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1、荣县石桥煤业有限公司石桥煤矿 机采工作面供电设计计算书 设计：钟涛 2014年03月 工作面供电设计计算书 一：工作面用电设备布置及运行情况 1 ：设备布置 如附图-12：采煤方法 采煤工作面选用MJLB-50型截煤机掏槽，ZMS12T型煤电钻打眼放炮落煤，局部辅于风镐落煤.3：工作面运煤设备 101工作面采用SGD-320/30可弯曲刮板输送机，正巷采用SGD-420/30可弯曲刮板输送机. 运送煤到煤仓201工作面采用SGD-320/30可弯曲刮板输送机，一台40KW皮带输送机运送煤到煤仓4： 在工作面配电点安装 6个传感器， 2个探头安装在距工作面进风口 ，各工作面出风口安装4个传感器。
2、瓦斯断电仪2个二：设备参数1：截煤机。型号MJLB-50型 电机 额定功率 50KW 额定电压 660伏 额定电流 57安 转数1470 r/min功率因数 cos=0.8 效率 ne=91%2:皮带输送机 配电机型号 YBK2-250M-6 额定功率 40KW 额定电压 660伏 额定电流 42安 转数980 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%3:可弯曲刮板输送机型号 SGD-320/30 额定功率 30KW 额定电压 660伏 额定电流 33.2安 转数1450 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%型号 SGD-420/30 额定功率 30KW
3、 额定电压 660伏 额定电流 33.2安 转数1450 r/min 功率因数 cos=0.86 效率 ne=91%4:煤电钻 型号 ZMS12T 额定功率1.2KW 额定电压 127伏 额定电流 9安 功率因数 cos=0.79 效率 ne=82%5:调度绞车型号JD-1， 额定功率11.4KW 额定电压 660伏 额定电流13.7安 功率因数 cos=0.87 效率 ne=91%6:瓦斯断电仪型号 KGD-660X 传感器 KG J7C 7：变压器型号(1) KBSG-400/6/0.69 -400KVA 334A （2) KBSG-400/6/0.69 -400KVA 334A（3）KB
4、SGZY-250/6/0.69-250KVA 209A8.乳化液泵站 BRW-80/20 37KW YBK2-225S-4 额定电流 40安 功率因数COS=0.87 效率 0.928、 信号、照明综保 ZBZ-2.5M三 变压器的选定1 变压器负荷统计（1）KBSG-400/10/0.69 -400KVA（101及201采煤面负荷130KW， （2）KBSG-400/10/0.69 -400KVA（101及201采煤面负荷319KW，（3）KBSGZY-250/10/0.69 -400KVA（ 201采煤面运输巷负荷213KW，2：计算变压器容量 Kx=0.602 一般机釆cos 为平均功率
5、因数 取 0.6-0.7 SB1= Kx*Pe/ cos=0.602*142/0.6=142 KVA SB2= Kx*Pe/ cos=0.602*348/0.6=348 KVA SB1= Kx*Pe/ cos=0.602*232/0.6=232 KVA为供电方便，供电可靠，故选择2台变压器 KBSG-400/10/0.69 额定电流 23.09/334A Ud%=4 专供101及201采煤面负荷; 另选一台KBSGZY-250/10/0.69 -400KVA移变专供201采煤面运输巷负荷按照采区供电系统拟定原则确定采区供电系统图 如图1五 低压电缆的选择计算 1：各支路电缆按照机械强度满足要求
6、选择截面用电设备名称选择的电缆截面mm2电缆长度M截煤机3550刮板机1650皮带机2550调度绞车650手持电钻450信号2.5100 2：按辐射式计算 由允许电压损失确定电缆截面 a、 101工作面干线电缆计算：1）：KBSG-400/10变压器正常运行时电压损失UB%=(Ur%cospj+Ux%sinpj)=130*1.15/334(0.57*0.8+3.94*0.6) =1.25Ur%=Pd%/(Se*10)=2300%/(400*10)=0.57%Ux%=(Ud%2-Ur%2)1/2=3.94=I实际/Ie变压器电压损失: UB=U2e*UB%/100=690*1.25/100 =8
7、.6 伏 2）正巷刮板机头到工作面配电点采煤总断电缆电压损失 uzg=Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*140*110*1000/(660*95*42.5*0.91) = 5.72伏 3)支路电缆电压损失 截煤机支路：um= Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*100*130*1000/(660*35*42.5*0.91) =13.1伏 4）根据电压损失计算干线电缆截面1：工作面总断到采煤配电点干线截面干线允许电压损失: uyx=u-uB-umuzg =63-17.3 -5.72-13.1 = 26.9伏根据允许电压损失计算干线电缆截面为： Asg
8、= 1000*Kf*pe*L/(pj*uyx.*Ue) =1000*0.9*170*690/(0.9*26.9*42.5*660) =156 mm2显然条件不允许。将变压器抽头调到-5%时，低压输出损失电压提高5% 即660*5%=33伏，当总电压损失为24.2+33=55.2伏时： Asg= 75.8 mm2 选电缆型号：MY-1KV 3*95+1*50 可满足要求, b、 102工作面干线电缆计算：只计算采煤机线路电缆即可，其他支路电缆没问题。采煤机正常运行时只有，采煤机、刮板机、皮带机、照明、信号装置在同时运行。1）：KBSG-400/6变压器正常运行时电压损失UB%=(Ur%cospj
9、+Ux%sinpj)=334*1.15/265(0.73*0.8+3.94*0.6) =2.41 Ur%=Pd%/(Se*10)=2300%/(400*10)=0.73%Ux%=(Ud%2-Ur%2)1/2=3.94=I实际/Ie变压器电压损失: UB=U2e*UB%/100=690*2.41/100 =16.6 伏 2)支路电缆电压损失 截煤机支路：um= Kfpet*L*1000/(pUej*A.*） =0.9*100*130*1000/(660*35*42.5*0.91) =13.1伏 3）根据电压损失计算干线电缆截面1：工作面总断到采煤配电点干线截面干线允许电压损失: uyx=u-uB
10、-uzg =63-16.6 -13.1 = 33.3伏根据允许电压损失计算干线电缆截面为： Asg= 1000*Kf*pe*L/(pj*uyx.*Ue) =1000*0.9*140*800/(0.9*33.3*42.5*660) =120 mm2显然条件不允许。将变压器抽头调到-5%时，低压输出损失电压提高5% 即660*5%=33伏，当总电压损失为24.2+33=55.2伏时： Asg=60.3 mm2 选电缆型号：MY-1KV 3*95+1*50 可满足要求, 3 按长期允许负荷电流校验电缆截面1） 101采煤机干线电流 Ic= Kfpet 1000/(1.732* Ue*j *cospj
11、) =1*170*1000/(1.732*660*0.92*0.87) =186 安 干线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为260安 186安满足要求2） 102变压器低压母线电流 Im= Kfpet 103/(1.732* Ue*cos pj) =1*334*103/(1.732*660*0.91*0.87) =232 安 母线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为 260安 249安,满足要求。3） 201变压器低压母线电流变压器最大负荷时运行的设备有：截煤机50KW、刮板机30KW、乳化液泵37KW、转载机40KW Im= Kfpet 103/(1.732
12、* Ue*cos pj) =1*214*1000/(1.732*660*0.91*0.85) =253 安 母线电缆为MY-1KV 3*95+1*50 长时载流量为 260安 253安,满足要求。 4 按启动条件校验电缆截面101截煤机1） 最小允许启动电流UQMIN=Ue*(KQ/q)=660*（1.1/2.2）1/2= 伏采煤机最小允许启动电压工作下电流IQMIN=IeQ* UQMIN/Ue=118.5*6*334/660=250 A2） 启动时截煤机支路电缆中电压损失 uzQ=1.732 IQMIN*L1+*osQ*103/ A1*V.*+1.732* IQMIN*L2+*CosQ*10
13、00/ A2.*=1.732*504.8*0.15*0.40*1000/(35*42.5)+1.732*504.8*0.11*0.40*1000/(35*42.5)=35.3+9.53=44.8 伏3) 启动时干线电缆电压损失 uzgQ=1.732 IQ*L*CosQpj*1000/ Az.* =1.732*573*0.69*0.473*1000/(95*42.5) =80.2 伏其中:IQ=(Iqmin*cosQ+Ie*cospj)2+(Iqmin*sinQ+Ie*sinpj) 2 =(504.8*0.4+80.5*0.86)2+(504.8*0.92+80.5*0.51) 2 =573 A
14、 CosQpj=( Iqmin*cosQ+Ie*cospj)/IQ =271/573=0.473 4) 启动时变压器电压损失 UBQ%=IBQ/IBe(Ur%cosBQ+Ux%sinBQ)=(573+55*1.15)/260(0.73*0.8+3.94*0.6)=7.22 电压损失: UBQ= U2e*UB%/100=690*7.22/100=49.8 伏 5) 启动时系统总的电压损失UQ=uzQ+ugQ+UBQ =44.8+80.2 +49.8 =175 伏 6) 启动时截煤机启动时最低电压为： U2e-UQ=726-175=550伏 UQMIN=468.6伏 满足启动要求。b、201截煤机
15、 计算同101采煤机，启动满足启动要求。C、其余的支路电缆由于距离短，不必进行启动效验。六、 短路电流计算 1 高压短路电流 1）电源电抗 Xy=Up2/Sd =10000*10000/50,000000 = 0.50 10kv系统平均电压为10000 V采区变电所高压母线上的两相短路电流 I2d=UP/2(R1+R2)2+( Xy+X架空+ X1+X2)2 =10000/2*/(1.27+1.83)2+( 0.52+0.22+ 0.24+0.14)2 =480 安 工作面电气设备、机械设备、电缆一览表一带区101对拉工作面截煤机MJLB-502台乳化泵BRW80/202台乳化箱XR80/6.
16、31个一带区101对拉工作面 湿式煤电钻 ZMS12T/127V5台 风镐 G104台带式输送机SSJ650/401台回注绞车JH-82台回风顺槽绞车JD-14台二带区201对拉工作面截煤机MJLB-502台单体液压支柱DWX08960跟乳化泵BRW80/202台乳化箱XR80/6.31个二带区201对拉工作面刮板输送机SGD-420/302台 湿式煤电钻 ZMS12T/127V5台 风镐 G104台带式输送机SSJ650/401台回注绞车JH-82台回风顺槽绞车JD-14台101采煤工作面运输巷配电移动变电站KBSGZY-250/10/0.69 1台隔爆型真空馈电开关KBZ-400 1台真空
17、磁力启动器QBZ-80/660V 7台煤电钻综保ZBZ81-2.5/660Z 2台101采煤工作面回风巷配电隔爆型真空馈电开关KBZ-200 3台真空磁力启动器QBZ-80/660V 1台真空可逆磁力启动器QBZ-80/660N 4台照明综保ZBZ81-2.5/660Z 2台201采煤工作面轨道巷配电移动变电站KBSGZY-250/10/0.69 1台隔爆型真空馈电开关KBZ-400 1台真空磁力启动器QBZ-80/660V 7台煤电钻综保ZBZ81-2.5/660Z 2台201采煤工作面回风巷配电隔爆型真空馈电开关KBZ-200 3台真空磁力启动器QBZ-80/660V 1台真空可逆磁力启动器QBZ-80/660N 4台煤电钻综保ZBZ81-2.5/660Z 2台
