團柏煤礦8704綜采工作面供電設計

房 斌

（霍州煤電集團供電分公司調度室，山西 霍州 031401）

1 工作面概況

霍州煤電集團團柏煤礦8704工作面位于5#層307盤區，該工作面走向長度為2704巷1397m，5704巷1413m，傾向長度為180m，動力電源分別來源于8#層變電所10#、31#高開。

2 工作面負荷統計

8704工作面負荷統計如表1所示。

3 工作面供電方式

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

表1 8704工作面負荷統計

4 變壓器的校驗

變壓器容量計算公式：

S= ∑PN×Kr×Ks/cosФ。

式中：

∑PN-所有設備額定功率之和，kW；

Kr-需用系數；

Ks-同時系數，供給一個工作面時取1；

cosФ-參加計算的電力負荷的平均功率因素。

4.1 3300V負荷變壓器的選擇

（1）供前刮板輸送機、轉載機、破碎機一路

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、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、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。

根據計算結果所選三臺KBSGZY-3150/10移動變電站均可滿足使用要求。

4.2 1140V負荷變壓器的選擇

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。

根據計算結果所選一臺KBSGZY-T-1000/10移動變電站可以滿足使用要求。

4.3 660V負荷變壓器的選擇

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。

根據計算結果所選一臺KBSGZY-T-630/10移動變電站可以滿足使用要求。

5 電纜的選擇

電纜的長時工作電流計算公式：

I=Kr× ∑PN×103/×Un× cosФ。

式中：

I-長時工作電流，A；

Kr-需用系數；

∑PN-所有設備額定功率之和，kW；

Un-電纜所在電網的額定電壓，V；

cosФ-參加計算的電力負荷的平均功率因素。

5.1 10kV電纜選擇

5.1.1 1#、4#、5#移變供電高壓電纜選擇

按經濟電流密度選擇電纜截面：

該礦井最大負荷利用Tmax=3000～5000h，經濟電流密度取J=2.25，則電纜截面S截為：S截=I/J=162.7/2.25=71mm2。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知120m2電纜長時工作電流為273A＞162.7A，滿足使用要求。

按允許電壓損失校驗：

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數；

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

P-電纜輸送的有功功率，MW；

L-電纜長度，km；

7%-允許電壓損失百分數。

5.1.2 2#、3#移變供電高壓電纜選擇

按經濟電流密度選擇電纜截面：

該礦井最大負荷利用Tmax=3000～5000h，經濟電流密度取J=2.25，則電纜截面S截為

S截=I/J=204/2.25=90.5mm2。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知150mm2電纜長時工作電流為310A＞204A，滿足使用要求。

按允許電壓損失校驗：

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。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知150m2電纜長時工作電流為320A＞233.9A，滿足使用要求。

5.2.2 轉載機電纜

根據計算結果，查表知70mm2電纜長時工作電流為215A＞131.2A，滿足使用要求。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知35mm2電纜長時工作電流為138A＞65.7A，滿足使用要求。

5.2.3 破碎機電纜

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知35mm2電纜長時工作電流為138A＞99.9A，滿足使用要求。

5.2.4 前刮板機電纜

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知70mm2電纜長時工作電流為215A＞174.9A，滿足使用要求。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知50mm2電纜長時工作電流為173A＞87.4A，滿足使用要求。

5.2.5 后刮板機電纜

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知70mm2電纜長時工作電流為215A＞213.7A，滿足使用要求。

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知50mm2電纜長時工作電流為173A＞107.4A，滿足使用要求。

5.2.6 液泵電纜

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知35mm2電纜長時工作電流為138A＞62.4A，滿足使用要求。

5.2.7 噴霧泵電纜

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知35mm2電纜長時工作電流為138A＞32.9A，滿足使用要求。

5.3 1140V電纜選擇

根據計算結果，查銅芯電纜載流量對照表知70mm2電纜長時工作電流為215A＞159.5A，滿足使用要求。

6 結語

通過以上詳細地分析計算，確定了霍州煤電集團團柏煤礦8704綜采工作面的供電設計方案，結合霍州煤電集團其他綜采工作面的供電設計經驗，認定該設計方案是合理、可行的。同時，該設計方案為同類型煤礦供電設計提供了相應的參考。