1、寺河煤矿二号井97303工作面整定计算一、概述矿井建有一座 35kV 变电站,双电源均引自川底 110kV 变电所,以35kV 电压等级向我矿供电,单回供电距离约 3.0km,一回运行,另一回带电热备用。主变选用单台容量为 12500kVA,型号 SFZ1112500/35 型变压器,共 2 台。矿井井下采用 10kV 供电,井下供电电源两回,均引自35kV 变电站 10kV 不同母线段 527 和 528 开关柜。下井电缆采用型粗钢丝铠装电缆,沿副立井井筒敷设至中央变电所,24231850MYJVmkV长度为 520m,从中央变电所不同母线段 12#和 15#分别接出两根型细钢丝铠装电缆至西
2、区变电所,长度为 2200m;232Jk从中央变电所不同母线段 13#和 14#分别接出两根 型2321850MYJVmkV细钢丝铠装电缆至十五一盘区变电所,长度为 2600m;从西区变电所 313#高开、十五一盘区煤变电所 1506#高开分别接出两根型细钢丝铠装电缆至九七盘区变电所,长度分别为2321850MYJVmkV2200m、2400m。97303 综采工作面由九七盘区变电所 9705#高开供给至1600KVA、1250KVA 动力移变,型号为 电缆,长度23510MYPTJmkV为 250m。97303 工作面走向长度 1350m,工作面长度 180m。二、负荷统计综采动力设备负荷统
3、计:序号 设备名称 规格型号 功率( kW)电压等级 单位 数量12采煤机 MG250600/AWD600 1140V 台 112 工作溜 SGZ730/400 400 1140V 部 13 转载机 SZB-764/132 132 1140V 部 14 破碎机 PCM-110 110 1140V 台 15 乳化液泵 BRW-315/31.5F 200 1140V 台 26 喷雾泵 BPW-320/6.3Z 45 1140V 台 17 皮带输送机 DSP-1063/1000 2160 1140V 部 18 水泵 MD85-452 37 1140V 台 29 绞车 JD11.4 11.4 1140
4、V 部 110 无极绳绞车 SQ80/110 110 1140V 部 111 煤层注水泵 2BZ-40/12 15 1140V 台 1综采动力设备总负荷:P=1991KW三、初选高爆开关、高压电缆、移动变电站、低压电缆1、由P=1991kW,折合至 10kV,额定电流:,10.5974732.83cosSXeKPI AU根据额定电流 74A,可选择互感器变比为 200/5A 高爆开关即能满足要求,编号为 9705#。2、 动力高压电缆选择(1)型号的确定:向 97303 供电的 10kV 高压电缆选用型橡套电缆。23510MYPTJmkV(2)按经济电流密度初选主截面: 由P=1991kW,折
5、合至 10kV,额定电流:,10.5974732.83cosSXeKPI AU; -同时系数 1。500.46.46.192SxNPKSK-加权平均功率因数,取 0.85; -额定电压。cos10VU其经济截面为: 2743.92.5edIAmJ经济电流密度查表,取 2/eA实际选用高压电缆的长度 250m,其型号可选23510MYPTJmkV(3)按长时最大允许负荷电流校验查表得 型电缆的长时最大允许负荷电流2Jk=165A。pI长时最大负荷电流 。74eIA,满足要求。 74165epIAI(4)按热稳定条件校验电缆截面,满足热稳定要求。22min0.57316.835fktI mC式中:
6、I k-三相短路稳态电流 。31057brkaSI AUC-材料热稳定系数,根据煤矿电工手册(上册)P 263,C 值取171。(5)按允许电压损失校验电缆截面10kV 交联聚乙烯铜芯 35mm2电缆每兆瓦公里负荷矩损失百分数为 K=0.66% 按公式: UKPL式中 K每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数P电缆输送的有功功率,MWL电缆线路长度 km0.6%1.920.5.32%UKP所选 型高压电缆能够满供电的要求。35MYTJmkV3、移动变电站的选择根据综采动力设备总负荷:P=1991KW选择一台 型移变,一台 型移变即能160/KBSGZY1250/KBSGZY满足使用要求。4、
7、低压电缆的选择(1)低压电缆型号的确定选择的低压电缆要符合煤矿安全规程的规定。向采煤机供电电缆应选双屏蔽型 MCPTJ 型,向喷雾泵、乳化液泵、刮板输送机等供电电缆选 MYP 型。(2). 按长时最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面长时负荷电流取电动机额定电流,见负荷统计表。各电缆截面初选结果列在下表中。表: 按电动机额定电流与电缆机械强度要求初选低压电缆截面负荷名称 机械强度要求最小截面/mm2长时负荷电流/A长时负荷电流要求的最小截面/mm2初选标准截面/mm2长度(m)采煤机刮板机转载机35-5035-5035-502521689295501695503525026030破碎机皮
8、带电机乳化液泵无极绳电机喷雾泵绞车照明35-5035-5035-5016-356-166-164771128877306.72.41625161610543535353535164503015200152010(3). 按允许电压损失和起动条件校验电缆主截面煤矿井下供电设计技术规定条规定“对距离最远、容量最大的电动机(如采煤机、工作面输送机等) ,在重载情况下应保证起动,如采掘机械无实际最小起动力矩数据时,可按电动机起动时的端电压不低于额定电压的 75%校验。正常运行时电动机的端电压允许偏移额定电压的5%,个别特别远的电动机允许偏移-8% -10%。不同电网电压下的正常与最大允许电压损失表正常
9、运行时电动机负偏移-5%U N 个别情况下电动机最大负偏移-10%UN额定电压/V变压器副边额定电压U2N=1.05UN/V 电动机最小端电压Umo=0.95UN/V允许电压损失Up=U2N-Umo/V电动机最小端电压Umo=0.9UN/V允许电压损失Up=U2N-Umo/V127380133400121361123911434219586601140330069312003465627108331356611733059410262970991744951# KBSGZY-1600/10 移动变电站供电系统正常运行时的电压损失 变压器的电压损失查 KBSGZY-1600-10 型移动变电站技
10、术参数得:负载损耗 8500W,短路阻抗 5%。, 221.%05.0456NTUZuS228501.04786NTPURS222.781.TXRKBSGZY-1600/10 移动变电站其负荷为采煤机、工作溜、破碎机、转载机,低压侧负荷电流 310cosxNKPIU3.6287104.5A需用系数为 .4.61287x加权平均功率因数取负荷统计时的值,为 0.85。3(cosin)TTTUIRX340.78.5047.532.1V 向采煤机供电电缆的电缆电压损失: 310NblblsclPLA361206.5V4.5.94正常运行时电压损失校验向采煤机供电的总电压损失 ,23.1658.17T
11、bl pUVU满足对采煤机供电的要求。2# KBSGZY-1250/10 移动变电站供电系统正常运行时的电压损失 变压器的电压损失查表得 移动变电站负载损耗 ,阻抗电压1250/KBSGZY740NPW,计算移动变电站每相电阻、电抗值。%4.5u,227.0.681NTPURS223.51%0.51840NTUZuS2220.584.06.514TTXZKSGZY-1250/10 移动变电站其负荷为乳化液泵、皮带、无极绳绞车,低压侧负荷电流 310cosxNTcaKPIU3.68012764.5A需用系数为 .680x加权平均功率因数取负荷统计时的值,为 0.85。3(cosin)TaTTUI
12、RX2760.82.5014.53.7V 向皮带机供电电缆的电缆电压损失: 31NblblsclPLUA31.942.507.4正常运行时电压损失校验向皮带机供电的总电压损失 ,15.79.617Tbl pUVU满足对皮带机供电的要求。四、绘制 97303综采工作面供电系统图见附图 1:五、系统阻抗计算川底 站 母线系统电抗35kV0大方式下: 小方式下: .780.917高压铠装电缆每相每公里的电阻和电抗值: /km电缆线芯截面( 2)35 50 70 95 185R0 0.6 0.42 0.3 0.221 0.114铠装 X0 0.08 0.08 0.08 0.08 0.081、中央变电所
13、母线处阻抗计算:入井电缆型号为 长度 米。2428.7/10385MYJVm50高压电缆的阻抗:,10.10.5.9RL101.2.416XL22.4.8.724Z中央变电所母线处大方式总阻抗: 2 2(0.1.5)(0.5.8)0.195大中央变电所母线处小方式总阻抗: 2 2(.4.)(.8.97).6Z 小2、西区变电所母线处阻抗计算:电缆型号为 长度 米。232.7/105MYJVm0高压电缆的阻抗: ,202.14.8RL202.8.176XL2.036Z西区变电所母线处大方式总阻抗:2 20.14.5.0.8(.52.)07581.406Z大西区变电所母线处小方式总阻抗: 2 2.
14、(.)9.9小3、九七盘区变电所母线处阻抗计算:电缆型号为 长度 米。2328.7/1085MYJVm0高压电缆的阻抗: ,303.14.RL303.82.176XL2.8.06Z九七盘区变电所母线处大方式总阻抗: 2 20.14.52.8(0.52.)07581.96大九七盘区变电所母线处小方式总阻抗: 2 2.(.).4Z 小4、97303 综采工作面母线处阻抗计算:电缆型号为 长度为 米。23510MYPTJmkV250250 米高压电缆的阻抗:高压铜芯电缆: ,235m1.6/Rk1.8/Xkm,404.650.RL404250.L2.8.3Z97303 母线处大方式总阻抗: 2 20
15、.14.52.06.50.8(.52.05).78 大.38697303 母线处小方式总阻抗: 2 20.14.52.06.50.8(.52.05).917Z 小1.5095、移动变电站低压处阻抗计算:查 KBSGZY-1600-10 型移动变电站技术参数得: 负载损耗 8500W,短路阻抗 5%。, 221.%05.0456NTUZuS228501.04786NTPURS222.781.TXR123405930.2580.1.4780.16.7YTbK 1234.78416.6.2.2.S TYbXX 大 12340.9.07.0.470.65S TYbK 小移变低压处大方式总阻抗: 22.146.1Z大移变低压处小方式总阻抗: 00635小查表得 移动变电站负载损耗 ,阻抗电压1250/KBSGZY74NPW,计算移动变电站每相电阻、电抗值。%4.5u,227.0.681NTPURS223.510%.5184NTUZuS2220.584.06.514TTXZ1329380.150.682.1.7YTbRRK12340.546.7.540.69S TYbXX大1234.917.0.1.0.21.8785S TYbK小