毕业设计说明书井下采区供电设计.doc

《毕业设计说明书井下采区供电设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计说明书井下采区供电设计.doc（28页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书井下采区供电设计学生姓名： 专业名称： 矿 山 机 电 班 级： 学 制： 三 年 学历层次： 专 科 指导教师： 贺 建 华 论文（设计）提交日期：2011年6月 日论文（设计）答辩日期：2011年6月 日二一一年六月目录一、 工作面概述.2二、 主要设备选型1、 采煤机.32、 运输机.33、 乳化液泵.34、 转载机.35、 破摔机.36、 乳化液泵站.37、 喷雾泵.3三、 供电设计1、 供电方案42、 电压等级选择53、 负荷统计6四、 供电计算及电器设备选择（一） 移动变电站选择.9（二） 电缆类型选择.11（三） 电缆截面的选择及校验11（四）

2、开关选择与保护整定24（五） 短路校验267215工作面概况与设备选型配置一、工作面概述：7215工作面走向长度1580米，机巷为机轨合一巷，没有布置轨道巷。二、工作面设备选型配置情况工作面配置MG400/940-WD采煤机一台，SGZ800/800运输机一台，SZZ830/200转载机一台，DRW-400/31.5乳化液泵二台，PLM-1500破碎机一台，BPW320/63喷雾泵二台，机巷配置二台DSJ-100/100/2125皮带机二台。主要设备选型序号设备名称设备型号数量电机功率（kW）额定电压（V）1采煤机MG400/940-WD194033002运输机SGZ800/800124003

3、3003乳化液泵DRW-400/31.52225033004转载机SZZ830/200120011405破碎机PLM-1500116011406喷雾泵BPW320/6.3224511407皮带机DSJ-100/100/21252221251140合计3190第一章、 供电计设计及电缆的选择 （一）、移动变电站选择 1、移动变电站 按照规程要求，采煤机必须能够停止工作面官办运输机，为了控制方便，采煤机与运输机、乳化液泵由一台移动变电站供电，其总负荷 =940+2400+2250=2240KW 变压器容量计算 (此式由工矿企业供电设计手册P348页 10-3-3式得) =式中：-又变压器供电的用电

4、设备的需用系数； CosW*M-由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，取0.75。依据以上计算，选用一台KBSGZY-2000/6/1.2KV的移动变电站，变压器容量满足要求。2、移动变电站移动变电站供转载机、破碎机、乳化液泵、喷雾泵其总负荷=160+132+=982KW变压器容量的计算：式中：-变压器供电的用电设备的需用系数； CosW*M-由变压器供电的用电设备的加权平均功率因数，取0.75。 依据以上计算，选用一台KBSGZY-1000/6/1.2KV的移动变电站，变压器容量满足要求。 （二）、电缆截面的选择及校验 （1）6KV高压电缆 根据负荷统计，1#变压器总装机功率2240KW

5、: 6KV回路总电流 式中：-需用系数， -加权平均功率因数，取0.7按经济电流密度选择截面： 选择铜芯电缆，允许长时通过电流318A. 其中采区变电所至配电点选用MYJV22-8.7/6-395交联聚氯乙烯铠装电缆，长度约1480m。配电点至移动列车选用MYPTJ-+6KV橡套电缆，长度100m。 按允许电压损失校验 井下双回路供电，中央变电所分段运行，其中一回路主要供综采工作面，从采区变电所至移动变电站10KV电缆总长度电缆实际长度计算： L=由（工矿企业供电设计指导书第189页3-9式得）式中：L-电缆的实际长度-电缆敷设路径的长度，M-电缆增长系数，立井井筒中敷设的电缆取1.02；其他

6、地点：橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05由题给条件及采区巷道布置图中各设备放置位置可得采区变电所到移动变电站高压电缆长度。L=（1580-100）1.1=14801.1米=1.628Km截面积95电缆总电阻R=电缆电抗X=平均功率因数取0.7；电缆末端电压损失+=200.15（ +）=126.07V电压损失率符合要求（2）、高压3300各回路电缆 采煤机电缆 采煤机功率940KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流205A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米；采煤机电缆 运输机功率2400KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允

7、许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流205A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米； 乳化液泵功率2250KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流170A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米；按电压损失校验：变压器电压损失KBSGZY-2000KVA移动变电站技术参数：相对阻抗压降：(由工矿企业供电设计指导书184页表3-9得)二次功率损耗：变压器二次电阻 电阻压降百分数变压器电抗压降百分数变压器电抗0.244变压器电压损失按采煤机与工作面刮板运输机、乳化液泵正常运行时的电流计算采煤机工作面电流;刮板运输机工作电流；

8、乳化液泵工作电流总电流143.9+122.47+76.5=342.87A 计算(+)=（+）=93.26V电缆总电阻（工矿企业供电教材第167页表7-14得）电缆电抗平均功率因数取0.8；=0.6电缆电压损失+= (+)=9.47V总电压损失率 按启动电压校验采煤机最小启动电压采煤机启动时，工作电流采煤机启动前刮板运输机工作电流122.47A运行设备总电流133.6+122.47=256.07A变压器电压损失（因电机启动时的功率因数较低，各电机电流在变压器上的电压损失用矢量计算）运行设备在变压器上产生的电压损失（+）=256.07（0.0013680.8+0.2440.6）=65.37V运行设

9、备在电缆上产生的电压损失+=256.07 (+)=16.85V总电压损失+16.85=82.22V启动时最低电压3300-82.22=3217.78V2437.2V 可保证电机正常启动同理计算运输机、乳化液泵启动电压也符合要求。（二）转载机、破碎机、喷雾泵、皮带机电缆2#变压器总装机功率950KW: 6KV回路总电流 式中：-需用系数， -加权平均功率因数，取0.7按经济电流密度选择截面：选择铜芯电缆，允许长时通过电流170A. 其中采区变电所至移动变电站选用MYJV22-8.7/6-325交联聚氯乙烯铠装电缆，长度约1480m。配电点至移动列车选用MYPTJ-+6KV橡套电缆，长度100m。

10、 按允许电压损失校验 井下双回路供电，中央变电所分段运行，其中一回路主要供综采工作面，从采区变电所至移动变电站10KV电缆总长度电缆实际长度计算： L=由（工矿企业供电设计指导书第189页3-9式得）式中：L-电缆的实际长度-电缆敷设路径的长度，M-电缆增长系数，立井井筒中敷设的电缆取1.02；其他地点：橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05由题给条件及采区巷道布置图中各设备放置位置可得采区变电所到移动变电站高压电缆长度。L=（1580-100）1.1=14801.1米=1.628Km截面积电缆总电阻R=电缆电抗X=平均功率因数取0.7；电缆末端电压损失+=41.22（ +）=25.96V电压损

11、失率符合要求（2）、低压1140各回路电缆 转载机电缆 转载机功率200KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流170A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米； 破碎机电缆 破碎机功率160KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流135A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米；喷雾泵电缆 喷雾泵功率90KW,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流110A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米；皮带机电缆 皮带机功率22125K

12、W,正常工作电流按经济电流密度选择截面按允许长时工作电流选择：选1条电缆，允许长期通过电流270A选用分相屏蔽的5芯阻燃橡套电缆长度约170米；按电压损失校验：变压器电压损失KBSGZY-2000KVA移动变电站技术参数：相对阻抗压降： (由工矿企业供电设计指导书184页表3-9得)二次功率损耗：变压器二次电阻 电阻压降百分数变压器电抗压降百分数变压器电抗变压器电压损失按转载机、破碎机与皮带机、喷雾泵正常运行时的电流计算转载机工作电流;破碎机工作电流；喷雾泵工作电流；皮带机工作电流总电流101.29+81.034+45.8+253.23=481.068A 计算(+)=（+）=51.79V电缆总

13、电阻（工矿企业供电教材第167页表7-14得）电缆电抗平均功率因数取0.8；=0.6电缆电压损失+= (+)=31.66V总电压损失率 按启动电压校验转载机的最小启动电压转载机启动时，工作电流转载机启动时破碎机电流喷雾泵电流；皮带机电流运行设备总电流66.6+81.03+45.8+253.23=446.66A变压器电压损失（因电机启动时的功率因数较低，各电机电流在变压器上的电压损失用矢量计算）运行设备在变压器上产生的电压损失（+）=446.66（+）=25.93V运行设备在电缆上产生的电压损失+=446.66 (+)=29.583V总电压损失启动时最低电压114055.513=1084.487

14、V841.95V 可保证电机正常启动同理计算破碎机、喷雾泵、皮带机启动电压也符合要求。电缆表序号型号长度用途1-8.7/6-1628m2+100m3170m采煤机41628m运输机6100m转载机7-0.66/1.2-+200m乳化泵、8170m皮带机9100m喷雾泵10100破碎机第二章高压配电装置选择煤矿井下设计技术规定中规定：井下用电移动变电站，动力变压器侧应有短路，过负荷和无压释放保护：供给移动变电站的高压馈电线还应有电缆监视保护。BGP-6、GBP3-6、BGP6-6型高压隔爆配电箱均符合要求，考虑到运行，维护方便，使用安全可靠，我们选用BGP6-6型真空断路器的隔爆配电箱。4.1.

15、1KBSGZY2000/6型移动变电站高压配电箱选择配电装置额定电压：选定为6kV配电装置额定电流应大于移动变电站的最大长时工作电流；移动变电站最大长时工作电流即额定电流为：式中， -变压器额定容量，kVA-变压器变压侧额定电压，kV移动变电站额定电流为：选BGP66/200型隔爆真空配电箱同样的方法算出：KBSGZY2000/6型移动变电站高压配电箱为BGP66/200型隔爆真空配电箱KBSGZY1000/6型移动变电站高压配电箱为BGP66/100型隔爆真空配电箱4.2低压电器设备选择4.2.1原则遵循煤矿安全规程，采区巷道及采掘工作面的低压开关和电器设备，一律为隔爆型、本质安全型和隔爆兼

16、本质安全型的。这里，低压开关包括自动馈电开关、磁力启动器、手动开关及组合开关等。低压电器设备的具体选择原则如下所述。（一）用电设备的额定电压应与其所在电网等级相符。开关的额定电流应大于或等于用电设备的实际工作电流。（二）作馈电用的总开关或分路开关，应优先选用BKD1等真空隔爆型馈电开关，也可选用经过真空化改造的DW80系列自动馈电开关。（三）对综合机械化采区和高档普采工作面，均需配备保护齐全的660V和1140V成套电器设备。（四）直接控制电机或其它动力设备的开关，应选用隔爆型磁力启动器，其具体结构、型号应分别根据工作机械及控制方式，依下述原则定：（1）对需要远方控制的生产机械，如采煤机、截煤

17、机、装岩机、输送机等，可选用BQD10、QZ83、DQBS、DQBZH、QJZ等型号的磁力启动器。其中QZ83系列磁力启动器一定要用经过真空改造的产品。（2）对不经常远方控制或不经常启动的生产机械，如局部通风机、照明设备等，应选用QSS81系列或CH-15(16)型熔断器的开关作短路保护用。（3）对需经常进行远方控制正、反转的生产机械，例如刨煤机、回柱绞车、调度绞车等，应选用BQD10-80NDZ(K)A、QZ83-80N型等可逆磁力启动器。（4）对需集中联锁控制的机械，如输送机、采煤机组与可弯曲刮板输送机等应选用BQD10、QZ83型等磁力启动器。（5）对向电钻、照明设备供电的开关，一般选用

18、BZ80-2.5或KSGZ-4(或2.2)型等变压器综合装置，也可选用QSS1及CH-15(16)系列的手动开关。（6）开关电器的继电保护装置，应与电网和生产机械的要求相符，具体选用原则为：采区变电所的总低压开关，应设有短路、过负荷和漏电保护装置，或至少要装设漏电及短路保护装置。变电所内的分路开关及配电点的总开关，除需有短路、过载保护外，还应设有漏电闭锁或选择性检漏保护装置（包含人工接地分流装置）。向综合机械化采煤工作面馈电的移动变电站的低压馈电开关，应除有短路过负荷保护外，还应设有漏电闭锁和漏电保护装置。直接控制电动机的各种启动器，一般均应具有短路过负荷、断相的保护装置，而对直接控制与保护采

19、煤机组等大型设备的启动器，还要有电器闭锁和漏电保护装置。井下低压真空开关，应有过电流保护。各类低压开关的接线喇叭的数目，要求满足电网接线的需求，而他们的出口内径，则需要与所用电缆的外径相适配。4.2.2选择实例以采煤机为例，根据采煤机的额定电流164.5A，额定电压3300V，确定选用KE3002型矿用组合开关，其也可以作为磁力启动器，其额定电压为3.3kV，额定电流为450A因450A164.5A，满足要求。干式变压器总馈电开关的选择 初选KBZ-200/660型开关。由于，故满足条件。开关本身具有漏电和短路保护功能，不用再设检漏继电器。各分路开关的选择乳化液泵站的馈电开关选择初选一台BKD

20、14002/660F型矿用隔爆型真空自动馈电开关，其余分路开关及磁力启动器选择结果见表4-1表4-1：各开关选择结果表开关代号开关型号开关负荷开关代号开关型号QA3KBZ-200/660干式变压器分馈电开关SM1QBZ60NSM2QBZ60NSM1KE3002450/3300组合开关/启动器采煤机SM3QBZ60SM2KE3002450/3300启动器运输机SM4QBZ60SM3KE3002450/3300启动器乳化液泵站SM5QBZ60SM4QJZ160喷雾泵SM6QBZ60SM5QJZ160转载机SM7QBZ60SM6QJZ160破碎机SM8QBZ60NSM7QJZ300皮带机SM9QBZ

21、60N第三章 短路计算5.1短路回路阻抗的计算对所选配电箱，其断流容量为200MVA是国内最大容量无疑比设备安装处短路容量大。5.1.1短路回路阻抗的计算采区变电所母线前阻抗，按式其中， -6kV母线，电源系统的电抗， -6kV母线的平均电压， -6kV母线的短路容量， 则S1点的三相短路电流有效值为：采区变电所至1#的电缆的阻抗为回路的总阻抗为则S2点的三相短路电流为移变1#的阻抗则 回路总阻抗为则S3点三相短路电流为同样的方法算出其它点的结果如下：表5-1：各点短路电流值S4S5S6S7S8计算各点短路电流冲击值短路容量MVA21.0133.5025.5123.1629.1625.306.

22、99第四章 保护装置的整定计算6.1高压配电装置的整定计算6.1.1变压器保护过负荷保护式中 为变压器一次侧额定电流，AT1的高压开关箱选用的是BGP66/200型矿用隔爆型高压真空配电箱，额定电流为200A，其整定范围为0.42.0额定电流，调至0.8，此时过载保护实际整定值为：短路保护依式 式中 -变压器变比-线路中最大电动机的最大长时工作电流-最大容量电动机的启动电流得： 高压侧开关箱保护的整定范围1.210倍额定电流，将短路保护调整在5倍额定电流，此时实际整定值为2005=1000A灵敏度校验依式 其中， 为额定电流的倍数，以算出为为变压器组别系数，查得T1的为变压器变比为高压配电装置的额定电流为移动变电站低压母线最小短路电流，已算出为4653A得： （符合要求）参考资料张学成 工矿企业供电；北京煤炭工业出版社 张学成、王忠显；工矿企业供电设计指导书；北京煤炭工业出版社顾永辉、范廷瓉；煤炭电工手册矿井供电上、下煤炭工业出版社任元会； 工业与民用配电设计手册；中国电