3- 807综放工作面供电设备选型核验

李 波

(山西省长治经坊煤业有限公司， 山西 长治 047100)

1 前言

3- 807综放工作面位于八采区，运输巷道长度为1 968.25m，回风巷道为1 958.3m，安装总负荷为5 897kW。

(1)从八采区变电所GB97高爆开关供一趟6kV高压电源(其电缆型号为MYPTJ3×120+3×50/3+JS，全长为770m)经八采区运输巷敷设至3- 8072高压配电点，在此配电点安装一台PBG型高爆开关，负责为回风巷道里的两台移动变电站供电。

(2)从八采区变电所GB102高爆开关供一趟6kV高压电源(其电缆型号为MYPTJ3×120+3×50/3+JS，全长为1 000m)经八采区运输巷敷设至3- 8071高压配电点，在此配电点安装4台PBG型高爆开关，负责运输巷道的供电。

(3)在3- 8071高压配电点中，1#高爆开关为该配电点的总开关；2#高爆开关为设备列车三台移动变电站(KBSGZY—500/6/0.69、KBSGZY—1250/6/1.2、KBSGZY—1600/6/1.2)的总开关； 3#高爆开关为皮带机头的干式变压器(KBSG—2000/6/1.2)开关；4#高爆开关为运输巷道中部移动变电站(KBSGZY—630/6/0.69)开关。

(4)3- 807回风巷道在中部安装两台移动变电站，分别降压为1 140V和660V后，为回风巷道各临时水仓的排水泵供电。

工作面电气设备负荷见表1。

2 变压器的选择

变压器容量计算为

表1 电气设备负荷统计表

(1)

式中：∑Pn——参加计算的所有用电设备额定功率之和，kW；

cosφ——平均功率因数，取0.85；

Ks——同时系数，取1.0。

1)运输巷道负责向皮带机供电的变压器选择(1#移动变电站)

将Kde= 0.55,cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=1 560kW,代入式(1)得

根据计算结果，选择一台KBSGZY—2000/6移动变电站能满足要求。

2)运输巷道中部负责向排水泵供电的变压器的选择(2#移动变电站)

参考表1，计算得出Kde=0.4+0.6×404/404=1。

将Kde=1.0,cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=404kW,代入式(1)得

S=404×1.0×1.0/0.85=475kVA。

根据计算结果选择一台，KBSGZY—630/6移动变电站能满足要求。

3)设备列车负责供660V电源变压器的选择(3#移动变电站)

将Kde=0.56,cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=475,代入式(1)得

根据计算结果选择KBSGZY—500/6移动变电站能满足要求。

4)设备列车中负责为转载机和后刮板机供电的变压器的选择(4#移动变电站)

将Kde= 0.79, cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=1 160, 代入式(1)得

根据计算结果选择KBSGZY—1250/6移动变电站能满足要求。

5)负责为前刮板机和采煤机供电的变压器的选择(5#移动变电站)

将Kde=0.71,cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=1 450,代入式(1)得

根据计算结果选择KBSGZY—1600/6移动变电站能满足要求。

6)负责为回风巷道排水泵供660V电源的变压器的选择(6#移动变电站)

参考表1，计算得出Kde=0.4+0.6×404/404=1,cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=484,代入式(1)得

根据计算结果选择KBSGZY—630/6移动变电站能满足要求。

7)负责为回风巷道排水泵供1 140V电源的变压器的选择(7#移动变电站)

参考表1，计算得出Kde=0.4+0.6×404/404=1, cosφ=0.85,Ks=1.0,∑Pn=294,代入式(1)得

根据计算结果选择KBSGZY—630/6移动变电站能满足要求。

因此，变电站的主要主要型号见表2。

表2 变电站的主要技术数据表

3 低压电缆的选择及校验

根据《煤矿安全规程》关于井下电缆的选用规定，必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，故选择MY/MYP型矿用移动式橡套软电缆[1]。矿用橡套软电缆载流量见表3。

表3 矿用橡套软电缆载流量

向单台或两台电动机供电的导线，其最大工作电流可取电动机的额定电流。向三台及以上(包括三台)电动机供电的干线可按式(2)计算

(2)

式中：∑Pn——线路所带用电设备额定功率之和，kW；

cosφwm——线路所带负荷的加权平均功率因数，取0.85；

Un——线路的额定电压，kV。

1)2 000kVA干式变压器至一部皮带机头电缆的选择

参考表1，计算得出Kde=1.0，Un=1.14kV,∑Pn=1 230kW,cosφwm=0.85,代入式(2)得Ica=1.0×1 230/(1.732×1.14×0.85)=732A。机头处共有3台驱动，则每台驱动的平均电流为732/3=244A。

查表3，95mm2的矿用移动橡套软电缆的长时允许电流Ip=260A，所以，每台驱动电机选用一根MYP- 3×95+1×50型矿用移动屏蔽橡套软电缆。

2)2#移动变电站至运输巷道1 090m处水仓电缆的选择

参考表1，计算得出Kde=0.7，Un=0.66kV,∑Pn=294kW, cosφwm=0.85,代入式(2)得Ica=0.7×294/(1.732×0.66×0.85)=211A。

查表3，95mm2的矿用移动屏蔽橡套软电缆的长时允许电流Ip=260A>Ica=211A，所以，确定选用MYP3×95+1×25型矿用移动橡套软电缆。

3)向采煤机供电的电缆选择

参考表1，计算得出Kde=0.4+0.6(300/700)=0.66，Un=1 140kV,∑Pn=700kW,cosφwm=0.85,代入式(2)得Ica=0.66×700/(1.732×1.14×0.85)=275A。

查表3，120mm2的矿用采煤机屏蔽橡套软电缆的长时允许电流Ip=290A>Ica=275A，所以，确定选用MCP3×120+1×35+4×10型矿用采煤机屏蔽橡套软电缆。

4)向后刮板机后电机供电的电缆选择

参考表1，计算得出Kde=1.0，Un=1.14kV,∑Pn=375kW,cosφwm=0.85,代入式(2)得Ica=1.0×375/(1.732×1.14×0.85)=223A。

查表3，95mm2的矿用屏蔽橡套软电缆的长时允许电流Ip=260A>Ica=223A，所以，确定选用MYP3×95+1×50型矿用屏蔽橡套软电缆(该电动机为双速电动机，故配接两根同型号电缆)。

5)7#移动变电站至回风巷道1 820m处水仓电缆的选择

参考表1，计算得出Kde=1.0，Un=1.14kV,∑Pn=330kW,cosφwm=0.85,代入式(2)得Ica=1.0×330/(1.732×1.14×0.85)=197A。

查表3，95mm2的矿用橡套软电缆的长时允许电流Ip=260A>Ica=197A，所以，确定选用MYP3×95+1×25型矿用橡套软电缆。

4 总结

对经坊煤矿八采区3- 807工作面的供电设备进行核验，工作面的变压器、低压电缆的负荷符合工作面的设备选型，为工作面电气设备的正常工作提供了理论依据。