局部通风机安全供电设计方案.doc

局部通风机安全供电设计方案一、局部通风的作用及重要性1.为井下掘进工作面的作业人员提供新鲜的呼吸空气。 2.稀释和排出生产过程中产生的有害体气和粉尘。3.调节掘进巷道和作业场所的气候条件，满足风速、温度和湿度的要求。4.是保障矿工职业健康和预防瓦斯事故的重要措施。二、局部通风机运行的特点及要求1.连续性：局部通风机正常起动后要求在一天内必须连续运行，以保证向掘进工作面的供风持续而不中断。2.长期性：从掘进工作面开口到完工，一般需要数月以上，在这期间局部通风机必须连续运行不得中断。3.负荷曲线：随掘进面的延伸，负荷逐渐增大。三、确保局部通风机安全供风的三项措施 1.“双风机，双电源，自动切换”是指：必须同时安设主用、备用两台风机，并分别采用不同回路的电源独立供电，当主风机发生故障或检修时，自动切换到备用风机运行，确保向掘进工作面供风的连续性。2.“三专供电”是指：专用变压器，专用开关和专用线路。通过“三专”供电保证了局部通风机运行的连续性和可靠性3.“风电闭锁” 的作用：（1）局部通风机起动，工作面风量符合要求后，才可向供风区送电。（2）局部通风机停止运转时，立即切断停风区域内全部非本质安全型电气设备的电源。四、设备、电缆的选用1.局部通风机选用三盘区305回风顺槽设计长度3250m，采用掘进机掘进，煤层厚度2.5m，巷道断面10m2，矩形巷道，煤层平均倾角6左右，瓦斯绝对涌出量预计为2.1m3min，为保证工作面有足够的风量及风速，确定使用245kw压入式对旋轴流式局部通风机供风。表一：机号电机功率（KW）风量(m3min)全压(Pa)最高全压效率7.1245820-5501480-6300802.专用变压器的选用（1）选择变压器，应满足负荷对供电可靠性的要求。变压器的需用容量选择过大会造成浪费，过小会使变压器过负荷运行。在设计中通常使用下列公式近似确定变压器的需用容量，即SBj=KxPecospj （式一）式中 Pe 连接到变压器的用电设备的总额定功率，Cospj和 Kx 功率因数和需用系数，（2）选择变压器的额定容量应大于或等于变压器的计算容量，即SBeSBj (式二)式中 SBe 变压器的额定容量，KVA。根据上面的原则，计算专用变压器的容量为SBj=KxPecospj = 0.6900.7 = 78.85 KVA根据以上计算，并考虑变压器对缆线最远端的短路保护和现有设备来源，选用KBSG-3156型变压器满足要求，电压为660V。3.高、低压开关的选用.（1）根据煤矿安全规程必须选用矿用隔爆型真空开关。（2）开关的额定电压必须大于或等于线路的实际工作电压，额定电流要大于或等于被控线路的长期负荷电流。（3）开关的断流容量不小于变电所母线上的实际短路容量。（4）矿用开关接线喇叭嘴数目及内径要符合被控线路的接线要求。（5）660V电气设备开关选用QBZ系列低压馈电选用KBZ-400和KBZ-200系列移动变电站低压馈电选用KBD1-500系列。高压开关选用BGP9L-6G型高压防爆开关。（6）开关的继电保护应符合电网和工作机械的要求低压馈电应有过流、；漏电、短路保护。移动变电站低压馈电应有过负荷、短路、欠电压和漏电闭锁功能。高压控制设备应有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。为了保证电气保护装置的动作有选择性，上级开关保护动作值应比下级开关的保护动作值大1.1倍以上，而且要求上级开关的动作时间比下级开关的动作时间长0.5s0.7s。4.电缆的选用原则（1）按煤矿安全规程要求选择矿用阻燃电缆。（2）电缆的电压等级必须大于或等于电网的实际工作电压。（3）向移动变电站供电的高压电缆应采用高压屏蔽电缆。（4）电缆的实际运行电流必须小于或等于电缆的允许载流量。（5）正常允许时电缆网路的实际电压损失必须小于或等于允许的等于损失，不超过7%。(6) 电缆应满足机械强度的要求。（7）在电缆线路上发生短路故障时应满足热稳定性的要求。（8）变电所高压电源及高压开关之间的联台线选用MYV型交联聚乙绝缘电力电缆 (9)660V的电气设备均选用MY-0.380.66系列的电缆。5.电缆长度的确定 依据变电所到工作面配电点或工作面配电点到电气设备的实际距离另加10%的余量。6低压电缆截面的选择计算按长期负荷电流选择截面，查“电缆长时允许负荷电流表”如下：表二：芯线截面（mm2）36316335350允许电流(A)4685138173因为局部通风机总的Ie = 90A ,所以选择MY-335mm2的电缆为宜。查表此电缆长期允许电流为125A90A，满足要求。五局部通风机双电源供电图QBZ4120KBZ400KBZ400六整定值计算1. QBZ-4120为局部通风机的切换开关，它主要由两组四个真空接触器组成，每一组的两个接触器分别控制一台对旋风机的两个电动机。通过微机保护器可以对电动机进行过载保护值的整定。通常情况下：Iz Ie （式三）因为单台电动机的Ie = 45A ,所以Iz 45A .2. KBZ-400为低压馈电开关，它使用电子式综合保护器，过载保护在0.31倍开关额定电流之间可调；短路保护在310倍开关额定电流之间可调。（1）因为局部通风机总的Ie = 90A，所以Ig =0.3400A=120A.120A90A,满足保护要求。（2）Is = 8Ie ,所以Is = 890A=720A ,根据短路保护器实际刻度值，选2倍开关额定电流值，即2400A = 800A , 800A720A ,满足保护要求。3. KBD1-500为移动变电站低压馈电开关，它的过载定值应略大于KBZ-400低压馈电开关，短路保护取8倍开关额定电流，所以：Ig2 = 0.3500A = 150AIs2 = 8Ie4. BGP9L-6G为移动变电站的高压开关，它的整定值与变压器的变压比有关。K = U1/U2 = 6/0.69 = 8.69 K = I2/I1 = 8.69所以， K = Ig2/Ig1,Ig1 = 150A/8.69 = 17.26A,Ig1取20A为过载保护值，大于17.26A，满足保护要求。七、局部接地（1）局部接地极，用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透空，并全部垂直埋入底板，外露部分应留有100mm以上，以便于检查。（2）接地连线，用截面积不小于25mm2的铜线，或截面积不小于50mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面积不小于50mm2的扁铁。（3）橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼做其他用途。八、局部通风机的智能控制随着科技的发展和社会对生产过程中安全、节能要求的不断提高，以往的局部通风控制方式因缺乏灵活可调，不能及时有效地满足局部通风要求，因而带有先天的技术缺陷。为了解决这一问题，采用局部通风机的智能控制，便非常值得我们研究和实践。局部通风机的智能控制采用脉动通风技术与变频调速技术相结合的智能通风控制系统，采取前馈控制策略，能够对瓦斯浓度传感器采集的瓦斯浓度信号进行分析判定，实时控制掘进面局部通风机的转速，从而实现对掘进面通风的智能控制。当瓦斯涌出时，系统发出声光警报，并加大局部通风机转速，达到快速稀释瞬间涌出的瓦斯浓度，确保煤矿掘进面的安全生产。风量控制策略图九、总结供电设计是保证供电过程可靠、安全，合理、经济的基本理论依据，是保证供电质量的重要技术保障。因此，科学、合理地做好供电设计对于确保供电安全和设备运行安全意义重大。在进行供电设计的过程中应当遵循以下几个步骤：首先，根据工作区域的生产任务确定与其相适应的动力设备。第二，根据工作区域的环境状况和设备运行要求确定安全、可靠的供电方式。第三，根据动力设备的功率