1009工作面供电设计.docx
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1009工作面供电设计
夏阔坦煤矿1009综采工作面供电设计
一:
工作面概况:
1009工作面位于夏阔坦煤业10号煤层9采区。
工作面面长150米,走向830米。
煤厚平均5.5米,开采方式;使用综采放顶煤回采工艺。
二:
工作面及输送机道的设备选型
1.本面选用ZF9000/20/32型掩护式液压支架95架,ZF9000/20/32型过渡支架5架。
支架数量是依据夏阔坦煤业提供的最长面长150m(实际到货数量)而定。
架型特征:
重量32000(端头kg),长9490mm宽1950mm,高2m。
2.工作面选用SGZ-900/1050型刮板运输机二部。
长度为150m。
3.面内选用MG-400/930-WD型双滚筒割煤机一台。
4铺设SZZ900/400型转载机一部,长度50m,PCM-250型破碎机一台。
其后.运输机道内选用SSJ120/150/2×160带运输机一部,铺设长度为800m。
5.系统控制选用8SKC-9215,1800A/3300V(1140V)矿用隔爆负荷中心二台和BRW-400/31.5乳化液泵二台,BPW200/12.5喷雾泵二台。
。
三、供电系统
一)、概述
根据1009工作面所处位置以及负荷情况,考虑使用新供电系统。
确定由新采区变电所使用120mm2电缆到工作面负荷中心(1500米).一台630KVA的移动变电站对1009材料道、运输道电绞、回绞、水泵、顺槽皮带张紧绞车、照明信号综保进行供电,供电电压等级为660V;工作面两部刮板输送机、煤机、破碎机、转载机、乳化泵、清水泵由放在运输机道里部的负荷中心进行供电,供电电压等级为3300V,1140V。
顺槽皮带由一台630KVA移动变压器进行供电,供电电压等级为1140V。
信号及照明电源均由信号照明综保提供电压为127V;该工作面最远供电距离为350m,最大负荷为930KW,总负荷为4599KW。
该供电系统设有过流、漏电和接地三大保护。
为确保供电安全可靠以及满足灵敏系数的要求,考虑检修检查设备停送电的方便,660V供电系统沿线分别设置了两台KBZ-200A馈电开关进行控制和保护。
1、皮带机道1140V供电
皮带机道主要负荷为320KW一部750mm皮带,因负荷较大,选用一趟MYJV22-10/3×50和一趟矿用橡套电缆(MYP—3*70+1*35/1140)及一台630KVA变压器组成干线式供电方式对两道1140V设备进行供电。
2、材料道皮带机道660V供电
皮带机道主要负荷为30T,20T回绞,水泵等设备因负荷较小,故选用一台630KVA变压器一趟(MYP—1000)矿用橡套电缆组成干线式供电方式对两道660V设备进行供电。
为确保供电安全可靠以及满足灵敏度系数的需要,兼顾检修检查停送电的方便,沿线设置了两台KBZ-200开关进行控制和保护。
二)、电器设备的选型计算
1009工作面倾斜长度为150米,走向长约为830米,使用930KW煤机和1050KW+1050KW刮板输送机。
根据现场条件,考虑大容量设备,尽量减少设备。
(一)3300V电器设备选型
1、变压器容量选择
1.1根据设备负荷情况选用二台2*2500KVA负荷中心.具体负荷分配是:
前后刮板输送机(2*1050=2100KW)由负荷中心-提供3300V电源。
煤机,破碎机,转载机,(p=930+250+400=1530KW)由负荷中心二提供3300V电源。
乳化液泵,加压泵由一台1250kvA移变供电。
以负荷中心一为例对变压器容量进行验算:
需用系数:
kx=0.4+0.6*P/Σpn=0.4+0.6*1050/2100=0.7
负荷中心一功率为:
S=Σpe*kx/cos¢Pj=2100*0.9/0.9=2100KVA
所以负荷中心一2500KVA满足上述设备供电需求。
同理负荷中心二也能满足所带负荷供电需求。
1.2顺槽皮带移变容量:
S=P/0.85=2*160/0.85=396KVA
所以顺槽皮带移变选取630KVA.
2、工作面移动变压器短路电流计算
2.1负荷中心一变压器二次出口短路电流计算
变压器二次电压为3300V,容量2500KVA,系统容量按100MVA计算
系统电抗XX=0.0144Ω
10KV电缆120mm2长度1.5KMR0=0.204Ω/KMX0=0.089Ω/KM
2500KVA变压器阻抗、电抗Rb=0.0091ΩXb=0.089Ω
ΣR=R0+Rb=0.204+0.0091=0.213Ω
ΣX=XX+X0+Xb=0.0144+0.089+0.089=0.19Ω
Id=Ue/2(ΣR2+ΣX2)=3300/2(0.2132+0.192)1/2=5689.66A
2.2同理:
负荷中心二变压器二次出口短路电流为:
5689.66A
3、选取煤机、前部溜子、后部溜子、转载、破碎机、泵站电缆截面数据
3.1煤机动力电缆
Ie=Pe/31/2UCOS¢=930000/31/2*3300*0.85=191.44A
95mm2电缆线允许电流250A,故选取95mm2电缆作为煤机动力线。
3.2转载机动力电缆数据
Ie=Pe/31/2UCOS¢=400000/31/2*3300*0.85=82.3A
50mm2电缆线允许电流190A,故选取50mm2电缆作为转载机动力线。
3.3破碎机动力电缆数据
Ie=Pe/31/2UCOS¢=250000/31/2*3300*0.85=51.44A
35mm2电缆线允许电流148A,故选取35mm2电缆作为破碎机动力线。
3.4前后部刮板输送机高速动力电缆数据
Ie=Pe/31/2UCOS¢=525/31/2*3.3*0.85=108A
70mm2电缆线允许电流205A,故选取70mm2电缆作为前后部刮板输送机高速动力线。
3.5前后部刮板输送机低速动力电缆数据
Ie=Pe/31/2UCOS¢=265/31/2*3300*0.85=54.5A
35mm2电缆线允许电流148A,故选取35mm2电缆作为前后部刮板输送机低速动力线。
3.6顺槽皮带动力电缆数据
IC=P/√3UCOS¢=320/1.732×1140×0.85=181.1A
70mm2电缆线允许电流205A,故选取70mm2双线并用作为顺槽皮带动力电缆。
3.7顺槽皮带高压动力电缆数据
Ie=Pe/31/2UCOS¢=320/31/2*10*0.85=34A考虑其它低压负荷
50mm2电缆线允许电流146A,故选取50mm2电缆作为顺槽皮带高压动力线。
2、660V供电系统设备选型计算
(1)、变压器
材料道、皮带机道供电(主要设备回绞、排水泵、索车)
额定容量之和∑PC=55×2+45×3+132+37×2=451KW
该组设备的需用系数:
Kx=0.4+0.6×Pmax/∑PC=0.4+0.6×132/451=0.50
取设备功率因数:
COSф=0.8故变压器容量:
Sb=∑PC×Kx/COSф=451×0.5/0.8=296.8KVA
因此选取一台KBSGZY2—T—630KVA移动变压器。
(2)、低压电缆的选型
材料道、运输机道电缆的选择计算
查表:
Pd=2600W,ud%=4.3%,COSф=0.7,sin=0.71
β=Se/∑S=630/451=1.4
ur%=Pd/Sc×10=2600/500×10=0.52%
ux%=[(ud%)2—(ur%)2]1/2=(4.32-0.522)1/2=4.03%
△UB%β(UR%COSф+UX%sinф)
=1.4(0.52×0.7+0.71×4.03)=4.51%
故变压器的电压损失为
△UB=UC△UB%100=690×4.51/100=31.12V
干线电缆的电压损失为△U干=63—△UB=63—31.12=31.88V
则干线电缆的允许最小截面为:
S=PC×L×103/u支η=95×1000×1000/660×42.5×31.12×0.9=42.97mm2
故选取电缆截面为70mm2的矿用电缆。
校验短路电流:
RZ=0.315*1.0=0.315Ω
XZ=0.098*1.0=0.098Ω
∑R=0.0091+0.315=0.3241Ω
∑X=0.0463+0.098=0.1243Ω
Id=690/2[(0.324)2—(0.1243)2]1/2=1152.6A
所以馈电开关以灵敏度系数大于1.5倍整定为900A
计算灵敏度系数为
LX=Id/IZ=1152.6/900=1.649>1.5
注:
皮带顺槽660V系统与回风顺槽负荷情况、巷道长度及设备布置基本一致。
所选设备与定值相同。
三)工作面主要机械设备统计表
序号
名称
型号
功率
(kw)
台数
使用
地点
备注
1
支架
ZF-9000/20/32
92
工作面
2
支架
ZT-13000/20/32
3
工作面
3
支架
ZFG-9000/20/32
5
工作面
3
乳化液泵
BRW400/31.5
250
2
皮带顺槽
4
采煤机
MG400/920
930
1
工作面
5
前刮板输送机
SGZ900/1050
2*525
1
工作面
6
后刮板输送机
SGZ900/1050
2*525
1
工作面
7
转载机
SZZ900/400
400
1
皮带顺槽
8
破碎机
PCM-250
250
1
皮带顺槽
9
加压泵
BPW200/12.5
95
1
皮带顺槽
10
胶带输送机
SSJ-100/100/2×160
2*160
1
皮带顺槽
11
调度绞车
JD-19
55
4
各2台
12
索车
SQ-100B
132
1
1009处理道
13
回绞
JH-30
2
进,回风顺槽、切眼
14
回绞
JH-20
1
进,回风顺槽、切眼
四)、工作面主要电气设备统计表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
负荷中心
10E/3300V,10E/1140V
台
3
3300V/2
1140v/1
2
低压馈电开关
KBZ-400/1140
台
1
1140
3
低压馈电开关
KBZ-200/660
台
2
660V
4
磁力起动器
QJZ—400/1140
台
1
1140V
5
磁力起动器
QJZ-120/660N
台
2
660V
6
磁力起动器
QJZ-80/660N
台
2
660V
7
照明信号综保
ZBZ-10.0127/1140V
台
2
127V
8
磁力起动器
QJZ-200/660N
台
1
660V
9
支架照明灯
DGC35-127
盏
19
127V
10
通讯闭锁装置
KTC2
套
1
127V
11
声光语组合信号装置
KXT16
套
2
127V
12
电器设备接地装置
镀锌钢板
米
300
13
电器设备接地装置
500A开口铜线鼻
个
200
14
移动电缆架
150米
套
1
五)、工作面主要电缆统计表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
使用地点
备注
1
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ10.3*120
米
1500
中央变电所到工作面:
移变
红电缆
2
高压电缆
MCPT1.9/3.3
3*95+1*50+4*10
米
350
工作面:
组合开关到煤机
3
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ63*70
米
350
工作面:
组合开关到前后溜尾
4
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ63*35
米
350
工作面:
组合开关到前后溜尾
5
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ63*70
米
200
工作面:
组合开关到前后溜头
6
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ63*35
米
200
工作面:
组合开关到前后溜头
7
高压电缆
矿用移动屏蔽监视橡套软电缆MYPJ63*70
米
180
工作面:
组合开关到破碎、转载
8
低压电缆
矿用移动屏蔽橡套软电缆MYP13*50
米
200
工作面:
组合开关到乳化泵、加压泵
9
低压电缆
矿用移动屏蔽橡套软电缆MYP13*70
米
50
工作面:
组合开关到启动开关
10
低压电缆
矿用移动屏蔽橡套软电缆MYP13*70
米
400
变电所到顺槽皮带机
11
低压电缆
矿用移动屏蔽橡套软电缆MYP13*70
米
400
变电所到索车
六)、供电安全技术措施
1、所有电器设备的检查维修操作人员,必须经过专业培训考试合格取得合格证书的人员担任并持证上岗,坚持先检查后工作。
2、维护员检查检修机电设备前,必须停电挂牌安排专人看守,使用瓦斯便携仪测量周围10m范围内的瓦斯浓度,若瓦斯浓度达到1%时,严禁打开电器设备。
3、本供电系统中央变电所内的电气设备由保障中心负责维护保养,其它所有供电线路及设备(包括移变)均由使用单位负责维修和保养。
4、为确保供电安全可靠,设备完好率不低于98%,电气设备防爆率必须保证100%。
5、据质量标准化和规程要求,胶带输送机、刮板输送机必须按标准化机道进行安装,供电线路必须吊挂整齐,四线分开,设备面貌清洁,摆放整齐端正,开关上架,信号铃上板吊挂固定,为用好和管好设备及线路,所有电器设备严格包机到人,实行挂牌管理。
6、加强对电器设备的检查管理工作,接班后由当班维护员全面检查一遍,发现问题及时处理。
9、加强对接地系统的检查和维护,接地极线的规格、材质、截面、连接方式应符合规程要求,同时接地系统应由专人每班进行一次表面检查,发现问题及时处理
8、严格执行电工操作规程,不得带电检修或移挪电气设备,设备检修时要制定针对性的措施,开关群移挪后,接地装置应按规定敷设好,经检查确认无问题后再恢复送电。
9、变电所内馈电开关整定值由保障中心专职人员负责调整,变电所以外馈电开关保护整定值及过流保护由使用单位维护班长负责调整,其他人员不得任意调整。
10、加强移变低压端头馈电开关及照明信号综保保护装置的管理,由使用单位每天指定专人对移变低压端头馈电开关和照明信号综保漏电试验一次,发现问题及时处理,并做好试验记录。
11、加强对工作面煤机线、溜子线和操作线的管理,电缆线应放在刮板运输机专用线槽内,严禁打弯、挤压,正确使用好煤机线电缆夹,当班维护员接班后要全面检查一遍,发现问题及时处理。
如果工作面需要放炮,放炮前必须对电缆、照明灯,语音讲话机等进行可靠的保护。
12、每班生产之前,必须对煤机电控和面溜子开关进行检查,保证煤机与运输机连锁装置齐全完好、动作灵敏可靠。
检修煤机和检修溜子同时进行时必须事先联系好,松下煤机闭锁,挂牌设专人看管,煤机及溜子开关要停电挂停电牌并设专人看管。
13、工作面溜子必须安装能够控制溜子运行的急停按钮,溜子急停按钮安装间距不大于15米,为确保急停按钮动作灵敏可靠,每天安排专人进行检查,发现问题及时处理,并做好检查记录。
14、工作面溜子司机必须能够控制转载机运行的急停按钮,并且每班制定专人进行检查,发现问题及时处理,并做好检查记录。
15、油脂、炸药、雷管等易燃易爆物品应远离泵站、配电点及开关群10m以外存放。
16、工作面防暴照明灯具出现灯管烧坏或防爆玻璃破碎时,必须及时更换,保证工作面有充足的照明。
19、所有动力电缆必须与乳化泵的胶、铁管分开吊挂,不得脱勾、落地交叉和埋、挤、压。
18、皮带、溜子等设备检修时,必须把相应的开关打至停电位置锁死挂停电牌安排专人看管,工作完毕由专人联系送电试运行。
19、移变进行检查检修时,必须把该移变的上一级电源拉切脱开,挂“有人工作禁止送电”牌并安排专人看管;进行验电放电并挂好三相接地后方可进行,严禁带负荷拉切移变高压开关,工作完毕,由停电人取下此牌再恢复送电。
22、因工作面煤机、溜子、泵站、转载机、破碎机、顺槽皮带采用1140V电压,所有检修、维护人员在使用仪表时必须认真区别对待,并正确联接设备内部的接线方式。
23、如果需要增加负荷或者线路调整等要与保障中心专职人员联系好,并填写用电申请经保障中心有关人员审批后方可施工。
七、供电系统图(附图)
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