A201综采工作面回采供电设计要点.docx

1、A201综采工作面回采供电设计要点A201综采工作面回采供电设计一、概况A201综采工作面位于A2煤层，其中工作面里外切眼长度164m，上顺槽长度1065m，下顺槽长度1080m，工作面设备装机总功率1685.8kW。1、移动变电站布置A201上顺槽1#、2#、3#移动变电站均布置在A201上顺槽距工作面约150m处。 2、供电方式1、A201综采工作面设备列车的3台移动变电站（1#、2#、3#）担负工作面采煤机、前后部运输机、乳化液泵、喷雾泵、转载机、破碎机等用电设备供电任务，其电源引自井下中央变电所G2-2高压真空配电装置，引线采用MYPTJ8.7/10350325/332.5型矿用高压屏

2、蔽软电缆电缆，长度为1020m。2、A201上顺槽无极绳绞车、双速绞车及调度绞车、下顺槽皮带设备的电源引自井下中央变电所KBSG2-T-630/10型干式变压器，引线采用MYP370+125电缆，长度为300m。二、设备选型 （一）工作面设备选型1、采煤机 MG160/375-WD1 1台2、前部运输机 SGZ630/320 1部3、后部运输机 SGZ630/320 1部4、转载机 SZZ630/110 1部5、破碎机 PLM-500/110 1部6、胶带输送机 DSJ80/40/255 2部7、乳化液泵 BRW200/31.5 2台 8、喷雾泵 BPW250/6.3 2台9、液压支架 ZF4

3、800/17/30 48架10、过渡支架 ZFG4800/19/32 5架11、端头支架 ZT12800/18/34 2组12、超前支架 ZC32000/18/34 5组13、双速绞车 JSDB-10 3台14、调度绞车 JD-1 2台15、无极绳绞车 SQ-80/75WY 1台16、岩石钻机 KHYD155 2台（二）电气设备选型1、移动变电站 KBSGZY-630/10/1.2 3台2、四回路组合开关 QJZ-4315 4台3、电磁起动器 QJZ-200 3台4、可逆起动器 QJZ-60N 9台5、可逆起动器 QJZ-120N 1台6、软启动器 QJR-400 1台7、馈电开关 KBZ-4

4、00 4台8、电度表箱 DBS8-400 2台9、通讯控制系统 KTC101 1套10、照明信号综保 ZBZ-4.0 3台 三、工作面负荷统计表1 A201综采工作面负荷统计 序号 设备名称型 号数量（台）总功率 （ kW）额定电压 （ V ）额定电流/起动电流（A）1采煤机 MG160/375-WD1 13751140251/17572前部刮板机SGZ630/320 121601140208/14563后部刮板机SGZ630/320 121601140208/14564乳化液泵BRW200/31.52125114081.25/5695转载机SZZ630/1101110114071.5/500

5、.56破碎机PLM-500/1101110114071.5/500.57喷雾泵BPW250/6.3 237114023.4/163.88胶带输送机DSJ80/40/255 1255660120/7209岩石钻机KHYD155227.56608.6/60.210双速绞车JSDB-103318.566020/14011调度绞车JD-12211.466013/9112无极绳绞车SQ-80/75WY17566082/574四、工作面移动变压器选择及校核综采工作面变压器容量应满足：SNST （实际），考虑A201工作面巷道运输、上、下顺槽地质条件及电气设备选型情况，变压器选择如下：按照煤矿井下供电设计技

6、术规定，综采工作面移变的需用容量按下式计算： Kde需用系数， 式中 ：加权平均功率因数,取0.7。 移变供电系统中最大的启动电动机额定功率，kW。 移变供电系统中所有用电设备额定功率之和，kW。（1）1#移变向工作面前部刮板机、2#乳化液泵、1#、2#喷雾泵供电，其需用容量计算值为： ST=0.8482/0.7=551kVA Kde=0.8 选用1台KBSGZY-630/10/1.2型移变供电，其额定容量 SN=630kVAST551kVA，满足供电要求。（2）2#移变向工作面后部刮板机、破碎机、转载机和照明综保等设备供电，其需用容量计算值为： ST=0.76540/0.7=586kVA K

7、de=0.76选用1台KBSGZY-630/10/1.2型移变供电，其额定容量SN=630kVAST586kVA，满足供电要求。（3）3#移变向工作面采煤机、1#乳化液泵供电，其需用容量计算值为： ST=0.59500/0.7=422kVA Kde=0.59选用1台KBSGZY-630/10/1.2型移变供电，其额定容量SN =630kVAST422kVA，满足供电要求。（4）井下中央变电所KBSG2-T-630/10型干式变压器除了向A201上顺槽无极绳绞车、双速绞车、A201下顺槽皮带、岩石钻机供电，还向中央水泵房1#、2#泵、A3西翼进风平巷绞车等用电设备供电，其需用容量计算值为： ST

8、=0.53762.3/0.7=577kVA Kde=0.53选用1台KBSGZ2-T-630/10型干式变压器供电，其额定容量 SN=630kVAST577kVA，满足供电要求。五、供电设备的选型及供电系统的拟定根据供电设备的选型原则及所选设备的电动机型号规格，初步设计见附图所示的A201综采工作面的供电系统。六、高压电缆截面校验按设计规定，初选MYPTJ8.7/10350325/332.5型高压屏蔽移动软电缆，其主芯线截面Ae50mm2。橡套电缆长度为实际敷设距离为1020m。1、按照长时允许电流校验查表得此类电缆的长时允许负荷电流为Iy173A。长时负荷电流计算值为：式中Pe综采工作面装机

9、设备的额定容量。 Kde需用系数， =0.46Ue额定电压，Ue10000V。功率因数，取 0.7。平均效率，估计0.85。 I62.35AIy173A故所选电缆能够满足长时工作发热要求。2、按照经济电流密度校验高压电缆截面Aj=27.7mm250mm2 式中Ij经济电流密度A/mm2，选Ij2.25 A/mm2。 所选电缆截面能够满足安全使用要求。3、按照热稳定校验电缆截面Amin37.4mm2式中为高压电缆线路首端（井下中央变电所二回路母线）发生短路时的三相短路电流。 tj短路电流的假想时间，开关动作时间tj0.25s。C电缆的热稳系数，铜芯橡套电缆C93.4。满足热稳条件所需最小截面Am

10、in37.4 mm2选择截面50mm2，故选用MYPTJ8.7/10350325/332.5型高压屏蔽移动软电缆能够满足热稳定需要。七、低压电缆选择及校验 1、电缆截面的选择表2 电缆截面的选择主芯线截面mm24610162535507095长期允许电流A36466485113138173215260 2、电缆长度确定：考虑电缆敷设时要有一定的弯曲和弧度，电缆的长度应大于敷设路径的长度，对于橡套电缆Lsx=1.1LsH。（1）井下中央变电所馈电到A201上顺槽无极绳绞车馈电。L1=300m。（2）A201上顺槽无极绳绞车馈电到上顺槽600m馈电处。L2=600m。（3）A201上顺槽600m处

11、馈电至上顺槽岩石钻机处。L3=570m。（4）井下中央变电所馈电到A201下顺槽皮带头馈电L4=300m。（5）A201下顺槽皮带头馈电至下顺槽420m馈电。L5=420m。（6）A201下顺槽600m馈电至下顺槽岩石钻机。L6=768m。电缆截面选择及校验：KBSGZY-630/10/1.2型移变电压损失：Ub=Ue（UR%cos+ Ux%sin）/100 =12000.67(0.4330.7+20.714)/100=14V式中：Ue变压器二次额定电压，1200V； 变压器负荷系数，0.67； UR 变压器绕组电阻压降百分值； UX 变压器绕组电抗压降百分值。 KBSG2-T-630/10/

12、0.69型移变电压损失：Ub=Ue（UR%cos+ Ux%sin）/100=8V 电压等级为660V的电压允许损失UP1U2NT95%UN 69395%660 66V电压等级为1140V的电压允许损失UP1U2NT95%UN 120095%1140 117V 支线电缆的电压损失按公式UZ （KfPeLZ103 ）/（UeAxe）式中：Kf负荷系数Pe电缆所带负荷KWLZ电缆实际长度mUe电网额定电压V电缆导体芯线的电导率m/(.mm2)Ax电缆截面积mm2e加权平均效率（1）井下中央变电所馈电到A201上顺槽无极绳绞车馈电，L=L1=300m。L=300m，引线选用MYP 350+116In1

13、=100.80.85/（1.7320.660.90.9）=92A173A电压损失：UZ1=100.80.85300/(0.6642.5500.9)=20V所以：8V+20V=28V66V 选取50mm2电缆满足要求。（2）A201上顺槽无极绳绞车馈电到上顺槽岩石钻机，L=L2+L3=1170m。L=1170m，引线选用MYP 335+116In2=44.50.65/（1.7320.660.90.9）=31A138A电压损失：UZ2=44.50.651170/(0.6642.5350.9)=38V所以：8V+20V+38V=66V 选取35mm2电缆满足要求。（3）井下中央变电所馈电到A201下

14、顺槽皮带头馈电，L=L4=300mL=300m，引线选用MYP 370+125In3=110/（1.7320.660.90.9）=118.7A215A电压损失：UZ3=110300/(0.6642.5700.9)=18.7V所以：8V+18.7V=26.7V66V 选取70mm2电缆满足要求。（4）A201下顺槽皮带头馈电至下顺槽岩石钻机，L=L5+L6=1188m。L=1188m，引线选用MYP 335+116In4=260.83/（1.7320.660.90.9）=23A138A 电压损失：UZ4=260.831188/(0.6642.5350.9)=28.9V所以：8V+18.7+28.

15、9V=55.6V66V 选取35mm2电缆满足要求。按长时允许负荷电流工作面机电设备电缆选择如下：表3 允许负荷电流工作面机电设备电缆序号电缆用途电缆规格长时允许电流（A）长度（m）1采煤机MCP-1.14/0.66kV-3701254102154002前部刮板机机头低速MYP-0.66/1.14kV-335+1161383803前部刮板机机头高速MYP-0.66/1.14kV-350+1251733804前部刮板机机尾低速MYP-0.66/1.14kV-335+1161382105前部刮板机机尾高速MYP-0.66/1.14kV-350+1251732106后部刮板机机头低速MYP-0.66

16、/1.14kV-335+1161383807后部刮板机机头高速MYP-0.66/1.14kV-350+1251733808后部刮板机机尾低速MYP-0.66/1.14kV-335+1161382109后部刮板机机尾高速MYP-0.66/1.14kV-350+12517321010转载机MYP-0.66/1.14kV-335+11613842011破碎机MYP-0.66/1.14kV-335+11613842012乳化液泵MYP-0.66/1.14kV-335+1161382013喷雾泵MYP-0.66/1.14kV-325+1161132014照明综保MYP-0.66/1.14kV-325+1

17、16113515胶带输送机MYP-0.66/1.14kV-370+12521530016无极绳绞车MYP-0.66/1.14kV-350+11617330017岩石钻机MYP-0.66/1.14kV-335+1161381188八、短路电流计算 （1）短路点的选择原则 短路点一般选在母线、线路的首末端，如果线路很短可选择在线路的首端，以满足开关选择校验、继电保护整定校验的要求。此处以采煤机线路为例进行计算，其余计算过程省略。 （2）采煤机接线腔处短路电流计算 选用MCP-1.14/0.66kV-370125410电缆，长度400m，折算系数0.73，折算长度292m，查表得： A， A。（3）

18、A201上顺槽600m处馈电接线腔处短路电流计算选用MYP-0.66/1.14kV-335116电缆，长度600m,折算系数1.37，折算长度822m，查表得： A， A。 其无极绳绞车馈电过流保护整定值：548A，888/548=1.61.5满足要求。A201上、下顺槽机电设备主电机短路电流计算同理。九、热稳定与开关分断能力校验同上以1变压器为例进行计算，其余计算过程略。1、移变低馈头根据热稳定需要配出的最小电缆截面： Amin=mm2式中为电缆线路首端发生短路时的三相短路电流。因此从1变压器引出的电缆最小为27.38mm2能够满足要求。2、KBSGZY630/10/1.2移变BXB630低

19、馈头处短路分断电流12.5kA此处三相短路电流11.2kA,能够满足要求。十、过流保护整定1、高压保护装置中过流保护整定 A所选高压隔爆型配电装置的额定电流为400A62.5A，能够满足要求。（1）过载保护的整定电流0.2档，延时6S。（2）灵敏系数校验：高压保护装置中过流保护整定 1.5 满足要求。2、低压过流保护整定及校验（1）移变低馈头整定：表4 移变低馈头整定表 移变编号低馈头开关型号保护方式额定电流（A）过载整定（A）短路保护整定主要负荷1#KBZ-630/1140电子6302601349延时0S前部刮板机、2#乳化液泵、1#、2#喷雾泵2#BBD-630/1140电子6300.4倍

20、延时3档2倍延0.1S后部刮板机、转载机、破碎机3#KBZ-630/1140电子6302551428延时0S采煤机、1#乳化液泵 （2）四组合开关及起动器过流保护整定：表5 四组合开关及起动器过流保护整定表开关编号开关型号保护方式额定电流(A)最大负荷电流（A）最小短路电流（A）速断保护整定(A)灵敏系数效验过载整定电流（A）负荷名称1#QJZ-4315电子315924340016002.1250采煤机QJZ-4315电子31572567568008.4801#乳化液泵2#QJZ-4315电子31572532048004.0200后部刮板机机尾高速QJZ-4315电子3153623204400

21、8.0100后部刮板机机尾低速3#QJZ-4315电子31540722345604.070转载机QJZ-4315电子31540722345604.070破碎机4#QJZ-4315电子31572532048004.0200前部刮板机机尾高速QJZ-4315电子31536232044008.0100前部刮板机机尾低速5#QJZ-200电子20072567568008.4802#乳化液泵6#QJZ-200电子200193675620033.8231#喷雾泵7#QJZ-200电子200193675620033.8232#喷雾泵 其余开关整定值见A201综采工作面供电系统示意图。 附：A201综采工作面供电系统示意图。十一、电缆敷设吊挂要求1、两顺槽电缆统一吊挂在煤柱侧，电缆钩悬挂于预先绷紧的钢丝绳上，电缆悬挂要横平竖直。2、电缆钩悬挂间距为800mm，允许误差100mm；悬挂高度以电缆钩下端距底板2m为准（目视电缆吊挂平直），允许误差50mm。3、所有电缆不得遭受淋水，电缆上严禁悬挂任何物件。4、通信、信号电缆与动力电缆在同一侧悬挂时，要按照通信和信号电缆在上、动力电缆在下的原则进行悬挂，其间距大于100mm；高压电缆之间、低压电缆之间间距不小于50mm，高、低压电缆间距不小于100mm。5、电缆跨越巷道时，应采用与电缆外径相适应的卡式电缆支架进行固定，排列整齐、圆滑过渡，严禁相互交叉。