華潤天能徐州煤電****龍固煤礦
21304工作面
供電系統
設計說明書
機電科技術組
2010-2-9
設計：審核：
科長：分管礦長：
總工程師：
21304面供電系統設計及驗算
21304面傾斜長度為90公尺，面長640公尺，採用長壁後退式採煤法。其工作面高壓供電電源引自-520變電所3#高防開關，低壓供電電源引自-520變電所，變配電裝置布置在通風良好、頂板穩定、無淋水、進出線方便、裝置便於運輸的輔助巷中。
本設計按《煤炭工業設計規範》、《煤礦井下供電設計技術規定》和《煤礦安全規程》等要求進行。
1、21304工作面供電設計
1.1裝置選用
1.1.1工作面選用
1.1.2工作面運輸巷選用
1.1.3工作面裝置布置（見附圖）
1.2電壓等級
工作面移動變電站的電源電壓為6kv，來自東三採區-520變電所。根據用電裝置的容量與布置，工作面低壓採用660v和1140v兩種電壓等級供電，照明訊號電壓採用127v。
1.3 負荷統計及變壓器、移動變電站選擇
工作面負荷統計
1.3.1 採煤機，工作面刮板機供電變壓器選擇為：
sb===489.8kva
根據煤礦電工手冊表10-3-1：式中需用係數kr=0.286+0.714=0.64
cosф=0.7
21304工作面選用一台kbsgzy-630/1140型移變，其額定容量為630kva，滿足要求。
1.3.2 運輸裝置變壓器選擇
1.3.2.1 sb1===439va
根據煤礦電工手冊表10-3-1：式中需用係數kr取0.6
cosф=0.7 ∑pe=∑pe1+∑pe其它= 269+242=512w
-520變電所選用一台kbsgzy-500/6型移變，其額定容量為500kva，滿足要求。
1.4 供電裝置的選型與供電系統的擬定
根據供電裝置的選型原則及所選裝置的電動機型號規格初步設計如圖所示(見附圖)的高檔普採工作面的供電系統。
1.5 高壓電纜截面校驗
按設計規範向移變供電高壓電纜初選cpq6000-3×35型的礦用6kv銅芯遮蔽橡套電纜,其主芯線截面為ae=35mm2,電纜長度為750m。
1.5.1按持續允許電流校驗截面
ia===44.5a1.5.2 按經濟電流密度校驗電纜截面：
aj===22.25㎜2﹤ae=35㎜2 ,滿足要求。
1.5.3 按電纜短路時的熱穩定校驗電纜截面
按電纜首端（即饋出變電所母線）在系統最大執行方式時發生三相短路，應滿足熱穩定要求。
假定井下採變高防開關電纜首端最大短路容量被限制在50mva，其最大三相穩態短路電流為：
ik（3）===4811.4a
銅芯電纜，查表10-3-3，熱穩定係數 c=93.4
井下高壓開關整定時間均為瞬動，故tf=0.25s
則：amin == =25.8㎜2＜ae=35㎜2
故滿足熱穩定要求。
1.6 按長時負荷電流與機械強度要求初選低壓電纜截面
1.6.1 採煤機電纜
i===190.7a
查表12-2-29,選用70mm21140v的橡套電纜滿足要求。
1.6.2 工作面刮板機電纜
i1===63.3a
i=i1×2=63.3×2=126.6a
查表12-2-29,選用50mm21140v的橡套電纜滿足要求。
1.6.3溜子道運輸裝置幹線
i1===96.67a
其中 σpn=60+55+11.4+2.5=128.9kw
查表12-2-29,選用50mm2的礦用橡套電纜滿足供電要求。
1.6.4 材料道運輸裝置幹線
i2===113.4a
其中 σpn=40+40+25+37++37+2.5=181.5kw
查表12-2-29,選用50mm2的礦用橡套電纜滿足供電要求。
其餘電纜選型見供電系統圖.
1.7 按允許電壓損失校驗低壓電纜截面
1.7.1向煤機供電移變低壓配電系統
1.7.1.1 按正常執行時校驗電壓損失
1.7.1.1.1 正常執行時變壓器內部電壓損失
△ub%=（urcosφb+uxsinφb）=（0.62×0.7+3.95×0.71）=2.5%
△ub=△ub%×=2.5×=30v
1.7.1.1.2 煤機負荷支線電纜上的允許電壓損失：
△uyl2=△uy-△ub =164-30=134v
1.7.1.1.3 煤機電纜電壓損失（查表10-5-13得rl1=0.315，xl1=o.078）
取cosφ=0.85
△um=√3i（rcosφ+xsinφ）=√3×190.7×0.172=51.6v＜134v
其中rl1=0.315×0.5=0.158ω
xl1=0.078×0.5=0.039ω
故煤機電纜a=70mm2,滿足正常執行要求。
1.7.1.1.4 工作面刮板機幹線電纜損失
取cosφ=0.85
△ug=√3i（rcosφ+xsinφ）=√3×126.6×0.189=41v
其中rl2=0.448×0.43=0.2ω(查表10-5-13)
xl2=0.081×0.43=0.035ω
故刮板機幹線電纜a=50mm2,滿足要求。
1.7.1.1.5 工作面刮板機電纜支線電纜損失
取cosφ=0.85
△ug=√3i（rcosφ+xsinφ）=√3×63.3×0.055=5.9v
其中rl3=0.616×0.1=0.06ω(查表10-5-13)
xl3=0.084×0.1=0.008ω
故刮板機支線電纜a=35mm2,滿足要求。
1.7.1.1.6 工作面刮板機電纜電壓損失
△ug=△ub+△ug+△ug=30+41+5.9=76.9v＜164v
故所選電纜滿足要求。
1.7.1.2.
按採煤機電機的最小起動電壓校驗電壓損失
---滿足電動機的最小起動轉矩
1.7.1.2.1
查mg132/320型採煤機配套說明書得：起動轉矩與額定轉矩之比α=2.5；額定起動電流ist. = 858a ；起動功率因數cosφst=0.86
查煤礦供電，由表5-11得 k=1.2
採煤機電動機的最小起動電壓得：
uα=1140×=790v
---按滿足起動器吸力線圈有足夠的吸持續電壓效驗
採煤機在最小起動電壓下的起動電流得：
ist. = ist. = 858×=594.6a
採煤機幹路電纜的起動電壓損失由式（5-24）得：
△ ist. cosφst=×594.6××0.86=143v
起動器安裝處的電壓由式（5-20）得：
滿足起動器吸持電壓的要求，所以取採煤機電動機端子的最小起動電壓為790v。
1.7.1.2.2採煤機起動時電網電壓損失的計算
除採煤機外，變壓器所帶其他用電裝置的需用係數kde=0.75,
cosφ由式（5-26）、式（5-27）得變壓器內部電壓損失：
△ [u%( istcosφst+)
+ u%( istsinφst+tanφ
= [0.71(594.6×0.7
+ 5.43(594.6×0.71+×1.02)]
=×[381.8+2965.6]=11.04
△ 查表13-1-6d得u%=×100= ×100=0.87
u%==5.43
---採煤機起動時的總電壓損失為：
△ust =△
---採煤機起動時其電動機端電壓為：
u-△ust=1200-275.5=924.5v> v
由以上計算知，滿足採煤機起動條件。
1.8 低壓電網短路電流計算:
1.8.1 採煤機支路
煤機電纜長：l=500m折算為lˊ=355m查表13-1-26 i（2）d=2550a
1.8.2 工作面刮板機
電纜長度：l=530m折算為lˊ=566m查表13-1-26 i（2）d=1892a
1.8.3 溜子道刮板機支路
電纜長度：l=900m折算為lˊ=980m查表13-1-26 i（2）d=1201a
1.8.4材料道支路
工廠供電系統設計
第一章緒論 1.1.1機械工廠供電的意義和特點 工廠是工業生產的主要動力能源。工廠供電設計的任務是從電力系統取得電源，經過合理的傳輸，變換，分配到工廠車間中的每乙個用電裝置上。隨著工業電氣自動化技術的發展，工廠用電量的迅速增長，對電能的質量，供電的可靠行以及技術經濟指標等的要求也日益提高。供電設計是...
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