煤礦礦山機(jī)電畢業(yè)實習(xí)報告采區(qū)供電設(shè)計

PAGE18/NUMPAGES18采區(qū)供電設(shè)計目錄第一節(jié)采區(qū)變電所布局和供電系統(tǒng)的擬定…1一、采區(qū)變電所位置的選擇…………………2工作面配電點的位置及設(shè)備布置及系統(tǒng)圖……….…..2采區(qū)變電所硐室的設(shè)備布置………3采區(qū)供電系統(tǒng)擬定的原則…………3向綜采工作面的選擇和供電特點….…..4第二節(jié)采區(qū)供電計算………………….…4采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計及移動變電站的選擇…...5二、負(fù)荷電纜的選擇…………6第三節(jié)低壓操縱電器的選擇……………...….9第四節(jié)愛護(hù)裝置的整定計算……………..….10第五節(jié)對采區(qū)高壓配電裝置的愛護(hù)整定………………..…12總結(jié)………….….14采區(qū)供電設(shè)計采區(qū)供電是否安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理，將直接關(guān)系到人身安全和礦井生產(chǎn)。在開拓系統(tǒng)、采煤方法及采區(qū)生產(chǎn)機(jī)械確定之后，需要進(jìn)行采區(qū)供電計算.其要緊內(nèi)容包括:負(fù)荷計算、選擇動力變壓器或移動式變電站的容量、型號并確定臺數(shù)、供電系統(tǒng)的擬定、電纜線路的計算、開關(guān)設(shè)備的選擇,以及整定愛護(hù)的計算。關(guān)于上述涉及的計算內(nèi)容必須滿足以下兩個方面提出的要求:一、要保證供電的安全和經(jīng)濟(jì)合理。二、要保證供電的質(zhì)量和可靠性。關(guān)于采區(qū)供電，由于煤礦供電的專門性和井下電氣設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，為此，對供電的布局和正確選擇電器設(shè)備，提出專門高的要求，以便加強電器設(shè)備的維護(hù)和檢修，最后收集各開關(guān)，各移動變電站的資料和變電所內(nèi)的布局對系統(tǒng)進(jìn)一步的了解，對各種低壓、高壓開關(guān)的了解。第一節(jié)采區(qū)變電所布局和供電局系統(tǒng)的擬定一、采區(qū)變電所位置的選擇關(guān)于采區(qū)變電所的位置是由供電局電壓等級，采煤方法，采區(qū)巷道布置方式和工作面機(jī)械化程序等因素決定的，因此選擇變電所位置時應(yīng)滿足以下條件選擇：1、通風(fēng)良好，頂板，底板穩(wěn)定，并幸免淋水；2、進(jìn)出線和運輸設(shè)備方便；3、盡量位于負(fù)荷中心；4、最好用一個變電所向采區(qū)供電；二、工作面配電點的位置及設(shè)備布置及供電系統(tǒng)1、工作面設(shè)備布置（后附1）2、工作面的供電系統(tǒng)和系統(tǒng)圖要緊設(shè)備如下：1、MXA-510/4.5型雙滾筒采煤機(jī)容量為1020KW。2、工作面的SGZ-730/500型可彎曲刮板運輸機(jī)容量為1050KW3、SZ2-730/110型轉(zhuǎn)載機(jī)，容量為250KW。4、下順槽DSP-1080/200型帶式運輸機(jī)，容量為630KW5、2PS1000型破裂機(jī)：容量為200KW。6、XRB型乳化液泵站，容量為840KW，3臺。7、XPB250/100型噴霧站容量為150KW，2臺。8、KSGZY-（10）型礦用移動變電站，共4臺，設(shè)在下順槽，每臺容量為1600KVA。順槽皮帶的移變?nèi)萘繛?000KVA。9、BSKC9215組合開關(guān)。10、QJZ-400型饋電開關(guān)。11、DW80-350饋電開關(guān)12、TK200型通迅信號裝置。13、系統(tǒng)圖如下：（后附2）三、采區(qū)變電所硐室的設(shè)備布置。采區(qū)變電所內(nèi)的要緊設(shè)備有：BPG50-O2型高壓隔爆開關(guān)，移動式干式變壓器，照明綜保和饋電開關(guān)。采區(qū)變電所的設(shè)備布置采區(qū)變電所的要緊設(shè)備有：動力變壓器（移動式）、高壓配電裝置（選用礦用隔爆型高壓配電柜）照明用的干式變壓器。變電所內(nèi)的設(shè)備，通常是把高壓設(shè)備集中布置在一側(cè)，低壓（照明）布置在另一側(cè)，布置如下（要緊以高壓爆炸開關(guān)供電為主）四、采區(qū)供電系統(tǒng)擬定的原則采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定要在可靠，經(jīng)濟(jì)合理的前擔(dān)下，力求系統(tǒng)簡單，操作靈活，便于檢修，其原則如下：在保證供電可靠前提下，力求所用的設(shè)備最省。原則上一臺起動器只操縱一臺設(shè)備。關(guān)于從變電所向各配電點式供電時，可采納輻射式供電式。五、向綜采工作面供電的選擇和供電特點：1、現(xiàn)在所設(shè)計的是由11#采區(qū)變電因此10KV直接向綜采工作面中的采煤機(jī)、三機(jī)和順槽膠帶機(jī)供電，要緊采納的是KBSG-ZY-1600/10KV/3.KV供電。2、綜采供電的特點是：（1）用電設(shè)備容量大。綜采工作面要緊生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備有：采煤機(jī)、可彎曲刮板運輸機(jī)、工作面液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式運輸機(jī)等。電壓高。由于綜采工作面的用電容量大，為了提高電網(wǎng)輸送功率的能力，確保正常工作電壓和大容量電動機(jī)最低機(jī)動電壓（電動機(jī)的單機(jī)容量為1020KW，共有前后兩臺總?cè)萘繛?040KW）必須提高供電電壓（供電電壓為3300V）或（1140V）。采納移動變電站把電器設(shè)備組裝在平車內(nèi)，便于移動，以適應(yīng)綜采快速推進(jìn)的需要，同時由10KV高壓輸送到綜采工作面，縮短了低壓電網(wǎng)絡(luò)供電的距離，因而減少了電壓損失。愛護(hù)裝置完善。由于供電電壓高，電氣設(shè)備較多，必須提高供電的安全性，故設(shè)置比較完善的愛護(hù)裝置和指示裝置，臺短路、過負(fù)荷、斷相、欠壓、漏電閉鎖和漏電愛護(hù)等，同時有電壓，電流故障指示等裝置。采納屏蔽電纜。要緊是提高供電的安全性。設(shè)置必要的信號通迅系統(tǒng)。為保證工作人員的人身安全，設(shè)置了起動預(yù)報信號，事故報警信號，為了便于指揮生產(chǎn)及工作人員相互聯(lián)系設(shè)置了通迅裝置（要緊是井下用對講機(jī)）。第二節(jié)采區(qū)供電計算采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計及移動變電站的選擇由于綜合機(jī)械化采煤，綜采工作面的采、裝、運、支護(hù)和操縱全部機(jī)械化，它與一般機(jī)采相比，大大的提高了產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)效率。依照主采區(qū)開拓，開采方法，系統(tǒng)的運行方式，負(fù)荷分配原則等，首先確定每臺移變所擔(dān)負(fù)的負(fù)荷。每臺移變的負(fù)荷計算方法，要緊計算的是移變的變壓器選擇，因為供電分不由高爆向三臺移變供電因此要計算變壓器的選擇，如公式：S=第一臺移動變電站的負(fù)荷統(tǒng)計。取Kx=0.7cos=0.65依照公式:Sbf===1098.46因為只一臺帶動采煤機(jī),而采煤機(jī)的總功率為1020KW,因此變壓器的總功率為1600KVA第二臺移動變電站的負(fù)荷統(tǒng)計為:取取Kx=0.7cos=0.65Sbf===1130.8因為只帶動刮板機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾總功率為1050KW,因此變壓器的總功率選擇為1600KVA。第三臺移變站的負(fù)荷統(tǒng)計為：設(shè)備名稱臺數(shù)電動機(jī)額定功率（KW）額定電壓（V）破裂機(jī)12001140轉(zhuǎn)載機(jī)12501140噴霧泵22*751140乳化泵33*2801140依照負(fù)荷統(tǒng)計：Kx=0.7cos=0.65Sbf===1227.7KVA故先一臺容量為1600KVA的移變型號為KBSGZY-1600/10/1140負(fù)荷電纜的選擇：確定電纜的型號，因為采區(qū)供電為3300V和1140V，因此設(shè)備使用的電纜必須帶有分相屏蔽的橡膠絕緣屏蔽電纜。電纜長度的確定。因為使用了橡膠電纜因此按公式確定長度L=1.1依照采煤機(jī)為另一配電點依照公式:Lg1=(200+200+160+2181-119)*1.1=2300mm配電點至采煤機(jī)組的支線長度Lz11=(160+199)*1.1=350mm(2)第二配電點膠帶輸送機(jī)支線長度Lg2=(50+50+50+240-50)*1.1=429mmLz22=50*1.1=55m,實際50m(3)第三配電點,三機(jī)使用移變支線長度Lg3=(200+200+180+2181-110)*1.1=2300m配電點至三機(jī)的支線長度:Lz33=100*1.1=110m電纜芯線數(shù)目確定：因為生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)采納遠(yuǎn)方操縱，因此選用6芯電纜。電纜截面選擇的原則應(yīng)滿足下列條件：（1）電纜正常工作時的實際溫升不應(yīng)超過電纜絕緣的最高溫升即：電纜的正常工作電流應(yīng)等于或小于電纜同意的持續(xù)電流。（2）正常運行時，電動機(jī)的端電壓不得低于其額定電壓的95%，因此正常運行時的電纜線路的實際電壓損失必須小于或等于線路系統(tǒng)所同意的電壓損失（3）離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動機(jī)起動時，必須保證電動機(jī)的最低起動電壓和起動器，最小吸合電壓要求（4）關(guān)于電動機(jī)供電的支線橡膠電纜應(yīng)滿足機(jī)械強度要求最小截面。（5）關(guān)于采區(qū)電纜短路時的熱穩(wěn)定，要考慮到真空接觸器的額定電流應(yīng)與電纜和截面相配合，假如配合不行，可能導(dǎo)致真空管被擊穿或?qū)е码娎|過熱。5、電纜截面的選擇及步驟：5．1．1選擇采煤機(jī)用的要緊橡膠電纜(含屏蔽層)按正常工作時同意電壓損失確定電纜截面,按長時刻同意負(fù)荷電流進(jìn)行計算檢驗。5．1．2計算移動變電站的電壓損失因為移變站的型號為LBSGZY/10KV/3.3KVR6=0.0286Xb=0.061該電站只供給采煤機(jī),用電設(shè)備額定容量為1600KVAcos=0.65則有tg=tgarccos0.65=1.1169因此pbs=1600*0.7=1120KWQbs=pbstg=120*1.169=1309.28KVar依照公式得:=23.7V5．1．3計算支線電費電壓損失采煤機(jī)支線電源容量最大的一條支線,其電壓損失為5．1．4計算干線線電壓損失:U8=Uy-Ub-Uz=60-75-23.7-11.7=39.6v5．1．5計算干線電纜截面采煤機(jī)的總功率為1020KW依照公式得出S==63.5mm2依照計算截面為63.5mm2因此選擇標(biāo)準(zhǔn)截面為70mm2橡套電纜型號為UGSD-3*70+3*25/3+3*255．2．1選擇三機(jī)用的主線電纜(含屏蔽層)要在正常工作時同意電壓損失,確定電纜截面,按長時刻同意負(fù)荷電流進(jìn)行計算。5．2．2計算移動變電站的電壓損失因為移變的型號為KBSGZY/10KV/1140KVRb=0.0286Xb=0.061該電站只供給三機(jī)，用電設(shè)備額定容量為1600KVA取cos=0.65則tg=tgarccos0.65=1.1169因此pbs=1600*0.7=1120KWQbs=pbstg=120*1.169=1309.28KVar=49.9V5．2．3計算支線電纜截面因為該干線路輸出實際有功功率為:Pgs=315*2+60+525*2+700+250+75+280*2+200+400=3425KW依照公式:S==65.9mm2依照計算得截面為65.9mm2因此選擇標(biāo)準(zhǔn)截面為70mm2的橡套電纜型號為UGSP-3*70+3*25/3+3*25橡套高壓電纜。第三節(jié)低壓操縱電器的選擇依照采區(qū)工作環(huán)境，高、低壓操縱開關(guān)一律用礦用防爆型。開關(guān)的額定電壓和額定電流要大于或等于電網(wǎng)的額定電壓和被控線路和最大負(fù)荷電流。開關(guān)電器的切斷電流不應(yīng)不小于通過它的最大短路電流Id。開關(guān)的構(gòu)造應(yīng)滿足工作機(jī)械對操縱的要求。40KW及以上，起動頻繁的操縱電氣設(shè)備，應(yīng)使用真空接觸器。第四節(jié)愛護(hù)裝置的整定計算煤礦井下一旦發(fā)生短路故障，不僅可能損壞電器設(shè)備，而且也有引起瓦斯或煤塵爆炸的可能，其后果不堪設(shè)想。因此，假如有短路故障點,必須迅速的切除故障點的電源，井下各段愛護(hù)裝置差不多上瞬時動作的。采區(qū)生產(chǎn)機(jī)械發(fā)生過負(fù)荷現(xiàn)象是常見的，應(yīng)設(shè)過負(fù)荷愛護(hù)。為了充分利用電動機(jī)的過負(fù)荷能力和躲過電動機(jī)的起動時刻同意過負(fù)荷帶有一小段延時，動作于跳閘。當(dāng)電動機(jī)斷相運行時，斷線的一相電流為零，其它兩相電流增大，引起電動機(jī)溫升過高，可能導(dǎo)致絕橡損壞或中間短路。為此，對斷相應(yīng)設(shè)相應(yīng)的愛護(hù)，以保證電動機(jī)的安全運轉(zhuǎn)。采煤機(jī)的組合開關(guān)整定1、機(jī)組BSKC9215開關(guān)整定計算過載愛護(hù)，該開關(guān)用JRO60-3型熱過電器愛護(hù)，采納7號熱元件，其動作電流整定14-18-22額定電流為22依照電動機(jī)的額定電流和600/5的變化，因此其動作電流整定值為Idz==17短路愛護(hù):Ire=2、關(guān)于三機(jī)中的乳化泵開關(guān)選用BKD16-400/1140V真空開關(guān)和饋電的整定計算2．1選擇主刮板機(jī)機(jī)頭機(jī)尾的組合開關(guān)整定組全BSKC9215開關(guān)整定計算過載愛護(hù),該開關(guān)用JR-00型熱電器愛護(hù),采納7號熱元件,其動作電流整定范圍JRO-20/30動作電流為30A,依照電動機(jī)的整定電流和200/5的變化,因此其動作電流整定值為;Idz=短路愛護(hù):Ire==156A3、各開關(guān)的整定計算3．1開關(guān)的整定計算開關(guān)選用的是QJZ-400/1140型真空開關(guān),其額定電流為400A，額定電壓為1140V其過載愛護(hù)選用CGP-6型綜合愛護(hù)進(jìn)行愛護(hù),其過載愛護(hù)為中間繼電器愛護(hù),其動作值為1.0-3.0依照電動機(jī)的額定電流和160/5的變化,其動作值整定為Idz==8.75短路愛護(hù)該開關(guān)用RTO-400/400型熔斷器依照公式:Ire=故選用額定電流為150A的熔件。饋電開關(guān)的整定為：因為電動機(jī)的電流為400A，因此依照電動機(jī)的起動最大電流，取值為額定電流的4-7倍，因此起動電流為2800A，因此饋電開關(guān)整定為3000A2轉(zhuǎn)載機(jī)的饋電整定因為轉(zhuǎn)載機(jī)的額定功率為250KW因此依照電動機(jī)的起動最大電流取值為額定電流的4-7倍，因此起動電流為3500A因此整定3600A第五節(jié)對采區(qū)高壓配電裝置的愛護(hù)整定并于進(jìn)線柜的愛護(hù)整定：取Zminx=3.4281、10KV=線路阻抗：ZXL=0.08*21=0.168連斷：Idmin(37)=55/3.428=1604AIdmin(27)=13.89AIdZJ=Kk==17.4A取IdZJ=18A過流整定及延時整定：按采煤機(jī)組：1020KV起動進(jìn)行整定計算：Iq1=