综采工作面供电系统设计

       煤矿XV5305综采工作面供电系统设计

       机电副总:

       审 核:

       计 算:

       王台铺煤矿机电技术科

       二0一五年九月

       王台铺煤矿XV5305综采工作面供电系统设计

       一、XV5305综采工作面概况与设备选型配置

       XV5305综采工作面位于15#煤层二水平五盘区,本工作面倾斜长度180.1m(帮—帮),走向长度470.5m(帮—停),XV53051巷走向长度532.6m,XV53053巷走向长度546.6m,煤层厚度2.05m—2.80m,均厚2.64m,回采过程中采高控制在2.20m~2.80m,平均采高2.64m,工作面煤层倾角0°-5°,平均倾角2°,采煤方式为综合机械化采煤,设备选型配置情况如设备选型配置情况如下:

       表一

       序号

       设备名称

       规格型号

       功率(KW)

       额定电压(V)

       电机数量(台)

       备注

       采煤机

       MG250/600-WD1

       2×250KW

       1140

       截割电机

       2×40KW

       380

       牵引电机(直流)

       18.5KW

       1140

       调高油泵电机

       刮板输送机

       SGZ-764/400

       2×200(100)

       1140

       高(低)速

       转载机

       SZZ-764/160

       160 KW

       1140

       破碎机

       PCM1000/110/1140

       110KW

       1140

       移动变电站

       KBSGZY-500/660

       500KVA

       6000/693

       移动变电站

       KBSGZY-1000/1140

       1000KVA

       6000/1200

       移动变电站

       KBSGZY-315/660

       315KVA

       6000/693

       乳化液泵站

       WRB-200/31.5/660

       125KW

       660

       一台工作,一台备用

       喷雾泵

       PBZ-75/12

       18.5KW

       660

       绞车

       JD-11.4

       11.4KW

       1140

       带式输送机

       DSP-1080/1000-160

       160 KW

       660

       涨紧绞车

       JZB-4

       7.5 KW

       660

       卷带绞车

       4KW

       660

       地沟溜

       SZZ-764/160

       160 KW

       660

       水泵

       37KW

       1140

       二、供电系统的选择确定

       综采供电电源来自XV号煤五盘区变电所,由五盘区变电所高压17#开关接在XV5103巷一台KBSGZY-1000/1140移变,然后在连接至XV5103巷KBSGZY-500/660移变,在连接在XV5103巷KBSGZY-315/660移变上。

       电缆敷设巷道路线为:

       高压路线:XV号煤五盘区变电所→XV5103巷→XV5305综采工作面移变泵站硐室.低压路线:1140V级:XV5305综采工作面移变泵站硐室→XV5103巷→XV53043巷→XV53051巷,移动变电站及泵站放置XV53043巷以北40m附近,设备控制开关放置距工作面50m的开关架处,采用电压等级为1140V;660V级:分两条线路,其中皮带巷即XV53051巷沿XV53051巷→各设备,另一条即回风巷即XV53053巷沿XV5305综采工作面移变泵站硐室→XV5103巷→XV53053巷口馈电开关→→XV53053巷各绞车开关,采用电压等级为660KV。

       三、负荷统计及移动变电站选择

       1、根据工作面设备选型配置、电压等级列出用电设备负荷统计表如下:

       序号

       设备名称

       规格型号

       功率(KW)

       额定电压(V)

       电机数量(台)

       备注

       采煤机

       MG250/600-WD1

       2×250KW

       1140

       截割电机

       2×40KW

       380

       牵引电机(直流)

       18.5KW

       1140

       调高油泵电机

       刮板输送机

       SGZ-764/400

       2×200(100)

       1140

       高(低)速

       转载机

       SZZ-764/160

       160 KW

       1140

       破碎机

       PCM1000/110/1140

       110KW

       1140

       移动变电站

       KBSGZY-500/660

       500KVA

       6000/693

       移动变电站

       KBSGZY-1000/1140

       1000KVA

       6000/1200

       移动变电站

       KBSGZY-500/660

       500KVA

       6000/693

       乳化液泵站

       WRB-200/31.5/660

       125KW

       660

       一台工作,一台备用

       喷雾泵

       PBZ-75/12

       18.5KW

       660

       绞车

       JD-11.4

       11.4KW

       660

       带式输送机

       DSP-1080/1000-160

       160 KW

       660

       涨紧绞车

       JZB-4

       4 KW

       660

       卷带绞车

       4KW

       660

       地沟溜

       SZZ-764/160

       160 KW

       660

       水泵

       37KW

       1140

       2、变压器的选择:

       根据XV5305综采工作面设备布置图可知,选择三台移动变电站,其容量分别决定如下:

       2.1、1#移动变电站向一台采煤机组、一台刮板输送机、一台转载机、一台破碎机、八部绞车供电,电压为1140V。

       K1x=0.4+0.6(P1max/ΣP1e)=0.4+0.6(250/1435)=0.504 cosφ=0.8

       S1b=ΣP1eK1x/cosφ=1435×0.504/0.8=904.5KVA

       故1#移动变电站选用KBSGZY-1000/6/1.14变压器

       S1e=1000KVA>S1b=924.6KVA 满足工作需要

       2.2、2#移动变电站向一台乳化液泵,一台喷雾泵供电,供电电压为660V。

       K2x=0.4+0.6(P2max/ΣP2e)=0.4+0.6(125/143.5)=0.822 cosφ=0.8

       S3b=ΣP2eK2x/cosφ=143.5×0.822/0.8=147.4KVA

       故3#移动变电站选用KBSGZY-500/6/0.66变压器

       S3e=500KVA>S2b=357.4KVA 满足工作需要

       2.3、3#移动变电站向一台带式输送机、一部地沟溜、一台涨紧绞车、一台卷带电机、供电电压为660V。

       K3x=0.4+0.6(P2max/ΣP2e)=0.4+0.6(160/331.5)=0.689 cosφ=0.8

       S3b=ΣP2eK2x/cosφ=331.5×0.689/0.8=285.5KVA

       故3#移动变电站选用KBSGZY-315/6/0.66变压器

       S3e=315KVA>S2b=357.4KVA 满足工作需要

       四、电气设备的选型

       低压开关的选择:由表一可知,各设备配置额定电压为1140V和660V电压等级两种等级,故本次设计均按各设备额定电压选型,低压采用1140V和660V电压等级。

       根据上述选型原则,列表说明设备的控制开关选型配置情况如下:

       用电设备

       选 用 开 关

       型 号

       额定电压(V)

       额定电流(A)

       备 注

       采煤机

       QJZ4-1350/1140-6

       1140

       400

       刮板输送机

       QJZ4-1350/1140-6

       1140

       400

       转载机

       QJZ4-1350/1140-6

       1140

       400

       破碎机

       QJZ4-1350/1140-6

       1140

       400

       带式输送机

       BQD23-315

       660

       315

       涨紧绞车

       BQD10-80ZD

       660

       卷带电机

       BQD10-80ZD

       660

       乳化液泵

       BQD23-315

       660

       315

       乳化液泵(备用)

       BQD23-315

       660

       315

       喷雾泵

       BQD10-80ZD

       660

       地沟溜

       BQD23-315

       660

       315

       水泵

       BQD10-80ZD

       1140

       五、高压电缆选择与校验

       按设计规定初选电缆规格、型号和长度1、1000KVA移动变电站高压电缆的选择

       1.1、向一台1000 KVA移动变电站供电的6KV高压电缆选用MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用6KV铜芯橡套双屏蔽电缆,截面50mm2,从XV号煤五盘区变电所到1000 KVA移动变电站L=1200m。

       1.2、按长时允许电流选择校验电缆截面

       MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆其长时允许电流为Iy=173A,取η=0.9,cosφ=0.8。

       Ifh=∑Pe×KX×103/UecosΦN=1435×0.504×103/×6000×0.8×0.9=96.6 A

       KX=0.4+0.6PMAX/∑Pe=0.4+0.6×(250/1435)=0.504

       Iy=173A>Ifh=96.6A

       1.3、按经济电流密度校验高压电缆截面

       查表经济电流密度Ij=3.46A/mm2 Aj= Ifh /Ij=96.6/2.5=38.64mm2<50mm2

       因此所选高压电缆满足要求。

       1.4、热稳定校验电缆截面

       短路参数按XV号煤五盘区变电所出口短路容量50 KV·A计算,则其最大三相稳态短路电流为 I∞(3)=Sd/U=50×106/×6000=4811A

       按下式求XV号煤五盘区变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面,即

       Amin= I∞(3)/C=4811×/93.4=25.7mm2

       tj---短路电流的假象时间,取tj=0.25s

       C---电缆的热稳定系数,铜芯橡套电缆C=93.4

       所需最小截面Amin=25.7 mm2 因此所选高压电缆满足热稳定要求。

       1.5、按电压损失校验电缆截面

       MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型矿用6KV铜芯橡套双屏蔽电缆,查表得R65=0.429Ω/Km,X=0.063Ω/Km;取负荷的功率因数cosΦ=0.7,tanΦ=1.02。

       △U%=(PL/10UN2)×(R65+X tanΦ)%=(1268.5×0.4/10×62)×(0.429+0.063×1.02)%=0.695%<5%

       MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5型高压电缆能够满足供电要求。

       六、移动变电站负荷侧电缆选择与计算1、1140V电缆选择与计算

       移变馈出两根主干线,给采煤机、破碎机、转载机、工作面溜及工作面水泵供电,因为是并列运行所以:I1=Pe/UcosΦ=1344/×1.14×0.85×2=693.5A

       选用MYP3×95+1×25mm2 电缆600米

       Iy=400×2=800A>693.5A 因此选用95 mm2 电缆满足要求2、1140V开关支线电缆的选择:

       2.1、转载机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×1.14×0.85=95.4A

       故选用一根95mm2电缆,L=600米

       Iy=400A>95.4A 因此选用95mm2 电缆满足要求

       2.2、破碎机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=110/×1.14×0.85=79.3A

       故选用一根95mm2电缆,L=600米

       Iy=400A>85A 因此选用35mm2 电缆满足要求

       2.3、刮板输送机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

       故选用一根95mm2缆,L=600米

       Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

       2.4、采煤机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=600/×1.14×0.85=357.5A

       故选用一根95mm2电缆,L=600米

       Iy=400A>357.5A 因此选用95 mm2 电缆满足要求3、1140V磁力启动器负荷线的选择:

       3.1、转载机:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×1.2×0.85=90.5A

       故选用一根35mm2电缆,L=50米。

       Iy=400A>90.5A 因此选用35mm2 电缆满足要求

       3.2、破碎机:

       Ig=Pe/UcosΦ=110/×1.2×0.85=62A

       故选用一根35mm2电缆,L=50米。

       Iy=400A>62A 因此选用35mm2 电缆满足要求

       3.3、刮板输送机回路:

       前电机:Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

       故选用一根35 mm2电缆,L=50米

       Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

       后电机:Ig=Pe/UcosΦ=400/×1.14×0.85=238.3A

       故选用一根35mm2电缆,L=230米

       Iy=400A>238.3A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

       3.4、采煤机回路:

       截割电机(左右):Ig=Pe/UcosΦ=250/×1.14×0.85=149A

       故选用两根95mm2电缆,L=230米,两根95 mm2电缆,L=10米

       Iy=400A>149A 因此选用95 mm2 电缆满足要求

       牵引电机(左右):Ig=Pe/UcosΦ=40/×1.14×0.85=23.8A

       故选用两根95mm2电缆,L=230米,两根35 mm2电缆,L=10米

       Iy=400A>2.38A 因此选用95 mm2、35 mm2电缆满足要求

       油泵电机:Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×1.14×0.85=11A

       故选用一根95mm2电缆,L=630米,一根35 mm2电缆,L=10米

       Iy=400A>11A 因此选用95mm2、35mm2电缆满足要求4、660V开关支线电缆的选择:

       4.1、乳化泵回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=125/×0.66×0.85=128.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=10米

       Iy=315A>128.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

       4.2、喷雾泵回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×0.66×0.85=19A

       故选用一根70mm2电缆,L=13米,一根16mm2电缆,L=1米

       Iy=80A>19A 因此选用70mm2和16mm2电缆满足要求

       4.3、地沟溜回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=110米

       Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

       4.4、带式输送机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=100米

       Iy=315A>438.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

       4.5、卷带电机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

       故选用一根70 mm2电缆,L=100米,一根16mm2电缆,L=1米

       Iy=80A>4.1A 因此选用70mm2和16mm2电缆满足要求

       4.6、涨紧绞车回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

       故选用一根70mm2电缆,L=100米,一根16mm2电缆,L=2米

       Iy=315A>4.1A 因此选用70mm2 和16mm2电缆满足要求

       4.7、XV53053巷馈电开关回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=45.6/×0.66×0.85=46.8A

       故选用一根70mm2电缆,L=100米

       Iy=315A>46.8A 因此选用70mm2电缆满足要求

       4.8、XV53053巷1#绞车回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=11.4/×0.66×0.85=11.7A

       故选用一根35mm2电缆,L=200米

       Iy=80A>11.7A 因此选用35mm2 电缆满足要求

       2#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=200米

       3#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=400米

       4#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=100米5、660V磁力启动器负荷线的选择:

       5.1、乳化泵回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=125/×0.66×0.85=128.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=10米

       Iy=315A>128.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

       5.2、喷雾泵回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=18.5/×0.66×0.85=19A

       故选用一根16mm2电缆,L=10米

       Iy=80A>19A 因此选用70mm2和16mm2 电缆满足要求

       5.3、地沟溜回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=10米

       Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2电缆满足要求

       5.4、带式输送机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=138.6A

       故选用一根70mm2电缆,L=50米

       Iy=315A>138.6A 因此选用70mm2 电缆满足要求

       5.5、卷带电机回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

       故选用一根16mm2电缆,L=30米

       Iy=80A>4.1A 因此选用 16mm2电缆满足要求

       5.6、涨紧绞车回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=4/×0.66×0.85=4.1A

       故选用一根一根16mm2电缆,L=30米

       Iy=315A>4.1A 因此选用16mm2电缆满足要求

       5.7、XV53052巷1#绞车回路:

       Ig=Pe/UcosΦ=11.4/×0.66×0.85=11.7A

       故选用一根35mm2电缆,L=220米

       Iy=80A>11.7A 因此选用35mm2 电缆满足要求

       2#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=200米

       3#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L200米

       4#绞车回路:故选用一根35mm2电缆,L=100米6、1140V移动变电站负荷侧电缆选择与计算

       6.1、按长时允许负荷电流与机械强度初选电缆截面

       6.1.1、采煤机电缆的选择

       已知Ie=400A,因此选用两根MCPT3X95+1X25+4X6电缆,长度230m

       Ie=400A>Iy=149*2+11+2+2.38*2A=324.76A 满足要求

       且机械强度大于最小截面50mm2

       采煤机支线电缆选用MCPT3X95+1X25+4X6和MCPT3X35+1X16+4X6专用电缆.Ie=400A>149*2=298A 满足要求 MCPT3X95+1X25+4X6 L=10m

       Ie=400A>11*2=22A 满足要求 MCPT3X35+1X16+4X6 L=10m

       6.1.2、刮板输送机电缆的选择

       刮板输送机支线电缆的选用其单电机长时负荷电流为88.77A选用MYP3X35+1X16型金属橡套电缆两根分别供机头、机尾电机。

       Iy=173A>88.77A,满足要求。L头=50m,L尾=230m

       且机械强度大于最小截面35mm2 满足要求

       6.1.3、带式输送机、乳化液泵电缆的选择

       (一)、带式输送机电缆的选择

       带式输送机长时负荷电流I1=Pe/UcosΦ=160/×0.66×0.85=165 A

       选用一根MY3X70+1X25型采煤机用金属橡套电缆共用供电

       Iy=315A>165 A 满足要求 L=120m

       且机械强度大于最小截面35mm2 满足要求

       6.2、乳化液泵电缆的选择

       乳化液泵选用2台,一台备用,单台功率为125KW,电压1140V其长时允许工作电流52A,干线选用MYPTJ3X50+3X16/3+3X2.5电缆,Iy=173A>Ie=52A;负荷线选用MY3X70+1X25电缆,Iy=128.6A>Ie=52A

       且机械强度满足最小截面16mm2,满足供电要求。

       6.2.1、按允许电压损失校验或复选电缆截面

       6.2.1.1、允许电压损失

       根据有关技术资料规定变压器低压侧到电机端子的电压损失,不能大于其允许值为合格∑△U≤△Uy。

       Ue(V)

       U2n(V)

       △Uy(V)

       660

       690

       1140

       1200

       117

       6.2.1.2、1#移变及线路系统电压损失计算

       采区低压电网的最大电压损失一般由三部分组成,即电源变压器至最远电动机端子之间总的电压损失为:

       ∑△U=△Ub+△Ug+△Uz

       ①1#变压器的电压损失

       ΔUb=ΔUP%×Ue

       ΔUP%=β(URcosφ+UKsinφ)

       UR=(ΔP/10Se)%

       β—变压器的负荷系数,β=Sb/Se=(1268.5×0.518/0.85)/1250=0.618

       UR—变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数

       UK—变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数

       ΔP—变压器的短路损耗W

       由KBSGZY-1000/6移变技术参数表得知

       UK=3.7%, ΔP=6500W

       ∴UR=(ΔP/10Se)%=6500/(10×1250)%=0.52%

       ΔUx%=Error: Reference source not found UK2-UR2 %=Error: Reference source not found 3.72-0.522%=3.66%

       ΔUP%=β(URcosφ+UXsinφ)%=0.618×(0.52×0.85+3.66×0.527)%=1.465%

       ΔUb=ΔUP%×Ue=1.465%×1140=16.7V

       ②支线电压损失

       △Uz=

       Zb:变压器内部阻抗 ZL:电缆阻抗

       ZQ:采煤机电动机阻抗 ZB:乳化泵电动机阻抗

       6.3.1、启动回路元件阻抗

       采煤机电动机双电机同时启动时,cosΦQ=0.4,额定启动电流为INQ=2×5.8×87=1009.2A

       启动时每相阻抗为ZQ=UN/ INQ =1140/1747.6=1.888Ω

       启动时每相电阻为RQ=ZQ cosΦQ =0.755Ω

       启动时每相电抗为XQ=ZQ sinΦQ =1.888×0.9165=1.7304Ω

       6.3.2、1.14KV电缆阻抗为支线电缆rb=0.230Ω/Km,Xb=0.076Ω/Km

       RL=0.230×0.3=0.069Ω XL=0.076×0.3=0.023Ω

       采煤机电动机回路每相阻抗

       电阻 RST=RQ+ RL + Rg =0.755+0.0552+0.015=0.825Ω

       电抗 XST=XQ+XL =1.7304+0.0182+0.0039=1.7525Ω

       阻抗 ZST==1.936Ω

       电导、电纳:

       g ST= RST/ ZST2=0.220S b ST= XST/ ZST2=0.467S

       乳化泵电动机正常运行等值阻抗,cosφN=0.85

       阻抗ZB=UN/IN=3300/×53=35.948Ω

       电阻RB= ZBcosφN=30.556Ω

       电抗XB= ZBsinφN=18.937Ω

       电导、电纳:

       g B= RB/ ZB2=0.024S b B= XB/ ZB2=0.015S

       采煤机启动时,变压器负载总阻抗

       电导= g ST + g B =0.220+0.024=0.244 S

       电纳= b ST + b B=0.467+0.015=0.482 S

       导纳Y==0.531 S

       阻抗Z=1/Y=1.883Ω

       电阻R=()Z2=0.865Ω

       电抗X=()Z2=1.709Ω

       移动变电站XT=0.3289Ω RT=0.04127Ω

       启动回路总阻抗

       =R+ RT =0.906Ω =X+XT=2.0379Ω

       ==2.230Ω

       采煤机启动时的实际启动电流为:

       IQ= U2N /=337.1A

       采煤机启动时的端电压为:

       UQ=IQ ZQ=×337.09×1.888=1102.3V>0.75UN=855V,所选电缆满足采煤机启动时的要求。7、2#移变及线路系统电压损失计算

       ΔU=ΔUb+ΔUg+ΔUz

        ①变压器的电压损失

       ΔUb=ΔUP%×Ue

       ΔUP%=β(URcosφ+UKsinφ)

       UR=(ΔP/10Se)%

       β—变压器的负荷系数,β=Sb/Se=(547.1×0.61/0.85)/500=0.785

       UR—变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数

        UK—变压器在额定负荷时变压器中的电抗百分数

       ΔP—变压器的短路损耗W

       由KBSGZY-500/6移变技术参数表得知

       UK=3.7%, ΔP=3100W

       ∴UR=(ΔP/10Se)%=3100/(10×500)%=0.62%

        ΔUx%=Error: Reference source not foundUK2-UR2 %=Error: Reference source not found3.72-0.622%=3.58%

        ΔUP%=β(URcosφ+UXsinφ)%=0.785×(0.62×0.85+3.58×0.527)%=1.89%

        ΔUb=ΔUP%×Ue=1.89%×660=12.7V

       ②支线电压损失

       △Uz=

       ZT:变压器内部阻抗 ZL1: 刮板输送机机头电缆阻抗

       ZL2: 刮板输送机机尾电缆阻抗 ZQ1:刮板输送机机头电动机启动阻抗

       ZQ2: 刮板输送机机尾电动机启动阻抗

       7.2、刮板输送机电动机启动阻抗。单台电动机启动电流IN,Q=6IN,启动功率因数cosφQ=0.5。

       启动阻抗ZQ1= ZQ2=UN/IN,Q=1140/×6×58=5.745Ω

       启动电阻RQ1=RQ2= ZQ1cosφQ=5.745×0.5=2.87Ω

       启动电抗X Q1=XQ2= ZQ1sinφQ=5.745×0.866=4.98Ω

       7.3、刮板输送机机头电动机支路阻抗

       给刮板输送机供电的支线电缆阻抗支线电缆rb=0.448Ω/Km,Xb=0.081Ω/Km

       机头电动机支线回路总电阻、电抗:

       机头电缆

       RL1=rg+ rbL1=0.015+ 0.448×0.17=0.091Ω

       XL1=xg+ XbL1=0.0039+ 0.081×0.17=0.0179Ω

       支路阻抗

       RQ1ˊ= RQ1+ RL1=2.87+0.091=2.9Ω X Q1ˊ= XQ1+ XL1=4.98+0.0179=4.99Ω

       ZQ1ˊ==5.80Ω

       支路的电导、电纳:

       g Q1ˊ= RQ1ˊ/ ZQ12ˊ=0.088S b Q1ˊ= XQ1ˊ/ ZQ12ˊ=0.149S

       7.4、刮板输送机机尾电动机支路阻抗给刮板输送机供电的支线电缆阻抗

       支线电缆rb=0.448Ω/Km,Xb=0.081Ω/Km

       机尾电动机支线回路总电阻、电抗:

       机尾电缆

       RL2=rbL2=0.448×0.3=0.134Ω XL2=XbL2=0.081×0.3=0.024Ω

       支路阻抗

       RQ2ˊ= RQ2+ RL2=2.87+0.134=3.004Ω X Q2ˊ= XQ2+ XL2=4.98+0.024=5.004Ω

       ZQ2ˊ==5.836Ω

       支路的电导、电纳:

       g Q2ˊ= RQ2ˊ/ ZQ22ˊ=0.088S b Q2ˊ= XQ2ˊ/ ZQ22ˊ=0.147S

       7.5、刮板输送机2台电动机同时启动,变压器的负载阻抗。

       电导= g Q1ˊ+ g Q2ˊ=0.176S 电纳= bQ1ˊ+ bQ2ˊ=0.296S

       导纳Y==0.344S 阻抗Z=1/Y=2.907Ω

       电阻R=()Z2=1.487Ω 电抗X=()Z2=2.501Ω

       7.6、1#移动变电站变压器阻抗

       移动变电站XT=0.3289Ω RT=0.04127Ω

       7.7、刮板输送机电动机启动时变压器输出回路阻抗:

       =R+ RT =1.528Ω =X+XT=2.831Ω

       ==3.22Ω

       7.8、刮板输送机机电动机启动时变压器输出电流与电压

        I=U2N/=1140/×3.22=204.4A

        U= I Z=204.4×2.907=594 V

       7.9、刮板输送机电动机实际启动电流和启动电压

       IQ=U/ZQ2ˊ=594/5.865=101.3A

       UQ=IQ ZQ1=×101.3×5.745=1008>0.75UN=855V,所选电缆满足运输机启动时的要求。

       因乳化泵与移变距离较近,故可忽略计算

        由计算可知最远点最大负荷端子上的电压损失满足要求,其它电机功率较小,供电距离较近,所以起动时压降相对较小,无须再一一校验。

       七、短路电流计算

        详见《XV5305综采工作面低压电网保护整定计算说明书》

       八、热稳定和开关分断能力校验

       1、低压电缆热稳定校验

       1140V移变低压1.14kv馈出线上的最大短路容量经过计算为5MVA,其最大三相稳态短路电流为:

       

       按下式求得变电所到综采工作面移动变电站间高压电缆的截面为:

       Amin=I(3)tjC=2532×0.5/93.4=13.6mm2

       所选低压电缆均大于13.6mm2,符合热稳定要求。

        2、高低压开关分断能力校验

       编号

       开关型号

       分断能力

       分断最大电流

       校验结论

       BGP9L-6-200A

       Imax=31.5KA

       Imin=12.5KA

       2.987KA

       合格

        九、过电流保护装置的整定计算与校验

        1、高压配电装置过流保护整定

        1.1、1#移动变电站高压配电装置中选用BGP9L-6-200A则过电流保护的整定如下:

        1.1.1、工作面的高压最大负荷电流为

       Ibe=Sbe3Ue=1473.5/0.85/1.732×6=166.8A

       所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流Ie=200A Ie=200A>Ibe=166.8A

        1.1.2、过载保护的整定动作电流为

       Ibe

        1.1.3、过流保护的整定

       n≥(IQe+kx∑Ie)/KbIge n ≥(6×67+0.65×96)/1.74×200

       n ≥1.33 n取互感器二次额定电流(5A)的2倍

        1.1.4、灵敏系数校验

        按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,其灵敏系数为:

       K=Id(2)/nIe=4386/1.732×2×200=3.47>1.5 合格

        1.2、2#移动变电站高压配电装置中BGP9L-6-200A选用则过电流保护的整定如下:

        1.2.1、工作面的高压最大负荷电流为

       Ibe=Sbe3Ue=475/0.85/1.732×6=53.8A

       所选矿用高压隔爆配电装置的额定电流Ie=200A Ie=200A>Ibe=53.8A

        1.2.2、过载保护的整定动作电流为

       Ibe

        1.2.3、过流保护的整定

       n≥(IQe+kx∑Ie)/KbIge

       n ≥(6×93+0.83×53.8)/1.74×200 n ≥1.77 n取2倍

        1.2.4、灵敏系数校验

       按移动变电站二次出线端的最小两相短路电流来校验,其灵敏系数为:

       K=Id(2)/nIe=6498/1.732×2×200=9.38>1.5 合格

       2、移变低压侧保护整定

        详见《XV5305综采工作面低压电网保护短路电流计算说明书》

       十、低压隔爆型配电开关中过电流保护装置的整定表

       开关编号

       开关型号

       开关额定电流(A)

       最大负荷电流(A)

       IzIQe+KxIeIQe

       最小短路电流

       Id(2)(A)

       过流保护整定电流(A)

       过载保护整定电流

       (A)

       灵敏系数校验

       BKD20-200/1140(660V)-ZA

       200

       3968

       275

       66.1

       注:以上电缆长度是从设计图上量取,如与实际不符,以巷道实际长度为准。

       本设计参照《综采技术手册》。

       综采工作面规程

       综采工作面岗位职责

       综采工作面各 岗位职责

       综采工作面岗位职责划分

       煤矿综采工作面各岗位职责