小截面35mm2 满足要求

6.2、乳化液泵电缆的选择

乳化液泵选用2台,一台备用,单台功率为125KW,电压1140V其长时允许工作电流52A,干线选用MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5电缆,Iy=173A>Ie=52A;负荷线选用MY3X70+1X25电缆,Iy=128.6A>Ie=52A

且机械强度满足最小截面16mm2,满足供电要求。

6.2.1、按允许电压损失校验或复选电缆截面

6.2.1.1、允许电压损失

根据有关技术资料规定变压器低压侧到电机端子的电压损失,不能大于其允许值为合格∑△U≤△Uy。

Ue(V)

U2n(V)

△Uy(V)

660

690

1140

1200

117

6.2.1.2、1#移变及线路系统电压损失计算

采区低压电网的最大电压损失一般由三部分组成,即电源变压器至最远电动机端子之间总的电压损失为:

∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

①1#变压器的电压损失

ΔUb=ΔUP%×Ue

ΔUP%=β(URcosφ+UKsinφ)

UR=(ΔP/10Se)%

β—变压器的负荷系数,β=Sb/Se=(1268.5×0.518/0.85)/1250=0.618

UR—变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数

UK—变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数

ΔP—变压器的短路损耗W

由KBSGZY-1000/6移变技术参数表得知

UK=3.7%, ΔP=6500W

∴UR=(ΔP/10Se)%=6500/(10×1250)%=0.52%

ΔUx%=Error: Reference source not found UK2-UR2 %=Error: Reference source not found 3.72-0.522%=3.66%

ΔUP%=β(URcosφ+UXsinφ)%=0.618×(0.52×0.85+3.66×0.527)%=1.465%

ΔUb=ΔUP%×Ue=1.465%×1140=16.7V

②支线电压损失

△Uz=

Zb:变压器内部阻抗 ZL:电缆阻抗

ZQ:采煤机电动机阻抗 ZB:乳化泵电动机阻抗

6.3.1、启动回路元件阻抗

采煤机电动机双电机同时启动时,cosΦQ=0.4,额定启动电流为INQ=2×5.8×87=1009.2A

启动时每相阻抗为ZQ=UN/ INQ =1140/1747.6=1.888Ω

启动时每相电阻为RQ=ZQ cosΦQ =0.755Ω

启动时每相电抗为XQ=ZQ sinΦQ =1.888×0.9165=1.7304Ω

6.3.2、1.14KV电缆阻抗为支线电缆rb=0.230Ω/Km,Xb=0.076Ω/Km

RL=0.230×0.3=0.069Ω XL=0.076×0.3=0.023Ω

采煤机电动机回路每相阻抗

电阻 RST=RQ+ RL + Rg =0.755+0.0552+0.015=0.825Ω

电抗 XST=XQ+XL =1.7304+0.0182+0.0039=1.7525Ω

阻抗 ZST==1.936Ω

电导、电纳:

g ST= RST/ ZST2=0.220S b ST= XST/ ZST2=0.467S

乳化泵电动机正常运行等值阻抗,cosφN=0.85

阻抗ZB=UN/IN=3300/×53=35.948Ω

电阻RB= ZBcosφN=30.556Ω

电抗XB= ZBsinφN=18.937Ω

电导、电纳:

g B= RB/ ZB2=0.024S b B= XB/ ZB2=0.015S

采煤机启动时,变压器负载总阻抗

电导= g ST + g B =0.220+0.024=0.244 S

电纳= b ST + b B=0.467+0.015=0.482 S

导纳Y==0.531 S

阻抗Z=1/Y=1.883Ω

电阻R=()Z2=0.865Ω

电抗X=()Z2=1.709Ω

移动变电站XT=0.3289Ω RT=0.04127Ω

启动回路总阻抗

=R+ RT =0.906Ω =X+XT=2.0379Ω

==2.230Ω

采煤机启动时的实际启动电流为:

IQ= U2N /=337.1A

采煤机启动时的端电压为:

UQ=IQ ZQ=×337.09×1.888=1102.3V>0.75UN=855V,所选电缆满足采煤机启动时的要求。7、2#移变及线路系统电压损失计算

ΔU=ΔUb+ΔUg+ΔUz

①变压器的电压损失

ΔUb=ΔUP%×Ue

ΔUP%=β(URcosφ+UKsinφ)

UR=(ΔP/10Se)%

β—变压器的负荷系数,β=Sb/Se=(547.1×0.61/0.85)/500=0.785

UR—变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数

UK—变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数

ΔP—变压器的短路损耗W

由KBSGZY-500/6移变技术参数表得知

UK=3.7%, ΔP=3100W

∴UR=(ΔP/10Se)%=3100/(10×500)%=0.62%

ΔUx%=Error: Reference source not foundUK2-UR2 %=Error: Reference source not found3.72-0.622%=3.58%

ΔUP%=β(URcosφ+UXsinφ)%=0.785×(0.62×0.85+3.58×0.527)%=1.89%

ΔUb=ΔUP%×Ue=1.89%×660=12.7V

②支线电压损失

△Uz=

ZT:变压器内部阻抗 ZL1: 刮板输送机机头电缆阻抗

ZL2: 刮板输送机机尾电缆阻抗 ZQ1:刮板输送机机头电动机启动阻抗

ZQ2: 刮板输送机机尾电动机启动阻抗

7.2、刮板输送机电动机启动阻抗。单台电动机启动电流IN,Q=6IN,启动功率因数cosφQ=0.5。

启动阻抗ZQ1= ZQ2=UN/IN,Q=1140/×6×58=5.745Ω

启动电阻RQ1=RQ2= ZQ1cosφQ=5.745×0.5=2.87Ω

启动电抗X Q1=XQ2= ZQ1sinφQ=5.745×0.866=4.98Ω

7.3、刮板输送机机头电动机支路阻抗

给刮板输送机供电的支线电缆阻抗支线电缆rb=0.448Ω/Km,Xb=0.081Ω/Km

机头电动机支线回路总电阻、电抗:

机头电缆

RL1=rg+ rbL1=0.015+ 0.448×0.17=0.091Ω

XL1=xg+ XbL1=0.0039+ 0.081×0.17=0.0179Ω

支路阻抗

RQ1ˊ= RQ1+ RL1=2.87+0.091=2.9Ω X Q1ˊ= XQ1+ XL1=4.98+0.0179=4.99Ω

ZQ1ˊ==5.80Ω

支路的电导、电纳:

g Q1ˊ= RQ1ˊ/ ZQ12ˊ=0.088S b Q1ˊ= XQ1ˊ/ ZQ12ˊ=0.149S

7.4、刮板输送机机尾电动机支路阻抗给刮板输送机供电的支线电缆阻抗

支线电缆rb=0.448Ω/Km,Xb=0.081Ω/Km

机尾电动机支线回路总电阻、电抗:

机尾电缆

RL2=rbL2=0.448×0.3=0.134Ω XL2=XbL2=0.081×0.3=0.024Ω

支路阻抗

RQ2ˊ= RQ2+ RL2=2.87+0.134=3.004Ω X Q2ˊ= XQ2+ XL2=4.98+0.024=5.004Ω

ZQ2ˊ==5.836Ω

支路的电导、电纳:

g Q2ˊ= RQ2ˊ/ ZQ22ˊ=0.088S b Q2ˊ= XQ2ˊ/ ZQ22ˊ=0.147S

7.5、刮板输送机2台电动机同时启动,变压器的负载阻抗。

电导= g Q1ˊ+ g Q2ˊ=0.176S 电纳= bQ1ˊ+ bQ2ˊ=0.296S

导纳Y==0.344S 阻抗Z=1/Y=2.907Ω

电阻R=()Z2=1.487Ω 电抗X=()Z2=2.501Ω

7.6、1#移动变电站变压器阻抗

移动变电站XT=0.3289Ω RT=0.04127Ω

7.7、刮板输送机电动机启动时变压器输出回路阻抗:

=R+ RT =1.528Ω =X+XT=2.831Ω

==3.22Ω

7.8、刮板输送机机电动机启动时变压器输出电流与电压

I=U2N/=1140/×3.22=204.4A

U= I Z=204.4×2.907=594 V

7.9、刮板输送机电动机实际启动电流和启动电压

IQ=U/ZQ2ˊ=594/5.865=101.3A

UQ=IQ ZQ1=×101.3×5.745=1008>0.75UN=855V,所选电缆满足运输机启动时的要求。

因乳化泵与移变距离较近,故可忽略计算

由计算可知最远点最大负荷端子上的电压损失满足要求,其它电机功率较小,供电距离较近,所以起动时压降相对较小,无须再一一校验。

七、短路电流计算

详见《XV5305综采工作面低压电网保护整定计算说明书》

八、热稳定和开关分断能力校验

1、低压电缆热稳定校验

1140V移变低压1.14kv馈出线上的最大短路容量经过计算为5MVA,其最大三相稳态短路电流为:

按下式求得变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面为:

Amin=I(3)tjC=2532×0.5/93.4=13.6mm2

所选低压电缆均大于13.6mm2,符合热稳定要求。

2、高低压开关分断能力校验

编号

开关型号

分断能力

分断最大电流

校验结论

BGP9L-6-200A

Imax=31.5KA

Imin=12.5KA

2.987KA

合格

九、过电流保护装置的整定计算与校验

1、高压配电装置过流保护整定

1.1、1#移动变电站高压配电装置中选用BGP9L-6-200A则过电流保护的整定如下:

1.1.1、工作面的高压最大负荷电流为

Ibe=Sbe3Ue=1473.5/0.85/1.732×6=166.8A

所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流Ie=200A Ie=200A>Ibe=166.8A

1.1.2、过载保护的整定动作电流为

Ibe

1.1.3、过流保护的整定

n≥(IQe+kx∑Ie)/KbIge n ≥(6×67+0.65×96)/1.74×200

n ≥1.33 n取互感器二次额定电流(5A)的2倍

1.1.4、灵敏系数校验

按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,其灵敏系数为:

K=Id(2)/nIe=4386/1.732×2×200=3.47>1.5 合格

1.2、2#移动变电站高压配电装置中BGP9L-6-200A选用则过电流保护的整定如下:

1.2.1、工作面的高压最大负荷电流为

Ibe=Sbe3Ue=475/0.85/1.732×6=53.8A

所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流Ie=200A Ie=200A>Ibe=53.8A

1.2.2、过载保护的整定动作电流为

Ibe

1.2.3、过流保护的整定

n≥(IQe+kx∑Ie)/KbIge

n ≥(6×93+0.83×53.8)/1.74×200 n ≥1.77 n取2倍

1.2.4、灵敏系数校验

按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,其灵敏系数为:

K=Id(2)/nIe=6498/1.732×2×200=9.38>1.5 合格

2、移变低压侧保护整定

详见《XV5305综采工作面低压电网保护短路电流计算说明书》

十、低压隔爆型配电开关中过电流保护装置的整定表

开关编号

开关型号

开关额定电流(A)

最大负荷电流(A)

IzIQe+KxIeIQe

最小短路电流

Id(2)(A)

过流保护整定电流(A)

过载保护整定电流

(A)

灵敏系数校验

BKD20-200/1140(660V)-ZA

200

3968

275

66.1

注:以上电缆长度是从设计图上量取,如与实际不符,以巷道实际长度为准。

本设计参照《综采技术手册》。

综采工作面规程

综采工作面岗位职责

综采工作面岗位职责划分

综采工作面各 岗位职责

煤矿综采工作面各岗位职责

本文标题: 综采工作面供电系统设计
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