综采工作面供电设计
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一、概述:
51101工作面10KV电源来自中央变电所,工作面机巷走向长度1360米, 工作面采长200米,从由该工作面用电设备的容量与布置来看,该工作面3300V 及1140V用电设备应采用移动变电站方式供电,2台移动变电站和乳化液泵站放置51101机巷设备列车。
二、负荷统计:
三、移动变电站的选「择
工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路10K V电源,
分别供到一台1600KVA移动变电站(供工作面3300V采煤机)和另一台1600KVA移动变电站(供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎
根据供电系统拟定原则,选择两台移动变电站,其容量分别决定如下:1、移动变电站(T1)向930KW采煤机组供电,供电电压为3450V。
K ix=0.4+0.6(P ima>/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.66
加权平均功率因数取cos© wm=0.7
S ib= 2 P ie K ix/cos ©wn=930X 0.66/0.7=874KVA
故移动变电站(T1)选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器
S 1e=1600KVA> Sb=874KVA 满足工作需要
2、移动变电站(T2)向2*315KW运输机、250KV乳化液泵站、75KW喷雾泵站、
200KW转载机和160KW破碎机供电,供电电压为1140V,共计负荷1315KW
K1x=0.286+0.714(P 1ma/ 2 Re)=0.286+0.714(630/1315)=0.628
加权平均功率因数取cos © wm=0.7
S *=2 Re KMcos ©wm=1315X 0.628/0.7=1179KVA
故移动变电站(T2)选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器
S 1e=1600KVA> Sb=1179KVA 满足工作需要
四、电气设备的选型
本次设计采用3300V 1140V两种电压等级,故所有选择的低压电器设备、电缆,均为千伏级。
根据煤矿井下电气设备选型原则,列表说明设备的控制开关选型配置情
五、高压电缆的选择计算:
1、高压回路
A、初选高压进线电缆并对其校验:
(1) 按设计规定初选高压进线电缆为:
MY PTJ8.7/10KV 3*50矿用电缆(2) 按长时允许负荷电流校验电缆截面:
艺P 总=2255KW
I y=E P 总x K/( U e COS ©w)
K=0.4+0.6(P maJ 艺P ie)=0.4+0.6(400/2255)=0.51
加权平均功率因数COS© wm=0.7
I y=2255x 0.49/( V3x 10x 0.7)=94.2A
其主截面为50m) l fh = 173A> I y =94.2A 满足需要
(3) 按经济电流密度校验高压电缆截面:
A = I fh /I j
I j -经济电流密度,查《综采设计手册》下册表 6-1-4得知 2
I j =2.25A/mm
A j =94.2/2.25=41.9mm 2 v A e =50m) 满足需要
(4) 按热稳定校验电缆截面:
中央变电所10KV 母线上的最大短路容量为100M VA 其最大三相稳态短路 电流为:
.3 Sj
—
I 鬲=100蒂 X 10=5.8KA
最小两相稳态短路电流为:I d2⑵=5.8 X 0.866=5KA
按下式求得变电所到综米工作面移动变电站间咼压电缆的截面为:
I
3
J j
2
A min
I
=5000X 0.5/93.4=26.7mm
C
式中t j ――短路电流的假想时间,即热等效时间、考虑井下的高压过电 流保护为连续动作,取假想时间为t j =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A min =26.7 mr i K A=50mfri 满足需要。 故所选高压电缆均能满足供电热稳定要求。 (5) 按允许电压损失校验:
10KV 及以下高压线路中的电压损失按 <<全国供用电规则 >>,正常负荷 下的电压偏移不得超过7%.
要求:△ U% =刀 KPL < 7%
K ----- 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数;
L ----- 各串级连接电缆的长度,KM
P -----电缆输送的有功功率MW
7%-----允许电压损失的百分数;
地面变电所至中央变电所下井电缆:1000M K=0.397中央变电所至配电所电缆:1050M K=0.397
配电所机巷移变高压电缆配电点:1200M K=1.298
刀KPL = 2.66 (0.397*1+0.397*1.05+1.298*1.2 ) =6.3%<7%
因此至高压电缆的最远端即工作面移变一次侧接口处电压损失
△ U%=6.3%<7% 满足要求
六、移动变电站负荷侧电缆选择与计算
选择原则:根据电压等级和长时允许工作电流机械强度选择电缆截面。
1、控制采煤机的1600KVA移变(T1)馈出主干线、支线电缆选择:
总装机容量930KW/平均数功率因数CO环°n取0.7
需用系数K=0.4+0.6(P max/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.658
I= K 刀P N X 103/ V3L N COS©3n=0.658 X 930/ (V3X 3.3 X 0.7 ) =152A 移变T1低压侧至控制采煤机干线选用MYPTJ-1.9/3.3-3 X 95电缆供电;
I fh =255A> I e=152A 满足供电要求。
采煤机总装机容量930KV y平均数功率因数COS)°n取0.7
需用系数K=0.4+0.6(P max/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.658
I= K 刀P N X 103/ V3L N COS©°n=0.658 X 930/ V3X3.3 X 0.7=152A
采煤机负荷支线选用一根MCP-1.9/3.3-3 X 95+1 X 25+4X 2.5电缆,
I fh =255A> I e=152A 满足供电要求。
2、控制转载机和破碎机的1600KVA移变(T2)馈出主干线、支线电缆选择:(1)刀R=1315KW 平均数功率因数COS)°n取0.7
需用系数K=0.286+0.714(P max/ 艺Re)=0.286+0.714(315/1315)=0.457
匸K 刀P N X 103/ V3L N COS©°n=0.457 X 1315/ V3X 1.2 X 0.7=413A
控运输机、乳化泵、转载机和破碎机的开关电缆从移变(T2)负荷侧引