10904采煤工作面供电设计计算

10904采煤工作面供电设计计算一. 设备选用1）工作面设备工作面刮板输送机，采用山东矿机有限公司制造的SGB420/55型输送机，其额定功率为55KW，额定电压660V的电动机，其额定电流61.3A。

2）顺槽机电设备（1）刮板机，采用张家口恒盛有限公司制造的SGB620/55型输送机，其额定功率为55KW，额定电压(V)：660伏的电动机，其额定电流61.3A。

（2）顺槽带式输送机，采用山西原平煤机厂的DSJ-80/40/2×40型输送机，带式输送机额定功率为2×40kW，额定电压660V，额定电流2×45.3A。

带2m/s，带宽800mm。

（3）刮板输送机，采用张家口恒盛有限公司制造的SGB620/40T型输送机，其额定功率为55KW，额定电压(V)：660伏的电动机，其额定电流61.3A。

（4）乳化液泵，无锡威顺煤矿机械有限公司产BRW125/31.5型2台，额定功率75kW，额定电压660V，额定电流80.4A。

（5）回风巷回柱绞车JH-14，额定功率,18.5kW，额定电压660V，额定电流23.1A。

（6）刮板机、转载机、皮带机、乳化泵、控制开关，采用QBZ-120、QBZ-200型真空电磁启动器控制。

二、工作面设备布置如附图采煤工作面供电系统负荷计算：1. 电压等级：地面变电所经过1630米送来高压10kV，经过移动变电站分别向用电设备供电，用电设备电压等级均为660V2. 负荷统计:根据用电设备电压等级、设备的布置位置，拟选用1台移动变电站，负荷统计如下：设备名称型号电动机型号电动机数量额定功率/kW额定电压/V额定电流A额定功率因数cosφN刮板输送机SGB-420/55DSB-55 1 55 660 61.3 0.82采煤工作面负荷统计三、变压器容量选择：整个采煤工作面供电，其计算负荷为KVA p k s djN de ca 6.45084.05.3781cos =⨯==∑ϕ式中 de K —需用系数，取1=de k dj ϕcos —加权平均功率因数，取0.84。

选取1台KBSGZY-10000/10，10000V/1140/660V ，额定容量为1000kVA ＞360.5kVA ，满足供电的要求。

但实际为下一工作面考虑，选用了一台KBSGZY-1000/10000/1140/660V 移动变电站。

四、 供电系统的拟定及高压电缆选择根据采煤工作面机电设备的布置情况，移动变电站所带的负荷，初步拟定出如附图所示的采煤工作面供电系统图。

为了节省篇幅，将供电系统的初步计算图与校核计算后的供电系统图绘制在一张图上，即图中的电缆型号、起动器的型等是在校核后选定的，并标注在图上。

1. 高压电缆选择（1）型号的确定，向移动变电站供电的10kV 高压电缆选用MYJV22-10kV 电缆。

向移动变电站供电的总负荷电流：刮板输送机SGB-420/40DSB-55 1 55 660 61.3 0.82刮板输送机SGB-420/40DSB-551 55 660 61.3 0.82 乳化泵 XRB2-BCA YBK2-225S-42 37.5 66044.40.86小 结 功率∑P N302.5KW加权平均功率因cosφwm0.84A U P K I I djN N de ca 73.187.010*******.3786.0cos 31033max =⨯⨯⨯⨯=⨯⋅==∑ϕde K —需用系数，53.05.378806.04.06.04.0max =⨯+=+=∑Nde P P K ；取0.6；wm ϕcos —加权平均功率因数，取0.7； N U =10000V —额定电压。

（2）按经济电流密度初选主截面：其经济截面为：2max 33.825.273.18mm J I A ed e ===经济电流密度查表，取ed J =2.25A/mm 2。

最后选高压电缆的长度1630m ， 其型号可选现有MYJV22-10/3×50。

所用电缆截面偏大，热稳定校验和电压损失校验均能通过时，满足使用要求。

（3）按长时最大允许负荷电流校验查表得MYJV22-10/3×50型电缆的长时最大允许负荷电流I p =178A 。

长时最大负荷电流ca I =18.73A 。

ca I =18.73A ＜p I =178A ，满足要求。

（4）按热稳定条件校验电缆截面Ct I A ph ss=min 0.2524068.5141=⨯= mm 2＜50mm 2，满足热稳定要求。

式中 3501024063312⨯===⨯br ss ar S I U A 。

考虑电缆入口处发生短路时，其值最大，也就是最不利的情况。

（5）按允许电压损失校验电缆截面供电系统见图，MYJV22-10/3×50型电缆查表得，74.0cos =ϕ时，50mm 2 铜芯电缆的每兆瓦公里负荷矩的电压降为：K=1.344%。

按公式：ΔU1=KPL试中 Ｋ—每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，其数值可查表Ｐ—电缆输送的有功功率，MW L —电缆线路长度，ＫＭΔU1=KPL ＝1.344%×0.3785×1.63=0.83% 则总压降：0.83%<10%。

所选MYJV22-10/3×50型高压电缆能够满供电的要求。

五、 低压电缆截面的选择 1．低压电缆型号的确定供电系统见图，选择的低压电缆要符合《煤矿安全规程》的规定。

根据电压等级、使用保户环境、机械的工作情况等确定电缆的型号。

向乳化液泵、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。

也可以用下面公式计算：NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== 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/mm 2 长时负荷电流/A 长时负荷电流要求的最小截面/mm 2初选标准截面/mm 2 长度（Ｍ） 工作面刮板机 转载机 1＃乳化液泵 2#乳化液泵 皮带机 顺槽刮板机 回风巷回柱绞车 （工作面刮板机与转载刮板机干线） （皮带机与顺槽刮板机干线）16-35 25-50 25-50 25-50 25-50 16-35 6-16 50-70 50-70 61.3 85 80.4 80.4 90.6 61.3 23.1 146.3 151.9 16 25 25 25 25 16 6 50 50 35 50 50 50 50 35 25 95 70 50 25 40 40 80 60 460 300 80 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额定电压 变压器副边额定电压正常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%/VU 2N =1.05U N/V电动机最小端电压U mo =0.95U N/V允许电压损失ΔU p =U 2N -U mo /V 电动机最小端电压U mo =0.9U N /V 允许电压损失ΔU p =U 2N -U mo /V 127 380 660 1140 3300 133 400 693 1200 3465 121 361 627 1083 3135 12 39 66 117 330 114 342 594 1026 2970 19 58 99 174 495移动变电站供电系统（1）正常运行时的电压损失 ① 变压器的电压损失查表得KSGZY-1000/10， 10000/660V 移动变电站负载损耗∆P N =4950W ，阻抗电压u%=5.5%，计算移动变电站每相电阻、电抗值。

00236.0100069.0495022222=⨯=∆=N NN T S U P R Ω 02618.010*******1005.5%3222=⨯⨯==N N T S U u Z Ω 026.000236.002618.02222=-=-=T T T R Z X Ω移动变电站其低压侧负荷电流wmN N de ca T U P K I ϕcos 3103⨯∑=⋅A 34.33984.06903105.3789.03=⨯⨯⨯⨯=根据实际工作情况，估计需用系数为0.9；加权平均功率因数取负荷统计时的值，为0..85。

)sin cos (3T T T T ca T T X R I U ϕϕ+=∆⋅()V 5.95426.0026.084.000236.034.3393=⨯+⨯⨯⨯= 变压器的功率因数，取加权平均功率因数0.84。

即84.0cos cos ==dj T ϕϕ，5426.0cos 1sin 2=-=ϕϕT② 由转载机、工作面刮板机供电干线电缆的电缆电压损失：bl bl N sc bl N bl A U L P U ηγ31210⨯=∆⋅V 6.1594.0956605.42103001303=⨯⨯⨯⨯⨯= 向转载机配电点向工作面刮板机供电电缆电压损失bl bl N sc bl N bl A U L P U ηγ31310⨯=∆⋅V 1.294.0506605.421050553=⨯⨯⨯⨯⨯=③正常运行时电压损失校验向工作面刮板机供电的总电压损失V U U U U l l T 2.271.26.155.91312=++=∆+∆+∆=∆--V ＜V U p 66=∆，满足对转载机刮板机供电的要求。

2、供皮带机、顺槽刮板机供电电缆电压损失① 向皮带机、顺槽刮板机供电干线电缆的电缆电压损失：bl bl N sc bl N bl A U L P U ηγ3810⨯=∆⋅V 9.594.0706605.4210801353=⨯⨯⨯⨯⨯= ②由转载机配电点向顺槽刮板机供电电缆电压损失bl bl N sc bl N l A U L P U ηγ31010⨯=∆-V 5.294.0506605.421060553=⨯⨯⨯⨯⨯= ③正常运行时电压损失校验向工作面刮板机供电的总电压损失V U U U U l l T 9.175.29.55.9108=++=∆+∆+∆=∆--V ＜V U p 66=∆， 满足对皮带机、顺槽刮板机供电的要求 3、向回柱绞车供电电缆电压损失① 向回柱绞车供电电缆的电压损失：bl bl N sc bl N bl A U L P U ηγ3810⨯=∆⋅V 9.1294.0256605.42104605.183=⨯⨯⨯⨯⨯= ②正常运行时电压损失校验向工作面刮板机供电的总电压损失V U U U l T 4.229.125.97=+=∆+∆=∆-V ＜V U p 66=∆，满足对皮带机、顺槽刮板机供电的要求六、 供电系统短路电流计算1）采煤工作面移动变电站到工作面电机处电缆短路电流计算（1）短路电流计算时，其电压取平均电压，各电压等级的平均电压见下表表4-15 标准电压等级的平均电压值标准电压/kV 0.127 0.22 0.38 0.66 1.140 3.3 6 10 35 平均电压ar U /kV0.133 0.23 0.40 0.69 1.20 3.4 6.3 10.5 37(2)短路点的选定。