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0541综采工作面供电系统设计11.17

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- 1 - 王洼煤业有限公司王洼煤矿 0541-2综采工作面供电设计

第一节 工作面概况 0541-2工作面位于中央下山南翼采区，工作面回采五层煤，五层煤为优质长焰煤，发热量约5000大卡，易自燃，自燃发火期2-3个月，工作面顶板为上分层铺设的金属网假顶，底板为五层煤，工作面水文地质简单，淋水较少，淋水主要为上分层回采时的注浆水。 工作面有背斜构造，背斜轴距工作面上口约90m，东翼倾角5-70，西翼倾角约11.20，工作面下口标高1315.93m，上口标高1307.247m，工作面整体呈东缓西陡态势。 第二节 设备布置、负荷统计及设备技术特征 工作面设备布置及各种设备型号见《工作面设备布置图》，负荷统计见《工作面负荷统计表》，负荷中心（即设备列车）距采区变电所约1340m， 第三节 设计结果及设计说明 一、设计结果 设计结果（包括设备选型、各种设备之间的电气连接、各种开关移变的整定值等）见0541-2综采工作面供电系统图，具体计算过程见第四节——第八节。 二、设计说明 本设计中标注的电缆长度不能用于实践中截取电缆用，否则可能稍长或稍短于实际需要，电缆截取长度由安装单位根据标准要求实测确定，据标准要求实测确定的电缆长度不影响设计计算。 电缆截面可稍大于设计值，不可小于设计值。 - 2 -

各种设备之间的电气连接（即接线）严格按设计执行。 实际运行中，若整定值太小或太大，可联系机电科进行修改，但不得私自设定整定值。

第四节 设备选型 工作面各个移变所带负荷及负荷特征见《工作面设备技术特征及负荷统计表》 一、移动变电站选型计算 1、1#移变的选择 1#移变带下山胶带机、机巷胶带机、空压机、水泵和小绞车等。现连同胶带机、水泵、绞车等总共按600KW装机功率计算。 S＝ΣP/COSΦwm

=0.45×600/0.7

=386KVA 式中： ΣP——总计算功率，KW，以下同 COSΦwm——加权平均功率因数，以下同

Kr——需用系数，取0.45，以下同。

现选择KBSGZY-800/6/1.14型移变一台 2、2#移变的选择 S＝Kr·ΣPN/COSΦwm

=0.45×1490/0.7

=958KVA 现选择KBSGZY-1600/6/3.3型移变一台 - 3 -

3、3#移变的选择 S＝Kr·ΣPN/COSΦwm

=0.45×1400/0.7

=900KVA 现选择KBSGZY-1600/6/3.3型移变一台 二、电缆选型 按持续允许电流选择电缆截面 1、采煤机电缆选型 I= Kf∑P/(31/2U×0.7) =0.45×1130/(31/2×3.3×0.7) =127A 现选择MCPJB-3.3 3×95+1×50+3×2.5采煤机专用电缆，其载流量为250A。 2、工作面刮板输送机电缆选型 I= KfIe

= KfP/(31/2U×0.7)

=0.7×400/(31/2×3.3×0.7) =70A 现选择MYP-3.3 3×35+1×16型电缆，其载流量为135A。 3、乳化泵、喷雾泵及破碎机的功率较刮板输送机高速时的功率都小，长度不大，故其电缆型号都选择为MYP-3.3 3×35+1×16型。 4、1#低压总馈电开关电源电缆选型（即19#电缆，所带负荷为机巷2×400KW带式输送机及其冷却电机、拉紧绞车等） I=KfP/(31/2U×0.7) - 4 -

=（0.5×400）/(31/2×1.14×0.7) =145A 现选择MYP-0.66/1.14 3×70+1×25型电缆，其载流量为205A。馈电开关至电动机之间的所有连线可选择同型号截面为50mm2的电缆，其载流量为170A。 5、2#低压总馈电开关电源电缆选型（即20#电缆，负荷为下山胶带机、机巷空压机、水泵、绞车等） I= KfP/(31/2U×0.7) =0.45×（90+90+18.5）/(31/2×1.14×0.7) =65A 现选择MYP-0.66/1.14 3×70+1×25型电缆，其载流量为205A。 馈电开关至电动机之间的所有连线可选择同型号截面为50mm2的电缆，其载流量为170A。 6、3#低压总馈电开关电源电缆选型（即14#电缆，所带负荷为空压机、水泵、绞车等） 14#电缆从机巷800KVA移变至机巷1000m处，电缆全部采用现已敷设的掘进机电缆，即MYP 1.14/0.66KV 3×70+1×25型电缆，共约1100m。 7、风巷电缆选型：风巷电源取自1330北集中巷口的630移变，电压等级1140V，移变至1345水平KBZ-400馈电开关（图中5#）电源已敷设好，为MYP 1.14/0.66KV 3×70+1×25型，长度300m，至132KW连续牵引绞车的电源线也确定为此型号，而KBZ-400馈电开关至工作面上口的电缆选用MYP 1.14/0.66KV 3×50+1×16型即可，长度约1400m。 8、馈电开关采区变——1#移变——2#移变——3#移变6KV高压电缆选型 - 5 -

（1）3#移变的计算电流 I3=Kr·ΣP/(31/2 U COSΦwmηjq) =0.45×1400/(31/2× 3.3×0.7×0.9) =175A 折算到高压的电流为 Iz=175/（6 /3.3） =96A （2）2#移变的计算电流 I2=Kr·ΣP/(31/2 U COSΦwmηjq) =0.45×1490/(31/2× 3.3×0.7×0.9) =186A 折算到高压的电流为 Iz=186/（6 /3.3） =102A （3）1#移变的计算电流 I1=Kr·ΣP/(31/2 U COSΦwmηjq) =0.45×600/(31/2× 1.14×0.7×0.9) =217A 折算到高压的电流为 I=217/（6 /1.14） =42A 折算到高压后的总电流为 Iz=96+102+42 =240A - 6 -

现选择MYPTJ-6/10KV 3×95+3×35/3+3×2.5型高压电缆，该电缆额定电流250A，目前采区变已设好同型号、截面为120的电缆240米。 为计算3.3KV电压损失方便，在此将Iz=253A折算为3.3KV的电流，则为240×6/3.3=436A；将I1=217A 折算为3.3KV的电流，则为217×1.14/3.3=75A；后面计算电压损失时，可直接采用折算值。 以上各电缆的长度见供电系统图。 三、主要综采设备和开关选型 主要综采设备和组合开关在设备采购前已作了认真选型，在此不再叙述。 第五节 电压损失和启动校核计算 一、按机械强度进行校验 本设计所选高、低压电缆的截面在要求范围内，在此不再一一校核。 二、按电压损失校验电缆截面 1、工作面刮板输送机尾高电动机工作时的电压损失 （1）刮板输送机尾高电动机工作时电动机电源线的电压损失 ΔUzx=KfPeR/UNη

=0.7×400×0.336/（3×0.9） =34V 式中：UN————此处用标准电压 R——电缆电阻 R=L/(Aρ) =500/（35×42.5） =0.336Ω η——电缆线路的效率，取0.9 - 7 -

（2）刮板输送机尾高电动机工作时3#移变的电压损失 ebI

UxuruIeU)sin%cos%(2

267)71.096.37.05.0(17515.3 =6.5 V U2e——变压器二次额定电压，此处用平均电压，3.15KV ur%——变压器额定电阻压降百分数 ur%=100Pd/Se =100×8/1600 =0.5 ux%——变压器额定电抗压降百分数 22)%(%)%(uuurzx

225.04

=3.96 （3）刮板输送机尾高电动机工作时2#高压电源线的电压损失 ΔUgx1＝31/2I( RcosΦ+XsinΦ)

=31/2×(186+175)× (0.068×0.7+0.075×1.1×0.71) =64v 式中：R——电缆电阻 R=L/(Aρ) =1100/(95×42.5) =0.27Ω 折算到低压侧后 - 8 -

Rd= R/(6.3/3.15)2 =0.27/4 =0.068 X——电缆电抗，取0.075Ω/Km，下同 （4）刮板输送机尾高电动机工作时1#高压电源线的电压损失 ΔUgx2＝31/2I( RcosΦ+XsinΦ)

=31/2×461× 0.015×0.7 =8.4v 式中：R——电缆电阻 R=L/(Aρ) =240/(95×42.5) =0.06Ω 折算到低压侧后 Rd= R/4 =0.06/4 =0.015 X——电缆电抗，因电缆较短，为240m，故此处不计入电抗值。 （5）刮板输送机尾高电动机工作时0#高压电源线的电压损失 ΔUgx2＝31/2I( RcosΦ+XsinΦ)

=31/2×461×( RcosΦ+XsinΦ) =31/2×461×(0.029×0.7+0.075×0.9×0.71) =58v 式中：R——电缆电阻 R=L/(Aρ)

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综采工作面供电系统设计

综采工作面供电系统设计

综采工作面供电系统设计张润美【摘要】简要介绍了综采工作面供电系统的设计和各项保护的整定计算及选取.【期刊名称】《同煤科技》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】5页(P41-44,47)【关键词】综采工作面;供电系统设计;保护整定;整定计算【作者】张润美【作者单位】大同煤矿集团公司中央机厂【正文语种】中文【中图分类】TD611随着我国高产高效矿井逐年增加，工作面装备日益更新，整个综采系统的先进和可靠，不仅取决于单机设备的先进和可靠性，以及设备的合理选型和配套，其供电系统也是至关重要的。

因此，按照国家建设安全高产高效现代化矿井的条件和要求，设计好适用于现代化矿井综采设备的供电系统，是实现安全高产高效现代化矿井的关键。

大同煤矿集团公司某矿西部盘区的一个综采工作面。

该工作面属于8#煤层一盘区，平均煤层厚度5 m；工作面长度225 m，走向长度2 000 m；平均倾角3°～5°；采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5 m；工作面采用三进两回布置方式。

矿井井下高压采用10 kV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电。

西翼盘区变电所双回10 kV电源来自地面赵庄110 kV站815、816号盘，采用2趟MYJV22-240 mm电缆供电，电缆长度3 400 m。

变电所高压设备采用BGP9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT-11型综合保护。

盘区变电所距综采工作面皮带机头200 m。

采用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，截割主电机功率2×750 kW，额定电压3 300 V；牵引电机功率2×90 kW，额定电压460 V；调高泵电机功率35 kW，额定电压1 000 V；破碎机功率100 kW，额定电压3 300 V。

工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350 kW/700 kW的双速电机，额定电压为3 300 V。

综采工作面供电设计

综采工作面供电设计

1110回采供电设计一、供电概况1110工作面供电由938变电所GB-4板，经MYPTJ-6KV-3*70+1*35/3*2.5高压电缆，长1800m，敷设到工作面运顺皮带机尾，分别向四台移变供电。

其中三台移变二次为1140v（电光KBSGZY-800型、电光KBSGZY-1000型、电光KBSGZY-630型）的移变和一台660V的盐城华盛KBSGZY-630型移变供电，3台1140V 移变所带负荷分别为：工作面煤机、运输机、转载机、破碎机、乳化泵、增压泵进行供电，供电负荷容量为1705kw，660v供电系统在集中皮带巷中部安装一台KBSGZY-630移变，向两部90KW和2*160皮带，75kw无极绳绞车以及工作面两道电绞、水泵、回柱机进行供电，供电负荷容量为699kw。

二、负荷统计（1140V）编号设备名称电动机额定容量（kw）电动机额定电压（v）电动机额定电流（A）1 溜子尾200 1140 1282 溜子头200 1140 1283 转载机200 1140 1284 乳化泵125 1140 805 乳化泵125 1140 806 破碎机110 1140 707 增压泵45 1140 298 采煤机360 1140 2309 采煤机340 1140 218合计1705kw三、负荷统计（660V）编号设备名称电动机额定容量（kw）电动机额定电压（v）电动机额定电流（A）1 第一皮带机90 660 952 第二皮带机2*160 660 2*1683 无极绳绞车75 660 794 调度绞车4*25 660 4*265 调度绞车40 660 426 回柱绞车2*22 660 2*237 水泵2*15 660 2*16合计699KW注：1140V电机额定电流=负荷容量*0.64660V电机额定电流=负荷容量*1.05四、移动变电站容量确定1、12#移变容量确定（1140v）12#移变所带负荷为工作面运输机400kw、一台125kw乳化泵，合计525kwKx=0.4+0.6Ps/∑Pe=0.4+0.6*200/525=0.628S=525*Kx/cosφ=525*0.628/0.7=471KVA选择一台KBSGZY-800移变，容量满足要求2、13#移动变电站容量确定（1140v）13#移变所带负荷为工作面采煤机MG-700一台、125kw乳化泵一台，合计容量825kwKx=0.4+0.6Ps/∑Pe=0.4+0.6*360/825=0.66S=825*Kx/cosφ=825*0.66/0.7=778KVA选择一台KBSGZY-1000 移变，容量满足需求3、11#移变容量确定（1140v）11#移变所带负荷：转载机200kw、破碎机110kw、增压泵45kw，合计容量355kw.Kx=0.4+0.6*200/355=0.738S=355*0.738/0.7=374KV A选择一台KBSGZY-630移变，容量满足需求4、20#移变容量确定（660v）20#移变所带负荷为：一部皮带90kw，二部皮带2*160kw，无级绳绞车75，五台调度绞车40+25*4kw，回柱绞车2*22kw，两台水泵15*2kw，合计容量699KV AKx=0.4+0.6*160/699=0.537S=699*0.537/0.7=536KV A选择一台KBSGZY-630移变，容量满足需要五、各短路点电流计算（一）1140V各短路点短路电流电缆折算长度，及两相短路电流值d0点：L0=0 Id0（2）=4773Ad1点：L1=26.5+300=326.5 Id1（2）=2807Ad2点：L2=185.5m Id2（2）=4054Ad3点：L3=158.9 Id3（2）=3669A（二）660V各短路点短路电流电缆折算长度，及两相短路电流值d4点：L4=52*0.73+130=167.9m Id4（2）=3352Ad5点：L5=1218m Id5（2）=610Ad6点：L6=225m Id6（2）=2870Ad7点：L7=1175m Id6（2）=630A六、各馈电开关整定（一）12#移变KBSYG-800高压侧配置电光KBG-100矿用矿用隔爆型移动变电站用真空开关，低压侧配置电光BXBD-8001、12#移变KBSGZY-800低压侧配置电光BXBD-800①12#移变KBSGZY-800低压侧配置电光BXBD-800过流整定IZ1’=（128*2+80）*1.2=403A ，取410A②、低压侧短路整定I Z1=128*6+128+80=976A取1000A③、灵敏度校验K=2807/1000=2.8 合格④、12#移变KBSGZY-800高压侧配置电光KBG-100矿用隔爆型移动变电站用真空开关高压侧KBG-100开关短路整定为; I Z1=A 24051000*2.1=，取250A 2、12#移变KBSYG-800高压侧配置电光KBG-100矿用矿用隔爆型移动变电站用真空开关，高压侧KBG-100开关过流整定为：I Z1′=4.982.1*5410= A 取I Z1′=100A ，时限6s 3、12#移变KBSGZY-800kvA.低压侧配置电光BXBD-800馈电开关 一路负荷为工作面2*200kw 刮板机，短路整定： I Z11=128*6+128=896A ，取1000A 一路负荷为工作面2*200kw 刮板机过流整定：I ＇Z11=1.2*2*128=307A 取310A 二路负荷开关为工作面125kw 乳化泵一台过流整定I Z1.2=80*1.2=96A ，取100A二路负荷开关为工作面125kw 乳化泵一台短路整定I ＇Z1.2=80*6=480A ， 短路电流整定500A1#移变KBSGZY-800低压配置BSBD-800馈电开关灵敏度效验K=8.210002807= （二）、13#移变型号KBSGZY-1000低压侧配置电光BXBD-1000馈电开关高压侧配置电光KBG-100/6矿用隔爆型移动变电站用真空开关 13#移变负荷为鸡西煤机MG700（按采煤机主动电动机360kw 启动后，5秒钟从动电动机启动计算）和一台125kw 乳化泵一台。

综放工作面供电系统设计

综放工作面供电系统设计

**矿业**煤业有限责任公司
*****综放工作面供电设计
第一节 供电概述
**矿井下设主变电所、采区变电所、西翼机头变电所、集中胶带巷机头变 电所各一座。
本次设计的*****工作面 10kV 供电电源均引自采区变电所 10kV 侧。采区 变电所双回路 10kV 动力电源引自主变电所 10kV 不同母线段，分列运行，电源 电缆采用 MYJV22-8.7/10-3×185 矿用交联钢带铠装电缆，长度约 2×2050m； 所内 10kV 侧选用 PJG9L-10Y 矿用隔爆兼本安型高压真空配电装置，设有 KBSG-315/10 矿用隔爆型干式变压器一台；0.69kV 为单母线接线型式，选用 KBZ20 矿用隔爆型真空馈电开关。主变电所双回路 10kV 动力电源引自矿井 35kV 变电站 10kV 不同母线段，电源电缆采用 MYJV22-8.7/10-3×240 矿用交 联钢带铠装电缆，长度约 2×1030m。
第二节 *****工作面负荷统计及短路计算
一、负荷统计 用电设备总台数：33台； 最大工作负荷用电设备工作台数：25台； 用电设备总容量：4455.2kW； 最大工作负荷用电设备工作容量：3239kW； 最大负荷有功功率：1638.7kW； 最大负荷无功功率：1912kvar； 视在负荷：2518kVA。
6.005 3.548
胶带顺槽口移变 1.2kV 母线 d9 — 0.06 7.249 15.07 13.325 7.872
第三节 移动变电站选型
在*****工作面胶带顺槽设备列车处设2台矿用隔爆型移动变电站。1#移动 变电站型号为KBSGZY-1600/10 1600kVA 10/1.2kV,负荷率为88.0%，以1140V向 采煤机组、后刮板输送机、乳化液泵站和喷雾泵站供电；2#移动变电站型号为 KBSGZY-1600/10 1600kVA 10/1.2kV,负荷率为92.0%，以1140V电压向前刮板输 送机、转载机和破碎机供电。
综采工作面供电设计

综采工作面供电设计

2092综采工作面供电设计（一）综采工作面主要条件该工作面属于9#煤层，平均煤层厚度3m，工作面长度240m,走向长度为1000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3m。

矿井井下高压采用10KV供电，由中央变电所负责向该综采工作面供电。

变电所高压设备采用PBG-315/10Y型高压隔爆开关，中央变电所距综采工作面皮带机头600m。

（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用三一重型装备有限公司生产的MG300/710-WD型采煤机，其额定功率710KW，其中两台截割主电动机功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为45KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。

工作面刮板输送机三一重型装备有限公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。

2、顺槽设备1）破碎机：采用三一重型装备有限公司制造的PLM-1000型破碎机，其额定功率160KW,额定电压1140V。

2）转载机：采用三一重型装备有限公司制造的SZZ764/250型转载机。

其额定功率250KW,额定电压1140V。

3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*75型输送机（1部），驱动电机额定功率2×75 KW,4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率200KW,额定电压1140V。

5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率75KW,额定电压1140V。

3、其它设备（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定工作面电源电压为10kV,来自井下盘区变电所。

根据用电设备的容量与布置，采用1140V 电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。

在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷每450米设置配电点，用以对工作面设备进行供电。