5105综采工作面供电设计说明书（一）综采工作面主要条件该工作面属于5-1煤层，平均煤层厚度1.63m，工作面长度200m,走向长度为1625m，平均倾角1-3度，采用一次采全高采煤工艺。

矿井井下高压采用10KV供电，井下中央变电所高压设备采用KYGC型高压开关柜，PA150微机综合保护装置；井下中央变电所负责向综采移动变电站供电。

井下中央变电所距5105运输顺槽皮带机头供电距离650m。

（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用江苏鸡煤有限公司生产的MG2×200/910-WD型采煤机，其额定功率910KW，其中4台截割主电动机功率为200KW,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。

工作面刮板输送机选用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SGZ764/500型输送机，机头及机尾都采用额定功率为125/250KW的双速电机，额定电压为1140V。

2、顺槽设备1）转载机：采用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SZZ730/110型转载机。

其额定功率110KW,额定电压660V。

2）顺槽带式输送机：采用安徽攀登重工股份有限公司制造的DSJ100/63/2×160型输送机，驱动电机额定功率2×160 KW,,额定电压660V。

3）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用南京六合煤矿机械有限公司生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压660V。

4）喷雾泵：南京六合煤矿机械有限公司生产的BPW250/6.3型（2台），其额定功率45KW,额定电压660V/1140V。

5）回柱绞车：安徽恒泰矿山机械公司生产的JH-20/22型（2台），其额定功率22KW,额定电压1140V。

2、其它设备1）采区配备两套QJZ9215-1800 /666（1140）/8组合开关和一套QJZ-4×315/660（1140）组合开关。

2) 另选天津华宁KTC101通讯集控系统一套。

（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,来自井下中央变电所。

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5105皮带机头主运巷临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在运输顺槽皮带巷设备列车上设置移动变电站，用以对工作面设备进行供电，距工作面110米。

第一节负荷统计与变压器选择：3#-5#变压器负荷统计表如下所示表1-1 T3变压器负荷统计表表1-2 T4变压器负荷统计表pjCOS ϕ加权平均功率因数pjCOS ϕ加权平均功率因数BPW250/6.3型喷雾泵 1 YBK 21225M-4 45 660 52 0.79 0.45 0.95 SZZ730/110型转载机 1 YBS-110A 110 660 130 0.86 0.45 0.96 JH-20型回柱绞车2 YBS-2222 660 26×2 0.85 0.45 0.95 照明449 0.85表1-3 T5变压器负荷统计表设备名称电动机台数 电动机型号 额定功率kW 额定电压V 额定电流A 额定功率因 启动功率因数 额定效率ηe SSJ-100/63型带式输送机2YBS-160160660 187×20.870.450.95 320 0.87根据供电系统拟定原则，变压器的选择计算如下 一、T3变压器选型计算77.014109106.04.06.04.0max =+=+=∑NX P P K KVA COS K P S pj x N 16007.077.01455/3=÷⨯=⨯=∑ϕ式中：S ——所计算的电力负荷总视在功率（KVA ） ΣP N ——所有用电设备额定功率之和（KW ）pj ϕcos ——电力负荷平均功率因数取0.7K x ——需用系数取0.79m ax P — 一组设备中容量最大一台电动机额定功率，kW 。

pj ϕcos — 一组用电设备的加权平均功率因数，即各用电设备的额定功率nN P 与额定功率因数nN ϕcos 的乘积之和与他们总功率之比，求得。

pj ϕcos ﹦nnn N N N N N N N N N P P P P P P +⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++212211cos cos cos ϕϕϕ矿井及采区其它用电负荷的需用系数X K 和加权平均功率因数pj ϕcos 见表1-5，当有功因数补偿时，按计算的功率因数取值。

KWP e /∑功率KWP e /∑功率qCOS ϕ根据上述计算结果和实际情况，选用KBSGZY —1600/10/1.2的移动变电站符合要求。

二、T4变压器选型计算74.04492506.04.06.04.0max =+=+=∑NX P P KKVA COS K P S pj x N 4747.074.0449/4=÷⨯=⨯=∑ϕ根据上述计算结果和实际情况，选用移动变电站KBSG —1000/10/0.69，最大负荷容量为1000KVA ＞474KVA ，符合要求。

三、T5变压器选型计算13203206.04.06.04.0max =+=+=∑NX P P KKVA COS K P S pj x N 4577.01320/5=÷⨯=⨯=∑ϕ根据上述计算结果和实际情况，选用移动变电站KBSGZY —500/10/0.69，最大负荷容量为500KVA ＞457KVA ，符合要求。

表1-5 矿井用电负荷计算需用系数和加权平均功率因数用 电 设 备 需用系数加权平均功率因数 采煤工作面综合机械化工作面﹙自移支架﹚ 0.4 + 0.6 P/∑P 0.7 一般机械化工作面﹙单机支架﹚ 0.286 + 0.714 P/∑P0.6～0.7 一般机械化工作面﹙倾斜机采面﹚ 0.6～0.75 0.6～0.7 缓倾斜煤层﹙炮采工作面﹚ 0.4～0.5 0.6 急倾斜煤层﹙炮采工作面﹚0.5～0.60.7 掘进工作面 采用掘井机的 0.5 0.6～0.7 不采用掘井机的0.3～0.40.6 运输 蓄电池电机车0.8 0.9 其他运输设备﹙如输送机、绞车等﹚0.5 0.7 架线电机车 0.5～0.650.9 井底车场 有主排水设备 0.6～0.7 0.7 无主排水设备0.75～0.80.8第二节 高压电缆的选择一、 T3、T4移动变电站10kv 电源高压电缆 ①按长期长时负荷电流初选电缆截面：69.018599106.04.06.04.0max =+=+=∑NX P P K )(72.9195.085.010000310185969.0cos 31033A U P K I pjpj e e x g =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∑ηϕ 式中 g I —折算至移动变电站高压侧最大长时负荷电流，A ；∑e P —由移动变电站供电的各用电设备额定功率总和，kW ；e U —用电设备额定电压，V ； x K --需用系数pj ϕcos —用电负荷加权平均功率因数。

pj η—用电负荷加权平均效率因数经查表选一根MYP —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽高压软电缆，载流量为170A,满足电缆长时负荷电流初选要求。

②按经济电流密度选择电缆截面j A 为)(76.4025.2172.912mm I n I A jg j =⨯=⨯=＜502mm 式中 : j A —经济截面，2mm ；g I —正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，当两条电缆并联运行时应考虑一条线路故障时的最大负荷电流，A ；j I —经济电流密度，A/2mm ，其数值可参照表2-1来选取。

表2-1 铜芯电力电缆经济电流密度当计算出经济截面后，选择接近或等于计算截面的标准截面。

③按短路电流热稳定校验电缆截面设井下采区10kV 母线最大短路容量限制80MVA ，最大三相稳态短路电流)(43985.103108033max .)3(A U S Ipj d =⨯⨯==∞最小热稳定截面计算如下。

min A ＝)(99.2110025.043982)3(max.mm Ct Iph d =⨯=＜502mm式中 min A —电缆的最小热稳截面，2mm ；)3(m ax .d I —三相最大稳态短路电流, A ；ph t —短路电流的持续时间，取井下高压配电装置断路器跳闸时间，约为0.25秒。

C —电缆芯线热稳定系数，见表2-2。

表2-2 10kV 及以下电缆的热稳定系数注：电缆线路中间有压接接头时，最高允许温度为150℃，锅焊接头时为120℃。

④按允许电压损失校验电缆截面电压损失是指线路首末两端电压的数值差，用U ∆表示。

对于10kV 及以下高压电缆线路电压损失率，我国规定的标准为7%。

电压损失计算公式为%)tan (10%2ϕX R U L P K U e ge x g +⨯⨯=∆∑=()%4.1%1010672.0075.0412.015.218597.02=⨯⨯+⨯⨯ 式中 g U ∆%—电缆线路电压损失率，%∑eP —所带负荷功率之和，kw ；ϕtan —平均功率因数的对应的正切值，1cos 1tan 2-=ϕϕ； e U —电缆线路的额定电压，kv ； g L —电缆长度，km ；R ,X —分别为电缆线路单位长度的电阻和阻抗，km /Ω ，可由表2-3求取。

根据以上验算，选择MYP —8.7/10KV 3×50+3×25矿用高压电缆，符合要求表2-3 常用矿用橡套电缆单位长度电阻、阻抗和载流量 单位：km /Ω注：表中的数值换算到65℃的电阻值为65R ＝1.1820R 。

二、 T5移动变电站10kv 高压电源电缆①按长时负荷电流初选电缆13203206.04.06.04.0max =+=+=∑NX P P K)(88.2295.085.0100003103201cos 31033A U P K I pjpj e e x g =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∑ηϕ 经查表选一根MYPT —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽高压软电缆，载流量为170A,满足电缆长时负荷电流初选要求。

②按经济电流密度选择电缆截面j A 为 )(13.1025.2188.222mm I n I A jg j =⨯=⨯=③按短路电流热稳定校验电缆截面设井下采区10kV 母线最大短路容量限制80MVA ，最大三相稳态短路电流)(43985.103108033max .)3(A U S Ipj d =⨯⨯==∞最小热稳定截面计算如下。

min A ＝)(99.2110025.043982)3(max.mm Ct I ph d =⨯=④按允许电压损失校验电缆截面%)tan (10%2ϕX R U L P K U e ge x g +⨯⨯=∆∑=()%095.0%101062.0075.0412.06.032012=⨯⨯+⨯⨯ 根据以上计算和实际情况,使用一根MYPT —8.7/10 3×50+3×25型矿用移动屏蔽软电缆作为5#移动变电站电源电缆，符合要求。