畢業(yè)設(shè)計說明書井下采區(qū)供電設(shè)計

1、江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書井下采區(qū)供電設(shè)計學(xué)生姓名： 專業(yè)名稱： 礦 山 機 電 班 級： 學(xué) 制： 三 年 學(xué)歷層次： 專 科 指導(dǎo)教師： 賀 建 華 論文（設(shè)計）提交日期：2011年6月 日論文（設(shè)計）答辯日期：2011年6月 日二一一年六月目錄一、 工作面概述.2二、 主要設(shè)備選型1、 采煤機.32、 運輸機.33、 乳化液泵.34、 轉(zhuǎn)載機.35、 破摔機.36、 乳化液泵站.37、 噴霧泵.3三、 供電設(shè)計1、 供電方案42、 電壓等級選擇53、 負荷統(tǒng)計6四、 供電計算及電器設(shè)備選擇（一） 移動變電站選擇.9（二） 電纜類型選擇.11（三） 電纜截面的選擇及校驗11（四）

2、開關(guān)選擇與保護整定24（五） 短路校驗267215工作面概況與設(shè)備選型配置一、工作面概述：7215工作面走向長度1580米，機巷為機軌合一巷，沒有布置軌道巷。二、工作面設(shè)備選型配置情況工作面配置mg400/940-wd采煤機一臺，sgz800/800運輸機一臺，szz830/200轉(zhuǎn)載機一臺，drw-400/31.5乳化液泵二臺，plm-1500破碎機一臺，bpw320/63噴霧泵二臺，機巷配置二臺dsj-100/100/2125皮帶機二臺。主要設(shè)備選型序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量電機功率（kw）額定電壓（v）1采煤機mg400/940-wd194033002運輸機sgz800/800124003

3、3003乳化液泵drw-400/31.52225033004轉(zhuǎn)載機szz830/200120011405破碎機plm-1500116011406噴霧泵bpw320/6.3224511407皮帶機dsj-100/100/21252221251140合計3190第一章、 供電計設(shè)計及電纜的選擇 （一）、移動變電站選擇 1、移動變電站 按照規(guī)程要求，采煤機必須能夠停止工作面官辦運輸機，為了控制方便，采煤機與運輸機、乳化液泵由一臺移動變電站供電，其總負荷 =940+2400+2250=2240kw 變壓器容量計算 (此式由工礦企業(yè)供電設(shè)計手冊p348頁 10-3-3式得) =式中：-又變壓器供電的用電

4、設(shè)備的需用系數(shù)； cosw*m-由變壓器供電的用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.75。依據(jù)以上計算，選用一臺kbsgzy-2000/6/1.2kv的移動變電站，變壓器容量滿足要求。2、移動變電站移動變電站供轉(zhuǎn)載機、破碎機、乳化液泵、噴霧泵其總負荷=160+132+=982kw變壓器容量的計算：式中：-變壓器供電的用電設(shè)備的需用系數(shù)； cosw*m-由變壓器供電的用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.75。 依據(jù)以上計算，選用一臺kbsgzy-1000/6/1.2kv的移動變電站，變壓器容量滿足要求。 （二）、電纜截面的選擇及校驗 （1）6kv高壓電纜 根據(jù)負荷統(tǒng)計，1#變壓器總裝機功率2240kw

5、: 6kv回路總電流 式中：-需用系數(shù)， -加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.7按經(jīng)濟電流密度選擇截面： 選擇銅芯電纜，允許長時通過電流318a. 其中采區(qū)變電所至配電點選用myjv22-8.7/6-395交聯(lián)聚氯乙烯鎧裝電纜，長度約1480m。配電點至移動列車選用myptj-+6kv橡套電纜，長度100m。 按允許電壓損失校驗 井下雙回路供電，中央變電所分段運行，其中一回路主要供綜采工作面，從采區(qū)變電所至移動變電站10kv電纜總長度電纜實際長度計算： l=由（工礦企業(yè)供電設(shè)計指導(dǎo)書第189頁3-9式得）式中：l-電纜的實際長度-電纜敷設(shè)路徑的長度，m-電纜增長系數(shù)，立井井筒中敷設(shè)的電纜取1.02；其他

6、地點：橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05由題給條件及采區(qū)巷道布置圖中各設(shè)備放置位置可得采區(qū)變電所到移動變電站高壓電纜長度。l=（1580-100）1.1=14801.1米=1.628km截面積95電纜總電阻r=電纜電抗x=平均功率因數(shù)取0.7；電纜末端電壓損失+=200.15（ +）=126.07v電壓損失率符合要求（2）、高壓3300各回路電纜 采煤機電纜 采煤機功率940kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流205a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米；采煤機電纜 運輸機功率2400kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允

7、許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流205a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米； 乳化液泵功率2250kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流170a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米；按電壓損失校驗：變壓器電壓損失kbsgzy-2000kva移動變電站技術(shù)參數(shù)：相對阻抗壓降：(由工礦企業(yè)供電設(shè)計指導(dǎo)書184頁表3-9得)二次功率損耗：變壓器二次電阻 電阻壓降百分數(shù)變壓器電抗壓降百分數(shù)變壓器電抗0.244變壓器電壓損失按采煤機與工作面刮板運輸機、乳化液泵正常運行時的電流計算采煤機工作面電流;刮板運輸機工作電流；

8、乳化液泵工作電流總電流143.9+122.47+76.5=342.87a 計算(+)=（+）=93.26v電纜總電阻（工礦企業(yè)供電教材第167頁表7-14得）電纜電抗平均功率因數(shù)取0.8；=0.6電纜電壓損失+= (+)=9.47v總電壓損失率 按啟動電壓校驗采煤機最小啟動電壓采煤機啟動時，工作電流采煤機啟動前刮板運輸機工作電流122.47a運行設(shè)備總電流133.6+122.47=256.07a變壓器電壓損失（因電機啟動時的功率因數(shù)較低，各電機電流在變壓器上的電壓損失用矢量計算）運行設(shè)備在變壓器上產(chǎn)生的電壓損失（+）=256.07（0.0013680.8+0.2440.6）=65.37v運行設(shè)

9、備在電纜上產(chǎn)生的電壓損失+=256.07 (+)=16.85v總電壓損失+16.85=82.22v啟動時最低電壓3300-82.22=3217.78v2437.2v 可保證電機正常啟動同理計算運輸機、乳化液泵啟動電壓也符合要求。（二）轉(zhuǎn)載機、破碎機、噴霧泵、皮帶機電纜2#變壓器總裝機功率950kw: 6kv回路總電流 式中：-需用系數(shù)， -加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.7按經(jīng)濟電流密度選擇截面：選擇銅芯電纜，允許長時通過電流170a. 其中采區(qū)變電所至移動變電站選用myjv22-8.7/6-325交聯(lián)聚氯乙烯鎧裝電纜，長度約1480m。配電點至移動列車選用myptj-+6kv橡套電纜，長度100m。

10、 按允許電壓損失校驗 井下雙回路供電，中央變電所分段運行，其中一回路主要供綜采工作面，從采區(qū)變電所至移動變電站10kv電纜總長度電纜實際長度計算： l=由（工礦企業(yè)供電設(shè)計指導(dǎo)書第189頁3-9式得）式中：l-電纜的實際長度-電纜敷設(shè)路徑的長度，m-電纜增長系數(shù)，立井井筒中敷設(shè)的電纜取1.02；其他地點：橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05由題給條件及采區(qū)巷道布置圖中各設(shè)備放置位置可得采區(qū)變電所到移動變電站高壓電纜長度。l=（1580-100）1.1=14801.1米=1.628km截面積電纜總電阻r=電纜電抗x=平均功率因數(shù)取0.7；電纜末端電壓損失+=41.22（ +）=25.96v電壓損

11、失率符合要求（2）、低壓1140各回路電纜 轉(zhuǎn)載機電纜 轉(zhuǎn)載機功率200kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流170a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米； 破碎機電纜 破碎機功率160kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流135a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米；噴霧泵電纜 噴霧泵功率90kw,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流110a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米；皮帶機電纜 皮帶機功率22125k

12、w,正常工作電流按經(jīng)濟電流密度選擇截面按允許長時工作電流選擇：選1條電纜，允許長期通過電流270a選用分相屏蔽的5芯阻燃橡套電纜長度約170米；按電壓損失校驗：變壓器電壓損失kbsgzy-2000kva移動變電站技術(shù)參數(shù)：相對阻抗壓降： (由工礦企業(yè)供電設(shè)計指導(dǎo)書184頁表3-9得)二次功率損耗：變壓器二次電阻 電阻壓降百分數(shù)變壓器電抗壓降百分數(shù)變壓器電抗變壓器電壓損失按轉(zhuǎn)載機、破碎機與皮帶機、噴霧泵正常運行時的電流計算轉(zhuǎn)載機工作電流;破碎機工作電流；噴霧泵工作電流；皮帶機工作電流總電流101.29+81.034+45.8+253.23=481.068a 計算(+)=（+）=51.79v電纜總

13、電阻（工礦企業(yè)供電教材第167頁表7-14得）電纜電抗平均功率因數(shù)取0.8；=0.6電纜電壓損失+= (+)=31.66v總電壓損失率 按啟動電壓校驗轉(zhuǎn)載機的最小啟動電壓轉(zhuǎn)載機啟動時，工作電流轉(zhuǎn)載機啟動時破碎機電流噴霧泵電流；皮帶機電流運行設(shè)備總電流66.6+81.03+45.8+253.23=446.66a變壓器電壓損失（因電機啟動時的功率因數(shù)較低，各電機電流在變壓器上的電壓損失用矢量計算）運行設(shè)備在變壓器上產(chǎn)生的電壓損失（+）=446.66（+）=25.93v運行設(shè)備在電纜上產(chǎn)生的電壓損失+=446.66 (+)=29.583v總電壓損失啟動時最低電壓114055.513=1084.487

14、v841.95v 可保證電機正常啟動同理計算破碎機、噴霧泵、皮帶機啟動電壓也符合要求。電纜表序號型號長度用途1-8.7/6-1628m2+100m3170m采煤機41628m運輸機6100m轉(zhuǎn)載機7-0.66/1.2-+200m乳化泵、8170m皮帶機9100m噴霧泵10100破碎機第二章高壓配電裝置選擇煤礦井下設(shè)計技術(shù)規(guī)定中規(guī)定：井下用電移動變電站，動力變壓器側(cè)應(yīng)有短路，過負荷和無壓釋放保護：供給移動變電站的高壓饋電線還應(yīng)有電纜監(jiān)視保護。bgp-6、gbp3-6、bgp6-6型高壓隔爆配電箱均符合要求，考慮到運行，維護方便，使用安全可靠，我們選用bgp6-6型真空斷路器的隔爆配電箱。4.1.

15、1kbsgzy2000/6型移動變電站高壓配電箱選擇配電裝置額定電壓：選定為6kv配電裝置額定電流應(yīng)大于移動變電站的最大長時工作電流；移動變電站最大長時工作電流即額定電流為：式中， -變壓器額定容量，kva-變壓器變壓側(cè)額定電壓，kv移動變電站額定電流為：選bgp66/200型隔爆真空配電箱同樣的方法算出：kbsgzy2000/6型移動變電站高壓配電箱為bgp66/200型隔爆真空配電箱kbsgzy1000/6型移動變電站高壓配電箱為bgp66/100型隔爆真空配電箱4.2低壓電器設(shè)備選擇4.2.1原則遵循煤礦安全規(guī)程，采區(qū)巷道及采掘工作面的低壓開關(guān)和電器設(shè)備，一律為隔爆型、本質(zhì)安全型和隔爆兼

16、本質(zhì)安全型的。這里，低壓開關(guān)包括自動饋電開關(guān)、磁力啟動器、手動開關(guān)及組合開關(guān)等。低壓電器設(shè)備的具體選擇原則如下所述。（一）用電設(shè)備的額定電壓應(yīng)與其所在電網(wǎng)等級相符。開關(guān)的額定電流應(yīng)大于或等于用電設(shè)備的實際工作電流。（二）作饋電用的總開關(guān)或分路開關(guān)，應(yīng)優(yōu)先選用bkd1等真空隔爆型饋電開關(guān)，也可選用經(jīng)過真空化改造的dw80系列自動饋電開關(guān)。（三）對綜合機械化采區(qū)和高檔普采工作面，均需配備保護齊全的660v和1140v成套電器設(shè)備。（四）直接控制電機或其它動力設(shè)備的開關(guān)，應(yīng)選用隔爆型磁力啟動器，其具體結(jié)構(gòu)、型號應(yīng)分別根據(jù)工作機械及控制方式，依下述原則定：（1）對需要遠方控制的生產(chǎn)機械，如采煤機、截煤

17、機、裝巖機、輸送機等，可選用bqd10、qz83、dqbs、dqbzh、qjz等型號的磁力啟動器。其中qz83系列磁力啟動器一定要用經(jīng)過真空改造的產(chǎn)品。（2）對不經(jīng)常遠方控制或不經(jīng)常啟動的生產(chǎn)機械，如局部通風(fēng)機、照明設(shè)備等，應(yīng)選用qss81系列或ch-15(16)型熔斷器的開關(guān)作短路保護用。（3）對需經(jīng)常進行遠方控制正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，例如刨煤機、回柱絞車、調(diào)度絞車等，應(yīng)選用bqd10-80ndz(k)a、qz83-80n型等可逆磁力啟動器。（4）對需集中聯(lián)鎖控制的機械，如輸送機、采煤機組與可彎曲刮板輸送機等應(yīng)選用bqd10、qz83型等磁力啟動器。（5）對向電鉆、照明設(shè)備供電的開關(guān)，一般選用

18、bz80-2.5或ksgz-4(或2.2)型等變壓器綜合裝置，也可選用qss1及ch-15(16)系列的手動開關(guān)。（6）開關(guān)電器的繼電保護裝置，應(yīng)與電網(wǎng)和生產(chǎn)機械的要求相符，具體選用原則為：采區(qū)變電所的總低壓開關(guān)，應(yīng)設(shè)有短路、過負荷和漏電保護裝置，或至少要裝設(shè)漏電及短路保護裝置。變電所內(nèi)的分路開關(guān)及配電點的總開關(guān)，除需有短路、過載保護外，還應(yīng)設(shè)有漏電閉鎖或選擇性檢漏保護裝置（包含人工接地分流裝置）。向綜合機械化采煤工作面饋電的移動變電站的低壓饋電開關(guān)，應(yīng)除有短路過負荷保護外，還應(yīng)設(shè)有漏電閉鎖和漏電保護裝置。直接控制電動機的各種啟動器，一般均應(yīng)具有短路過負荷、斷相的保護裝置，而對直接控制與保護采

19、煤機組等大型設(shè)備的啟動器，還要有電器閉鎖和漏電保護裝置。井下低壓真空開關(guān)，應(yīng)有過電流保護。各類低壓開關(guān)的接線喇叭的數(shù)目，要求滿足電網(wǎng)接線的需求，而他們的出口內(nèi)徑，則需要與所用電纜的外徑相適配。4.2.2選擇實例以采煤機為例，根據(jù)采煤機的額定電流164.5a，額定電壓3300v，確定選用ke3002型礦用組合開關(guān)，其也可以作為磁力啟動器，其額定電壓為3.3kv，額定電流為450a因450a164.5a，滿足要求。干式變壓器總饋電開關(guān)的選擇 初選kbz-200/660型開關(guān)。由于，故滿足條件。開關(guān)本身具有漏電和短路保護功能，不用再設(shè)檢漏繼電器。各分路開關(guān)的選擇乳化液泵站的饋電開關(guān)選擇初選一臺bkd

20、14002/660f型礦用隔爆型真空自動饋電開關(guān)，其余分路開關(guān)及磁力啟動器選擇結(jié)果見表4-1表4-1：各開關(guān)選擇結(jié)果表開關(guān)代號開關(guān)型號開關(guān)負荷開關(guān)代號開關(guān)型號qa3kbz-200/660干式變壓器分饋電開關(guān)sm1qbz60nsm2qbz60nsm1ke3002450/3300組合開關(guān)/啟動器采煤機sm3qbz60sm2ke3002450/3300啟動器運輸機sm4qbz60sm3ke3002450/3300啟動器乳化液泵站sm5qbz60sm4qjz160噴霧泵sm6qbz60sm5qjz160轉(zhuǎn)載機sm7qbz60sm6qjz160破碎機sm8qbz60nsm7qjz300皮帶機sm9qbz60n第三章 短路計算5.1短路回路阻抗的計算對所選配電箱，其斷流容量為200mva是國內(nèi)最大容量無疑比設(shè)備安裝處短路容量大。5.1.1