宁夏煤矿综采工作面供电设计计算

综采面供电设计说明一、电源及负荷综采面电源取自井下中央变电所9101高压开关柜，MYPTJ-3×185+1×95/10KV矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆4500米沿胶运大巷到设备列车移变。

综采面用电设备负荷统计表二、工作面配电点与移动式变电站位置向回采工作面供电的移动式变电站安装在进风顺槽设备列车上，距工作面200米左右，通过滑动电缆向各设备供电。

三、供电系统采用单电源移动式变电站供电，配电点到各用电设备采用副射式供电。

四、变压器选型校验㈠校验向采煤机、运输机供电的3300V移动式变电站供电的3300V移动式变电站型号为：KBSGZY-4000/10/3.3（盐城）移变视在容量计算为:对于综采面：COSφPj=0.7需用系数 KX =0.4+0.6∑e PPα Pα为最大电机功率数所以：K X =0.4+0.6×1162210001162≈⨯+0.6 S B =PjeXCOS P Kφ∑=()0.62100011620.7⨯⨯+≈2710 KVA <4000 KVA选用KBSGZY-4000/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量S N.T =4000KVA ；额定电压为10/3.3KV ，满足要求。

㈡ 校验向泵站、转载机、破碎机供电的1140V 移动式变电站泵站、转载机、破碎机供电的1140V 移动式变电站为： KBSGZY- 2500/10/1.14（盐城） 移变视在容量计算为: 对于综采面：COS φPj =0.7需用系数 K X =0.4+0.6∑eP Pα P α为最大电机功率数所以：K X =0.4+0.6×37543153160237543≈⨯+⨯+⨯+⨯0.49 S B =KVA KVA COS P K Pje X 250017517.0250249.0<≈⨯=∑φ选用KBSGZY- 2500/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量S N.T =2500KVA ；额定电压为10/1.2KV ，满足要求。

3301综采工作面供电设计计算一、已知资料：3301工作面所在煤层为Ⅲ—2煤，水平为一水平，盘区为三盘区。

3301工作面走向长度864m，工作面倾向长度208m，倾角0—3°，煤层厚度2.65—3.35m，平均厚度3.04m，容重1.22*103 kg/ m3，采煤方法为走向长壁后退式一次采全高。

1. 设备选用1）工作面设备（1）采煤机，西安煤机有限公司生产的MG650/1620-WD型电牵引采煤机。

总装机功率为1620kW，其中2台截割电动机，每台功率650kW，额定电压3300V，额定电流136A；额定功率因数(cosΦ)：0.85，2台交流牵引电动机，每台功率90kW，额定电压直流380V，额定电流169A，额定功率因数(cosΦ)：0.87，两台截割电动机不同时起动。

（2）工作面刮板输送机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司制造的SGZ1000/1400型输送机，机头及机尾其额定功率为700/350，额定电压(V)：3300伏的双速电动机，其额定电流150/74A。

2）顺槽机电设备（1）破碎机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的PLM3000型破碎机，其额定功率为315kW，额定电压1140V，额定电流192A。

（2）转载机，采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的SZZ1000/315型转载机，其额定功率为315kW，额定电压1140V，额定电流204.75A。

（3）顺槽带式输送机，采用淮南煤机厂的SSJ-1200/400型输送机，每部带式输送机额定功率为2×315kW，额定电压1140V，额定电流120.8A。

带速3.15m/s，带宽1.2m。

（4）乳化液泵，无锡威顺煤矿机械有限公司产BRW400/31.5X4A型3台，额定功率250kW，额定电压1140V，额定电流146A。

（5）喷雾泵，BPW400/16型，2台，额定功率125kW，额定电压1140V，额定电流46.4A。

综采工作面供电系统整定计算一、按允许电压损失选择电缆截面积1、 1# KBSGZY-2000/6/1.14移动变电站变压器百分阻抗U x %=5.4%，二次额定电压E 2e =1.19KV 、I E =344A 、额定容量S be =2000KVA 、P d =9600W ： 移动变电站电阻压降百分数U RU R = P d /10S be =9600/10×2000=0.48% 移动变电站电阻压降百分数U dU d = 22rd U U -==-2248.04.5 5.378%I e ＝ϕηcos 3e Xe U K P ∑＝2000/3×1.14×0.8×0.9＝1250（A ）ΔU b %= I b /I be (U r cos φb +U x Sin φb )=1250/1273× (0.48×0.85+5.378×0.5268)=2.978ΔU b =ΔU b %E 2e /100=2.978×1190/100=35.43V电机正常运行时允许电压损失不超过额定电压的10%,即允许电压损失为:ΔU y =0.1U e =0.1×1140=114V 电缆支线上电压损失:(1) 、破碎机电缆选择----1140V 组合开关—破碎机P e =375KW l z =215m 查表 MCP-3×95橡套电缆的电抗X 0=0.076Ω/km ，阻抗R O =0.195Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=375×0.215×(0.195+0.076×0.6179)/1.14 =17.1V允许电压损失:ΔU yg =ΔU y -ΔU b -ΔU z =114-35.43-17.1=61.47V 需要最小截面:A g =eyg ge U U L P ∆ρ＝0.0235×375×250×103/61.47×1140＝31.43mm 2A g =31.43mm 2＜A e =95mm 2 所以选择电缆截面积95mm 2满足要求.(2) 、 转载机电缆选择----1140V 组合开关—转载机P e =400KW l z =200m 查表MCP-3×95橡套电缆的电抗X 0=0.076Ω/km ，阻抗R O =0.195Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=400×0.2×(0.195+0.076×0.6179)/1.14 =16.9V允许电压损失:ΔU yg =ΔU y -ΔU b -ΔU z =114-35.43-19=61.6V 需要最小截面:A g =eyg ge U U L P ∆ρ＝0.0235×400×250×103/61.6×1140＝33.22mm 2A g =33.22mm 2＜A e =95mm 2 所以选择电缆截面积95mm 2满足要求.2、2#移动变电站KBSGZY －4000/6/3.3阻抗电压U x %＝5.5％ 二次额定电压E 2e =3.45KV 、额定容量S be =4000KVA 、P d =8300W ： 移动变电站电阻压降百分数U RU R = P d /10S be =8300/10×4000=0.26%移动变电站电阻压降百分数U dU d = 22rd U U -==-2226.05.5 5.4%I e ＝ϕηcos 3e Xe U K P ∑＝3300/3×3.45×0.8×0.9＝804（A ）ΔU b %= I e /I be (U r cos φb +U x Sin φb )=325/732× (0.26×0.85+5.4×0.5268)=1.35ΔU b =ΔU b %E 2e /100=1.35×3450/100=46.57V电机正常运行时允许电压损失不超过额定电压的10%,即允许电压损失为:ΔU y =0.1U e =0.1×3300=330V刮板机电缆选择----(1) 、 3300V 组合开关—刮板机尾电机高速P e =700KW l z =500m 查表 MCPT-3×70橡套电缆的电抗X 0=0.06Ω/km ，阻抗R O =0.306Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=700×0.5×(0.306+0.06×0.6179)/3.3 =36.38V(2) 、 3300V 组合开关—刮板机尾电机低速P e =350KW l z =500m 查表 MCPT-3×70橡套电缆的电抗X 0=0.06Ω/km ，阻抗R O =0.306Ω/km ΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=350×0.5×(0.306+0.06×0.6179)/3.3(3) 、3300V 组合开关—刮板机头电机高速P e =700KW l z =250m 查表 MCPT-3×70橡套电缆电抗X 0=0.06Ω/km ，阻抗R O =0.306Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=700×0.25×(0.306+0.06×0.6179)/3.3 =18.19V允许电压损失:ΔU yg =ΔU y -ΔU b -ΔU z =330-46.57-18.19=265.19V 需要最小截面:A g =eyg ge U U L P ∆ρ＝0.0235×700×250×103/265.19×3300＝5.04mm 2A g =5.04mm 2＜A e =70mm 2(4) 、3300V 组合开关—刮板机头电机低速P e =350KW l z =250m 查表 MCPT-3×70橡套电缆的电阻，电抗X 0=0.06Ω/km ，阻抗R O =0.306Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=350×0.25×(0.306+0.06×0.6179)/3.3=9.09V允许电压损失:ΔU yg =ΔU y -ΔU b -ΔU z =330-46.57-9.09=274.34V 需要最小截面:A g =eyg ge U U L P ∆ρ＝0.0235×350×250×103/274.34×3300＝2.27mm 2A g =2.27mm 2＜A e =70mm 2 所以选择电缆截面积70mm 2满足要求.(4) 、采煤机电缆选择----3300V 组合开关—采煤机P e =1122KW l z =500m 查表 MCPT-3×95橡套电缆的电抗X 0=0.076Ω/km ，阻抗R O =0.195Ω/kmΔU z = P e l z (R O +X O tg φ)=1122×0.5×(0.195+0.076×0.6179)/3.3 =41.9V允许电压损失:ΔU yg =ΔU y -ΔU b -ΔU z =330-41.08-41.9=247.2V 需要最小截面:A g =eyg ge U U L P ∆ρ＝0.0235×1122×500×103/247.2×3300＝16.1mm 2A g =16.1mm 2＜A e =95mm 2所以选择电缆截面积95mm 2满足要求. 二、供电系统最远点两相短路电流计算 1、660V 供电系统最远点两相短路电流计算（1）、查表MYP-3×35橡套电缆的电阻R 1，电抗r 0=0.08Ω/km阻抗=0.52Ω/km ，（变电站—列车）电缆长度L -0.8km ， R 1=r 0L=1.18×0.52×0.8=0.472Ω X 1=X 0L=0.08×0.8=0.06Ω（2）、查表MYP-3×35橡套电缆的电阻-R 1，电抗-r 0=0.08Ω/km 阻抗=0.52Ω/km ，（列车—工作面148#支架）电缆长度L- 0.4kmR 2=r 0L=1.18×0.52×0.4=0.236Ω X 2=X 0L=0.08×0.4=0.03Ω（3）、查表KBSGZY-500/6/0.69矿用变压器百分阻抗U x %=3.77，二次额定电压E 2e =0.69KV 、额定容量S be =500KVA 、空载损耗P d =3100W:电抗 X b =U x %be eS E 210=3.77×50069.010⨯=0.052 Ω 阻抗 R b =bee d S E P 222=2250069.03100⨯=0.0059Ω（4）、两相短路电流∑R =R 1+R 2＋R b=0.472+0.236+0.0059=0.7139 Ω∑X =X 1+X 2+ X b=0.06+0.03+0.052=0.142ΩZ D =∑∑+22R XI )2(1D =D eZ E 22=∑∑+222690XR=22142.07139.02690+=472.6 A三相短路电流I )3(1D =32I )2(1D =545.7A660V 馈电开关整定：负荷总功率为66KW I e ＝ϕηcos 3U P ＝66×103/1.732×660×0.7×0.8＝103A I zd ≤I eCOS ϕ=0.7 η=0.8故：低压过电流整定 I zd ＝100A 灵敏校验，取两相短路电流校验：K lm ＝I （2）/I zd ＝472/100＝4.72﹥1.5 合格2、1140V 供电最远点两相短路电流（负荷——转载机、破碎机、乳化泵、喷雾泵）（1）（1140V 组合开关—破碎机）215m 查表 MYP-3×95橡套电缆的电阻-R 1，电抗-r 0=0.076Ω/km ，阻抗=0.195Ω/km ，（变电站—列车）电缆长度L -0.215km ，R 1=r 0L 1=1.18×0.195×0.215=0.0184 Ω X 1= X 0L 1=0.076×0.215=0.0163 Ω（2）查表1#KBSGZY-2000/6/1.14移动变电站变压器百分阻抗U x %=5.4%，二次额定电压-E 2e =1.19KV 、额定容量S be =2000KVA 、P d =9600W ：电抗 X b =U x %be eS E 210=5.4×2000190.110⨯=0.0325 Ω阻抗 R b =bee d S E P 222==222000190.19600⨯=0.007Ω （3）两相短路电流∑R =R 1＋R b =0.0184+0.007=0.0254 Ω ∑X =X 1+ X b=0.016+0.0325=0.0485ΩI )2(1D =D eZ U 2=∑∑+2221190XR=220485.00254.021190+=11049A三相短路电流I )3(1D =32I )2(1D =12758A（3）、采煤机2#变压器阻抗：查表：KBSGZY －4000/6/3.3阻抗电压U x %＝5，空载损耗P d =2750W 二次额定电压-E 2e =3.45KV 、额定容量S be =1600KVA ：电抗 X b =U x %beeS E 210=5×400045.310⨯=0.1078Ω阻抗 R b =bee d S E P 222==22400045.33300⨯=0.0127Ω 从最远点至变压器之间的低压电缆阻抗：MCPT3×95+1×25 R 0＝0.195Ω/KM ，X 0＝0.076Ω/KM ，（3300V 组合开关—采煤机）实际长度为500米，R d ＝1.18×0.195×0.5＝0.115Ω X d ＝0.076×0.5＝0.038Ω 短路点的每项总电阻∑R 和总电抗∑X 分别为：∑R ＝R d + R b +R g ＝0.115+0.0127+0.08＝0.207Ω∑X ＝X d + X b +X y ＝0.038+0.1078+0.238＝0.3838Ω采煤机2#变压器短路电流计算： 最小的两相短路电流I s （2）＝222)()(2∑+∑X eR E ＝223838.0207.023450+⨯＝3965A三相短路电流I )3(1D =32I )2(1D =4578A4、移动变电站过电流整定计算： 1、KBSGZY-2000KVA 移变（负荷——转载机——400KW 、破碎机——375KW 、乳化泵——3×315KW 、喷雾泵——2×160KW ）： 负荷总功率为2000KW COS ϕ=0.8 η=0.9高压侧：I e ＝ϕηcos 3U P ＝2000/3×6×0.8×0.9＝267（A ） 取I zd ＝260（A ）低压侧：I e ＝ϕηcos 3U P ＝2000/1.732×1.19×0.8×0.9＝1351A 取I zd ＝1200（A ）灵敏校验：K lm ＝I （2）/I zd ＝10.6﹥1.5 合格 2、KBSGZY-4000KVA 移变负荷-煤机、刮板机： 负荷总功率为3300KW 高压侧：I e ＝ϕηcos 3U P ＝3300/3×6×0.8×0.9＝441（A ） 取I zd ＝440（A ）低压侧：I e ＝ϕηcos 3U P ＝3300/3×3.3×0.8×0.9＝804（A ）取I zd ＝800（A ）灵敏校验：K lm ＝I （2）/I zd =5.72﹥1.5 合格 5、变压器容量的选择（1）采煤机、刮板输送机KBSGZY-4000KVA 变压器容量计算：S B =Pje X COS P K φ∑对于综采面：COS φPj =0.72K X =0.4+0.6∑eP P α P α为最大电机功率数所以：K X =0.4+0.6×3300700=0.53S B =72.0330053.0⨯=2416KVA <4000KVA所以选用容量为KBSGZY-4000KVA 的变压器合格。

煤矿供电计算公式
1.照明电力计算公式：
照明电力的计算一般根据煤矿的照明面积和照明电源的功率来确定。

照明电力（单位：千瓦）=照明面积（单位：平方米）×照明功率（单位：瓦/平方米）/1000
2.生产设备电力计算公式：
生产设备电力的计算需要考虑煤矿的生产设备种类、数量和功率。

生产设备电力（单位：千瓦）=Σ（设备数量×设备功率）/1000
3.总供电负荷计算公式：
总供电负荷等于照明电力和生产设备电力之和。

总供电负荷（单位：千瓦）=照明电力+生产设备电力
4.供电容量计算公式：
供电容量需要考虑矿井的平均用电需求和用电设备的功率因数。

供电容量（单位：千伏安）=总供电负荷（单位：千瓦）/平均功率因数
需要注意的是，以上公式仅适用于普通煤矿的供电计算。

对于特殊的煤矿，例如深井、复杂地质条件、高地温等，还需要根据实际情况进行调整。

此外，煤矿供电计算还需要考虑输电和配电损耗，以及备用电源的配置等因素，以保证煤矿的正常生产运行。

供电计算应该由专业的电气工程师进行，结合具体煤矿的实际情况进行调整和优化。