华润天能徐州煤电有限公司龙固煤矿
21304工作面
供电系统
设计说明书
机电科技术组
2010-2-9
设计：审核：科长：分管矿长：总工程师：
21304面供电系统设计及验算
21304面倾斜长度为90米，面长640米，采用长壁后退式采煤法。其工作面高压供电电源引自-520变电所3#高防开关，低压供电电源引自-520变电所，变配电设备布置在通风良好、顶板稳定、无淋水、进出线方便、设备便于运输的辅助巷中。
本设计按《煤炭工业设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》和《煤矿安全规程》等要求进行。
1、21304工作面供电设计
1.1设备选用
1.1.1工作面选用
1.1.2工作面运输巷选用
1.1.3工作面设备布置（见附图）
1.2电压等级
工作面移动变电站的电源电压为6KV，来自东三采区-520变电所。根据用电设备的容量与布置，工作面低压采用660V和1140V两种电压等级供电，照明信号电压采用127V。
1.3 负荷统计及变压器、移动变电站选择
1.3.1 采煤机，工作面刮板机供电变压器选择为：
Sb=
φ
Cos Kr
P N
∑=7
.064
.0540?=489.8KVA
根据煤矿电工手册表10-3-1：式中需用系数Kr=0.286+0.714540
264
=0.64
CosФ=0.7
21304工作面选用一台KBSGZY-630/1140型移变，其额定容量为630KVA ，满足要求。
1.3.2 运输设备变压器选择
1.3.
2.1 Sb 1
=Pj Cos Kr Pe φ∑=7
.06.0512?=439VA
根据煤矿电工手册表10-3-1：式中需用系数Kr 取0.6 Cos Ф=0.7
∑Pe=∑Pe1+∑Pe 其它= 269+242=512W
-520变电所选用一台KBSGZY-500/6型移变，其额定容量为500KVA ，满足要求。
1.4 供电设备的选型与供电系统的拟定
根据供电设备的选型原则及所选设备的电动机型号规格初步设计如图所示(见附图)的高档普采工作面的供电系统。 1.5 高压电缆截面校验
按设计规范向移变供电高压电缆初选CPQ6000-3×35型的矿用6KV 铜芯屏蔽橡套电缆,其主芯线截面为Ae=35mm 2,电缆长度为750m 。 1.5.1按持续允许电流校验截面
Ia=
Pj
UeCos Kr Pe φ3103
?∑=7
.060003106.05403
????=44.5A 1.5.2 按经济电流密度校验电缆截面： A J =J N I N 1=25.44=22.25㎜2﹤Ae=35㎜2 ,满足要求。 1.5.3 按电缆短路时的热稳定校验电缆截面 按电缆首端（即馈出变电所母线）在系统最大运行方式时发生三相短路，应满足热稳定要求。 假定井下采变高防开关电缆首端最大短路容量被限制在50MVA ，其最大三相稳态短路电流为： I k （3）=u S d 3=6000 310 506??=4811.4A 铜芯电缆，查表10-3-3，热稳定系数 C=93.4 井下高压开关整定时间均为瞬动，故t f =0.25s 则： A min = () C t I f k 3)3(= 4 .9325 .04.4811?=25.8㎜2＜Ae=35㎜2 故满足热稳定要求。 1.6 按长时负荷电流与机械强度要求初选低压电缆截面 1.6.1 采煤机电缆 I=φ Cos U P N N 3=85.0114031000 320???=190.7A 查表12-2-29,选用70mm 21140V 的橡套电缆满足要求。 1.6.2 工作面刮板机电缆 I 1=φ Cos U P N N 3= 88 .0114031000 110???=63.3A I=I 1×2=63.3×2=126.6A 查表12-2-29,选用50mm 21140V 的橡套电缆满足要求。 1.6.3溜子道运输设备干线 I 1=φ Cos U P K N N r 3∑=70.066031000 9.1286.0????=96.67A 其中 ΣP N =60+55+11.4+2.5=128.9KW 查表12-2-29,选用50mm 2的矿用橡套电缆满足供电要求。 1.6.4 材料道运输设备干线 I 2=φ Cos U P K N N r 3∑=70.066031000 5.1815.0????=113.4A 其中 ΣP N =40+40+25+37++37+2.5=181.5KW 查表12-2-29,选用50mm 2的矿用橡套电缆满足供电要求。 其余电缆选型见供电系统图. 1.7 按允许电压损失校验低压电缆截面 1.7.1向煤机供电移变低压配电系统 1.7.1.1 按正常运行时校验电压损失 1.7.1.1.1 正常运行时变压器内部电压损失 △U b %=be b S S （UrCosφb +UxSinφb ）=6308 .489（0.62×0.7+3.95×0.71）=2.5% △U b =△U b %×1002N U =2.5×100 1190 =30V 1.7.1.1.2 煤机负荷支线电缆上的允许电压损失： △U YL2=△U Y -△U b =164-30=134V 1.7.1.1.3 煤机电缆电压损失（查表10-5-13得R L1=0.315，X L1=O.078） 取Cosφ=0.85 △Um=√3I（RCosφ+XSinφ）=√3×190.7×0.172=51.6V ＜134V 其中R L1=0.315×0.5=0.158Ω X L1=0.078×0.5=0.039Ω 故煤机电缆A=70mm 2,满足正常运行要求。 1.7.1.1.4 工作面刮板机干线电缆损失 取Cosφ=0.85 △Ug 1=√3I（RCosφ+XSinφ）=√3×126.6×0.189=41V 其中R L2=0.448×0.43=0.2Ω(查表10-5-13) X L2=0.081×0.43=0.035Ω 故刮板机干线电缆A=50mm 2,满足要求。 1.7.1.1.5 工作面刮板机电缆支线电缆损失 取Cosφ=0.85 △Ug 2=√3I（RCosφ+XSinφ）=√3×63.3×0.055=5.9V 其中R L3=0.616×0.1=0.06Ω(查表10-5-13) X L3=0.084×0.1=0.008Ω 故刮板机支线电缆A=35mm 2,满足要求。 1.7.1.1.6 工作面刮板机电缆电压损失 △Ug=△U b +△Ug 1+△Ug 2=30+41+5.9=76.9V ＜164V 故所选电缆满足要求。 1.7.1.2. 按采煤机电机的最小起动电压校验电压损失 ---满足电动机的最小起动转矩 1.7.1.2.1 查MG132/320型采煤机配套说明书得：起动转矩与额定转矩之比α=2.5；额定起动电流Ist.N = 858A ；起动功率因数Cosφst=0.86 查煤矿供电，由表5-11得 K=1.2 采煤机电动机的最小起动电压得： Ust.min= U N / K α=1140×5.2/2.1=790V ---按满足起动器吸力线圈有足够的吸持续电压效验 采煤机在最小起动电压下的起动电流得： Ist.min = Ist.N Un Ust min .= 858× 1140 790 =594.6A 采煤机干路电缆的起动电压损失由式（5-24）得： △Ubl.st= 3 Ist.min 11 rAb Lb Cosφst=3×594.6×70 3.44500 ×0.86=143V 起动器安装处的电压由式（5-20）得： Ust.min+△Ubl.st=790+143=933V ≥0.7U N =0.7×1140=798V
相关主题
文本预览