煤 矿 采 区 供 电设计.doc

煤 矿 采 区 供 电 课程设计班 级 ：矿机1061指导老师：许树林学生姓名：贺高飞湖南理工职业技术学院 2007年12月 煤矿采区供电课程设计-目 录一 前言.1二 设计步骤及过程1 煤矿采区概况.2 2 采区负荷统计.3 3 采区变压器选择.3 4 采区变电所和工作面配电点的确定.4 5 采区供电系统图.5 6 采区低压电缆截面计算.6 7 采区低压电气设备的选择.11 8 采区电气整定保护计算.14三 设计小结.17四 参考文献.17煤矿采区供电课程设计 1- 前 言 煤矿采区供电设计是每一位矿山机电专业学生的必修课。在老师的指导下，我们希望通过本次课程设计，掌握煤矿采区供电设计的步骤及过程。 设计简介：课程名称：矿山供电 系 部：继续教育部设计项目：煤矿采区供电设计 班 级 ：矿机1061指导老师：许树林 学生姓名：贺高飞设计地点：湖南理工职业技术学院 设计日期：2007年12月10日-2007年12月15日煤矿采区供电课程设计 2-设计步骤及过程1、煤矿采区概况：本采区为缓冲倾斜煤层，高瓦斯，倾角为26，煤层2.0 m，采区分为两个区段，区段垂高70 m，两翼布置工作面，走向长度为400 m；工作面采用长壁式炮采人工扒煤方式，顺槽使用可弯曲刮扳运输机，计划5台17型SGB17刮扳机，工作面使用单体支柱支护。采区共为4个工作面，采掘接替为一采一准。上山开采，采区设有轨道运输上山、溜煤上山和回风上山。采区设备布置如下图：1乳化泵XRB2，30KW 2SGB-17刮扳机，17KW3电煤钻，1.2KW 4回柱绞车JH-5，8.5KW煤矿采区供电课程设计 3-5局扇JKB-52-2，5.5KW 6装载机，11KW7上山1.2 m绞车JTKB1.2-55KW2、采区负荷统计： 采区负荷统计表使用地点设备名称型号规格安装台数额定功率电压（V）采煤工作面机巷乳化液压泵XRB2-30130660采煤工作面机巷刮扳运输机SGB-17517/台660采煤工作面机巷电煤钻DS1.211.2127工作回风巷电煤钻DS1.211.2127工作回风巷回柱绞车JH2-518660掘进工作面局扇JBT52-215.5660掘进工作面装载机111660掘进工作面电煤钻DS1.211.2127上山绞车房1.2 m绞车JTKB1.2/1155660经统计本采区的总负荷为：=198.1KW。3、采区变压器选择：根据上述采区负荷统计，采用需用系数法进行变压器容量计算： 煤矿采区供电课程设计 4- 式中 B计算容量（）采区负荷总和设备负荷需用系数，取0.7设备加权平均功率固数，取0.75代入计算得：=184.89根据上式计算，变压器的计算容量为184.89，查矿用变压器目录：初选变压器为KS7200/6/0.69型变压器，数量一台，变压器容量为200，符合要求。4、采区变电所和工作面配电点的确定:一、 采区变电所的确定：方案一：根据采区的开采布置（采区分为两个区段，区段垂高70 m，两翼布置工作面，走向长度为400 m）；考虑到工作面的负荷情况和供电距离，宜把采区变电所设置在采区中部，这样低压供电距离缩短，可以保证电压降符合要求。方案二：采区变电所可设置为移动变电所，这样低压供煤矿采区供电课程设计 5-电距离缩短，可以保证电压降符合要求。以上两种方案均符合要求，本次设计选方案一。二、 工作面配电点的确定:采煤工作面的乳化液压泵、刮扳运输机等的用电设备其配电点设机巷联络巷进风处，设置断路开关。采煤工作面回风巷断路开关设上山绞车房。掘进工作面断路开关距当头约100 m。5、 采区供电系统图：煤矿采区供电课程设计 6-6、 采区低压电缆线路的选择与计算1) 、选择电缆应满足的条件1) 、电缆实际流进的长时工作电流必须小于或等于他所允许的载流量。2) 、正常运行的电缆网路的实际电压损失必须小于或等于网路所允许的电压损失。3) 、电缆的机械强度必须满足要求。2) 、电缆型号与长度1) 、采区变电所至工作面等配电点干线电缆选用U型矿用橡套电缆。2) 、工作点移动电缆选用VF型矿用阻然电缆。3) 、电煤钻选用UZ型专用电缆。4) 、电缆长度按LS=KL计算K为增加系数,取1.13) 、电缆干线截面计算(选择)与效验以供电系统图所示,按工作电流必须小于或等于电缆长时允许电流计算:即IgIy1) 、送工作面干线电缆其工作电流按下式:煤矿采区供电课程设计 7-Ig=式中Ig干线电缆的工作电流(A)P计算功率(kw) P=KXPE KX需用系数,取0.8PE供电线路额定功率之和Ve额定电压(V)COS电机加权平均功率因数,一般取0.7P=0.8(30+517+1.2) =0.8116.2=92.96 (KW)所以Ig=116A 查电缆长时允许电流表:16(mm)2为85A ，25(mm)2 为113A,35(mm)2为138A故选干线电缆为U335+110电缆,符合要求。 顺槽运输巷分段干线为: 干线1: P=0.8(517+1.2)=107.75(KW)I=108A干线1使用U325+110电缆，符合要求。同理可得：煤矿采区供电课程设计 8-干线2使用U325+110电缆，符合要求。 干线3使用U325+110电缆，符合要求。 干线4使用U325+110电缆，符合要求。干线5使用U325+110电缆，符合要求。干线6：P=0.81.2=0.96(KW)I=1 A干线6使用U32.5+12.5电缆，符合要求。干线7：P=0.8（1.2+8.5）=7.76(KW)I=8 A干线7使用U316+16电缆，符合要求。按正常允许电压损失效验: 采用图表法计算电压损失,即用每KW负荷矩电压损失K(%)值以实际负荷与电缆长度,求出其电压损失UL(%),并满足线路允许的电压损失Uy(%) 即UL(%)Uy(%)UL(%)线路实际电压损失百分数Uy(%)线路允许电压损失百分数，取送工作面总干线电缆其电压损失为UL总(%)=PLK（%）煤矿采区供电课程设计 9-UL总总干线末端电压损失百份数P干线负荷（KW）L干线长度（KM）K（%）不同电缆截面时单位负荷矩电压损失值，查35mm2电缆为0.174（%）U总（%）=100.8（KW）0.1（KM）0.174（%）=1.75（%）符合要求。依次计算：干线1：Ul1(%)=95.90.130.356=4.12(%)干线2：Ul2(%)=78.90.050.356=1.36(%)干线3：Ul3(%)=61.90.060.356=1.38(%)干线4：Ul4(%)=44.90.080.356=1.24(%)干线5：Ul4(%)=27.90.060.356=0.54(%)干线6：Ul5(%)=10.90.150.356=0.58(%)干线7：Ul5(%)=9.70.50.356=1.72(%)计算结果均符合要求，即 UL(%)Uy(%)2）、送掘进工作面电缆： 按上述计算结果与校验方法 电缆工作电流煤矿采区供电课程设计 10-P=0.8(5.5+1.2+11)=14.16 (KW)I=17.7 A查Iy: 316+16 电缆为85A符合满足IgIy 条件，考虑到电压降，故选U316+16。校验：同前方法，UL（%）=PLK（%）UL （%）=（11+1.2+5.5）0.50.359=4.3(%)5%符合要求。3）送上山绞车房电缆： 截面选择计算方法同上P=55(KW)I=68.75 A查电缆长时允许负荷电流表325（mm）2为113A 故符合IgIy校验：同前方法，煤矿采区供电课程设计 11-UL （%）=PLK（%）=68.750.20.237（%）=2.4（%）5（%） 符合并满足要求。4）变电所联络电缆：截面选择计算方法同上P=0.8199.6=159.8 (KW)I=168 A查电缆长时允许负荷电流表350（mm）2为173A 故符合IgIy校验：同前方法，UL （%）=PLK（%）=159.80.030.237（%）=1.136（%）5（%） 符合并满足要求。煤矿采区供电课程设计 12附：电缆选择一览表电缆使用地点型号规格长度（M）电缆长时允许电流（A）线路工作电流（A）线路电压损失（%）采区变电所联系U350+116301731681.13变电所至采煤工作面U335+1161101381161.75工作面运输巷g1U325+1161301381164.12工作面运输巷g2U325+11650138871.36工作面运输巷g3U325+11060113571.38工作面运输巷g4U325+11080113351.2工作面运输巷g5U325+11060113200.54工作面运输巷g6U316+161508550.58工作面运输巷g7U316+162008551.72变电所至绞车房U325+1620011368.752.4变电所至掘进工作面U316+1615085304.37、采区低压电气设备的选择按照采掘机械设备配置情况，应选择安全、经济、合理的电气控制设备，依据“安全规程”教课书等要求，具体选择如下表：煤矿采区供电课程设计 13-使用地点电器名称型号数量用途变电所高压防爆开关BGP30-61高压进线联变电所变压器KS9-200/0.691供电变电所馈电开关DW80-350I低开总开关变电所检漏继电器JY821漏电保护变电所馈电开关DW80-2004分路总开关变电所干变KSG2.51照明上山绞车房防爆开关QC83-2251进线总开关上山绞车房防爆开关QC83-2251上山绞车用上山绞车房防爆开关QC83-801送回风断路上山绞车房干变KSG2.51照明信号用采煤机巷馈电开关DW80-2001进线开关采煤机巷防爆开关QC83-1001控制乳化泵采煤机巷防爆开关QC83-805控制刮板机采煤机巷防爆开关综合保护1电煤钻采煤回风巷防爆开关QC81-601控制回柱绞车掘进工作面防爆开关QC83-801控制局扇掘进工作面馈电开关DW80-2001进线开关掘进工作面防爆开关QC83-801装载机掘进工作面防爆开关综合保护1电煤钻煤矿采区供电课程设计 14-8、电气整定保护计算为了用电设备、电气的安全，各主要开关都要进行整定计算。 保护整定计算就是分别分级计算各种过流状态下，开关均应起到保护作用。保护整定计算依据课本公式按单台（支线），多台干线）逐一计算。变电所DW80-300总开关的整定计算：IZ=IQmax+Ie式中IZ各级开关的整定计算电流（A） IQmax线路中最大一台电机的起动电流 Ie线路中其他电机额定电流之和 IQ单台电机的起动电流 IQ=57 Ie Ie电机额定电流（A）IZ=IQmax+Ie=5+=521（A）煤矿采区供电课程设计 15-变电所BGP30-6型高压防爆开关的整定计算：IZ=IG/（i）式中IZ开关的整定计算电流（A） IG线路中电机额定电流之和 变压器的变比 i电流互感器变比IZ=IG/（i）=247.5/（8.695）=5.7 A煤矿采区供电课程设计 16-同理可得其余开关整定电流，见表：地点开关型号用途整定计算整定值（A）变电所BGP30-6送变压器IZ=IG/（i）10变电所DW80-300总开关IZ=IQmax+Ie600变电所DW80-200送绞车房IZ=IQmax+Ie400变电所DW80-200送机巷IZ=IQmax+Ie400变电所QC83-100送掘进IZ=IQmax+Ie100绞车房QC83-225绞车控制IZ=IQmas400机巷DW80-200断路IZ=IQmax+Ie300机巷QC8.-100控制乳化泵IZ=IQ/1.82.2200机巷Q8.-80刮板机控制开关IZ=IQ/1.82.2100机巷QC83-80断路用IZ=IQmax+Ie50煤矿采区供电课程设计