XX煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)說(shuō)明書
XX煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)說(shuō)明書
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
一、 工作面配電點(diǎn)的位置及設(shè)備布置及系統(tǒng)圖……….…..2
二、 采區(qū)變電所硐室的設(shè)備布置……………………….......3
三、 采區(qū)供電系統(tǒng)擬定的原則………………………….......3
四、 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
一、 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)低壓控制電器的選擇……………………………...….9
第四節(jié)保護(hù)裝置的整定計(jì)算……………………………..….10
第五節(jié)對(duì)采區(qū)高壓配電裝置的保護(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.其主要內(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,以及整定保護(hù)的計(jì)算。對(duì)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。
對(duì)于采區(qū)供電，由于煤礦供電的特殊性和井下電氣設(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，提出很高的要求，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
對(duì)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，所以選擇變電所位置時(shí)應(yīng)滿足以下條件選擇：
1、通風(fēng)良好，頂板，底板穩(wěn)定，并避免淋水;
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
主要設(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1050KW
3、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630KW
5、2PS1000型破碎機(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)的主要設(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)變電所的主要設(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(主要以高壓爆炸開關(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：
1、 在保證供電可靠前提下，力求所用的設(shè)備最省。
2、 原則上一臺(tái)起動(dòng)器只控制一臺(tái)設(shè)備。
3、 對(duì)于從變電所向各配電點(diǎn)式供電時(shí)，可采用輻射式供電式。
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)變電所以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，主要采用的是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。綜采工作面主要生產(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。
(2) 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)。
(3) 采用移動(dòng)變電站
把電器設(shè)備組裝在平車上，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。
(4) 保護(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)置比較完善的保護(hù)裝置和指示裝置，臺(tái)短路、過(guò)負(fù)荷、斷相、欠壓、漏電閉鎖和漏電保護(hù)等，并且有電壓，電流故障指示等裝置。
(5) 采用屏蔽電纜。主要是提高供電的安全性。
(6) 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(主要是井下用對(duì)講機(jī))。
第二節(jié) 采區(qū)供電計(jì)算
一、 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)和控制全部機(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。根據(jù)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，主要計(jì)算的是移變的變壓器選擇，因?yàn)楣╇姺謩e由高爆向三臺(tái)移變供電所以要計(jì)算變壓器的選擇，如公式：
故先一臺(tái)容量為1600KVA的移變型號(hào)為KBSGZY-1600/10/1140
二、 負(fù)荷電纜的選擇：
1、 確定電纜的型號(hào)，因?yàn)椴蓞^(qū)供電為3300V和1140V，所以設(shè)備使用的電纜必須帶有分相屏蔽的橡膠絕緣屏蔽電纜。
2、 電纜長(zhǎng)度的確定。
因?yàn)槭褂昧讼鹉z電纜所以按公式確定長(zhǎng)度L=1.1
根據(jù)采煤機(jī)為另一配電點(diǎn)根據(jù)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=429mm
Lz22=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
3、 電纜芯線數(shù)目確定：因?yàn)樯a(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)采用遠(yuǎn)方控制，所以選用6芯電纜。
4、 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)等于或小于電纜允許的持續(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%，所以正常運(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)所允許的電壓損失
(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)對(duì)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)對(duì)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，如果配合不好，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)用的主要橡膠電纜(含屏蔽層)按正常工作時(shí)允許電壓損失確定電纜截面,按長(zhǎng)時(shí)間允許負(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
第三節(jié)低壓控制電器的選擇
1. 根據(jù)采區(qū)工作環(huán)境，高、低壓控制開關(guān)一律用礦用防爆型。
2. 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。
3. 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。
4. 開關(guān)的構(gòu)造應(yīng)滿足工作機(jī)械對(duì)控制的要求。
5. 40KW及以上，起動(dòng)頻繁的控制電氣設(shè)備，應(yīng)使用真空接觸器。
第四節(jié)保護(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，如果有短路故障點(diǎn),必須迅速的切除故障點(diǎn)的電源，井下各段保護(hù)裝置都是瞬時(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)荷保護(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)間允許過(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)的保護(hù)，以保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
一、 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
經(jīng)過(guò)以上整定它的連斷,過(guò)流A延時(shí)經(jīng)過(guò)測(cè)定完全可以延用三機(jī)所有設(shè)備的安全運(yùn)行。
對(duì)于采區(qū)供電，由于煤礦供電的特殊性和井下電氣設(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，提出很高的要求，以便加強(qiáng)電器設(shè)備的維護(hù)和檢修，滿足礦井生產(chǎn)的需要。經(jīng)過(guò)對(duì)采區(qū)變電供電的擬定,了解了供電要以保護(hù)人身的的安全和供電的要求,進(jìn)行了采區(qū)高壓低、壓電纜選用和高、低壓的整定計(jì)算,本設(shè)計(jì)只是有選擇性的計(jì)算了一部分,通過(guò)計(jì)算，加深了對(duì)各開關(guān)，移動(dòng)變電站的了解，采區(qū)供電是一項(xiàng)復(fù)雜的供電系統(tǒng)，要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選擇和供電的布局，才能最終形成一個(gè)完整的采區(qū)供電。
