項(xiàng)目八采區(qū)供電設(shè)計(jì)1

1、項(xiàng)目八 采區(qū)供電設(shè)計(jì)內(nèi)容 礦用電氣設(shè)備選擇內(nèi)容介紹井下采區(qū)供電設(shè)計(jì)的方法與步驟，采區(qū)供電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題內(nèi)容分析通過(guò)一實(shí)例詳細(xì)介紹了采區(qū)供電設(shè)計(jì)計(jì)算的方法和在設(shè)計(jì)中遇到的一些問(wèn)題的處理方法。知識(shí)點(diǎn)1、采區(qū)供電設(shè)計(jì)的步驟2、確定采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)和移動(dòng)變電站的位置； 3、確定采區(qū)供電系統(tǒng)變壓器臺(tái)數(shù)、容量，保護(hù)裝置； 4、負(fù)荷計(jì)算與統(tǒng)計(jì)，設(shè)備布置等。技能點(diǎn)1、能合理收集采區(qū)供電設(shè)計(jì)的原始資料；能根據(jù)原始資料和各2、種規(guī)程、手冊(cè)進(jìn)行采區(qū)供電設(shè)計(jì)；能解決采區(qū)供電設(shè)計(jì)中遇到的技術(shù)問(wèn)題。一、采區(qū)供電概述1、采區(qū)供電的特點(diǎn)（1）由于煤礦井下工作環(huán)境特殊，因此在供電上除采取可靠的防止觸電危險(xiǎn)的措施外，

2、還必須正確地選擇電氣設(shè)備的類(lèi)型和參數(shù)，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。（2）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(zhǎng)度加長(zhǎng)，從而使供電距離增大，采用移動(dòng)變電站使高壓深入到工作面順槽來(lái)縮短低壓供電距離，可使電壓質(zhì)量得到較大提高；目前我國(guó)綜采工作面用電設(shè)備的電壓等級(jí)已提高到1 140 V，高產(chǎn)高效工作面用電設(shè)備的電壓等級(jí)已達(dá)到33 kV，以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。（3）隨著采區(qū)負(fù)荷的不斷增大，電耗在原煤成本中已占較大比重；不斷增大的負(fù)荷，要求供電設(shè)備的供電能力也要相應(yīng)地增大，這就使得采區(qū)電網(wǎng)的年運(yùn)行費(fèi)用不斷增加。通過(guò)分析表明，提高功率因

3、數(shù)有很好的經(jīng)濟(jì)效益。2、采區(qū)供電設(shè)計(jì)步驟 采區(qū)原始資料采區(qū)變電所及移動(dòng) 變電站位置的確定采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與變壓器選擇供電電纜的選擇短路電流的計(jì)算電氣設(shè)備的選擇、校驗(yàn)確定采區(qū)變電所硐室和設(shè)備布置方案進(jìn)行采區(qū)供電經(jīng)濟(jì)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)3、負(fù)荷計(jì)算與變壓器的選擇（1）負(fù)荷計(jì)算 統(tǒng)計(jì)各線路的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，用需用系數(shù)法按式(2-5)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 統(tǒng)計(jì)采區(qū)變電所的總負(fù)荷時(shí)，可按式(27)計(jì)算。即將各配出線的計(jì)算負(fù)荷相加后，乘以組問(wèn)最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)K。（2）變壓器的選擇 1)變壓器臺(tái)數(shù)的確定： 對(duì)采區(qū)變電所1臺(tái)變壓器滿(mǎn)足要求時(shí)盡量選1臺(tái)，以減少設(shè)備投資和硐室開(kāi)拓費(fèi)用。當(dāng)采區(qū)低壓負(fù)荷有一類(lèi)負(fù)荷時(shí)(例如，下山

4、采區(qū)的分區(qū)水泵)，變壓器的臺(tái)數(shù)不得少于2臺(tái)， 2)變壓器型號(hào)的確定：一般在變電硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器，選擇礦用一般型油浸變壓器；在采煤工作面順槽及掘進(jìn)巷道內(nèi)，應(yīng)選擇隔爆型干式動(dòng)力變壓器或移動(dòng)變電站。為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用低損耗變壓器。 3)變壓器容量的確定 ：根據(jù)擬定的供電系統(tǒng)和變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則，確定每臺(tái)變壓器所擔(dān)負(fù)的負(fù)荷。然后，用需用系數(shù)法計(jì)算變壓器的計(jì)算容量，4、采區(qū)保護(hù)裝置的整定（1）短路保護(hù)按防火防爆的要求，煤礦井下的保護(hù)裝置采取延遲動(dòng)作時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性是不合適的。為此要犧牲保護(hù)動(dòng)作的選擇性，采用瞬時(shí)動(dòng)作的短路保護(hù)裝置。（2）過(guò)載保護(hù) 在采區(qū)由于過(guò)負(fù)荷造成電動(dòng)機(jī)的燒損占相當(dāng)大的比例，

5、所以應(yīng)對(duì)過(guò)載保護(hù)給予足夠的重視。為了充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)和變壓器的過(guò)載能力，又不使其溫升超過(guò)允許溫升而燒壞，過(guò)載保護(hù)裝置應(yīng)能正確反映負(fù)荷電流的大小，并按被保護(hù)設(shè)備允許的過(guò)載時(shí)問(wèn)延時(shí)動(dòng)作。（3）斷相保護(hù)由于過(guò)載保護(hù)的信號(hào)電流取的是線電流，所以過(guò)載信號(hào)電流不能真實(shí)反映電動(dòng)機(jī)繞組的電流增長(zhǎng)，而起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。因此，要求保護(hù)裝置能區(qū)別過(guò)載和斷相兩種不同的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)為斷相故障時(shí)，應(yīng)加快動(dòng)作時(shí)問(wèn)。斷相屬于故障狀態(tài)，斷相后不能自行恢復(fù)，所以應(yīng)采用瞬動(dòng)的保護(hù)裝置。二、采區(qū)供電計(jì)算舉例采區(qū)供電設(shè)計(jì)采區(qū)原始資料，供采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站位置確定，供電系統(tǒng)擬定，負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)線選擇，短路電流計(jì)算，設(shè)備選擇，保護(hù)裝置

6、整定計(jì)算。1、采區(qū)原始資料（1）采區(qū)巷道布置及開(kāi)采方法（2）運(yùn)輸及通風(fēng)情況（3）電源及負(fù)荷情況2、采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站、工作面配電點(diǎn)確定：根據(jù)位置確定原則和本采區(qū)的具體情況，將采區(qū)變電所的位置設(shè)在采區(qū)上山的中部，位于軌道上山與運(yùn)輸上山之間的橫貫內(nèi)，如圖3、采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定：根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則，初步確定采區(qū)供電系統(tǒng)。采區(qū)變電所采用雙電源進(jìn)線，一回路工作，一回路備用，母線不分段。 4、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇以l#綜采工作面為例選擇變壓器。 （1）選擇向工作面供電的移動(dòng)變電站(2#移變) 變壓器的計(jì)算容量為ST= = =816.8KVA 式中 PN用電設(shè)備額定功率之和，即PN=170×

7、;2+132×2+132+110+75+12 +004=92224 kW查表511選擇KBSGZY一10006型隔爆移動(dòng)變電站1臺(tái)，其額定容量SNT=1000KVA ，額定電壓為6 kV1.2 Kv 。（2）選擇向順槽供電的移動(dòng)變電站(1#移變)查表22取Kde=0.7，C0S=07，則ST= = =230.4KVA 式中 PN=125+114×4+55×2十17+30+12+06=2304 kVA 查表511選擇KBSGZY一3156型隔爆移動(dòng)變電站一臺(tái)，其額定容量SNT=315 kVA，額定電壓為60.693 kV。 其他變壓器的選擇結(jié)果及采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表

8、112。5、供電電纜的選擇(1)確定電纜的型號(hào)和長(zhǎng)度: 根據(jù)電纜型號(hào)的確定原則，全部選擇煤礦用阻燃型電纜(2)電纜主芯線截面的選擇:高壓電纜按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇,低壓支線電纜的截面應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度和長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇,最后按電壓損失效驗(yàn)。6、短路電流計(jì)算（1）短路回路阻抗：電源： 電纜： 總阻抗： （2）計(jì)算短路電流：最小兩相短路電流： 7、氣設(shè)備的選擇 按使用環(huán)境選擇電器設(shè)備的類(lèi)型按正常工作參數(shù)選擇電氣設(shè)備：額定電壓的選擇、額定電流的選擇按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備：開(kāi)關(guān)電氣斷流能力的校驗(yàn)、電氣設(shè)備的短路穩(wěn)定性校驗(yàn)8、保護(hù)裝置的整定（1）啟動(dòng)器的整定：過(guò)載保護(hù)的整定值應(yīng)按電氣設(shè)備的額定電流整定， ；短路保

9、護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流， ；靈敏度效驗(yàn)， 。 （2）配電箱的整定：過(guò)載保護(hù)的整定值應(yīng)按電氣設(shè)備的額定電流整定， ；短路保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)其它額定工作電流， ；靈敏度效驗(yàn)， 。9、防暴原理防爆原理:(1) 隔爆外殼(耐爆性隔爆性)、(2) 本質(zhì)安全型電路（本質(zhì)安全型電路; 引爆瓦斯最小能量：0.28mJ; 火花能量：0.02mJ; 限制火花能量的主要方法： 應(yīng)用：礦井通訊、信號(hào)、測(cè)量、控制 特點(diǎn)：體積小、重量輕、安全可靠）、(3) 應(yīng)用：礦燈、屏蔽電纜、放炮器; 配合檢漏繼電器和礦用屏蔽電纜; 引燃時(shí)間5ms，斷電時(shí)間：2.53ms。小 結(jié)采區(qū)原始資料 采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)及移動(dòng)變電站位置的確定 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與變壓器選擇 供電電纜的選擇：型號(hào)、長(zhǎng)度和芯線截面的選擇 短路電流