5207综采工作面供电设计.docx

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1、陕西神木神源煤炭矿业有限公司5207综采工作面供电设计设 计：刘建伟审 核：石少刚日 期：2020年5月1日世 二企*竺虫(R+xxta%)10t/2e=*曾 Eg 096X1.02) =0. 57% 盘区变电所至移动变电站MYPTJ-8. 7/10 3*95型矿用高压电缆电压损失二生冬生冬R+xxta%)10(/2e二知耕5。皿】。2) =0. 48% 地面变电所至综采移动变电站高压电缆总损失为: Ue%=0. 57%+0. 48%=1. 05%-般情况下电压损失百分数正常情况下不得超过7%,故障状态下不超过10%。综合以上计算，选择型号为MYPTJ、截面为95mm的高压电缆符合要求。2 2

2、500KVA移变至设备列车QJZ33-1500/3300-8组合开关采煤机供电电缆的选择与校验按长时负荷电流选择 采面煤机长时计算负荷Ifh二厂 f 10， 后* UeCOScppjripj二 1280/(1. 732*3. 3*0. 85*0. 95) =277.36A 式中：Kx=lPd最大一台电动机功率，KWcos(I)pjcos(I)pj负荷组平均功率因数，查表取0.85。npj采面设备平均效率，取0.95则高压供电电缆长时负荷电流为277. 36A查表得，MCPT-3*95+1*50+6*4型电缆的长时负荷电流为370A, Iy=370Ifh=277. 36A,故暂 选该型电缆。(1

3、) 按经济电流密度选择电缆截面Aj=Ifh/Ij=277. 36/2. 25=123. 27mm2式中：Ifh采面长时负荷电流AAj一一经济电流所需电缆截面mm2Ij经济电流密度，查表得 2. 25A/mm2因 Aj= 123.27 mm295mm 2考虑长期运行经济性，初选MCPT3*95+1*50+6*4型高压橡套软电缆作为移动变压器至 采面组合开关采煤机供电电缆。(2) 按热稳定选择电缆截面设中央变电所10KV母线端最大短路容量Sd为100MVA,其最大三相稳态短路电流为：K =S/ V 3Uav=100/l. 732*3. 3=17. 5KA忽略电缆电抗，则按下式计算2#移动变电站至组

4、合开关电缆截面：Amin= M J/C=17. 5*1000* 0. 25/93. 4=93. 68 mm2因95mm293. 68 mm2,故满足要求.式中Ami一电缆满足热稳定要求的最小截面，mm2tj一短路电流假想时间，即热等效时间，取0. 25SC一电缆的热稳定系数，铜芯电缆取93. 4o(3) 、按允许电压损失校验电缆截面计算高压电缆损失百分数 u%为：Ug% = P*Lg* (R + X* tan。)/(ICWe)=1280*0. 6* (0. 247+0. 075*0. 593) / (10*3. 3 2)=2. 05%05% 2500KVA移变至综采面设备列车QJZ33-150

5、0/3300-8组合开关供刮板机高压电缆的选 择与校验(1) 按长时负荷电流选择刮板机长时计算负荷TP1 KrEPg* 1()3Ifh=4UeCOS(ppjripj=800/(1.732*3. 3*0. 85*0.95)=173. 5A式中：Kx二1Pd最大一台电动机功率，KWcosIfh=173. 5A,故暂 选该型电缆。(2) 按经济电流密度选择电缆截面Aj=Ifh/Ij=173. 5/2. 25=77. 1mm2式中：Ifh采面长时负荷电流AAj经济电流所需电缆截面nun2Ij经济电流密度，查表得 2. 25A/mm2因 Aj=77. 1 mm293. 68 mm2,故满足要求.式中Am

6、i一电缆满足热稳定要求的最小截面，mm2tj一短路电流假想时间，即热等效时间，取0. 25SC一电缆的热稳定系数，铜芯电缆取93. 4O、按允许电压损失校验电缆截面计算高压电缆损失百分数 u%为：Ug% = P*Lg* (R + X*tand) ) /(10*U2e)=800*0. 6* (0. 247+0. 075*0. 593) / (10*3. 3 2) =0. 26%0. 26%7%满足电压损失要求。综合以上计算，选择型号为MCPT、截面为95mm的电缆符合要求。四、低压电缆的选择低压电缆的选择原则：按井下低压电缆机械强度要求初选电缆截面；按长时允许负荷电 流复选电缆截面，以保证电缆不

7、过热；按允计电压损失校验电缆截面，以保证电动机正常运 转；按最远最大电动机起动时校验电压损失，以保证电动机能正常起动，同时保证先起动的 关联电动机能继续正常工作；热稳定校验，按运行中可能通过的最大稳态短路电流校验热稳 定性，以保证电缆能承受工作中可能遇到的短路电流；按过电流保护灵敏系数要求校验电缆 截面。()1000KVA移动变电站电缆选择1、按长时负荷电流与机械强度初选低压电缆截面如下表:序号所供负荷(或设备)名 称机械强度要 求最小截面(mm2)长时负 荷电流(A)长时负荷电 流要求最小 截面 (mm2)初选标准 截面mm2电缆长度M校验后选 择截面 mm2备注1馈电开关电源电缆12435

8、70570满足灵敏度要求2皮带软起电源电缆71.516508250满足灵敏度要求3皮带机负荷电缆34.5616516满足灵敏度要求4张紧绞车负荷电缆2.546306满足灵敏度要求5喷雾泵电源电缆471070270满足灵敏度要求6喷雾泵负荷电缆471016516满足灵敏度要求7乳化泵电源电缆197.670701070满足灵敏度要求8乳化泵负荷电缆197.670702070满足灵敏度要求11组合开关电源电缆244. 04959571095满足灵敏度要求12转载机高速负荷电缆197.670708670满足灵敏度要求13转载机低速负荷电缆100.325358635满足灵敏度要求14破碎机负荷电缆100

9、.425709070满足灵敏度要求15防灭火阻化泵负荷电缆1.884165016满足灵敏度要求16绞车电源电缆16.34162016满足灵敏度要求17后绞车负荷电缆4.74161016满足灵敏度要求2、按允许电压损失校验所选电缆截面18前绞车负荷电缆11.64162016满足灵敏度要求(1) T2#移变低压配电系统:B厂，3*95 710米35c90m70=86rnUb |Mg Uz7090m m 3 15KW转哉机南M I6OKW与专裁,机f氐M 160KW破碎机(2)正常运行时电压损失校验。T2移变供电系统中，因转载机距离最远，负荷最大，所以以该处为校验点。 T2变压器电压损失计算:_ S

10、h(Ur X cos + t/x X sinj)t/2e _ 1015 .5 x (0.61 % x 0.7 + 4.54% x 0.714) x 11401000u i、 qz.DV3=斋=%=质%Ux = 77 - Ur2% = 74.52-0.612% = 4.54% 干线电缆电压损失计算: Ug=访 PR。+ X。x tan。)e二浩件仙)二 106V 支线转载机高速电缆电压损失计算: Ug=Lz (R)+ X。X tan)e=315x0.086(0315 + 0.078 x 1.02)1.14=9. 37V 支线转载机低速电缆电压损失计算: Ug二+ X。X tan9)e160x0.

11、253(Q616 + 0.084 x 1.02)1.14=24. 9V支线电缆末端转载机正常运行时的电压总损失AU=AUb+AUg+AUz=42. 5+106+24. 9=173V 正常运行时，综采工作面电动机端电压应不低于额定电压的10%, 即允许电压损失：ZUy=Ezo-O. 9Ue 在 1140V 电网时，ZUy二E2(r0. 9Ue=1200-0. 9*1140二 174V 13V855V综上所述破碎机起动电压满足要求；(二)2500KVA移动变电站电缆选择1、按长时负荷电流与机械强度初选低压电缆截面如下表:序号所供负荷(或设备)名 称机械强度要 求最小截面(mm2)长时负 荷电流(A

12、)长时负荷电 流要求最小 截面 (mm2)初选标准 截面mm2电缆长度M校验后选 择截面 mm2备注12号移变至组合开关277. 65959550095满足灵敏度要求22号移变至组合开关173.5709550095满足灵敏度要求3组合开关至采煤机277. 659595278954组合开关至刮板尾高86.75070289705组合开关至刮板尾低43.32535289356组合开关至刮板头高86.75070131707组合开关至刮板头低43.32535131352、按允许电压损失校验所选电缆截面2.1、2#移变低压配电系统电压损失校验 2#移变低压配电系统部分:1280KW采煤机400KW刮板机尾

13、高200KW刮板机尾低400KW刮板机尾高200KW刮板机尾低1280KW采煤机400KW刮板机尾高200KW刮板机尾低400KW刮板机尾高200KW刮板机尾低UbUgaUz2. 1. 2正常运行时电压损失校验。2号移变供电系统中，校验采煤机点。A、正常运行时变压器内部电压损失为A Ub= B (Ur*cos ,b+Ux*sin 6b)*U2e二0. 832*(0. 432%*0. 7+5. 48%*0. 71)*3300=115.13V式中：8一变压器的负荷系数，B =Ib/Ibe=Sb/Sbe=2080/2500=0. 832lb, Sb变压器的负荷电流，A；负荷容量，VA,可以用计算值。

14、计算值为2080KVA Ibe , Sbe变压器的二次侧额定电流，A；额定容量，VA。Ur变压器在额定负荷下内部电阻上的压降的百分数，Ur二ZkP/lOSbe二10800/10*2500二0. 432P变压器中的短路损耗，W。取10800WoUx变压器在额定负荷下内部电抗上压降的百分数，Ux= V Uk2-Ur2;-V5. 5-0. 432 =5. 48Uk变压器在额定负荷下内部阻抗上的压降的百分数，KBSGZY-1000 型的 Uk 为 5. 5。Coseb, sind)b变压器负荷的功率因数相应的及正弦值，取0.7, 0.71。Ue变压器二次侧的额定电压，取3300V.B、支路电压损失Uz

15、=3*IeLz (Rocos 4)+Xosin 4)=1. 732*292. 74*0. 27(0. 247*0. 8+0. 075*0. 6)=33. 2V式中：le采煤机支路电缆中电流，由上知为292. 74ALz线路支线实际长度，KM,为0. 27KMRo, Xo支线电缆芯线单位长度的电阻和电抗，Q/KM。由表得95电缆分别为0. 247, 0. 075.Cos巾b, sin l)b电动机额定功率因数及相应的正弦值，估计cos6b=0. 8,则sin。b=0. 6C、电缆干线上允许电压损失 Ug*尸(Ro+Xo*tanb)=o.92*i28o*o.7i(0. 247+o. 075*1.

16、02)3.3=81.96V式中：SP干线负荷功率，由上知为1280KWLg线路支线实际长度，KM,为0. 71KMRo, Xo干线电缆芯线单位长度的电阻和电抗，Q/KM由表6-1-8得95电缆分别为0. 247, 0. 075tanb电动机平均功率因数及相应的正切值，取1.02支线电缆末端转载机正常运行时的电压总损失AU=AUb+AUg+AUz=l 15. 13+33. 2+81. 96=230. 29V正常运行时，综采工作面电动机端电压应不低于额定电压的10%,即允许电压损失：ZXUy二E20-0. 9Ue在 3300V 电网时，ZUy二E20-0. 9Ue二3450-0. 9*3300二4

17、80V230. 29V q=6. 95*0. 53=3. 68 Q与刮板机电机串联的电缆阻抗：电缆芯线阻抗：查表6-1-12得35 mm2电缆的Ro=0. 683 Q /KM Xo=0. 084 Q /KM则 Ri= Ro*Llg尾低=0. 683*0. 26=0. 178 QXl= Xo*Llg 尾低=0 084*0. 260. 022 Q则起动支路阻抗为：Rq 尾二Rq+KW. 91+0. 178=6. 088 QXq 尾=Xq+ Xl=3. 68+0. 022=3. 702 QZq 尾二 V Rq M2+ Xq?尾= V 6. 0882+3. 702 =7. 125 Q电导：Gq 尾=R

18、q 尾/ Zq?尾=6. 088/50. 76=0. 12 (s) 电纳：Bq 尾二 Xq 尾/ Zq2尾=3.702/50. 76二0.073 (s)B、刮板机头低电动机起动时每相阻抗刮板电机参数：Ie=45. 7A, cos 4 q=0. 85, sin 6 q=0. 53Zq 头=Ue/l.732*Iqe=3300/l. 732*6*45.7=6. 95 Q起动电阻：Rq 头=Zq 头+cos 4)q=6. 95*0. 85=5. 91 Q起动电抗：Xq 头=Zq 头+sin 6 q=6. 95*0. 53=3. 68 Q与刮板机电机串联的电缆阻抗：电缆芯线阻抗：查表6-1-12得35

19、mm2电缆的Ro=0. 683 Q /KM Xo=0. 084 Q /KM则 R = Ro*Llg 头低=0. 683*0. 12=0. 082 QXL= Xo*Llg 头低=0. 084*0.12=0. 01 Q则起动支路阻抗为：Rq 头=Rq 头+Rl=5. 91+0. 082=5. 992 QXq 头=Xq 头 + Xl=3. 68+0. 01=3. 69 QZq 头二 J Rq 头2+ Xq?头= V 5. 9922+3. 692=7. 037 Q电导：Gq 头二Rq 头/ Zq2 =5. 992/49. 524=0. 121 (s)电纳：Bq 头二 Xq 总/ Zq?头=3. 69/

20、49. 524=0. 075 (s)C、2#节点电阻、电抗及电导、电纳计算G?#节二 Gq 尾+Gq 头=0. 12+0. 1210. 241B2#= Bq 头+Bq 头=0. 073+0. 075=0. 148一、供电系统说明5二、负荷统计与移变容量的确定61、负荷统计72、移变容量的确定7三、高压电缆的选择与校验81、盘区变电所至南辅运移变高压电缆的选择与校验82、2号移变至采面组合开关电缆的选择与校验10四、低压电缆的选择与校验14（一）1#移变电缆选择14（二）2#移变电缆选择25五、短路电流的计算341、高压短路电流的计算342、低压短路电流的计算363、热稳定和分断能力的校验46六

21、、继电保护整定计算471、高压配电装置整定472、移变高低压侧整定483、低压起动器的整定49七、工作面保护接地措施501、接地原则502、安装地点与要求511 1L二广 22二3. 534JG22#tj+B22#t)v0.241 +0.148R2#节二。2#节* Z 2 2#节=0. 241*3. 534 2 3. 01X2#广 B2#节* Z 2 2#rj-0. 148*3. 534 2 二1. 848D、2#干路电阻、电抗及电导、电纳计算Xo=0.075Q/KM电缆芯线阻抗：查表6-1-12得95 mn?电缆的R。=0.247Q/KM则 Ry Ro*L2=0. 247*0. 71=0.

22、176 QXL2= Xo*Llg 头低二0. 075*0. 71 二0. 054 Q则2#支路电阻、电抗及电导、电纳R2#节二 Rl2+ R2#节二0. 176+3. 01-3. 186X2#支二 XL2+ X2#节二0. 054+1. 848=1. 902膈成,22# 节 + X?2# 支=V3.1862 + 1.9022 = 3.71G潴支二 R2#节/ Z 2 2=3. 186/3. 71 2 =0. 232Bg= X2#支/ Z 2 2=1. 902/3. 71 2 =0. 138E、采煤机正常运行电阻、电抗及电导、电纳计算采煤机参数：le二292.7A, cosOq二0.85, si

23、n 6 q二0.53Z采二Ue/1. 732*Ie二3300/1.732*292.7=6.51Q电阻：R 采二ZcosOq二6.51*0.85二5.91Q电抗:X 采二Z 采+sin 4)q=6. 51*0. 53=3. 45 Q与采煤机串联的电缆阻抗：电缆芯线阻抗：查表6-1-12得95 mm2电缆的Ro二0. 247 Q /KMXo=0. 075 Q /KM则 Rl2- Ro札lg头低=0. 247*0. 27=0. 0667 QXl2二 Xo*Llg头低二0. 075*0. 27=0. 0203 Q与干路串联的电缆阻抗：Xo=0. 075Q/KM电缆芯线阻抗：查表6-1-12得95京电缆

24、的r=0.247Q/KM则 &二 Ro*Llg 头低二0. 247*0. 71=0. 176 QXl= Xo*Llg 头低二0. 075*0.71 二0.054 Q则1#支路电阻、电抗及电导、电纳为：RyR 采+也+ Rli=5. 91+0. 0667+0. 176=6. 1527 QX比支二X 采 + XL2+ XL1=3. 45+0. 0203+0. 054=3. 5243 QZi#支二Ri岐4 X21#x= V6. 152 72+3 . 52 432=7 . 091 Q电导：Gi岐二Rb支/ Z，支=6. 1527/50. 277=0. 1224 (s) 电纳：B冲支二 Xi#支/ Z%支二3. 5243/50. 277二0. 07 (s)F、1#、2#支路并联后电阻、电抗及电导、电纳计算G 支总二Gi#支+G2#支二0. 232+0. 1224=0. 3544B 支总二B#支+B2#支二0. 138+