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1、2672综采工作面供电系统设计方案摘要：结合2672综采工作面巷道布置设计和采区变电所的分布情况，考虑使用移动变电站对该工作面供电，供电电源采用1500运输大巷变电所，供电方式采用干线式。并就负荷统计、变电站容量、井下电缆及低压电器设备选择等方面进行了探讨。关键词：综采工作面；供电方式；井下电缆；电器设备1.概况 2672综采工作面是滥泥箐采区7煤开采的第1个工作面，2672综采工作面位于滥泥箐北翼，南至261石门、261专用回风石门及262石门，北至2672切眼，工作面标高为：+1600.4+1466.7m。该采面走向长2232.5m，采面平均倾斜长85150m(工作面往前推进760m后采面
2、与斜长为61m 的2672回风上山相连采面斜长增加65m)。2672综采工作面机电设备布置见表1。 表1 2672综采工作面机电设备布置表 2.移动变电站位置的确定 (1)根据2672采面工作面巷道布置设计和采区变电所的分布情况，确定采用移动变电站对该工作面供电，供电电源来自1500运输大巷变电所，供电方式采用干线式。 (2)根据2672工作面巷道布置设计情况，移动变电站位置选择安设在距采面下口150200m的设备列车上随着采面的回采向前移动供电。高压电缆从1500运输大巷变电所262石门2672运巷2672运巷下口设备列车，低压电缆沿2672运巷敷设至供电设备。 3.负荷统计及变电站容量选择
3、 3.1负荷统计(表2) 表2负荷统计 3.2 动力变电站的选择 移动变压器容量、台数的确定。经综合考虑，决定使用2台移动变压器，分组对综采工作面进行供电。具体分组及容量计算如下： I组：采煤机、采面刮板输送机、乳化液泵站(1140V)。 总负荷：PN =600+400+1251125 kW 可以使用需用系数法计算移动变电站容量，需用系数法是一种借助于一些统计数据，通过计算手段，由各用电设备的额定功率求取计算负荷的方法，计算公式： (1-1) 式中 Sca组用电设备的计算负荷，kVA ； 具有相同需用系数Kde的一组用电设备的额定负荷之和，kW； wm组用电设备的加权平均功率因数，即各用电设备
4、的功率与功率因数的乘积之和与它们的总功率之比； Kde需用系数。 据表6-2中的式子算出Kde = 0.4 + 0.6 求得 kVA 选择KBSG-1000/6一台,Se =1000kVA。 组：超前刮板输送机，乳化液泵站，小水泵，调度绞车，信号与照明综保，煤电钻综保。 总负荷：PN =125+55+5.5+22+2.5+1.5261kW 式1-1中Kde 表6-2中的式子查出Kde= 0.5， 求得 kVA 选择KBSG-500/6一台。 4.井下电缆选择 4.1电缆型号选择 根据初拟供电系统，实际所选电缆型号如下： 1)从26采区1500大巷变电所2672运巷移变点的供电采用ZR-YJY-
5、150型6kV电缆； 2)从2672运巷移变点向采煤机、采面刮板运输机、乳化液泵站等设备供电，采用MCP型1.4kV多芯屏蔽电缆. 3)从2672运巷移变点向超前刮板输送机、乳化液泵站等设备供电，采用MY型0.69kV不延燃多芯橡套电缆。 4)从262石门移变给2672运巷胶带运输机运输机等设备供电，采用MY型0.69kV不延燃橡套电缆。 5)从262石门移变给2672回风调度绞车等设备供电，采用MY型0.69kV不延燃橡套电缆。 4.2电缆长度的确定 固定敷设的橡套电缆的实际(计算)长度Lca。应比其敷设路径的长度LWa增加10,即按式 Lc a = 1.1 LWa计算 所以向MG2-250
6、/600WD型采煤机供电的支线电缆长度计算如下： 型号为MCP型电缆，其实际长度L = 1.1LWa =l.1(90 +200)=319m,其中90m为工作面长度；200m为配电点至工作面上端头的距离。 4.3 电缆芯线数的确定 为防触电，井下各用电设备的外壳均应接地，以形成良好的保护接地网。电缆均应具有一条单独的接地芯线。各种电缆的芯线数，随其使用情况不同，可按下述原则确定： 移动设备供电的橡套电缆，其芯线数可按后述两种情况，分别予以考虑。 1)对一般移动设备，如输送机、回柱绞车等，因其控制按钮不在工作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可选四芯的，其中三芯作为向电动机供电的主芯线，
7、另一芯作接地用。 2)对于采煤机组，装岩机等移动设备，因它们的控制按钮装在工作机械上，故一般选六芯电缆做动力、接地、控制用；有时也可视具体需要，选711芯的。本设计选用8芯电缆。 4.4电缆截面的选择 1)以长时允许电流选泽电缆截面。以采煤机为例，当低压干线电缆向多台电动机供电时，应按下式进行计算。 (1-2) 即以需用系数法求得电动机的计算负荷电流值作为电缆的最大工作电流，式中各量的取法同前。 计算采煤机电缆长时允许电流如下； A式中 Ica长时最大工作电流，A； Kde需用系数，Kde=0.61； PN电动机的额定功率，598.5 kW； coswm电动机功率因数。 选用395mm2的截面
8、，查表得IY=260A Ica = 252A，满足温升条件。故最终将这段电缆选为 MCP-395+125+44型。 根据同样的方法，对其余支线电缆逐一进行选择，结果见表3。 表3支线电缆选择 2)选择启动负荷最大的1#移动变电站的电缆为例进行电缆校验，其余电缆省略计算过程。 第一步，查表6-13(略)，知1140V电网允许电压损失为VP=117V 第二步，依条件，计算式中支线电缆电压损失Vbl。为此，取采煤机支线有关参数并代入下式得 V 式中 Vp.tl 干线电缆允许电压损失，V； Lt干线电缆的长度,320m； At干线电缆的截面,95mm2； wm由该干线电缆供电的所有电动机的加权平均效率
9、，0.85； Kde变压器所带负荷的需用系数，Kde=0.61。 电缆材料的导电系数,铜电导系数=42. 5m/mm2， 第三步，求出变压器T3的电压损失VT,由KSGB-200/6型变压器参数知VNT=5400W，us = 4，将这些值代入式(1-3)、式(1-4)，得 (1-3) (1-4) 变压器的负荷率Klo=Sca/SN =980.4/1000 = 0.98。得变压器T3的电压损失为： 式中 Klo =980.7/1000=0.98。 Ica39.7628.468.16V117V 选电缆满足载要求。 5.低压电器设备选择 (1)采煤机干线的分路馈电开关的正常实际工作电流：KdeIN
10、= 0.7600420 A，故将其选为一台BKD16-630/1140型馈电开关。 (2)刮板输送机干线的分路馈电开关的正常实际工作电流：KdeIN = 0.7400280 A，故将其选为一台BKD16-400/1140型馈电开关。 (3)乳化液泵站干线的分路开关的正常实际工作电流：KdeIN=0.7125=87.5 A,故将其选为一台BQD7-315型馈电开关。 其余设备开关计算略，选择结果见表4。 表4 设备开关选择 6.短路电流的计算 6.1.1分路电流的计算 1)整定电流计算。1#分路开关为BKD16-630/1140，其整定电流为 A，取410A 2)短路电流的计算。短路点为，电缆长
11、度为320，换算长度为169.6m，移变的型号为KBSG-1000kVA 6kV/1140V，采用查表法计算，得： A 3)断路整定电流的计算。速断倍数，取4倍。 A 5)灵敏度的检验。 电缆灵敏度满足要求。 6.2.2分路电流的计算 1)2#分路开关为QJZ-4315，其整定电流为 A，取270A 2)短路电流的计算。短路点为，电缆长度为320，换算长度为169.6m，移变的型号为KBSG-1000kVA 6kV/1140V，采用查表法计算，得： A 3)断路整定电流的计算。速断倍数，取3倍。 A 4)灵敏度的检验。 电缆灵敏度满足要求。 6.3 2-3分路电流的计算 1)2-3分路开关为Q
12、JZ-315，其整定电流为 A，取90A 2)短路电流的计算。短路点为，电缆长度为50，换算长度为95.5m，移变的型号为KBSG-1000KVA 6KV/1140V，采用查表法计算，得： A 3)断路整定电流的计算。速断倍数，取3倍。 A 4)灵敏度的检验。 电缆灵敏度满足要求。 6.4 2-1分路电流的计算 1)2-1分路开关为BKD16-400/1140，其整定电流为 A，取310A 2)短路电流的计算。短路点为，电缆长度为120 ，换算长度为87.6m，移变的型号为KBSG-500kVA 6kV/1140V，采用查表法计算，得： A 3)断路整定电流的计算。速断倍数，取4倍。 A 4)灵敏度的检验。 电缆灵敏度满足要求。 参考文献： 【1】 赖昌干.矿山电工学.北京：煤炭工业出版社，2006-09.