煤矿采煤工作面供电设计

工作面供电设计

根据我矿《西一采区供电方案及分析》特编制以下供电设计： 一、 概述：

我矿西一采区位于东二采区以下中二采区以上范围内，为1306水平。供电范围包括一个轻放工作面和一个掘进工作面，以及配合采掘生产的运输、通风系统。其供电线路为：从地面35KV变电所通过两趟高压铠装电缆（ZLQD22—6000 3×50）（3000米）供至井下1380简易变电点，然后通过高压屏蔽电缆（UGSP—6000 3×35+1×16/3+JS）（1000米），副井筒分别供往西一采区及东二采区的移动变电站，或通过低压电缆（U—1000 3×70+1×16）供往风机、及其它设备的馈电开关。采区的供电电压等级分别为：高压6000V、低压660V、照明及煤电钻127V。 二、 1380变电点位置的选择及设备的选型

根据《煤矿安全规程》要求采区变电所必须处于距采区工作面较近的进风巷中，因此变电点的位置选择在1380四石门向东100米处，保证倒车时不受影响，要求设备沿巷帮呈一字摆开，并用铁栅栏围住、有值班变电工。其具体设备有：矿用高开柜BGP9L—6AK（7台）、矿用干式变压器KSGB—200/6（2台）、检漏开关一台。

三、 采区掘进变压器及风机专用变压器的选择 （一）、西一采区掘进工作面变压器的选择 1、负荷统计：

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8

设备名称 综掘机 掘进皮带机 喷浆机 大巷皮带机 调度绞车 煤电钻 照明 总计 台数 额定功率（KW） 额定电压（V） 1 1 1 1 2 1 1 8 100 55 5.5 55 22.8 1.2 1.2 240.7 660 660 660 660 660 127 127 2、变压器选择： 根据：SB=

KXPeCOSPj0.65240.7260.5KVA 0.6 式中：KX=0.40.6Pd1000.40.60.65

240.7PePd为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW） ΣPe为所有有功功率之和 COSφ

Pj取

0.6

根据计算则选择一台KBSGZY—315/6型的移动变电站即可满足要求。

（二）、东二采区掘进工作面变压器的选定 1、负荷统计：

序号 1 2 3 4 5 6 7

设备名称 综掘机 掘进皮带机 喷浆机 调度绞车 煤电钻 照明 总计 台数 额定功率（KW） 额定电压（V） 1 1 1 2 1 1 8 100 55 5.5 22.8 1.2 1.2 185.7 660 660 660 660 127 127 2、变压器选择： 根据：SB=

;.

KXPeCOSPj0.72185.8191KVA 0.7..

式中：KX=0.40.6Pd1000.40.60.72

185.8PePd为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW） ΣPe为所有有功功率之和 COSφ

Pj取

0.7

根据计算则选择一台KBGS—200/6型的干式变压器即可满足要求。

（三）、风机专用变压器的选择：

东二采区、西一采区正常掘进时一般各按两台局扇计算，其功率总计为2×2×11.4KW=45.6KW。因此选用一台KSGB—200/6型干式变压器即可满足要求。 四、 入井主电缆的选择： 1、负荷统计： 综采工作面

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 采煤机 前溜 后溜 转载机 乳化液泵 喷雾泵 运槽皮带机 调度绞车 照明 总计 台数 额定功率（KW） 额定电压（V） 1 1 1 1 1 1 1 2 1 10 150 90 90 90 75 22 55 22.8 1.2 596 660 660 660 660 660 660 660 660 127 因为东二采区有一个掘进工作面和一个综采工作面，西一采区有一个掘进工作面，所以其总负荷应为2×240.7+596+2×22=1121.4KW。 2、电缆截面选择：

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1）、最大负荷电流 ImaxSsmax3Ue1121.4107.9A 由《供电设计》表2—27查

1.7326得（ZLQD22—6000 3×50）电缆的长时允许电流为128A，因此选择此种电缆符合要求。 2）、按电压损失校验电缆截面： （ZLQD22—6000 3×50） L=1500米

其电压损失为：Ui%1.12141.52.472%4.16%7%符合要求。 式中参数取值根据《供电设计》表2—15选取

其中K取2.472、COS取0.7、P为电缆输送的有功功率MW、L为电缆线路长度。

3）、按热稳定系数法校验电缆截面： Amin＝ Id3tjC50103360.2522

26.7mm≤50 mm符合要求 90式中 Amin—电缆最小截面，mm2；

I（3）d—主变电所母线最大运行方式时的短路电流，A； tj—短路电流假想时间，s。对井下高压开关一般取0.25s； C—热稳定系数，见《供电设计》表2—10，取90。 五、 掘进工作面高压屏蔽电缆的选择： 1）、负荷统计： Sp=

KXPeKeCOSPj0.65240.71260.5KVA

0.62）、按电缆长期允许电流选择：

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Ia=

Sp3Ue260.51.732625A

选择UGSP—6000 3×35+1×

16/3+JS型高压屏蔽电缆，查表得其长期允许电流为118A≥25A符合要求。

3）、按热稳定系数法校验电缆截面： Amin＝ Id3tjC50103360.2522

26.7mm≤35 mm符合要求 90式中 Amin—电缆最小截面，mm2；

I（3）d—主变电所母线最大运行方式时的短路电流，A； tj—短路电流假想时间，s。对井下高压开关一般取0.25s； C—热稳定系数，见《供电设计》表2—10，取90。 4）、按电压损失校验电缆截面：

UGSP—6000 3×35+1×16/3+JS电缆 L=1000米

其电压损失为：Ui%0.24071.02.472%0.59%7%符合要求。 式中参数取值根据《供电设计》表2—15选取

其中K取2.472、COS取0.7、P为电缆输送的有功功率MW、L为电缆线路长度。

六、 掘进工作面电缆选定： 1、干线电缆的选择： 1）、电缆长度的确定：

根据西一采区供电方案最初拟定低压电缆（U—1000 3×70+1×16JS）长度为1000米。

2）、按允许电压损失计算确定电缆截面：

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根据干线电缆电压损失计算：

Ug%KxPeLgK%0.65240.710.09615%Ug15V

采区低压电网允许电压损失值表（供电设计2—33表），额定电压为660V时，允许损失电压为63V，63V＞15V故符合要求。

根据AKxPeLg103UeUgyPJ0.6555100010325.3mm2 42.5660630.8式中：A—电缆截面积，mm2；

γ—电缆导线芯线的电导率，m/（Ωmm2）；（见《供电设计》2—47表）

Lg—干线电缆的实际长度，km；

∑Pe—干线电缆所带符合有功功率之和，KW； △Ugy—干线电缆中最大允许电压损失，V；

ηpj—电动机加权平均效率； 3）、按长期允许电流校验电缆截面： InKxPe1033UePJcospj0.65240.7103201A 1.7326600.80.85201A＜215A符合要求。

式中：In—电缆中通过的实际工作电流，A； ∑Pe—电缆所带符合有功功率之和，KW； Ue—电网额定电压，V； ηpj—电动机加权平均功率； cosφpj—加权平均功率因数； 2、掘进工作面其它支路电缆选择：

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根据《供电设计》表2—23选定：

1）、掘进皮带机 U—1000 3×35+1×10 60米 2）、喷 浆 机 U—1000 3×16+1×6 60米 3）、绞 车 U—1000 3×25+1×10 120米 4）、照 明 设 备 U—1000 3×2.5+1×1.5 200米 七、大巷运输皮带机电缆截面确定： 1、电缆长度的确定：

此皮带机的电源引此掘进移动变电站，所需电缆长度应为60米，考虑到留有余量，其长度应为L=1.1×60=66米，取电缆长为70米。 2、电缆截面的选定：

根据AKxPeLg103UeUgyPJ0.6555701031.8mm2 42.5660630.8因此选择U—1000 3×35+1×10的电缆70米。 式中：A—电缆截面积，mm2；

γ—电缆导线芯线的电导率，m/（Ωmm2）；（见《供电设计》2—47表

Lg—干线电缆的实际长度，km；

∑Pe—干线电缆所带符合有功功率之和，KW； △Ugy—干线电缆中最大允许电压损失，V；

ηpj—电动机加权平均效率； 按长期允许电流校验电缆截面： InKxPe1033UePJcospj0.655510346A 1.7326600.80.85;.

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46A＜173A符合要求。

式中：In—电缆中通过的实际工作电流，A； ∑Pe—电缆所带符合有功功率之和，KW； Ue—电网额定电压，V； ηpj—电动机加权平均功率； cosφpj—加权平均功率因数； 九、采区高低压开关柜的整定值： （一）、高压开关柜整定：

1）、1#、2#进线柜 BGP9L—6AK 2）、风机移变馈出柜 BGP9L—6AK 3）、动力变压器柜 BGP9L—6AK （二）、掘进工作面各开关整定：

1）、馈电开关 DW80—350 2）、掘进皮带开关 DW80—200 3）、大巷皮带开关 DW80—350 附设备明细表

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Iz=7A Iz=9A Iz=7A Idz=600A Idz=200A Idz=400A Ki=300/5 Ki=100/5 Ki=100/5 ..

西一采区供电所需设备材料名细表

序号 1 2 3 4 5 总计

名称 高压开关 干式变压器 干式变压器 高压电缆 移动变电站 规格型号 BGP9L—6AK KSGB—200/6 KSGB—200/6 ZLQD22-6000 3*50 KBSGZY-315 数量 7台 1台 1台 3000M 1台 单价 17000元/台 26900元/台 26900 元/台 13000元/KM 66112元/台 合计（元） 119000 26900 26900 39000 66112 27.7912万元

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