贵州五轮山煤业有限公司1803综采工作面供电设计编制人:编制单位:综采办公室编制时间:审批人员签字调度室:年月日技术部:年月日安监部:年月日机电部:年月日综采办:年月日副总工程师:年月日批准人:年月日一、概述1803工作面为走向长壁俯斜开采,运输顺槽平均坡度13°,最大坡度20°。
采用固定、加移动电站方式布置,先期布置到1803运顺切眼以外100米处,以后设备列车通过JSDB-10型回柱绞车进行整体移动式下放,采用40T链条配合卡轨器分别固定到轨道上,三台移动变压器、2台乳化泵、2台喷雾泵及泵箱固定在8煤集中运输巷(1803运顺开口位置)。
后期回采过程中,采用JSDB-10回柱绞车分次下放设备列车,直到工作面停采线以外。
二、供电系统1)供电系统回路如下:1、井下中央变电所—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—(10KV)移动变电站(1140V)—1803运输顺槽—组合开关—工作面设备。
2、工作面运顺胶带输送机供电由井下机车充电硐室单独敷设一条电缆。
其供电回路为:井下机车充电硐室—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—1803运输顺槽胶带输送机2)1803工作面综采设备装机总容量为2281KW,分为3台移动变电站供电。
其中:1#移动变电站设备总功率:1226KW。
2#移动变电站设备总功率:835KW。
3#移动变电站设备总功率:220KW三、负荷统计及分配(1)设备负荷统计表(2)负荷分配情况根据变压器容量,台数及设备的功率,大致分组如下:1.KBSGZY—1600移动变电站●MG300/701-WD 采煤机 P e=2×300+2×45+11=701kw●GRB315/ 1#乳化泵 P e=200kw●KPB315/16 1#喷雾泵 P e=125kw●SZZ764/200 转载机 P e=200KWΣP=1226KW2.KBSGZY—1000移动变电站●SGZ764/400 刮板输送机 P e=2×200=400KW●PLM1000 破碎机 P e=110 kw●GRB315/ 2#乳化泵 P e=200 kw●KPB315/16 2#喷雾泵 P e=125kwΣP=835KW3.BSGZY—500移动变电站●DSJ80/40/2X55 皮带运输机 P e=55kw●JSDB-8 涨紧绞车 P e=●JSDB-8 涨紧绞车 P e=ΣP=235KW(3)变压器容量的验算根据公式 Sbj =KX×ΣP/ COSφpj式中, Sbj——所计算负荷总视在功率, KVAKX ——需用系数, KX=+∑PePS——变压器所带负荷中最大电动机的功率,KW∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率, KWCOSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数,取COSφpj=(一)、 KBSGZY —1600 1#变电站变压器的容量验算1.负荷: ∑Pe=701+200+200+125=1226KW2.验算: S bj =K X ×ΣP/ COSφpj=×1226/= 式中, K X =+×300/1226= 已知: S e =1600 KVAS bj < S e ,故所选变压器容量满足要求。
(二)、 KBSGZY —1000 2#变电站变压器的容量验算1.负荷: ∑Pe=200+200+200+110+125=835KW2.验算: S bj =K X ×ΣP/ COSφpj=×835/= 式中, K X =+×200/835= 已知: S e =1000 KVAS bj < S e ,故所选变压器容量满足要求。
(三)、 KBSGZY —500 3#变电站变压器的容量验算1.负荷: ∑Pe=55+55+55+55++=235KW2.验算: S bj =K X ×ΣP/ COSφpj=×235/= 式中, K X =+×55/235= 已知: S e =500KVAS bj < S e ,故所选变压器容量满足要求。
附:变压器型号及技术参数据四、1803综采工作面供电系统的确定按工作面设备拟定供电系统图,设备列车排序图及工作面设备布置图。
附:图1、图2、图3。
五、1803综采工作面通讯系统的确定工作面通过KTC101通讯系统构成了全畅通的语言通讯,将工作面顺槽皮带机、转载机在通讯控制上连成一体,方便组织生产。
并实现了工作面与胶带输送机司机的通讯、闭锁、集控,消除了生产过程中的安全隐患。
附:图4。
六、电缆的选择1803采面移变负荷统计表一)电缆型号确定1、井下中央变电所向1803运顺移动变压器供电的高压电缆采用MYPJ-6/10型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆;2、移动变压器向1803工作面电气设备供电电缆使用MYP/型移动屏蔽软电缆;二)高压电缆的选择井下中央变电所向1803工作面移动变压器供电高压电缆截面选择根据经济电流密度计算。
井下变电所隔爆高压开关至1803工作面移动变电站选取MYPJ-6/10 3×95 mm2型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆,供电长度为700米。
三)低压电缆截面的计算(一)1#移动变电站1)MG300/701-WD 型采煤机供电电缆截面的选取(1)根据机械强度选择电缆截面选用3×95+1×25+3×10㎜ 2 型电缆两根。
电缆长度L=×(100+160)=290米,长时允许负荷电流 I=260A。
y(2)按长期允许负荷电流校验电缆截面In= K∑Pe×1000/3Uηpj COSφpj= ×390×1000/×1140×× =x式中,Kx—需用系数In—电流中流过的实际工作电流,A∑Pe—电缆所带负荷有功功率之和,KWU—电网额定电压,Vηpj—电机加权平均效率,COSφpj—加权平均功率,长期允许负荷电流Iy= 260A>,符合要求。
(3)根据电压损失校验电缆截面1、采煤机电缆电压损失:△Uz = Pe×Kf×L×1000/D×S×U×η=390××290×1000/(×95×1140×)= 式中, Pe ——电缆输送的有功功率(采煤机), KW U ——电网额定电压,KVS ——电缆截面 mm2L ——高压电缆长度,mD ——电导率,铜芯橡套电缆取D=Kf——负荷率,查表取η ——效率,查表取2、干线电缆电压损失计算用负荷矩电压损失计算,Kx=,K%=ΔUg %= Kx×ΣPe×Lg×K%=×901××=ΔUg =ΔUg%×1140/100=式中, Kx——需用系数;ΣPe ——电缆所带负荷额定功率之和, KW;Lg——干线电缆长度,KmK% ——千瓦公里负荷矩电压损失百分数;3、变压器电压损失计算ΔU%= β(Ur%COSφpj +Ux%Sinφpj)式中,β—变压器负荷系数β=ΣS/Se式中,ΣS—变压器二次侧实际负荷容量之和,KVA Se —变压器额定容量,KVA β=ΣS/Se=1226/1600=Ur %=(Pd/Se×10) % =(8500/1600×10)%=% 式中, Pd —变压器负载损耗,W ;查表8500WUx %= 22%%Ur Ud -=2253.05-= %式中,Ud %—变压器额定负荷时阻抗压降百分数;查表5%COSφpj—变压器所带负荷的加权平功率因数; 取△ U %= β(Ur %COSφpj +Ux%Sinφpj)=×+×=%变压器损失△U B =U×△ U%/100=×1200/100= 所以,△U = △Uz+ΔU g +△U B =++=采煤机允许电压损失为△Uy=1200-95%×1140=117V 则:〈 117V3)按起动条件校核电缆截面采煤机是重负荷起动,也是采区中容量最大、供电距离较远的用电设备,选择的电缆截面需要按起动条件进行校核。
1. 电动机最小起动电压为UQmin=Ue aQ KO / =1140×5.2/2.1 = 790V 式中, Ue —电动机的额定电压,VK O —电动机最小允许起动转矩与额定转矩之比值,取 αQ —电动机在额定电压下的起动转矩与额定转矩之比值,取2. 起动时支路电缆中电压损失,△ U ZQ =3I Q L Z COSφQ 1000/γAz =×999×××1000/ ×95= 式中, L Z —支线电缆实际长度,kmCOSφQ —电动机起动时的功率因数,取 Az —支线电缆的芯线截面,mm 2γ—支线电缆芯线导体的电导率,m/(Ω.mm 2),取 IQ —电动机的实际起动电流,AIQ =Ie Q U Qm in/ Ue=206×7×790 /1140=999A 式中,Ie Q —电动机在额定电压下的起动电流,A U Qm in —电动机最小允许起电压,VUe —电动机的额定电压,V3. 起动时干线电缆中电压损失△U gQ =3I gQ LgCOS gQ 1000/γAg=×1338×××1000/×95= 式中, γ——干线电缆芯线导体的电导率,m/(Ω.mm 2); Lg ——干线电缆实际长度,km ; Ag ——干线电缆芯线面积,mm 2;IgQ ——干线电缆中实际启动电流,A ; IgQ = 22pj)Iisin Q (IQsin pj)Iicos Q (IQcos φφφφ∑++∑+ =22)54.03416.0999()84.03418.0999(⨯+⨯+⨯+⨯ =1338A∑Ii——其余负荷电动机正常工作电流之和,A ; cosΦpj——其余负荷的加权平均功率因数; cosΦgq——干线电缆在启动条件下的功率因数; cosΦgq=Iq cosΦQ+∑Ii cosΦpj /IgQ=(999×+341×/1338=4. 起动时变压器中电压损失△Ubq%=Ibq(Ur% cosΦbq +Ux% sinΦbq)/Ibe=1262××+×/ =△Ubq=Ube △Ub q%/100=1140×100=式中 Ibq ——起动时变压器的负荷电流,A Ibe ——变压器负荷侧额定电流,A , Ube ——变压器负荷侧额定电压,V , cosΦbq——起动时变压器负荷功率因数,取sinΦbq——起动状态下供电系统中总的电压损失 ∑△Uq=△Uzq+△Ugq+△Ubq校验条件为∑△Uq=++= < 410V 故选取的采煤机电缆满足使用要求.2)SZZ764/200型转载机供电电缆截面的选取 (1) 根据机械强度选择电缆截面选用 3×70+1×16 ㎜ 2 型电缆,长度80米。