礦山電工課程設(shè)計(jì)(共18頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 礦山電工課程設(shè)計(jì) -采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位：能源學(xué)院班級(jí)： 指導(dǎo)教師：上官璇峰 目 錄一 前言.1二 設(shè)計(jì)步驟及過(guò)程1 煤礦采區(qū)概況 .22 采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì).33 采區(qū)變壓器選擇.44 采區(qū)變電所和工作面配電點(diǎn)的確定.55 采區(qū)供電系統(tǒng)圖.66 采區(qū)低壓電纜截面計(jì)算.77 采區(qū)低壓電氣設(shè)備的選擇.138 采區(qū)電氣整定保護(hù)計(jì)算.14三 設(shè)計(jì)小結(jié).16四 參考文獻(xiàn).16煤礦采區(qū)供電課程設(shè)計(jì)一前 言煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)是每一位采礦專業(yè)學(xué)生的必修課。在老師的指導(dǎo)下，我們希望通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，掌握煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)的步驟及過(guò)程。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介：1. 課程名稱：礦山電工 2. 設(shè)計(jì)項(xiàng)目：采區(qū)供

2、電設(shè)計(jì) 班 級(jí) ：08采礦人才5班3. 指導(dǎo)老師：上官璇峰 學(xué)生姓名： 4. 設(shè)計(jì)地點(diǎn)：河南理工大學(xué) 5. 設(shè)計(jì)日期：2009年12月14日-2009年12月20日二設(shè)計(jì)步驟及過(guò)程1、煤礦采區(qū)概況：本采區(qū)為緩沖傾斜煤層，高瓦斯，傾角為26°，煤層2.0 m，采區(qū)分為兩個(gè)區(qū)段，區(qū)段垂高70 m，兩翼布置工作面，走向長(zhǎng)度為400 m；工作面采用長(zhǎng)壁式炮采人工扒煤方式，順槽使用可彎曲刮扳運(yùn)輸機(jī)，計(jì)劃5臺(tái)17型SGB17刮扳機(jī)，工作面使用單體支柱支護(hù)。采區(qū)共為4個(gè)工作面，采掘接替為一采一準(zhǔn)。上山開采，采區(qū)設(shè)有軌道運(yùn)輸上山、溜煤上山和回風(fēng)上山。采區(qū)設(shè)備布置如下圖：1乳化泵XRB2，30KW 2

3、SGB-17刮扳機(jī)，17KW3電煤鉆，1.2KW 4回柱絞車JH-5，8.5KW5局扇JKB-52-2，5.5KW 6裝載機(jī)，11KW7上山1.2 m絞車JTKB1.2-55KW采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表使用地點(diǎn)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格安裝臺(tái)數(shù)額定功率電壓（v）采煤工作面機(jī)巷乳化液壓泵XRB30130660采煤工作面機(jī)巷刮板運(yùn)輸機(jī)SGB17517/臺(tái)660采煤工作面機(jī)巷電煤鉆DS1.211.2127工作回風(fēng)巷電煤鉆DS1.211.2127工作回風(fēng)巷回柱絞車JH518660掘進(jìn)工作面局扇JBT52-215.5660掘進(jìn)工作面裝載機(jī)111660掘進(jìn)工作面電煤鉆DS1.211.2127上山絞車房1.2m絞

4、車JTKB1.2/1155660經(jīng)統(tǒng)計(jì)本采區(qū)的總負(fù)荷為：pei=198.1KW3、采區(qū)變壓器選擇：根據(jù)上述采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，采用需用系數(shù)法進(jìn)行變壓器容量計(jì)算：式中-計(jì)算容量（KVA）-采區(qū)負(fù)荷總和K設(shè)備負(fù)荷需用系數(shù)，取0.7-設(shè)備加權(quán)平均功率固數(shù)，取0.75代入計(jì)算得：=*0.7=184.89KVA根據(jù)上式計(jì)算，變壓器的計(jì)算容量為184.89 ，查礦用變壓器目錄：初選變壓器為KS7200/6/0.69型變壓器，數(shù)量一臺(tái)，變壓器容量為200 ，符合要求。4、采區(qū)變電所和工作面配電點(diǎn)的確定:一、 采區(qū)變電所的確定：方案一：根據(jù)采區(qū)的開采布置（采區(qū)分為兩個(gè)區(qū)段，區(qū)段垂高70 m，兩翼布置工作面，走向長(zhǎng)度

5、為400 m）；考慮到工作面的負(fù)荷情況和供電距離，宜把采區(qū)變電所設(shè)置在采區(qū)中部，這樣低壓供電距離縮短，可以保證電壓降符合要求。方案二：采區(qū)變電所可設(shè)置為移動(dòng)變電所，這樣低壓供電距離縮短，可以保證電壓降符合要求。以上兩種方案均符合要求，本次設(shè)計(jì)選方案一。二、 工作面配電點(diǎn)的確定:采煤工作面的乳化液壓泵、刮扳運(yùn)輸機(jī)等的用電設(shè)備其配電點(diǎn)設(shè)機(jī)巷聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)風(fēng)處，設(shè)置斷路開關(guān)。采煤工作面回風(fēng)巷斷路開關(guān)設(shè)上山絞車房。掘進(jìn)工作面斷路開關(guān)距當(dāng)頭約100 m。5.采區(qū)供電系統(tǒng)圖6、 采區(qū)低壓電纜線路的選擇與計(jì)算一)、選擇電纜應(yīng)滿足的條件1)、電纜實(shí)際流進(jìn)的長(zhǎng)時(shí)工作電流必須小于或等于他所允許的載流量。2)、正常運(yùn)行的

6、電纜網(wǎng)路的實(shí)際電壓損失必須小于或等于網(wǎng)路所允許的電壓損失。3)、電纜的機(jī)械強(qiáng)度必須滿足要求。二)、電纜型號(hào)與長(zhǎng)度1)、采區(qū)變電所至工作面等配電點(diǎn)干線電纜選用U型礦用橡套電纜。2)、工作點(diǎn)移動(dòng)電纜選用VF型礦用阻然電纜。3)、電煤鉆選用UZ型專用電纜。4)、電纜長(zhǎng)度按LS=KL計(jì)算K為增加系數(shù),取1.1三)、電纜干線截面計(jì)算(選擇)與效驗(yàn)以供電系統(tǒng)圖所示,按工作電流必須小于或等于電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流計(jì)算:即Ig Iy1)、送工作面干線電纜其工作電流按下式:=式中-干線電纜的工作電流（A）P計(jì)算功率（kw）P= -需用系數(shù)，取0.8-供電線路額定功率之和Ve額定電壓（V）-電機(jī)加權(quán)平均功率因數(shù)，一般取

7、0.7P=0.8*（30+5*17+1.2） =0.8*116.2=92.96(KW)所以=查電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流表:16(mm)2為85A ，25(mm)2 為113A,35(mm)2為138A故選干線電纜為U3×35+1×10電纜,符合要求。順槽運(yùn)輸巷分段干線為:干線1: P=0.8×(5×17+1.2)=107.75(KW)干線1使用U3×25+1×10電纜，符合要求。同理可得：煤礦采區(qū)供電課程設(shè)計(jì) 干線2使用U3×25+1×10電纜，符合要求。干線3使用U3×25+1×10電纜，符合要求。

8、干線4使用U3×25+1×10電纜，符合要求。干線5使用U3×25+1×10電纜，符合要求。干線6：P=0.8×1.2=0.96(KW)干線6使用U3×2.5+1×2.5電纜，符合要求。干線7：P=0.8×(1.2+8.5)=7.76（KW）干線7使用U3×16+1×6電纜，符合要求。按正常允許電壓損失效驗(yàn):采用圖表法計(jì)算電壓損失,即用每KW負(fù)荷矩電壓損失K(%)值以實(shí)際負(fù)荷與電纜長(zhǎng)度,求出其電壓損失UL(%),并滿足線路允許的電壓損失Uy(%)即UL(%)Uy(%)UL(%)線路實(shí)際電壓損失百

9、分?jǐn)?shù)Uy(%)線路允許電壓損失百分?jǐn)?shù)，取送工作面總干線電纜其電壓損失為UL總(%)=PLK（%）煤礦采區(qū)供電課程設(shè)計(jì) UL總總干線末端電壓損失百份數(shù)P干線負(fù)荷（KW）L干線長(zhǎng)度（KM）K（%）不同電纜截面時(shí)單位負(fù)荷矩電壓損失值，查35mm2電纜為0.174（%）U總（%）=100.8（KW）×0.1（KM）×0.174（%）=1.75（%）符合要求。依次計(jì)算：干線1：Ul1(%)=95.9×0.13×0.356=4.12(%)干線2：Ul2(%)=78.9×0.05×0.356=1.36(%)干線3：Ul3(%)=61.9×

10、0.06×0.356=1.38(%)干線4：Ul4(%)=44.9×0.08×0.356=1.24(%)干線5：Ul4(%)=27.9×0.06×0.356=0.54(%)干線6：Ul5(%)=10.9×0.15×0.356=0.58(%)干線7：Ul5(%)=9.7×0.5×0.356=1.72(%)計(jì)算結(jié)果均符合要求，即 UL(%)Uy(%)2）、送掘進(jìn)工作面電纜：按上述計(jì)算結(jié)果與校驗(yàn)方法電纜工作電流P=0.8×（5.5+1.2+11）=14.16(KW)查Iy: 3×16+1&#

11、215;6 電纜為85A符合滿足IgIy 條件，考慮到電壓降，故選U3×16+1×6。校驗(yàn)：同前方法，UL（%）=PLK（%）UL （%）=（11+1.2+5.5）×0.5×0.359=4.3(%) 5%符合要求。3）送上山絞車房電纜：截面選擇計(jì)算方法同上P=55(KW)查電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流表3×25（mm）2為113A故符合IgIy校驗(yàn)：同前方法，煤礦采區(qū)供電課程設(shè)計(jì) 11UL （%）=PLK（%）=68.75×0.2×0.237（%）=2.4（%）5（%）符合并滿足要求。4）變電所聯(lián)絡(luò)電纜：截面選擇計(jì)算方法同上P=0.

12、8×199.6=159.8 (KW)查電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流表3×50（mm）2為173A故符合IgIy校驗(yàn)：同前方法，UL （%）=PLK（%）=159.8×0.03×0.237（%）=1.136（%）5（%）符合并滿足要求。電纜選擇一覽表電纜使用地點(diǎn)型號(hào)規(guī)格長(zhǎng)度（m）電纜長(zhǎng)時(shí)允許使用電流(A)線路工作電流（A）線路電壓損失（%）采區(qū)變電所聯(lián)系U3*50+1*16301731681.13變電所至采煤工作面U3*35+1*161101381161.75工作面運(yùn)輸巷g1U3*25+1*161301381164.12工作面運(yùn)輸巷g2U3*25+1*165013

13、8871.36工作面運(yùn)輸巷g3U3*25+1*1060113571.38工作面運(yùn)輸巷g4U3*25+1*1080113351.2工作面運(yùn)輸巷g5U3*25+1*1060113200.54工作面運(yùn)輸巷g6U3*16+1*61508550.58工作面運(yùn)輸巷g7U3*16+1*62008550.62變電所至絞車房U3*25+1*620011368.752.4變電所至掘進(jìn)工作面U3*16+1*615085304.37、采區(qū)低壓電氣設(shè)備的選擇按照采掘機(jī)械設(shè)備配置情況，應(yīng)選擇安全、經(jīng)濟(jì)、合理的電氣控制設(shè)備，依據(jù)“安全規(guī)程”教課書等要求，具體選擇如下表：使用地點(diǎn)電器名稱型號(hào)數(shù)量用途變電所高壓防爆開關(guān)BGP-

14、61高壓進(jìn)線聯(lián)變電所變壓器KS-200/0.691供電變電所饋電開關(guān)BW80-3501低開總開關(guān)變電所檢漏繼電器JY821漏電保護(hù)變電所饋電開關(guān)DW80-2004分路總開關(guān)變電所千變KSG2.51照明上山絞車房防爆開關(guān)QC83-2251進(jìn)線總開關(guān)上山絞車房防爆開關(guān)QC83-2251上山絞車用上山絞車房防爆開關(guān)QC83-801送回風(fēng)斷路上山絞車房千變KSG2.51照明信號(hào)用采煤機(jī)巷饋電開關(guān)DW80-2001進(jìn)線開關(guān)采煤機(jī)巷防爆開關(guān)QC83-1001控制乳化泵采煤機(jī)巷防爆開關(guān)QC83-805控制刮板機(jī)采煤機(jī)巷防爆開關(guān)綜合保護(hù)1電煤鉆采煤回風(fēng)巷防爆開關(guān)QC81-601控制回柱絞車掘進(jìn)工作面防爆開關(guān)Q

15、C83-801控制局扇掘進(jìn)工作面饋電開關(guān)DW80-2001進(jìn)線開關(guān)掘進(jìn)工作面防爆開關(guān)QC83-801裝載機(jī)掘進(jìn)工作面防爆開關(guān)綜合保護(hù)1電煤鉆8、電氣整定保護(hù)計(jì)算為了用電設(shè)備、電氣的安全，各主要開關(guān)都要進(jìn)行整定計(jì)算。保護(hù)整定計(jì)算就是分別分級(jí)計(jì)算各種過(guò)流狀態(tài)下，開關(guān)均應(yīng)起到保護(hù)作用。保護(hù)整定計(jì)算依據(jù)課本公式按單臺(tái)（支線），多臺(tái)干線）逐一計(jì)算。變電所DW80-300總開關(guān)的整定計(jì)算：IZ=IQmax+Ie式中IZ各級(jí)開關(guān)的整定計(jì)算電流（A）IQmax線路中最大一臺(tái)電機(jī)的起動(dòng)電流Ie線路中其他電機(jī)額定電流之和IQ單臺(tái)電機(jī)的起動(dòng)電流 IQ=57 IeIe電機(jī)額定電流（A）變電所BGP30-6型高壓防爆開關(guān)的整定計(jì)算：式中IZ開關(guān)的整定計(jì)算電流（A）IG線路中電機(jī)額定電流之和變壓器的變比i電流互感器變比 =247.5/（8.69*5） =5.7A同理可得其余開關(guān)整定電流，見(jiàn)表：地點(diǎn)開關(guān)型號(hào)用途整定計(jì)算整定值（A）變電所BGP30-6送變壓器10變電所BW80-300總開關(guān)600變電所BW80-200送絞車房400變電所BW80-200送機(jī)巷400變電所QX83-100送掘進(jìn)100絞車房QC83-225絞車控制400機(jī)巷DW80-200斷路300機(jī)巷QC80-100控制乳化泵200機(jī)巷QC80-80刮板機(jī)控制開關(guān)100機(jī)巷QC83-80斷路用50設(shè)計(jì)小結(jié)