15200综采工作面供电设计作业规程

-1-15200综采工作面供电设计一、工作面供电系统概况15200综采工作面走向长2000m，采长196m,工作面支护采用ZZ5200/42/20液压支架。综采工作面移动变电站的电源由2#采区变电所5#高压防爆开关供电，在轨道巷距工作面切眼80m处安装3台KBSGZY-1250/10移变对工作面采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、乳化泵和喷雾泵供电，二次电压为1140V，总负荷为2267KW；位于皮带巷口下方硐室安装一台KBSGZY-1000/10移变对皮带巷一、二部皮带供电，二次电压为1140V，总负荷为800KW；由原15200皮带巷KBSGZY-630/10移变供皮带巷、轨道巷两道低压负荷，二次电压为660V，总负荷为550KW；工作面通信闭锁控制保护装置KTC2型、照明系统由1140/127V综合保护装置供电，该面供电系统均设过流、漏电和接地三大保护。二、移变容量计算1、设备负荷统计15200工作面的装机总功率为3817KW，其中综采工作面开关列车移动变电站1140V系统总功率为2267KW，最大负荷为采煤机，功率为730KW；皮带巷1140V系统总功率为800KW最大负荷为皮带机，功率为2*200KW；660V系统总功率为550KW，最大负荷为绞车，功率为40KW。具体负荷情况详见负荷统计表:15200工作面负荷统计表序号设备名称型号功率（KW）台数电压﹙V﹚配用开关1采煤机MGTY300/730-1.1D73011140VQJZ-1600/1140-82台2刮板运输机SGZ-764/6302*31511140V3乳化液泵站BRW400/31.52*25021140V4喷雾泵站BPW320/10M7511140V5转载机SZZ-764/20020011140V6破碎机PCM13213211140V7胶带输送机SDJ-100/80/2*2002*20011140VQJZ-250/1140V2台8胶带输送机SDJ-100/80/2*2002*20011140VQJZ-250/1140V2台9调度绞车JD-257*257660VQJZ6-80N/114（660）7台10调度绞车JD-402*402660VQJZ6-120N/114（660）2台11回柱绞车JH-254*254660VQJZ6-80N/114（660）4台-2-12水泵13*1513660VQJZ6-80A/114（660）13台13张紧电机JZB-67.52660VQJZ6-80A/114（660）2台2、变压器容量选择(1)基本计算公式Sb=KxΣPe/cosψPj式中：Sb--变压器的计算容量，KVA；Kx--需用系数；ΣPe--所有设备的额定功率之和，KW；cosψPj--加权平均功率因数。对于机械化采煤工作面，由于设备容量差别较大，其需用系数按下式计算：(2)综采工作面需用系数为：Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe(3)综采工作面加权平均功率因数COSψPj取0.7。(4)综采工作面移动变电站变压器的容量计算：1)1#变压器：供采煤机、乳化液泵一台、喷雾泵ΣPe=980KW，Pmax=730KW；Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe＝0.4+0.6×730/980≈0.85Sb=KxΣPe/cosψPj=0.85×980/0.7=1190(KVA)经计算1#变压器选用KBSGZY-1250/10型变压器满足要求。2)2#、3#变压器：供工作面运输机、乳化液泵一台、破碎机、转载机、ΣPe=1287KW，Pmax=630KW；Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe＝0.4+0.6×630/1287≈0.70Sb=KxΣPe/cosψPj=0.70×1287/0.7=1287(KVA)经计算2#、3#变压器选用两台KBSGZY-1250/10型变压器并联满足要求。3)4#变压器放置15200皮带巷口下方硐室：供皮带巷转载溜子、两部胶带运输机ΣPe=800KW，Pmax=400KW；Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe＝0.4+0.6×400/800≈0.7Sb=KxΣPe/cosψPj=0.7×800/0.7=800(KVA)经计算4#变压器选用KBSGZY-1000/10型变压器满足要求。4)5#变压器放置15200皮带巷硐室：供皮带巷、轨道巷660V低压负荷ΣPe=550KW，Pmax=40KW；Kx=0.4+0.6×Pmax/ΣPe＝0.286+0.714×40/550≈0.34Sb=KxΣPe/cosψPj=0.34×550/0.6=312(KVA)经计算5#变压器选用15200轨道巷现有KBSGZY-630/10型变压器满足要求。综上，根据变压器容量基本计算公式和工作面负荷统计以及变电所的负荷情况，皮-3-带巷和轨道巷确定使用1台660V变压器KBSGZY-630/10，1140V移动变电站KBSGZY-1000/10×2台、KBSGZY-1250/10一台，皮带运输机、转载溜子由皮带巷口下方硐室放置KBSGZY-1250/10一台。能够满足使用要求。移动变压器明细表：序号型号数量备注1KBSGZY-630/10/0.691供660V用电设备2KBSGZY-1250/10/1.142供综采1140V系统3KBSGZY-1250/10/1.141供综采1140V系统4KBSGZY-1000/10/1.141供皮带1140V系统三、电截面的选择(一)、高压电缆截面的选择：1、15200轨道巷综采移动变电站供电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工作电流：S=1190+1287=2477KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/23*10=2477/1.732*10=143A故选择电缆经济截面为：MYPJJ3*50+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流173A＞143A符合要求。电源引自采区变电所5#高开，安装长度2300m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)*2tj/C=8532*20.25/145=29.4mm2＜50mm2选型符合要求错误!未指定书签。tj-瞬时动作时间0.25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为8532A（阻抗不计）2、15200皮带巷下口硐室供两道低压移变电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工作电流：S=312KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/23*10=312/1.732*10=18A故选择电缆经济截面为：MYPJJ3*35+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流138A＞18A符合要求。电源引自采区变电所8#高开，安装长度300m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)*2tj/C=5913*20.25/145=20.4mm2＜50mm2选型符合要求错误!未指定书签。tj-瞬时动作时间0.25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为5913A（阻抗不计）3、15200皮带巷口下硐室供皮带移变电高压电缆。(1)按移变容量计算电缆最大长时工作电流：-4-S=914KVA最大长时工作电流为：Imgx=S/23*10=914/1.732*10=53A故选择电缆经济截面为：MYPJJ3*35+3*16/3+JS型电缆，其最大允许电流138A＞53A符合要求。电源引自采区变电所3#高开，安装长度200m。（根据巷道长度*1.1橡胶电缆）(2)按短路时热稳定条件效验高压电缆截面A=I(3)*2tj/C=7398*20.25/145=25.5mm2＜50mm2选型符合要求错误!未指定书签。tj-瞬时动作时间0.25，c-热稳定系数，铜芯电缆取145Id（3）-为三相短路电流，根据供电开关容量为216.5mva，额定电压为10kv是三相短路电流为7398A（阻抗不计）(二)、低压电缆截面选择支线电缆截面的选择：支线电缆截面是按满足机械强度要求的最小截面来选择，再按长时允许工作电流来效验，因此支线电缆选择结构如下：采煤机：支线电缆选用两根MCDP3*95+1*25+4*10型采煤机专用电缆。其长时允许工作电流为2*260A＞448A符合要求，安装长度300m乳化液泵：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*70+1*16型。其长时允许工作电流为215A大于153A符合要求，安装长度5+25+35+3m工作面输送机：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于190A符合要求，安装长度300+100m喷雾泵：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*35+1*16型。其长时允许工作电流为215A大于46A符合要求，安装长度30m转载机：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*50+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于122A符合要求，安装长度80m破碎机：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*50+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于81A符合要求，安装长度100m皮带电机：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于212A符合要求，安装长度80+25+1100m200刮板输送机：支线电缆选用MYP-0.66/1.143*70+1*25型。其长时允许工作电流为215A大于122A符合要求，安装长度120m拉紧泵站：支线电缆选用MY-0.38/0.663*35+1*16型。其长时允许工作电流为138A大于31.8A符合要求调度绞车：-5-支线电缆选用MY-0.38/0.663*25+1*16型。其长时允许工作电流为113A大于46A符合要求调度绞车：支线电缆选用MY-0.38/0.663*16+1*16型。其长时允许工作电流为85A大于28.75A符合要求潜水泵：支线电缆选用MY-0.38/0.663*6+1*6型。其长时允许工作电流为36A大于17.25A符合要求回柱绞车：支线电缆选用MY-0.38/0.663*16+1*10型。其长时允许工作电流为85A大于19.62A符合要求两巷、工作面照面支线电缆选用MYQ-0.3/0.54*4型两巷、工作面信号支线电缆选用MYQ-0.3/0.53*1.5型（三）综采网路的计算1、短路电流计算短路电流计算根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》执行，先将电缆截面一律换算成50mm2，得到相应的电缆折算长度，再利用电缆折算长度，查《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》中相应变压器的短路电流表，得到各短路点的两相短路电流。2、开关电流整定及灵敏度校验：根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》进行低压馈电开关及起动器的过流保护整定和灵敏系数校验，相关计算公式如下:①Iz≥IQe+Kx∑Ie（馈电开关）②K=Id(2)/Iz≥1.5（馈电开关）③Iz≤Ie(起动器)④K=Id(2)/8Iz≥1.2(起动器)⑤Iz≈IQe/(1.8-2.5)+∑Ie(起动器)⑥Id(2)/Iz≥73、计算、整定及校验的结果见下表：1140V:序号设备型号负荷名称容量(KW)整定值(A)电缆折长(m)两相短路电流(A)灵敏系数11﹟BXB-1600总馈1055660*5666378K=1.59＞1.521#\2﹟BXB-1600总馈1212760*4668109K=2.66＞1.531#组合开关QJZ-4-1600/1140-81#采煤机3002002283620K=2.26＞1.21#采煤机4302402283620K=1.88＞1.21#乳化泵250150974979K=4.14＞1.2喷雾泵7546974979K=13.5＞1.2-6-42#组合开关QJZ-4-1600/1140-8运输机头3151902823879K=2.55＞1.2运输机尾315190136