1*矿综采工作面供电设计（一）综采工作面主要条件（一）综采工作面主要条件该工作面属于#煤层一盘区，平均煤层厚度 5m，工作面长度250m,走向长度为 2000m，平均倾角 0-3，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度 5.0m矿井井下高压采用 10KV 供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电。西翼盘区变电所双回 10KV 电源来自地面工业园区 35变电站盘，采用两趟 MYJV22240，电缆长度 3400m。变电所高压设备采用 BGp9L-10 型高压隔爆开关，保护选用上海山源 ZBT11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头 200m。（二）设备选用（二）设备选用1 1、工作面设备、工作面设备采煤机选用西安煤机的 MG750/1850WD 两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为 3300V；两台牵引电机功率为 90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压 1000V，功率 35KW，破碎机功率 100KW，额定电压为 3300V。两台主电动机同时起动。工作面刮板输送机采用奔牛 SGZ1000-Z700 型输送机，机头及机尾都采用额定功率为 350/700KW 的双速电机，额定电压为3300V。2 2、顺槽设备、顺槽设备1）破碎机：采用山西煤机厂制造 PCM-315 型破碎机，其额定功率 315KW,额定电压 1140V。22）转载机：采用山西煤机厂制造 SZZ1200/315 型转载机。其额定功率 315KW,额定电压 1140V。3）顺槽带式输送机：采用晋煤集团机电总厂生产的 SSJ-140/250/3*400 型输送机（1 部） ，驱动电机额定功率 3400 KW,循环油泵电机额定功率 318.5KW,冷却风扇电机额定功率 35.5KV,抱闸油泵电机额定功率 24KW,额定电压均为 1140V，自动涨紧油泵电机额定功率 12KW，卷带电机额定功率 15KW,电压 1140V。皮带机采用 CST 启动方式。4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5 型液泵，其额定功率 250KW,额定电压 1140V。5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的 BPW516/13.2 型（2 台） ，其额定功率 132KW,额定电压 1140V。3 3、其它设备、其它设备移动列车处安装 JH2-18.5 慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率 18.5KW,额定电压等级 1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号 RCDC-25S，电机功率 30KW,额定电压 1140V；皮带顺槽巷采用 2 台 15KW 排污泵临时排水，额定电压 1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。（三）工作面移动变电站及配电点位置的确定（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 200m 以外的盘区变电所。根据用电设备的容量与布置，采用 1140V 和 3300V 两种电压等级供电，照3明及保护控制电压采用 127V。在顺槽皮带机机头设置移动变电站及配电点，为顺槽皮带机供电；在顺槽皮带巷距工作面 100-200 米处设移动列车，将移动变电站，采煤机、工溜、转载机、破碎机控制开关，液压泵站、喷雾泵及其控制开关装在移动列车上，可以随着工作面的推进定期在轨道上进行移动。见设备布置示意图。（四）负荷统计及移动变电站选择四）负荷统计及移动变电站选择按用电设备额定电压分为 1140V 和 3300V 两种，按移动变电站二次侧两种电压等级选取：1 1、3300V3300V 用电设备变电站选取用电设备变电站选取由于采煤机（1815KW） 、刮板输送机（2*700KW）单机容量较大，且考虑过电流保护灵敏系数的要求，分别选用 1 台容量较大的移动变电站。1） 供采煤机移动变电站选取（1# 移变）b1815 1S2135.3cos0.85expjPKKVA各设备的加权平均功率因素，1#移变供电 1 台采煤cospj机组，取 0.85；设备额定功率之和； ep需用系数，在综采工作面，=0.4+0.6，为最xkxkbep pbp大一台设备额定功率，对单台设备，=1。xk选择 25002135.3bebSKVASKVA2）供工作面运输机移动变电站选取（2#移变）4b1400 1S1647.1cos0.85expjPKKVA选择20001647.1bebSKVASKVA2 2、1140V1140V 用电设备变电站选取用电设备变电站选取顺槽皮带机容量较大，且为固定供电设备，单独选用一台移动变电站，其余设备选用一台移动变电站。顺槽皮带巷 2 台 15KW 潜污泵可就近在移动变电站接取电源。1)顺槽皮带机移动变电站选取（3#移变）顺槽皮带机长度约为 2000m,且皮带巷坡度不大，皮带机采用两驱运行，一驱备用可满足要求。b913 1S1074.1cos0.85expjPKKVA选择 12501074.1bebSKVASKVA2)其它设备移动变电站选取（4#移变）=0.4+0.6/=0.4+0.6315/1394=0.54xkbpepb1394 0.54S1075.3cos0.7expjPKKVA选择12501075.3bebSKVASKVA根据井下移动变电站要求选取型号为 KBSGZY 型移变。工作面负荷统计5供电设备用电设备及型号额定功率 （KW）额定电压 （V） 1#移变 KBSGZY 2500 10/3.3采煤机 SL5002*750+2*90+ 35+1003300、1000 4602#移变 KBSGZY 2000 10/3.3刮板输送机 SGZ-1000-2*700高速 2*700 低速 2*350 3300皮带运输机 SSJ-140/250/3* 400驱动电机 3*400 其余电机 9511403#移变 KBSGZY 1250 10/1.14电磁除铁器301140破碎机 PCM-3153151140转载机 SZZ1200/3153151140乳化液泵站 BRW400/31.5 3 台单机功率 25011404#移变 KBSGZY 1250 10/1.14喷雾泵 BRW516/13.2 2 台单机功率 1321140合计6184（五）供电系统选型与供电系统拟定（五）供电系统选型与供电系统拟定由采区变电所 1#、2#、3#、4#四台高压开关（200/5）向工作面四台移动变电站高压供电。移动变电站高压侧开关采用真空断路器，开关具有短路、过负荷和无压释放保护。低压馈电开关及磁力启动器按其断路器（接触器）额定电流大于等于所控制（启动）设备额定电流进行选取，按断路器（接触器）分断能力等于或大于所通过最大三相短路电流来校验。馈电应具备短路、过负荷、漏电跳闸及闭锁等保护，磁力起动器应具有短路、6过负荷、漏电闭锁、断相等保护及远方控制功能。采煤机额定电流 375A，1#移变选取德国贝克生产 PBE3006 型低压开关，三回 3300V 出线，额定电流 450A，一用两备，低压开关直接向采煤机供电，另一回路出线 127V；刮板运输机额定电流2*143A。2#移变低压侧选取英国 ALLENWEST 公司生产 AW2000 型开关，五回 3300V 出线，单回额定电流 200A，四用一备，另一回路出线127V。3#移变低压侧运行负荷额定电流 585.1A，移变低压侧选取平阳开关厂生产 BXD-800 型真空馈电开关，皮带机三台驱动电机的电流 256A，三台油泵额定电流 12A，三台风扇额定电流 3.5A，两台抱闸额定电流 2.6A，采用长治海通生产组开关进行控制，其中 3 回采用 400A 接触器控制驱动电机，另外 8 回采用 30A 接触器控制油泵、风扇、抱闸油泵，满足使用要求，自动油泵涨紧电机采用 KXJ3-80/1140 型专用开关，电磁除铁器、卷带电机选用 QBZ-80/1140 型开关均满足要求。4#移变低压侧运行负荷额定电流IzdIeq+IeKx。其中 Ieq为最大负荷额定电流，取转载机额定电流200A，Ie 为其余设备额定电流之和为 700A，Kx 为需用系数0.54，Izd200+700*0.54=578A。移变低压侧选用平阳开关厂生产BXD-800 型真空馈电开关，乳化液泵、喷雾泵、转载机、破碎机均采用长治海通生产 6 路组合开关控制，每台开关六回 1140V 出线，额定电流 400 安，满足使用要求。根据供电设备选型与布置拟定供电系统图。（六）高压电缆截面选择校验（六）高压电缆截面选择校验7按设计规定及矿用高压电缆选型，初选 MYPTJ 型矿用 10KV 铜芯、橡套、双屏蔽电缆。1、供 1#移变高压电缆截面选择（L1）1）按长时允许电流选电缆截面33101815 1 101373cos3 10000 0.85 0.9ex fh epjpjPKIAUh -平均效率，查表得 0.9。pjh根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得 35mm2 电缆为 138A 137A 满足要求。2）按经济电流密度校验电缆截面。213760.92.25IAmmjA-电缆主芯截面j-经济电流密度 A/mm2 查表得 2.25根据高压电缆经济电流密度校验 35 mm2不能满足要求，应选取 70 mm2截面电缆，长时允许截流量 215A。3）按允许电压损失校验%0.028 2.26.2%7%UKP高压电缆线路中的电压损失百分数。%U 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数。K 电缆长度，km。P允许电压损失百分数。7%校验满足要求。84) 热稳定校验电缆截面设井下盘区变电所 10kV 母线最大短路容量限制 50MVA，最大三相稳态短路电流6 (3)50 10288733 10000sdIAU(3) 22 min28870.2515.57093.4iItAmmmmC短路电流的假象时间，即热等效时间，取 0.25S;itC电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆 C=93.4。热稳定校验电缆截面满足要求。2、供 2#移变高压电缆截面选择（L2）1）按长时允许电流选电缆截面33101400 1 10105.73cos3 1000 0.85 0.9ex fh epjpjPKIAUh 取 25mm2电缆长时允许截流量 113A105.7A 满足要求。2）按经济电流密度校验电缆截面。22105.747252.25IAmmmmj25mm2电缆不能满足要求，选取 50 mm2电缆截流量 173A。3）按允许电压损失校验不能满足要求%0.038 2.28.36%7%UKP选取 70mm2 电缆%6.2%7%U4） 热稳定校验电缆截面Amin=15.5 mm270 mm2 满足要求3、供 3#移变高压电缆截面选择91）按长时允许电流选电缆截面取 25mm2电缆长时允许截流量 113A 满足要求。100fhIA2）按经济电流密度校验电缆截面。不能满足要求，选取 50mm2电缆。 2210044.4252.25IAmmmmj3）按允许电压损失校验满足使用要求%0.038 0.31.14%7%UKP4）热稳定校验电缆截面Amin=15.5 mm250 mm2 满足要求4、供 4#移变高压电缆截面选择1）按长时间允许电流选择电缆截面取 16 mm2 电缆长时间允许截流量 83A，满足要求。69fhIA2）按经济电流密度校验截面不能满足要求。26930.72.25IAmmj取 35 mm2电缆截面流量 138A。3）按允许电压损失校验不能满足要求。%0.054 2.211.88%7%UKP选取 70mm2 电缆满足要求。%6.2%7%U4）