煤礦礦山機(jī)電畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告采區(qū)供電設(shè)計(jì)

PAGE18/NUMPAGES18采區(qū)供電設(shè)計(jì)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(diǎn)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(diǎn)….…..4第二節(jié)采區(qū)供電計(jì)算………………….…4采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動(dòng)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(ài)護(hù)裝置的整定計(jì)算……………..….10第五節(jié)對(duì)采區(qū)高壓配電裝置的愛(ài)護(hù)整定………………..…12總結(jié)………….….14采區(qū)供電設(shè)計(jì)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(jì)算.其要緊內(nèi)容包括:負(fù)荷計(jì)算、選擇動(dòng)力變壓器或移動(dòng)式變電站的容量、型號(hào)并確定臺(tái)數(shù)、供電系統(tǒng)的擬定、電纜線路的計(jì)算、開關(guān)設(shè)備的選擇,以及整定愛(ài)護(hù)的計(jì)算。關(guān)于上述涉及的計(jì)算內(nèi)容必須滿足以下兩個(gè)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(duì)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(qiáng)電器設(shè)備的維護(hù)和檢修，最后收集各開關(guān)，各移動(dòng)變電站的資料和變電所內(nèi)的布局對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步的了解，對(duì)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(jí)，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(shí)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(yùn)輸設(shè)備方便；3、盡量位于負(fù)荷中心；4、最好用一個(gè)變電所向采區(qū)供電；二、工作面配電點(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(tái)。7、XPB250/100型噴霧站容量為150KW，2臺(tái)。8、KSGZY-（10）型礦用移動(dòng)變電站，共4臺(tái)，設(shè)在下順槽，每臺(tái)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(hào)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(dòng)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(dòng)力變壓器（移動(dòng)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(jiǎn)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(tái)起動(dòng)器只操縱一臺(tái)設(shè)備。關(guān)于從變電所向各配電點(diǎn)式供電時(shí)，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(diǎn)：1、現(xiàn)在所設(shè)計(jì)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(diǎn)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(yùn)輸機(jī)、工作面液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式運(yùn)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(dòng)機(jī)最低機(jī)動(dòng)電壓（電動(dòng)機(jī)的單機(jī)容量為1020KW，共有前后兩臺(tái)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(dòng)變電站把電器設(shè)備組裝在平車內(nèi)，便于移動(dòng)，以適應(yīng)綜采快速推進(jìn)的需要，同時(shí)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(ài)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(ài)護(hù)裝置和指示裝置，臺(tái)短路、過(guò)負(fù)荷、斷相、欠壓、漏電閉鎖和漏電愛(ài)護(hù)等，同時(shí)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(hào)通迅系統(tǒng)。為保證工作人員的人身安全，設(shè)置了起動(dòng)預(yù)報(bào)信號(hào)，事故報(bào)警信號(hào)，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(duì)講機(jī)）。第二節(jié)采區(qū)供電計(jì)算采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及移動(dòng)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(yùn)、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(dòng)生產(chǎn)效率。依照主采區(qū)開拓，開采方法，系統(tǒng)的運(yùn)行方式，負(fù)荷分配原則等，首先確定每臺(tái)移變所擔(dān)負(fù)的負(fù)荷。每臺(tái)移變的負(fù)荷計(jì)算方法，要緊計(jì)算的是移變的變壓器選擇，因?yàn)楣╇姺植挥筛弑蛉_(tái)移變供電因此要計(jì)算變壓器的選擇，如公式：S=第一臺(tái)移動(dòng)變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。取Kx=0.7cos=0.65依照公式:Sbf===1098.46因?yàn)橹灰慌_(tái)帶動(dòng)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(tái)移動(dòng)變電站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為:取取Kx=0.7cos=0.65Sbf===1130.8因?yàn)橹粠?dòng)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(tái)移變站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為：設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)電動(dòng)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(jì)：Kx=0.7cos=0.65Sbf===1227.7KVA故先一臺(tái)容量為1600KVA的移變型號(hào)為KBSGZY-1600/10/1140負(fù)荷電纜的選擇：確定電纜的型號(hào)，因?yàn)椴蓞^(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(zhǎng)度的確定。因?yàn)槭褂昧讼鹉z電纜因此按公式確定長(zhǎng)度L=1.1依照采煤機(jī)為另一配電點(diǎn)依照公式:Lg1=(200+200+160+2181-119)*1.1=2300mm配電點(diǎn)至采煤機(jī)組的支線長(zhǎng)度Lz11=(160+199)*1.1=350mm(2)第二配電點(diǎn)膠帶輸送機(jī)支線長(zhǎng)度Lg2=(50+50+50+240-50)*1.1=429mmLz22=50*1.1=55m,實(shí)際50m(3)第三配電點(diǎn),三機(jī)使用移變支線長(zhǎng)度Lg3=(200+200+180+2181-110)*1.1=2300m配電點(diǎn)至三機(jī)的支線長(zhǎng)度:Lz33=100*1.1=110m電纜芯線數(shù)目確定：因?yàn)樯a(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)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(shí)的實(shí)際溫升不應(yīng)超過(guò)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(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的端電壓不得低于其額定電壓的95%，因此正常運(yùn)行時(shí)的電纜線路的實(shí)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(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須保證電動(dòng)機(jī)的最低起動(dòng)電壓和起動(dòng)器，最小吸合電壓要求（4）關(guān)于電動(dòng)機(jī)供電的支線橡膠電纜應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度要求最小截面。（5）關(guān)于采區(qū)電纜短路時(shí)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(guò)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(shí)同意電壓損失確定電纜截面,按長(zhǎng)時(shí)刻同意負(fù)荷電流進(jìn)行計(jì)算檢驗(yàn)。5．1．2計(jì)算移動(dòng)變電站的電壓損失因?yàn)橐谱冋镜男吞?hào)為L(zhǎng)BSGZY/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(jì)算支線電費(fèi)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(jì)算干線線電壓損失:U8=Uy-Ub-Uz=60-75-23.7-11.7=39.6v5．1．5計(jì)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(jì)算截面為63.5mm2因此選擇標(biāo)準(zhǔn)截面為70mm2橡套電纜型號(hào)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(shí)同意電壓損失,確定電纜截面,按長(zhǎng)時(shí)刻同意負(fù)荷電流進(jìn)行計(jì)算。5．2．2計(jì)算移動(dòng)變電站的電壓損失因?yàn)橐谱兊男吞?hào)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(jì)算支線電纜截面因?yàn)樵摳删€路輸出實(shí)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(jì)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(hào)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(guò)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(duì)操縱的要求。40KW及以上，起動(dòng)頻繁的操縱電氣設(shè)備，應(yīng)使用真空接觸器。第四節(jié)愛(ài)護(hù)裝置的整定計(jì)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(diǎn),必須迅速的切除故障點(diǎn)的電源，井下各段愛(ài)護(hù)裝置差不多上瞬時(shí)動(dòng)作的。采區(qū)生產(chǎn)機(jī)械發(fā)生過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象是常見(jiàn)的，應(yīng)設(shè)過(guò)負(fù)荷愛(ài)護(hù)。為了充分利用電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力和躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)刻同意過(guò)負(fù)荷帶有一小段延時(shí)，動(dòng)作于跳閘。當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行時(shí)，斷線的一相電流為零，其它兩相電流增大，引起電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高，可能導(dǎo)致絕橡損壞或中間短路。為此，對(duì)斷相應(yīng)設(shè)相應(yīng)的愛(ài)護(hù)，以保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)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(jì)算過(guò)載愛(ài)護(hù)，該開關(guān)用JRO60-3型熱過(guò)電器愛(ài)護(hù)，采納7號(hào)熱元件，其動(dòng)作電流整定14-18-22額定電流為22依照電動(dòng)機(jī)的額定電流和600/5的變化，因此其動(dòng)作電流整定值為Idz==17短路愛(ài)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(jì)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(jì)算過(guò)載愛(ài)護(hù),該開關(guān)用JR-00型熱電器愛(ài)護(hù),采納7號(hào)熱元件,其動(dòng)作電流整定范圍JRO-20/30動(dòng)作電流為30A,依照電動(dòng)機(jī)的整定電流和200/5的變化,因此其動(dòng)作電流整定值為;Idz=短路愛(ài)護(hù):Ire==156A3、各開關(guān)的整定計(jì)算3．1開關(guān)的整定計(jì)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(guò)載愛(ài)護(hù)選用CGP-6型綜合愛(ài)護(hù)進(jìn)行愛(ài)護(hù),其過(guò)載愛(ài)護(hù)為中間繼電器愛(ài)護(hù),其動(dòng)作值為1.0-3.0依照電動(dòng)機(jī)的額定電流和160/5的變化,其動(dòng)作值整定為Idz==8.75短路愛(ài)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?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電流為400A，因此依照電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)最大電流，取值為額定電流的4-7倍，因此起動(dòng)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?yàn)檗D(zhuǎn)載機(jī)的額定功率為250KW因此依照電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)最大電流取值為額定電流的4-7倍，因此起動(dòng)電流為3500A因此整定3600A第五節(jié)對(duì)采區(qū)高壓配電裝置的愛(ài)護(hù)整定并于進(jìn)線柜的愛(ài)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(guò)流整定及延時(shí)整定：按采煤機(jī)組：1020KV起動(dòng)進(jìn)行整定計(jì)算：Iq1=