14181工作面供电系统设计..doc

1、14181工作面供电设计 编 制 人： 审 批 人： 编制日期：2011年4月20日 编制单位：机电运输科 14181工作面供电设计 一、采区原始资料 1、 采区为缓倾斜煤层，东西走向，向南倾斜， 倾角150。分上、下两层开采， 工作面长度127m，工作面走向长度638m；平均煤厚5.5m ，储量67.6万吨， 采高2.3m，分层储量28.3万吨。 2、 采煤方法采用走向长壁后退式综合机械化采煤法。采煤工作面采取两班 生产一班检修的工作方式。 3、 14181工作面采煤运输情况 工作面落煤由工作面刮板输送机 （SGZ764/400 转载机(SZZ764/160 破碎机( PCM-160 皮带

2、运输带（DTL100/60/2110） 刮板运输机（SGB630/150C） -450 第三部皮带 工作面所需的材料和设备的运输，由电机车牵引至14延伸轨道口的 四股道，再由调度绞车经14181运输巷运送至工作面。 二、14181需要的两台变压器 设备名称 型号 容量（KV A） 台 数 变压器 KBSGZY1250/6/1.2- QJZ400-8 1250 2 三、14181工作面负荷统计 设备名称 型号 功率（KW） 台数 采煤机 MG200/500-WD 500 1 乳化液泵 BRW315/31.5 200 2 一台工作 刮板机 SGZ-764/400 400 1 刮板机 SGZ-630

3、/220 220 1 喷雾泵 BPW/Z/250/6.3 37 2 一台工作 桥式转载机 SZZ-764/ 160 160 1 破碎机 PCM160 160 1 乳化液泵站 BRW-200 125 1 调度绞车 JD-1.6 25 1 调度绞车 JD-4 55 1 1米宽皮带 DTL100/63 110 2 20吨回柱绞车 JH-20 30 1 30吨回柱绞车 JH-30 45 1 组合开关 八组合 2 水泵 BQW40-100-25 25 4 14181运输巷采用- 450变电所引出二趟1140V生产线供电。1号 组合开关带采煤机、转载机、 破碎机、刮板机。2号组 合开关带乳化液泵、喷雾泵、

4、皮带、630槽。 1、变压器的容量计算 （1）、1号组合开关带采煤机、转载机、破碎机、刮板机等设备所用变压器 = P 用电设备额定功率之和为P =500+160+160+400=1220KW； K 需用系数，即K =0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.597 P 容量最大的 电动 机的额定功率； cos 变压器负载的加权平均功率因数， 查表得cos =0.7； （2）、2号组合开关带乳化液泵、喷雾泵、皮 带、630槽、水泵等设备 = P 用电设备额定功率之和为P =200+37+220+220+100=777KW； K 需用系数，即K =0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.595 P

5、容量最大的 电动 机的额定功率； cos 变压器负载的加权平均功率因数， 查表得cos =0.7； 14181工作面准备的变压器型号为KBSGZY1250/6/1.2-QJZ400- 8隔爆干式变压器两台，其额定容量S =1250KVA,额定电压为6KV/1.2 KV，所选择 干式变压器能够满足要求。 三、干线的选择 1、1号组合开关： （1）选择二趟橡套电缆为95mm 2，带采煤机、破碎机、转载机、刮板 机，其所带负 荷的最大长时工作电流为（K =0.597）： I 二趟95mm 橡套电缆 在空气中敷设时的载流量为520A 489A ，电 缆截面符合要求。 （2）选择二趟橡套电缆为95mm

6、2，带乳化液泵、喷雾泵、 630槽、皮带 、水泵，其所带负荷的最大长时工作电流为（K =0.597）： I P =200+37+220+220+100=777KW； 二趟70mm 橡套电缆 在空气中敷设时的载流量为520A 310A ，电 缆截面符合要求。 四、各支线电缆截面的选择 1、1号组合开关： （1）供电给采煤机支线电缆的最大长时工作电流为（取采煤机 cos =0.75，K =0.597） I 选择一趟橡套电缆为95mm 2，带采煤机，其在空气中敷设时的载流 量为 260A215.97A，电缆截面符合要求。 （2）供电刮板机给支线电缆的最大长时工作电流为（取刮板机cos =0.65，K

7、 =0.597） I 选择二趟橡套电缆为50mm2 带刮板机，其在空气中敷设时的载流量 为173A93.03A，电缆截面符合要求。 （3）供电转载机给支线电缆的最大长时工作电流为（取转载机cos =0.65，K =0.597） I 选择一趟橡套电缆为50mm2 带转载机，其在空气中敷设时的载流量 为173A74.43A，电缆截面符合要求。 （4）供电破碎机给支线电缆的最大长时工作电流为（取破碎机cos =0.65，K =0.597） I 选择一趟橡套电缆为50mm2 带破碎机，其在空气中敷设时的载流量 为1173A74.43A，电缆截面符合要求。 2、2号组合开关： （1）供电给乳化液泵支线电

8、缆的最大长时工作电流为（取乳化液泵c os =0.65，K =0.595） I 选择一趟橡套电缆为50mm2 ，带乳化液泵，其在空气中敷设时的载 流量为 173A92.72A，电缆截面符合要求。 （2）供电给喷雾泵支线电缆的最大长时工作电流为（取喷雾泵cos =0.65，K =0.595） I 选择一趟橡套电缆为16mm2 ，带喷雾泵，其在空气中敷设时的载流 量为 85A17.22A，电缆截面符合要求。 （3）供电给刮板机支线电缆的最大长时工作电流为（取刮板机cos =0.65，K =0.595） I 选择二趟橡套电缆为35mm2 ，带刮板机，其在空气中敷设时的载流 量为 138A51A，电缆

9、截面符合要求。 （4）供电给皮带支线电缆的最大长时工作电流为（取刮板机cos = 0.65，K =0.595） I 选择二趟橡套电缆为35mm2 ，带皮带，其在空气中敷设时的载流量 为 138A51A，电缆截面符合要求。 五、低压电网的电压损失计算 1、1250KVA变压器的 电压损失为（cos=0.8）： UT%= (u %cosT+u %sinT = （0.520.8+3.970.6） = 2.73 UT= U = 1200=32.76V 其中 u %= 100= 100=0.52 u %= = =3.97 2、（1）、采煤机、破碎机干线电缆的电压损失为(K =0.597、cos=0.8：

10、 U = = = =95.9A （2）、刮板机、转载机干线电缆的电压损失为(K =0.597、cos=0.8： U = = = =87.07A 3、支线电缆电压损失 （1）、采煤机支线电缆的电压损失（取采煤机负荷系数K =0.9,效率 ）为 U = = =37.48V （2）、刮板机支线电缆最远端的电压损失（取刮板机负荷系数K =0.8,效 率 ） U = = =28.1V 4. 低压电网的总电压损失为 U1=U +U +U =21.84+95.9+37.48=155.22V U2=U +U +U =21.84+87.07+28.1=137.01V 若将变压器二次侧电压调整为1260V，则11

11、40V电网允许电压损失为 177V,其值大于155.22V和137.01V,低压电网 满足电压损失的要求。 六、整定计算及校验 1、系统电抗 = = 2、变压器电阻、 电抗 = =0.0066 = =0.0688 3、高压线路电阻、 电抗 = =0.03214 = =0.01095 4、采煤机、破碎机的整定 过载保护的整定值 I =192+33.3+3.88+73.7=302.9A 取300A 短路保护的整定值 I =968+96+3.88+33.3+73.7=974.88A 取970A 95平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.247 95平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.075 则采煤机电缆支线电

12、阻值：0.2471.6=0.3952 采煤机电缆支线电抗值：0.0751.6=0.12 则总电阻为：0.43394 总电抗为：0.22855 采煤机电缆最远点两相短路电流,经计算为 I =1200/2 =1224A 校验灵敏度系数： K = =2.11.5 灵敏度系数合格 5、刮板机、转载机的整定 过载保护的整定值 取220A 短路保护的整定值 I =79.68+79.6+79.6=796A 取800A 刮板机电缆最远点两相短路电流,经计算为 35平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.638 35平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.084 则刮板机电缆支线电阻值：0.6380.46=0.29348 刮板

13、机电缆支线电抗值：0.0840.46=0.03864 95平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.247 95平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.075 则刮板机电缆干线电阻值：0.2471.1=0.2717 刮板机电缆干线电抗值：0.0751.1=0.0825 则总电阻值为：0.57922 总电抗值为：0.22969 I =1200/2 =963A 校验灵敏度系数： K = =1.781.5 灵敏度系数合格 6、乳化液泵、 喷雾泵、照明综保的整定 过载保护的整定值 取110A 短路保护的整定值 I =848+25+2.7=699.7A 取700A 乳化液泵电缆最远点两相短路电流,经计算为 35平方铜芯电

14、缆每千米电阻值为：0.638 35平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.084 则乳化液泵电缆支线电阻值：0.6380.02=0.01272 乳化液泵电缆支线电抗值：0.0840.02=0.00168 50平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.491 50平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.081 则乳化液泵电缆干线电阻值：0.2470.15=0.03705 乳化液泵电缆干线电抗值：0.0750.15=0.01125 则总电阻值为：0.08851 总电抗值为：0.12148 I =1200/2 =4000A 校验灵敏度系数： K = =6.51.5 灵敏度系数合格 7、乳化液泵、 喷雾泵、下风道皮带、150槽

15、的整定 过载保护的整定值 取245A 短路保护的整定值 I =748+23.4+47.52+4.72+5=724.8A 取725A 150槽电缆最远点两相短路电流,经计算为 35平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.638 35平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.084 则150槽电缆电阻值：0.6380.08=0.05104 150槽电缆电抗值：0.0840.08=0.00672 70平方铜芯电缆每千米电阻值为：0.346 70平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.078 则150槽电缆干线电阻值：0.3460.02=0.00692 150槽电缆干线电抗值：0.0780.02=0.00156 95平方铜芯电

16、缆每千米电阻值为：0.247 95平方铜芯电缆每千米电抗值为：0.075 则150槽电缆干线电阻值：0.2470.16=0.03952 150槽电缆干线电抗值：0.0750.16=0.012 则总电阻值为：0.13622 总电抗值为：0.12883 I =1200/2 =1395A 校验灵敏度系数： K = =1.921.5 灵敏度系数合格 8、高爆开关的整定（电流互感器变比：200/5） 过载保护的整定值：I = =3.276A 取3A 短路保护的整定值：I = =7.776A 取7.5A 变压器二次侧的短路电流计算： In=SN/U2T/1.732=601.4 Id=In/0.04=15035A 校验灵敏度系数： K = =6.261.5 合格