綜采工作面供電設(shè)計(jì)

1、山西大同大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)中文題目： 綜采工作面供電設(shè)計(jì) 英文題目：Power Supply Design Of Fully Mechanized Coal Face 學(xué) 院： 煤炭工程學(xué)院 姓 名： 趙常順 學(xué) 號(hào)： 100806021236 專 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 10自動(dòng)化二班 指導(dǎo)教師： 王官升 職 稱： 副教授 完成日期： 2014 年 6 月 3 日山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)選題審批表 學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別：電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)生姓名趙常順學(xué)號(hào)100806021236指導(dǎo)教師王官升職稱副教授所選題目名稱： 8107綜采工作面供電設(shè)計(jì)選題性質(zhì)： ( )A.理

2、論研究 ( )B.應(yīng)用研究 ( )C.應(yīng)用理論研究 ( )D.產(chǎn)品設(shè)計(jì) ( )E.工程技術(shù)開發(fā) ( )F.軟件開發(fā)與應(yīng)用 ( )G.其它選題的目的和意義： 綜采平面的供電系統(tǒng)為煤礦的綜采設(shè)備提供電力，綜采工作面是煤炭行業(yè)生產(chǎn)的第一線也是最重要的一部分。單就綜采工作面來說，從設(shè)備的動(dòng)力來源、設(shè)備運(yùn)行的控制以及監(jiān)控等各個(gè)方面，無一不與電能的運(yùn)用緊密相聯(lián)。然在實(shí)際生產(chǎn)中，很多故障乃至事故的產(chǎn)生都是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)存在著種種不合理的因素。本設(shè)計(jì)旨在通合理的計(jì)算和設(shè)備選型，以得到一個(gè)合理科學(xué)的綜采工作面供電設(shè)計(jì)，從而從設(shè)計(jì)的源頭上盡力避免故障的出現(xiàn)，并綜合考慮事故出現(xiàn)的保護(hù)措施，最大化的減少事故造成的危害。

3、隨著采煤技術(shù)的發(fā)展,采煤工作面向“工作面設(shè)備重型化、工作面大型化”的方向發(fā)展。指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日學(xué)院意見： 簽字： 年 月 日備注：山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 論文題目論文類型A理論研究；B應(yīng)用研究；C應(yīng)用理論研究；D產(chǎn)品設(shè)計(jì)；E工程技術(shù)開發(fā)；F軟件開發(fā)與應(yīng)有；G其它指導(dǎo)教師職稱學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)1、 研究現(xiàn)狀、目標(biāo)、意義綜述 供電負(fù)荷不斷增大隨著采煤技術(shù)的發(fā)展,采煤工作面向“工作面設(shè)備重型化、工作面大型化”的方向發(fā)展。現(xiàn)在,國內(nèi)高產(chǎn)高效綜采工作面長度已達(dá)到300m,工作面最大推進(jìn)長度已達(dá)6000m,最大采高已達(dá)

4、7.0m。隨之而來的便是工作面設(shè)備功率的不斷增大，供電系統(tǒng)出現(xiàn)的問題也逐漸增多。本設(shè)計(jì)旨在通合理的計(jì)算和設(shè)備選型，以得到一個(gè)合理科學(xué)的綜采工作面供電設(shè)計(jì)，從而從設(shè)計(jì)的源頭上盡力避免故障的出現(xiàn)。二、研究方法和進(jìn)度安排三、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字：年 月 日山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 論文(設(shè)計(jì))題目： 8107綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名趙常順學(xué)號(hào)100806021236指導(dǎo)教師王官升職稱 副教授綜述學(xué)生在設(shè)計(jì)完成過程中的研究態(tài)度、與指導(dǎo)教師聯(lián)系情況以及存在的問題的解決情況。學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 年

5、月 日山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 論文(設(shè)計(jì))題目： 8107綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名趙常順學(xué) 號(hào)100806021236指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目ABCDE寫作過程01寫作過程中的認(rèn)真程度02寫作過程中，進(jìn)度掌握情況選題質(zhì)量03選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況04選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況05選題體現(xiàn)三基的要求情況論文質(zhì)量06知識(shí)綜合運(yùn)用能力07結(jié)構(gòu)、方案設(shè)計(jì)、應(yīng)用價(jià)值08寫作規(guī)范情況指導(dǎo)教師評(píng)定成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格畢業(yè)設(shè)計(jì)分工情況：(多人合作時(shí)填寫，包括本人

6、研究的內(nèi)容及其在課題中所占比例)評(píng)定成績參考：優(yōu)-7項(xiàng)A，另一項(xiàng)為B；良-6項(xiàng)B或A，其它至少為B；中-5項(xiàng)B或A，其它至少為C；及格-4項(xiàng)B或A，其它至少為D；不及格-4項(xiàng)為E。山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 論文(設(shè)計(jì))題目： 8107綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名趙常順學(xué) 號(hào)100806021236指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授評(píng) 閱 人職 稱評(píng)閱人評(píng)鑒評(píng)審項(xiàng)目指 標(biāo)ABCDE選題質(zhì)量01選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況02選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況能力水平03綜合運(yùn)用知識(shí)能力04運(yùn)用資料文獻(xiàn)能力05研究方案的設(shè)計(jì)能力論文水平06論點(diǎn)

7、論據(jù)、語言表達(dá)07整體結(jié)構(gòu)、應(yīng)用價(jià)值08寫作規(guī)范情況評(píng)閱人評(píng)定成績優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績參考：優(yōu)-7項(xiàng)A，另一項(xiàng)為B；良-6項(xiàng)B或A，其它至少為B；中-5項(xiàng)B或A，其它至少為C；及格-四項(xiàng)B或A，其它至少為D；不及格-4項(xiàng)為E。 山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表學(xué)院：煤炭工程學(xué)院 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 論文題目： 8107綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名趙常順學(xué) 號(hào)100806021236指導(dǎo)教師評(píng)分指導(dǎo)教師王官升職 稱副教授評(píng)閱人評(píng)分答辯委員會(huì)/答辯小組名單姓 名性 別職 稱學(xué) 位答辯小組職務(wù)李榮生男副教授學(xué)士組長薛尚紅男副教授學(xué)士秘書王官升男副教授碩士成員

8、張楠男講師碩士成員答辯委員會(huì)（答辯小組評(píng)鑒）評(píng)審項(xiàng)目指標(biāo)ABCDE論文評(píng)價(jià)01選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符情況02選題體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)情況03綜合運(yùn)用知識(shí)能力04運(yùn)用資料文獻(xiàn)能力05研究方案設(shè)計(jì)能力06論點(diǎn)論據(jù)、語言表達(dá)07整體結(jié)構(gòu)、應(yīng)用價(jià)值08寫作規(guī)范情況答辯表現(xiàn)09自述情況10答辯過程答辯委員會(huì)綜合評(píng)定成績優(yōu) 良 中 及格 不及格畢業(yè)設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì))最終得分：答辯委員會(huì)主任(或組長)簽字： 年 月 日評(píng)定成績參考：優(yōu)-9項(xiàng)A，另一項(xiàng)為B；良-8項(xiàng)B或A，其它至少為B；中-7項(xiàng)B或A，其它至少為C；及格-6項(xiàng)B或A，其它至少為D；不及格-5項(xiàng)為E。山西大同大學(xué)2014屆本科畢業(yè)生設(shè)計(jì)答辯記錄表煤炭工程 學(xué)

9、院 自動(dòng)化 專業(yè) 10級(jí) 姓名 趙常順 學(xué)號(hào) 100806021236 論文題目 8107綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)主席(或組長)職稱答辯委員會(huì)秘 書答辯委員會(huì)成 員答辯記錄(包含答辯委員提出的問題，學(xué)生回答情況等)記錄人簽字： 答辯委員會(huì)主任（答辯小組組長）(簽字)：年 月 日 年 月 日摘 要 通過綜采工作面選定的配套機(jī)械設(shè)備，正確選擇配套的電氣設(shè)備，以保證綜采設(shè)備能夠正常地投入運(yùn)行。綜采工作面供電是否安全、可靠、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理，將直接關(guān)系到人身、礦井和設(shè)備的安全及采區(qū)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。由于煤礦井下工作環(huán)境十分惡劣，因此在供電上除采取可靠的防止人身觸電危險(xiǎn)的措施外，還必須正確地選擇電氣

10、設(shè)備的類型及參數(shù)，并采用合理的供電、控制和保護(hù)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的維護(hù)和檢修，以確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和防止瓦斯、煤塵爆炸。綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，遵循煤礦企業(yè)對(duì)供電的基本要求及煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。根據(jù)工作面用電設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，對(duì)移動(dòng)變電站進(jìn)行選擇計(jì)算、高壓低壓電纜進(jìn)行選擇計(jì)算、高壓低壓開關(guān)進(jìn)行選擇、短路計(jì)算及繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定。 關(guān)鍵詞：設(shè)備選型；移動(dòng)變電站；短路電流；整定計(jì)算ABSTRACTAssorted machinery equipment and corresponding electrical equipment is selected by fully mechan

11、ized mining face in order to ensure that mining equipment can normally be put into operation . Whether fully mechanized mining face supply is safe , reliable, economical and reasonable, will be directly related to the safety of people , mine and equipment and the normal producing process of mining a

12、rea . Because working environment of coal mine is very bad, so besides reliable measures to prevent people from electric shock hazard taken , the type and parameters of electrical equipment should be selected correctly , the reasonable power , control and protection systems should be taken and the e

13、lectrical equipment maintenance and repair should be strengthened to ensure the safe operation of electrical equipment and prevention of gas and coal dust explosion. The design of fully mechanized mining face power system follows the basic requirements of power for coal mining enterprises and coal m

14、ine power supply design technical requirements . According to the technical parameters of the face of electrical equipment, mobile substations are selectively calculated, high and low voltage cables are selectively calculated , high and low pressure switches are selected and short circuits are calcu

15、lated ,and protection devices are setting calculated .Keywords: equipment selection ; mobile substation ; short-circuit current ; setting calculation目 錄1 綜采工作面供電概述11.1概述11.2工作面簡介12 設(shè)備布置及負(fù)荷統(tǒng)計(jì)22.1設(shè)備選用及配置2 2.1.1工作面設(shè)備2 2.1.2工作面運(yùn)輸巷設(shè)備2 2.1.3主要設(shè)備技術(shù)特征參數(shù)22.2設(shè)備布置82.3負(fù)荷統(tǒng)計(jì)9 2.3.1電壓等級(jí)9 2.3.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)92.4供電系統(tǒng)的擬定10 2.4

16、.1供電系統(tǒng)的擬定原則10 2.4.2配電點(diǎn)位置確定10 2.4.3供電系統(tǒng)的擬定103 變壓器的選擇113.1變壓器型號(hào)的確定113.2變壓器臺(tái)數(shù)的確定113.3變壓器容量的選擇113.4選型計(jì)算過程114 高低壓電纜的選擇154.1高壓10KV電纜的選擇15 4.1.1型號(hào)的確定15 4.1.2主芯線截面確定154.2低壓電纜的選擇20 4.2.1型號(hào)的確定20 4.2.2電纜截面選擇計(jì)算21 4.2.3計(jì)算過程225 短路電流的計(jì)算265.1短路電流計(jì)算的目的265.2計(jì)算方法和過程26 5.2.1計(jì)算方法26 5.2.2計(jì)算過程286 過電流保護(hù)裝置的選擇和整定306.1高壓配電裝置的

17、選擇306.2隔爆低壓配電裝置的選擇316.3整定計(jì)算32 6.3.1高壓配電箱過流保護(hù)裝置的整定32 6.3.2井下低壓系統(tǒng)過流保護(hù)裝置整定34參考文獻(xiàn)37致 謝38山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 綜采工作面供電概述1.1概述隨著煤炭工業(yè)的現(xiàn)代化，綜采工作面機(jī)械化程度越來越高，機(jī)電設(shè)備的單機(jī)容量和工作面總?cè)萘慷加辛撕艽蟮脑黾?。以采煤機(jī)為例從70年代初期的150KW左右，增加到現(xiàn)在的3752KW，目前國外采煤機(jī)單機(jī)功率已超過1000KW；綜采工作面總?cè)萘恳矎膸装偾咴黾拥?0003000KW。由于機(jī)械化程度的提高，加快了工作面的推進(jìn)速度，這就要求采區(qū)走向長度加長，從而使供電

18、距離增大，給供電帶來了新的問題。因?yàn)樵谝欢ǖ墓ぷ麟妷合?，輸送功率越大，電網(wǎng)的電壓損失也就越大，電動(dòng)機(jī)的端電壓越低，這將影響用電設(shè)備的正常工作。解決的辦法有：增大電纜截面，但有一定限制，因?yàn)殡娎|截面過大，不便移動(dòng)和敷設(shè)，而且也不經(jīng)濟(jì)；采用移動(dòng)變壓站使高壓電深入到工作面順槽來縮短低壓供電距離，可使電壓質(zhì)量得到較大的提高；提高用電設(shè)備的電壓等級(jí)也是一個(gè)提高電壓質(zhì)量的相當(dāng)有效的措施。目前我國綜采工作面用電設(shè)備的電壓等級(jí)已提高到3300V，而且還將繼續(xù)提高。 高產(chǎn)高效工作面供電、控制系統(tǒng)有以下幾個(gè)特點(diǎn)1.變壓器容量大。2.電壓等級(jí)高。 3.向工作面供電的變壓器中性點(diǎn)采用不接地的方式，并與保護(hù)裝置配合，以

19、減小單相接地時(shí)的故障電流。 4.變壓器一次側(cè)和二次側(cè)均采用六氟化硫（SF6）斷路器或真空斷路器，具有可靠、靈敏的保護(hù)和試驗(yàn)功能，并且可以指示和觀察斷路器的工作狀態(tài)及各種保護(hù)的動(dòng)作情況，還具有直觀的故障查詢系統(tǒng)，有些還帶有自動(dòng)重合閘裝置，迅速回復(fù)供電。 5.控制負(fù)荷的組合開關(guān)可同時(shí)控制多臺(tái)負(fù)載電動(dòng)機(jī)，最多可配有12個(gè)出線模塊，每個(gè)出線模塊包括真空接觸器和控制，保護(hù)裝置。1.2工作面簡介 8107工作面為石炭系太原組3-5煤，采煤法為走向長壁后退式一次采全高放頂煤。工作面傾斜長200米，走向長1709米。工作面電源來自井下北一盤區(qū)采區(qū)變電所，從北一盤區(qū)采區(qū)變電所到2107皮帶頭距離為180米，計(jì)算

20、高壓電纜長度為200米。從2107皮帶頭到工作面動(dòng)力中心距離為1600米，計(jì)算高壓電纜長度為2300米。2 設(shè)備布置及負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2.1設(shè)備選用及配置2.1.1工作面設(shè)備 雙滾筒采煤機(jī) ： SL-500， 1臺(tái)前刮板輸送機(jī) ：421000268AFC 21050KW TTT，1部后刮板輸送機(jī) ：421250268AFC 21050KW TTT，1部液壓支架： ZTZ20000/30/42型端頭架，2架一組 ZFG13000/27.5/42H型過渡架，7架 ZF15000/27.5/42型中間架，109架2.1.2工作面運(yùn)輸巷設(shè)備轉(zhuǎn)載機(jī)：421350 1600KW型，1臺(tái)破碎機(jī)：1400KW型，1臺(tái)

21、乳化液泵站：WRB400/31.5，4臺(tái)。乳化液泵箱 ：4臺(tái)噴霧泵站： BPW320/12.5 ， 4臺(tái)順槽皮帶機(jī)： DSJ140/300/3500， 3部 排水泵：45KW,2臺(tái)；18.5KW，6臺(tái)；7.5KW，5臺(tái)。泥沙泵：7.5KW,2臺(tái)；乳化油泵：7.5 KW，2臺(tái)。2.1.3主要設(shè)備技術(shù)特征參數(shù) 1.雙滾筒采煤機(jī) 規(guī)格型號(hào) ： SL-500制造廠商： 德國艾柯夫公司總裝機(jī)功率： 1715KW截割電機(jī)功率： 2750KW牽引電機(jī)功率： 290KW電壓 ： 3.3KV +10% -20%截深： 950mm滾筒直徑 ： 2300mm滾筒轉(zhuǎn)速： 28r/min 臥底量 : 370mm過煤口高

22、度: 760mm 采高 : 5240mm 機(jī)身高度 : 1999mm 最大截割硬度: 100Mpa 最大傾角: 橫向10 縱向15整機(jī)重量 : 約120T 2.42*1000*268AFC 2*1050KW TTT前刮板輸送機(jī) 規(guī)格型號(hào) : 42*1000*268AFC 2*1050KW TTT 制造廠商： 美國JOY公司 運(yùn)輸能力： 2500th 設(shè)計(jì)長度： 250m 鋪設(shè)長度： 200m 總裝機(jī)功率： 21050KW 電壓等級(jí)： 3300V 中部槽長度： 1750mm 中部槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 鑄焊接、鑄造槽邦型式 中部槽連接方式 ： 啞鈴銷 圓環(huán)鏈規(guī)格： 42*146mm 驅(qū)動(dòng)裝置布置方式: 平

23、行布置 軟啟動(dòng)方式： TTT 冷卻方式 : 水冷 卸載方式: 端卸 3.42*1250*268AFC 2*1050KW TTT后刮板輸送機(jī)規(guī)格型號(hào) : 42*1250*268AFC 2*1050KW 制造廠商： 美國JOY公司運(yùn)輸能力： 3000th設(shè)計(jì)長度： 250m鋪設(shè)長度： 200m總裝機(jī)功率： 21050KW電壓等級(jí)： 3300V 中部槽長度： 1750mm中部槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 鑄焊接、鑄造槽邦型式中部槽連接方式 ： 啞鈴銷 圓環(huán)鏈規(guī)格： 42*146mm驅(qū)動(dòng)裝置布置方式: 平行布置軟啟動(dòng)方式： TTT冷卻方式 : 水冷卸載方式: 端卸 4.支架情況 1)中間架：架型： 支撐掩護(hù)式正四連桿

24、液壓支架 制造廠商： 中煤北京煤礦機(jī)械有限公司型號(hào)： ZF15000/27.5/42型 支架結(jié)構(gòu)高度： 27504200mm支架寬度： 16601860mm 支架中心距： 1750mm初撐力(P=31.4Mpa)： 12778KN工作阻力(P=36.86Mpa)： 15000KN底板平均比壓： 2.48-3.26Mpa支護(hù)強(qiáng)度： 1.46Mpa泵站壓力： 31.4Mpa整架重量： 4.376t操作方式 ： 本架操作 2)端頭架：型號(hào)： ZTZ200003042架型： 放頂煤端頭支架制造商： 鄭州煤機(jī)廠支架高度 ： 30004200mm支架寬度 ： 3250mm支架中心距 ： 2420mm初撐力

25、(P=31.5Mpa)： 15510KN工作阻力(P=40.6Mpa)： 20000KN支護(hù)強(qiáng)度： 0.52Mpa泵站壓力 ： 31.4Mpa底座平均比壓： 1.36Mpa整架重量： 72.107t 3)過度架：型號(hào)： ZFG81300027.542H架型： 支撐掩護(hù)式反四連桿過渡支架支架高度 ： 27504200mm支架寬度 ： 16601860mm支架中心距 ： 1750mm初撐力(P=31.4Mpa)： 10096KN工作阻力(P=40.43Mpa)： 13000KN支護(hù)強(qiáng)度： 1.16Mpa泵站壓力 ： 31.4Mpa底座前端比壓： 03.7Mpa整架重量： 3.868t操作方式 ：

26、本架操作 5.轉(zhuǎn)載機(jī)：規(guī)格型號(hào) ： 42*1350 1*600KW制造廠商： 美國JOY公司設(shè)計(jì)長度： 38m轉(zhuǎn)載能力 ： 3500th總裝機(jī)功率： 600Kw 鏈速： 2.105 m/s驅(qū)動(dòng)裝置布置方式： 平行布置偶合器 ： VOITH750冷卻方式： 水冷中部槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 鑄焊接型式中部槽聯(lián)接方式 ： 啞鈴銷，螺栓連接刮板間距 ： 584 mm電壓等級(jí) ： 3300 V供電頻率 ： 50 Hz 6.破碎機(jī)：規(guī)格型號(hào)： 1*400KW制造廠商： 美國JOY公司供電電壓： 3300 V破碎能力 ： 4250t/h偶合器： VOITH650總裝機(jī)功率： 400KW 7.順槽皮帶輸送機(jī)型號(hào)： D

27、SJ140/3*500制造廠商： 煤科總院上海院運(yùn)輸機(jī)電研究制造中心皮帶機(jī)長： 1800米帶寬： B=1400mm提升高度： -7米運(yùn)量： Q=3500t/h儲(chǔ)帶長度： 120m膠帶型號(hào)： PVG1800S阻燃型抗靜電整芯帶供電電壓： 10KV驅(qū)動(dòng)電機(jī)： 3*500KW 8.泵站 1)乳化液泵站規(guī)格型號(hào)： BRW400/31.5 制造廠商： 無錫煤礦機(jī)械廠有限公司單臺(tái)泵的額定流量： 400L/min單臺(tái)泵的功率： 250kw進(jìn)水壓力： 常壓額定工作壓力： 31.5MPa（可調(diào)整）供電電源： 3300V、 50Hz外型尺寸： 3380*1235*1360工作液： 含3%5%乳化油的中性水混合液乳

28、化液箱： RX400/25 2)噴霧泵站規(guī)格型號(hào)： BRW320/12.5 制造廠商： 無錫煤礦機(jī)械廠有限公司加壓泵功率： 7.5KW單臺(tái)泵的功率： 125kw單臺(tái)泵的額定流量： 320L/min額定工作壓力： 12.5MPa曲軸轉(zhuǎn)速： 567r/min供電電源： 3300V、 50Hz配套水箱： QX320/20A外型尺寸： 370*1008*10502.2設(shè)備布置 綜采工作面供電設(shè)備的方法大致有4種，1大斷面單巷道布置法；2小斷面巷道布置法；3定點(diǎn)布置法；4其他方案。 (1)大斷面單巷道布置法，即移動(dòng)變電站和乳化液泵站等大部分設(shè)備布置在皮帶運(yùn)輸機(jī)的一側(cè)，隨著工作面的推移，電氣設(shè)備放在平板礦

29、車上隨紙移動(dòng)。這種方案的缺點(diǎn)是巷道斷面大，開拓量大，支護(hù)成本高；優(yōu)點(diǎn)是供電供液距離短，低壓電纜電壓損失小，液壓管路壓力損失小，且設(shè)備移動(dòng)方便，便于設(shè)備的維護(hù)，是現(xiàn)代綜采設(shè)備的典型布置方案。(2)小斷面巷道布置法，將移動(dòng)變電站，工作面配電開關(guān)，乳化液泵站和噴霧泵站都設(shè)置在單獨(dú)的輔助巷道與運(yùn)輸巷向工作面供電。這種方案適宜與下一個(gè)工作面尚未開采，但其回風(fēng)巷已經(jīng)開拓完畢，這時(shí)就可在此回風(fēng)巷上布置上一工作面的移動(dòng)變電站，配電開關(guān)和泵站裝置。這種方案可使運(yùn)輸巷道斷面縮小，支護(hù)成本降低，適合于雙巷道掘進(jìn)的開拓系統(tǒng)。(3)定點(diǎn)布置法，將供電供液設(shè)備安裝在離工作面較遠(yuǎn)的短石門里或硐室里，并隨工作面的推進(jìn)而多次移

30、動(dòng)。這種方案適合于頂板比較破碎巷道維護(hù)較困難，同時(shí)走向長度和工作面長度不太長的綜采工作面。其優(yōu)點(diǎn)是投資小維護(hù)方便。(4)其他方案。根據(jù)本工作面的具體情況，可得設(shè)備布置圖：見附圖12.3負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2.3.1電壓等級(jí) 根據(jù)設(shè)備情況8107工作面供電電壓等級(jí)為三個(gè)電壓等級(jí)。具體為：北一盤區(qū)采區(qū)變電所傳送高壓10KV，經(jīng)過移動(dòng)變電站分別向用電設(shè)備供電。工作面采煤機(jī)、前后刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵站、部分噴霧泵工作電壓等級(jí)3300V；2107皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作電壓等級(jí)10KV；其他附屬設(shè)備（排水泵等）工作電壓等級(jí)660V；2.3.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 表2-1：工作面的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量額度功率(KW)

31、額定電壓(V)1順槽皮帶機(jī)DSJ140/300/3*50013*500100002采煤機(jī)SL 500117153300截割電機(jī)DWAEH720/2-4N2750*2牽引電機(jī)A5W225 M42-04290*2液壓泵電機(jī)AE 160WJC1353前刮板輸送機(jī)42*1000*268AFC 2*1050KW TTT11050*24后刮板輸送機(jī)42*1250*268AFC 2*1050KW TTT11050*25轉(zhuǎn)載機(jī)42*1350 1*600KW16006破碎機(jī)1*400KW型14007乳化液泵站W(wǎng)RB400/31.51250*48噴霧泵站（兩用兩備）BPW320/12.51132*49排水泵45K

32、W（應(yīng)急）18.5KW7.5KW26545KW 18.5KW7.5KW66010泥沙泵7.5KW27.5KW11乳化油泵7.5KW27.5KW合計(jì)8447.5KW2.4供電系統(tǒng)的擬定2.4.1供電系統(tǒng)的擬定原則 1.在保證供電安全可靠的大前提下，電纜的根數(shù)與長度要盡量少，盡量避免回頭供電； 2.對(duì)于大功率用電設(shè)備，如采煤機(jī)，最好采用單獨(dú)電纜供電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式線路供電，對(duì)于皮帶輸送機(jī)也可用干線式供電，對(duì)于多臺(tái)皮帶輸送機(jī)也可采用輻射式線路供電； 3.綜采工作面一般設(shè)置為集中配電點(diǎn)，一般距離工作面50m100m，隨工作面的推進(jìn)而移動(dòng)，對(duì)于輸送機(jī)，因位置的分散可分別設(shè)置供電點(diǎn)；

33、 4.一臺(tái)啟動(dòng)器原則上控制一臺(tái)電機(jī)，對(duì)采煤機(jī)等重要設(shè)備應(yīng)有備用啟動(dòng)器，即一用一備；對(duì)刮板輸送機(jī)要采用兩用一備； 5.配電點(diǎn)在三臺(tái)及以下可以不用設(shè)置高壓進(jìn)線饋電開關(guān)； 6.移動(dòng)變電站二次側(cè)如果已經(jīng)有低壓開關(guān)，可以不用在移動(dòng)變電站以外再設(shè)低壓總饋電開關(guān)。2.4.2配電點(diǎn)位置確定根據(jù)巷道布置和生產(chǎn)設(shè)備的位置，各臺(tái)移動(dòng)變電站放置在不同的位置。向工作面配電及泵站液箱等移動(dòng)設(shè)備放置在平板車上布置在皮帶運(yùn)輸機(jī)（2107巷）一側(cè)。距工作面80米。向皮帶機(jī)配電設(shè)備布置在皮帶機(jī)頭前方的聯(lián)巷內(nèi)。2.4.3供電系統(tǒng)的擬定 8107工作面安裝容量為8447.5KW，根據(jù)工作面設(shè)備布置地點(diǎn)、負(fù)荷分配情況及供電要求，擬定由

34、井下中央變電所取4趟高壓電纜，具體分配情況如下表二所示： 表2-2：供電點(diǎn)分配情況編號(hào)起點(diǎn)終點(diǎn)負(fù)荷1采區(qū)變電所綜采專用1#高開2107皮帶機(jī)頭配電點(diǎn)順槽皮帶機(jī)2采區(qū)變電所綜采專用2#高開2107巷距工作面80米處工作面采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)破碎機(jī)、乳化液泵3采區(qū)變電所綜采專用3#高開2107巷距工作面80米處工作面前、后刮板輸送機(jī)噴霧泵4采區(qū)變電所綜采專用4#高開2107巷工作面其他設(shè)備3 變壓器的選擇3.1變壓器型號(hào)的確定 在確定變壓器型號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的電壓等級(jí)、容量等級(jí)和使用場(chǎng)所，還應(yīng)考慮運(yùn)輸條件、備品配件來源、巷道斷面等因素。3.2變壓器臺(tái)數(shù)的確定 在確定變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸條件、低壓總

35、饋電開關(guān)的額定電流和巷道斷面綜合考慮。3.3變壓器容量的選擇 當(dāng)在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行了無功功率補(bǔ)償后，變壓器的容量應(yīng)按補(bǔ)償后的視在容量選擇。3.4選型計(jì)算過程 需用系數(shù)法統(tǒng)計(jì)負(fù)荷介紹: 綜采工作面用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)采用需用系數(shù)法。當(dāng)井下供電系統(tǒng)初步確定以后,既可進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。負(fù)荷應(yīng)列表統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)時(shí)應(yīng)以每一條供電干線為單位進(jìn)行（分組），即每一條供電干線、每一臺(tái)移動(dòng)變電站或變壓器都應(yīng)統(tǒng)計(jì)出它們的負(fù)荷，以便在后面的設(shè)計(jì)計(jì)算中查用。 根據(jù)各路負(fù)荷情況，選變壓器（電站）容量。由于采煤機(jī)、前后刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備的單機(jī)容量較大，考慮到過電流保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的要求，分別由一臺(tái)移動(dòng)變電站供電.表3-1：移

36、動(dòng)變電站的分配1號(hào)移動(dòng)變電站設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量額定功率(KW)額定電壓(V)功率因數(shù)采煤機(jī)SL-500117153300截割電機(jī)DWAEH720/2-4N2750*20.91牽引電機(jī)A5W225 M42-04290*20.89液壓泵電機(jī)AE 160WJC1350.88小計(jì)：1715KW2號(hào)移動(dòng)變電站前刮板輸送機(jī)42*100*268AFC 2*1050KW TTT12105033000.856噴霧泵BPW320/12.5113233000.89小計(jì)：2232KW3號(hào)移動(dòng)變電站后刮板輸送機(jī)42*1250*268AFC 2*1050KW TTT12*105033000.856噴霧泵BPW320/1

37、2.5113233000.89小計(jì)：2232KW4號(hào)移動(dòng)變電站轉(zhuǎn)載機(jī)1*600KW160033000.846破碎機(jī)1*400KW140033000.845乳化液泵站W(wǎng)RB400/31.514*25033000.87小計(jì)：2000KW5號(hào)移動(dòng)變電站排水泵45KW 18.5KW7.5KW2654518.57.56600.7泥沙泵7.5KW27.56600.7乳化油泵7.5KW27.56600.7小計(jì)：268.5.KW合計(jì)：8447.5KW 根據(jù)工作面各路負(fù)荷調(diào)配情況采用需用系數(shù)法選擇變壓器（電站）容量如下： 1.工作面采煤機(jī)3300V變壓器（電站）1#容量計(jì)算：需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 負(fù)荷容量

38、 因此，選用1臺(tái)AW2500KVA型移動(dòng)變壓器（電站），額定容量為2500KVA1252.084KVA，即可滿足供電要求。 2.前刮板輸送機(jī)與噴霧泵3300V變壓器（電站）2#容量計(jì)算：需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 負(fù)荷容量因此，選用1臺(tái)Beker3150型移動(dòng)變壓器（電站），額定容量為3150KVA1774.94KVA，即可滿足供電要求。 3.后刮板運(yùn)輸機(jī)與噴霧泵設(shè)備移動(dòng)變電器3#容量計(jì)算： 需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 負(fù)荷容量因此，選用1臺(tái)Beker3150型移動(dòng)變壓器（電站），額定容量為3150KVA1774.94KVA，滿足要求。 4.轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī) 、乳化液泵站3300V變壓器（電站）

39、4#容量計(jì)算： 需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 負(fù)荷容量 因此，選用1臺(tái)AW2500KVA型移動(dòng)變壓器（電站），額定容量為2500VA1352.5KVA即可滿足供電要求。 5.排水泵、泥沙泵、乳化油泵660V供電變壓器（電站）5#容量計(jì)算 需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 負(fù)荷容量 因此，選用1臺(tái)KBSGZY-500型移動(dòng)變壓器（電站），額定容量為500KVA191.79KVA，即可滿足供電要求。4 高低壓電纜的選擇4.1高壓10KV電纜的選擇給綜采工作面移動(dòng)變電站供電的高壓電纜，應(yīng)選擇高壓橡套雙屏蔽電纜，其主芯線的面積通常按經(jīng)濟(jì)電流密度初選，按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面，或按允許電壓損失校驗(yàn)，或按電

40、纜線路電源端電路短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面，然后確定。4.1.1型號(hào)的確定向順槽皮帶機(jī)頭配電點(diǎn)供電的10KV電纜選用MYJV22-8.7/10型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜。向工作面變壓器（電站）供電的10KV電纜選用MYPTJ-8.7/10型移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜。4.1.2主芯線截面確定 1.第一分支為順槽皮帶機(jī)及5#移動(dòng)變電站供電需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 最大長時(shí)負(fù)荷電流 1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選電纜截面 電纜截面 式中：經(jīng)濟(jì)電流密度查表取 根據(jù)礦井實(shí)際情況，選用MYJV22 8.7/10335 交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜，當(dāng)校驗(yàn)通過時(shí)即滿足要求。 2)按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn) 查表得，MYJV22

41、 8.7/10335交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜長時(shí)允許負(fù)荷電流為160A70.12A。 3)按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面 （4-1） 式中：U-電纜線路電壓損失率，% Ica-通過電纜的最大長時(shí)工作電流，A -分別為電纜所帶負(fù)荷的功率因數(shù)和對(duì)應(yīng)的正弦值； UN-電纜線路的額定電壓，V; Lca-電纜的長度，km; -分別為電纜線路單位長度的電阻和電抗，/km 所選MYJV22 8.7/10335交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜能夠滿足供電要求。 2.第二分支為采煤機(jī)、工作面轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵等工作面設(shè)備供電 由于該段電纜向兩臺(tái)移動(dòng)變壓器（電站）供電，則最大長時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算：需要系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù) 最大長時(shí)負(fù)荷電流 1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選電纜截面電纜截面 式中：經(jīng)濟(jì)電流密度查表取 根據(jù)礦井實(shí)際情況，選用MYPTJ 8.7/103*503+3*4移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，當(dāng)校驗(yàn)通過時(shí)即滿足要求。 2)按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn) 查表得，MYPTJ 8.7/103*503+3*4移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜長時(shí)允許負(fù)荷電流為213A125.4A，滿足要求。 3)按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面 式中： U-電纜線路電壓損失率，% Ica-通過電纜的最大長時(shí)工作電流，A -分別為電纜所帶負(fù)荷的功率因數(shù)和對(duì)應(yīng)的正弦值； UN-電纜線路的額定電壓，V; Lc