團(tuán)柏煤礦8704綜采工作面供電設(shè)計(jì)

房 斌

（霍州煤電集團(tuán)供電分公司調(diào)度室，山西 霍州 031401）

1 工作面概況

霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦8704工作面位于5#層307盤區(qū)，該工作面走向長(zhǎng)度為2704巷1397m，5704巷1413m，傾向長(zhǎng)度為180m，動(dòng)力電源分別來源于8#層變電所10#、31#高開。

2 工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

8704工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表1所示。

3 工作面供電方式

本工作面供電擬定使用五個(gè)移動(dòng)變壓器，具體擬定如下：（1）1號(hào)移變給前刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)供電，總功率為2325kW；（2）2號(hào)移變給采煤機(jī)、乳化液泵站供電，總功率為2010kW；（3）3號(hào)移變給后刮板輸送機(jī)、噴霧泵站供電，總功率為1974kW；（4）4號(hào)移變給皮帶輸送機(jī)供電，總功率為630kW；（5）5號(hào)移變給兩巷所有660V用電設(shè)備供電，總功率為453.8kW。

表1 8704工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

4 變壓器的校驗(yàn)

變壓器容量計(jì)算公式：

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ。

式中：

∑PN-所有設(shè)備額定功率之和，kW；

Kr-需用系數(shù)；

Ks-同時(shí)系數(shù)，供給一個(gè)工作面時(shí)取1；

cosФ-參加計(jì)算的電力負(fù)荷的平均功率因素。

4.1 3300V負(fù)荷變壓器的選擇

（1）供前刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)一路

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×700/2325≈0.58，

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ

=2325×0.58×1/0.7≈1927kVA。

（2）供前采煤機(jī)、乳化液泵站一路

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×650/2010≈0.59，

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ

=2010×0.59×1/0.7≈1695kVA。

（3）供后刮板輸送機(jī)、噴霧泵站一路

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×855/1974≈0.62，

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ

=1974×0.62×1/0.7≈1833kVA。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果所選三臺(tái)KBSGZY-3150/10移動(dòng)變電站均可滿足使用要求。

4.2 1140V負(fù)荷變壓器的選擇

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×315/630=0.7，

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ

=630×0.7×1/0.7=630kVA。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果所選一臺(tái)KBSGZY-T-1000/10移動(dòng)變電站可以滿足使用要求。

4.3 660V負(fù)荷變壓器的選擇

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×37/407.5≈0.45，

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ

=407.5×0.45×1/0.7≈261.9kVA。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果所選一臺(tái)KBSGZY-T-630/10移動(dòng)變電站可以滿足使用要求。

5 電纜的選擇

電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流計(jì)算公式：

I=Kr× ∑PN×103/×Un× cosФ。

式中：

I-長(zhǎng)時(shí)工作電流，A；

Kr-需用系數(shù)；

∑PN-所有設(shè)備額定功率之和，kW；

Un-電纜所在電網(wǎng)的額定電壓，V；

cosФ-參加計(jì)算的電力負(fù)荷的平均功率因素。

5.1 10kV電纜選擇

5.1.1 1#、4#、5#移變供電高壓電纜選擇

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：

該礦井最大負(fù)荷利用Tmax=3000～5000h，經(jīng)濟(jì)電流密度取J=2.25，則電纜截面S截為：S截=I/J=162.7/2.25=71mm2。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知120m2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為273A＞162.7A，滿足使用要求。

按允許電壓損失校驗(yàn)：

ΔU%=PLK= 3.082×1.7×(0.174+0.083×1.01)

= 1.35%＜7%

式中：

ΔU%-高壓電纜線路中的電壓損失百分?jǐn)?shù)；

K-兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù)，10kV 時(shí)，K=1·（R0+X0tanφ）；

P-電纜輸送的有功功率，MW；

L-電纜長(zhǎng)度，km；

7%-允許電壓損失百分?jǐn)?shù)。

5.1.2 2#、3#移變供電高壓電纜選擇

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：

該礦井最大負(fù)荷利用Tmax=3000～5000h，經(jīng)濟(jì)電流密度取J=2.25，則電纜截面S截為

S截=I/J=204/2.25=90.5mm2。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知150mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為310A＞204A，滿足使用要求。

按允許電壓損失校驗(yàn)：

ΔU%=PLK= 4.335×1.7×(0.141+0.081×1.01)

= 1.64%＜7%

5.2 3300V電纜選擇

5.2.1 機(jī)組電纜

Kr=0.4+0.6×PNmax/∑PN

=0.4+0.6×650/1510≈0.65，

I=Kr× ∑PN×103/×Un× cosФ

=0.65×1510×103/1.732×3300×0.7=233.9A。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知150m2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為320A＞233.9A，滿足使用要求。

5.2.2 轉(zhuǎn)載機(jī)電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查表知70mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為215A＞131.2A，滿足使用要求。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知35mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為138A＞65.7A，滿足使用要求。

5.2.3 破碎機(jī)電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知35mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為138A＞99.9A，滿足使用要求。

5.2.4 前刮板機(jī)電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知70mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為215A＞174.9A，滿足使用要求。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知50mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為173A＞87.4A，滿足使用要求。

5.2.5 后刮板機(jī)電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知70mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為215A＞213.7A，滿足使用要求。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知50mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為173A＞107.4A，滿足使用要求。

5.2.6 液泵電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知35mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為138A＞62.4A，滿足使用要求。

5.2.7 噴霧泵電纜

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知35mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為138A＞32.9A，滿足使用要求。

5.3 1140V電纜選擇

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查銅芯電纜載流量對(duì)照表知70mm2電纜長(zhǎng)時(shí)工作電流為215A＞159.5A，滿足使用要求。

6 結(jié)語

通過以上詳細(xì)地分析計(jì)算，確定了霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦8704綜采工作面的供電設(shè)計(jì)方案，結(jié)合霍州煤電集團(tuán)其他綜采工作面的供電設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)定該設(shè)計(jì)方案是合理、可行的。同時(shí)，該設(shè)計(jì)方案為同類型煤礦供電設(shè)計(jì)提供了相應(yīng)的參考。