采区供电设毕业设计VIP

辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸1前言本书是根据辽工大职业技术学院机电设备维修与管理专业毕业设计的要求，与图纸配套而编写的毕业设计说明书。学校安排的毕业设计是对我们所学专业知识的总结和运用，培养我们的自学能力和独立性。机电技术专业是应用煤矿井下供电理论知识具体解决煤矿井下供电的有关技术问题。本设计是以山西汾矿集团水峪煤矿某采区模拟负荷的资料为基础，遵循煤矿安全规程 、 煤矿工业设计规范 、 煤矿井下供电设计技术规定等技术要求，在保证安全可靠的基础上进行经济技术比较，选择最佳方案。设备选型应采用定型成套设备，尽量采用新技术，新产品，积极采取措施减少电能的损耗，节约能源。全书共分七章，第一章阐述了井下供电设计的目的、任务和要求，第二章原始资料分析。第三章按井下供电设计程序，对各设计环节进行分析、阐明。第四章对井下高低压电缆的选择进行确定、并对支线和干线电缆的选择进行校验，电缆芯线截面按机械强度和允许电压损失进行选择。第五章对井下短路的电流进行计算，分别对高、低压电网的短路参数进行计算。第六章井下电气设备高低压进行选择、分别按工作条件、工作电压、短路容量、动热稳定性条件进行校验。第七章对井下漏电保护及接地系统的整定。由于编者学识水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请老师批评指正。编者：李瑞文辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸21 采区供电设计概述1.1 采区供电设计的目的、要求及任务采区供电是整个井下供电的一个重要组成部分，同时也是井下采煤机械化，电气化的物质基础，它对整个采区的正常生产和安全应影响极大。因此，正确地进行采区供电设计是十分必要的。1.1.1 采区供电设计的目的井下采区供电设计的目的是应用煤矿井下供电理论知识具体解决井下供电的技术问题，使学生学会查阅技术资料和各种文献的方法，培养计算数据，绘制图表，编写技术资料的能力，掌握井下供电设计的技术经济政策及安全规程的规定，完成井下采区供电设计的内容及对机电设计技术员的基本训练。1.1.2 对井下采区供电设计的基本要求1）设计要符合煤矿安全规程 、 煤矿工业设计规范和煤矿井下供电设计技术规定2）设计遵循煤矿工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选择最佳方案。3）设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术，新产品，国产设备，积极采取措施，减小电能损耗、 ，节约能源。4）设计质量确保技术的先进性，经济的合理性，安全的适用性。1.1.3 采区供电设计的任务1）采区变电所和工作面配电点位置的确定2）采区供电系统的拟定3）采区变电所的负荷统计及变压器容量、型号、台数选择。4）采区高压电缆的选择5）采区低压动力电缆的选择6）采区电网短路电流的计算7）采取高、低压配电装置的选择8）采区高、低压开关保护装置的整定计算辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸39）井下漏电保护及井下保护接地系统10）采区变电所的硐室及设备布11）编制设计说明书及绘制图纸的要1.1.4 采区供电设计说明书要求1） 说明书应反应出设计人员的基本设计思想、设计方法和步骤，给出主要计算公式及设备选择结论及技术特征。2）设计中设备选择结果应以表格形式出现，方案比较应列表分析，对相同的计算选择内容可选一例计算，其余内容可用表格形式反应，免于重复。3）设计说明书内容完整，计算准确，语言通顺，字迹工整，图示清楚按规定格式打印输出，设计图纸清晰整洁。5）设计说明书须附英文内容摘要辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸42 采区原始资料2.1 采区巷道布置及开采发法采区为缓倾斜煤层，东西走向，向南倾斜，倾斜角 810。煤层中硬，低瓦斯，煤层平均厚度 3m,一次采全高。采区长 100m、宽 150m。采煤方法用走向长壁后退式开采。采煤机用可调高 MG2170 型双滚筒采煤机组，支护用 ZY-35型支撑掩护式液压支架，采取二班生产一班检修的工作方式。2.2 运输及通风情况工作面运煤由可弯曲刮板输送机，经顺槽刮板转载机，可伸缩带式输送机运至运输上山，运输上山采用一部宽为 1m 的带式输送机将煤运至采区煤仓。工作面所需材料和设备的运输，用 110KW 单滚筒绞车从轨道上山运至轨道平巷，再由调度绞车运至工作面。采区通风系统的新鲜风流由水平运输大巷，经采区运车上山，运输平巷进入工作面，污浊风流经轨道平巷，轨道上山，采区回风石门至斜风井。2.3 电源及负荷情况井下中央变电所至采区距离为 2000m，配电电压为 6KV，采用双回路向采区变电所供电，以防一条线路故障或检修时，用另一条线路供电。中央变电所母线短路容量最大为 100MVA，最小为 80MVA。2.4 用电设备特征用电设备特征见表 21辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸5表 21 用电设备特征额定 效率 0.930.9350.9350.910.920.920.9 0.795 0.8850.890.8650.89 0.910.94额定转 矩 启动/工 作 2 2 2 2.5 4 1.4 2.5 1.6 2.5启动 0.55额定功率因 数 工作 0.860.880.880.850.860.860.870.792 0.840.870.88 0.870.82启动 567 528 528 432 308.6 213.8 897 56.7 130 72 44.135 553额定电流/A 工作 108 84.684.672 47.532.9138 9 20.112.96.3 4.6 82 125.3额定电 压/V 11401140114011401140660 660 127 660 660 660 660 660电动机额 定功率/kw 170 132 132 110 75 30 125 1.20.6217 11.45.5 4 75 110 0.4每台电 动机数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1设备 台数 1 1 1 1 2 2 1 2 1 4 1 2 1 1电动机型号 DMB-170SYBYc1321-kw-4YBYc132-kw-4JB3-250M-4JB3-180L-4JDSB-125MZ2-12 BJO71-6JBJQ-11.4 JQ41-2DSB-75LBRO-355M-8辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸6用电设备名称 综采设备 MG2170型可调高双滚筒采煤机SGB-764/264型可弯曲刮板输送机SZB-764/132型刮板转载机LSP-1000型破碎机XRB-110/30型乳化液泵XRB-250/55型喷雾泵SSJ1000/125型可伸缩带式输送机煤电钻 照明 JH2-14型回柱绞车JD-11.4型调度绞车JZ-4型张紧绞车4BA-18A型小水泵上山运输设备 DP-280/1200S型固定带式输送机TBT-1600/224型单滚筒提升绞车上山、硐室照明3 采区变电所、工作面配电点及变电站位置的确定3.1 变电所及配电点位置的确定3.1.1 采区变电所位置的确定采区变电所是采区供电的中心，其任务是将从井下中央变电所送来的 6kv高压变为 1140 伏（660 伏）低压，再配送至综采工作面及其他设备。采区变电所位置选择要根据低压电网、供电电压供电距离，采煤方法采区巷道布置方式，采煤机械化程序和机组容量大小因素来确定。随着回采工艺的发展，采煤机械化的提高，采区电气设备的日益增多，电气设备容量不断增大，而采煤机功率大，供电线路高远，重载启动并且启动频繁，因此，采区变电所到机组最大供电距离由采煤机机组主电动机长时允许电压损失确定，以保证机组有足够的启动力矩。1）根据煤矿井下供电设计技术规定第 6-1-1 条规定，采区变电所一般设在采区上（下）山的运输斜巷与轨道斜巷之间的横巷道内。2）每个采区最好只有一个采区变电所对整个采区工作面供电，尽量减少变电所搬迁次数。3）采区变电所要求通风良好，温度不得超过附近巷道 5 摄氏度，进出线和运输方便。4）顶底板稳定，无淋水。3.1.2 移动变电站位置的确定辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸7移动变电站设在综采工作面附近，将从井下中央变电所（或采区变电所）来的 6KV 高压变为 1140 伏（660 伏）后，再向工作面各用电设备供电。1）煤矿井下供电设计技术规定第 6-2-1 条规定，采区移动变电站向采区供电时，向回采工作面供电的移动变电站位置一般距工作面 100m150m 。2）当下一个工作面供电尚未回采，起回风巷掘进完毕，可将上工作面的移动变电站设置在下工作面回风巷内，经过联络巷运输向上工作面供电置在下工作面回风巷内，经过联络巷运输向上工作面供电3）低沼气矿井的回采工作面移动变电站，可设置在该回采工作面的回巷内根据位置确定原则，向综采工作面供电的移动变电站设在距工作面 150m，向顺槽带式输送机，绞车系设备供电的移动变电站在运输顺槽入口处，距上山巷道 20m 地方。3.1.3 工作面配电点位置确定工作面配电点是将由移动变电所送来的 1140 伏（660 伏）的电能分配到回采工作面至掘进工作面的机电设备上，主要起配电作用，它随工作面的推进而移动。1）回采工作面的配电点，大都设在工作面附近的运输平巷或回风巷的避硐里，一般距工作面 50m100m。2)掘进工作面配电点大都设在掘进巷道或附近巷道的一侧，一般距掘进工作面 80m100m。3.1.4 采区变电所硐室及设备布置1）对硐室的要求采区变电所硐室必须用耐火材料建筑，硐室出口附近地区 5m 之内的巷道 1支架应用耐火材料支护。硐室出口处必须设置两重门，即铁搬门和铁栅门，铁栅门在平时关闭， 2铁板门平时向外敞开，当硐室内发生火灾时铁板门应能自动或手动关闭。为了通风良好煤矿安全规程规定硐室长度，超过 6m 是必须在硐室两 3端各设一个出口，硐室内最高温度不得超过巷道中温度的 5 摄氏度。硐室内敷设的电缆，根据煤矿安全规程规定，要将黄麻外皮剥除掉， 4同时应定期在铠装层上加防锈油漆，硐室内应设有砂袋、砂箱及干式灭火器材。辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸82）硐室内设备布置的要求；硐室的高低压配电设备应分开设置，其间应留有大于 0.8m 的过道、电缆 1线路沿硐室墙壁敷设。硐室内所有电气设备的外壳要求有良好的接地，接地干线沿硐室内墙壁 2敷设，距地一般 0.5m，接地极埋设在附近有水沟硐室中或有潮湿的地段，接地干线与井下主接地系统相连。变电所硐室尺寸按设备数量及布置方式确定，一般不留设备位置，硐室 3内一般不 设电缆沟，电缆沿墙壁挂设，穿过硐室密闭门出需用 60mm 焊接钢管保护。硐室内照明设备采用 KBY15 型，15W，127V 照明灯，灯距 4m。采用 4V100 型电缆沿硐室顶敷设。硐室内高压电气设备必须在明显处挂 有“高压危险”的标牌，在硐室入 5口处用有类似告示牌，无人值班的硐室必须关门加锁。安装在巷道内的移动变电站或平车上的综合机械化工作面的机电设备， 6最突出部分根据煤矿安全规程与巷道支护之间的距离不小于 0.25m，同时输送机的距离应满足设备检查、检修需要，并不得小于 0.7m。3.2.1 采区变电所的负荷统计采区变电所负荷统计，根据采区开拓、开采方法、系统的运行方式、负荷分配原则等，首先确定每台变压器担负的负荷进行负荷统计列表：用需用系数法统计负荷：每组用电设备总的实际负荷 总是小于该组的总额定负荷 。将实ppN际负荷与额定负荷的比值用需用系数 表示。kde综合机械化采煤工作面需用系数按经验公式计算：（3-1）pkNdemax.604.式中： 该组容量最大的一台电动机额定功率；pNmax.该组用电设备的功率之和；成组用电设备的计算负荷为：辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸9pkNedca（3-2）wmQtnwcacaSos式中： 、 用电设备组有功功率计算负荷，kW；无功计算负荷，pcacakvar；视在计算负荷，kVA ；该组用电设备的加权平均，功率因数wmos与 对应的正切值tanwmcos查工矿企业供电表 2-2 得 可取 0.60.7，故取 =0.7wmcoswmcos成组负荷统计第一组 62.04.971.0kdekW35826pcakvar.1tan3.58wmQkVA7.4.09Sca A8.321.3UINcaca第二组：查表 2-2 取 =0.7 kde 7.0oskW854.267.0pcakvar.1tn1wmQkVA4.267.0ScaA2.31.03UINcaca第三组：查表 2-2 取 =0.7 kde 7.oskW8.1294.57.0pca辽宁工程技术大学职业技术学院设计（论文）用纸10kvar4.132tan8.129wmcaQkVA.53USNcA2.16.048Icaca负荷统计表见 3-1表 3-1 负荷统计计算计算负荷 工作电流负荷名称设备台数用电设备额定容量/KW额定电压/V需用系数功率因数 有功功率/KW无功功率/Kvar视在功率/KVA额定电流计算电流备注工作面设备采煤机 1 1702 1140 0.86 1082刮板输送机 1 1322 1140 0.88 84.62刮板转载机 1 132 1140 0.88 84.6破碎机 1 110 114