Y120206工作面供电设计毕业论文.doc
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1、Y120206工作面供电设计毕业论文目 录1 综采工作面供电设计要求11.1 设计要求11.2 Y120206工作面安装设备及配套件明细表22 采区、工作面概况63 选择变压器73.1 确定工作面变压器容量、台数74 选择高压配电装置114.1 按电气参数选择114.2 校验断流容量114.3 KBSGZY系列矿用隔爆型移动变电站。115 选择高压电缆125.1 矿用电缆125.2 电缆计算146 选择低压开关、启动器196.1隔爆型磁力起动器196.2 KJZ3型矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关197 选择低压电缆217.1 确定电缆型号、芯线根数217.2 确定电缆长度217.3 依据通过
2、电缆的工作电流初选217.4 正常运行时回路电压损失校验257.5 电机起动时端电压校验298 短路电流计算368.1 变压器(1#)各点短路电流计算:368.2 变压器(2#)各点短路电流计算:378.3 变压器(3#)各点短路电流计算:388.4 变压器(4#)各点短路电流计算:398.5 变压器(5#)各点短路电流计算:408.6 变压器(6#)各点短路电流计算:428.7 变压器(7#)各点短路电流计算:438.8 变压器(8#)各点短路电流计算:449 绘制供电系统图46结论47致谢48参考文献49Y120206工作面供电设计1 综采工作面供电设计要求1.1 设计要求1综采工作面对供
3、电系统的要求综采工作面设备多,用电容量大,采区围广,回采速度快。为此,普遍采用移动变电站的供电方式,使高压深入负荷电芯,减少低压供电电缆长度,提高供电质量电气设备应有良好的保护装置与指示装置,一旦发生电气事故,能立即切断电源。采用安全性较高的煤矿用阻燃屏蔽电缆和双屏蔽电缆。配电点应设有一定数量的备用启动器与开关。真空磁力启动器的控制回路应采用安全火花电路。电气设备的安装、移动和拆卸应方便。2综采工作面供电系统的组成高压6(10)KV系统由高压隔爆配电箱、高压双屏蔽监视型橡套电缆、高压电缆连接器和移动变电站组成。低压114V系统引自移动变电站二次侧,由低压馈电开关经由屏蔽电缆接至真空磁力启动器,
4、通过屏蔽电缆馈电给各用电设备。根据煤矿安全规程规定,矿井必须备有井上、井下供电系统图,图中一般应注明变压器、配电设备、信号装置型号,标明电缆线路的型号、电压、主芯线截面积和长度等。3新型供配电系统及设备的特点随着“一井一面”大型现代化矿井投入生产,综采工作面设备向重型、大功率的方向发展,设备的撞击容量不断增加。与此相适应的移动变电站和开关装置也继续向大容量、高电压、组合化方向发展。新型供配电系统及设备的特点如下: 入井电压等级不断提高,国不少矿井采用10KV电压入井并直接进入顺槽,工作面供电设备电压为3.3KV。 安变压器容量不断增大,国矿用隔爆型移动变电站容量达3150KW,二次电压3.4K
5、V。且中性点采用电抗器或经高电阻接地方式,并与饱和装置配合,单项接地时的故障电流也不大。 变压器一次侧和二次侧均采用六氟化硫或真空断路器,并带有可靠、灵敏的保护,如反时限过流、短路、断相、欠压、浪涌、漏气保护、漏电宝盒及漏电闭锁等功能。并且可以指示和观察断路器的工作状态及饱和的动作情况。 控制开关向组合化、小型化方向发展。具有多回路,可同时控制多台电动机,矿井中已使用的控制开关最多可配有10个出线单元,每个配出线均设有控制真空接触器、保护装置等。 控制、把偶、通讯等各部件广泛采用计算机、PLC等可编程系统,取代了常规的以继电器或半导体单元为控制器件的系统。不仅使结构简单、便于控制方案多样化、程
6、序化,而且增强了相互间的通讯功能,便于组成信息网。 控制系统抗干扰能力强,环境适应性好。同时系统多样化、相互兼容,应急能力强。1.2 Y120206工作面安装设备及配套件明细表表格 11大型设备设备名称型号单位数量生产厂商备注采煤机7LS7台1美国久益液压支架ZY10000/28/62D台145北煤机4台过渡支架、2台加长过渡、2台端头支架、7台排头支架,130台中间架、天玛电液控制1套、数据上传1套刮板输送机AFC3*855部1美国久益中间槽130节、机头机尾架各1节(包括推移板3块)、变线槽机头机尾各3节、过渡槽1节、38*152链环1000米、刮板550块、快速接头20个、哑铃销272件
7、、电缆槽136节、驱动3套机部1美国久益38*126链环130米、刮板65块、哑铃销10件、连接环6个、驱动1套、溜槽14节(包括落地槽、悬空槽、桥升段、破碎机进出料口、机尾架、0.5米连接槽、过渡槽)、驱动部1套(紧装置1套)破碎机部1美国久益槽子1节、驱动部1台马蒂尔自移机尾DY1400台1天地奔牛乳化液泵站BRW400/37*4A台4威顺配套液管1套、负荷电缆、电液控制站2台、PC21控制系统1套(控制电缆1套喷雾泵站BPW500/16台3威顺乳化液箱台2威顺喷雾泵箱台2威顺胶带输送机DSJ140/330/6*630G部1西北煤机二厂包括中驱、55卷皮带、钉扣机1套、5200个E型卡子、
8、1734个上托辊架、846个H架、调高过渡架2套(各20节)、机头大架1套(包括卷带、储带仓、驱动架、卸载架、及特殊纵梁)、上托辊5200个、底托辊866个、纵梁1734根、中部缓冲床1台、驱动部6套高压反冲洗过滤站2000L台1北京天玛绞车JDHB30台3拉移设备列车2台、安装使用1台(40交互捻钢丝绳1200米)单吊轨套1平板车辆26表格 12电气设备设备名称型号单位数量生产厂商备注移动变电站KBSGZY3150/10/3.3台1众诚刮板运输机使用KBSGZY-2500/10/3.3台1众诚采煤机使用KBSGZY-2000/10/3.3台3众诚机、破碎机、皮带使用KBSGZY-1600/1
9、0/1.14台1众诚泵站使用KBSGZY-500/10/1.14台2众诚皮带机使用KBSGZY-500/10/0.69台1众诚机巷辅助供电组合开关KJZ3-1500/3300/9台2联力采煤机、三机使用KJZ-1500/1140/9台1联力泵站使用KJZ3-500/3300/4台2联力皮带机使用KJZ2-1500/1140/9台2联力皮带机使用通讯控制系统TKC101套2天津华宁工作面和皮带机使用。包括:通讯控制28台、30米拉力线25根、远端启停2台、拉力闭锁52台、50米拉力线52根、主控2套9包括中部附件)、皮带保护1套、终端2个。2 采区、工作面概况120206工作面位于羊场湾井田(一
10、号井)中部,工作面切眼上口距离20勘探线以南398.0m,下口距离20勘探线以南630.0m。工作面停采线位置:风巷停采线位置位于19勘探线北214.0 m处,机巷停采线位置距离19勘探线北27.0m处。工作面距地表垂深443.6m540.2m之间,平均垂深491.9m。120206工作面南以120206切眼为界,北以12采区边界辅运巷保安煤柱线为界。风巷开口位置位于12采区边界辅运巷GN0点(标高:940.68m),机巷开口位置位于12采区边界辅运巷MT27点(标高:951.236m)以东60m;工作面上临120205工作面(120205工作面截止3月20日已沿走向回采1133.0m,工作面
11、风巷与120205工作面机巷留设35m保安煤柱);工作面下临120207工作面风巷(120205探巷延伸以北为120207、08风巷),工作面机巷与120207工作面风巷留设31m保安煤柱(120205探巷延伸以北与120207、08风巷为80m保安煤柱)。四邻无采掘活动影响工作面开采。120206综采工作面10KV等级电源引自+1020m变电所,(采煤机、刮板机电缆引自+1020变电所5406高爆开关;、破碎机及泵站电缆引自+1020变电所5407高爆开关;皮带机电缆引自+1020变电所5404高爆开关)电气列车放置到120206机巷,引至综采工作面的电缆单根长度5000m ,引至皮带机头电
12、缆单根长度为2400米,从皮带机头至中驱电站电缆单根长度为1500米。3 选择变压器3.1 确定工作面变压器容量、台数计算公式及参数:视在功率计算公式:;1根据机械化工作面设置需用系数:;:需用系数;根据综采工作面设置需用系数:;:功率因数;:最大或同时起动电机功率(KW);:参加计算的用电设备额定功率之和(KW);:同时系数4。 表格 31 变压器负荷参数表编号型号视在功率备注1#采煤机KBSGZY-2500/10/3.45 20459001597.51合格2#刮板机KBSGZY-3150/10/3.3 25658551810.59合格3#运输机KBSGZY-2000/10/3.45 104
13、4522859.76合格4#泵站KBSGZY-1600/10/1.2 1600280950.59合格5#破碎机KBSGZY-2000/10/3.45 18906301334.12合格6#卷带装置KBSGZY-500/10/1.2 142.53088.18合格7#皮带机KBSGZY-2000/10/3.45 18906301334.12合格8#皮带机KBSGZY-500/10/1.2 82.53059.98合格9#皮带机KBSGZY-500/10/0.693 20045125.88合格10#机巷辅助供电KBSGZY-500/10/0.693 20045125.88合格3.1.1 变压器1#视在功
14、率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.6642视在功率计算:=1597.512500 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-2500/10/3.45 。校验结果:合格。3.1.2 变压器2#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.62视在功率计算:=1810.593150 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-3150/10/3.3 。校验结果:合格。3.1.3 变压器3#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.72视在功率计算:=859.762000 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-2000/10/3.45 。校验结果:合格。3.1.4 变压器4#视在功
15、率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.505视在功率计算:=950.591600 (KVA);3按计算选变压器为KBSGZY-1600/10/1.2 。校验结果:合格。3.1.5 变压器5#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.6视在功率计算:=1334.122000 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-2000/10/3.45 。校验结果:合格。3.1.6 变压器6#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.5263视在功率计算:=88.18500 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-500/10/1.2 。校验结果:合格。3.1.7 变压器7#视在功率计算与
16、校验按综采工作面设置需用系数:0.6视在功率计算:=1334.122000 (KVA);3按计算选变压器为KBSGZY-2000/10/3.45 。校验结果:合格。3.1.8 变压器8#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.6183视在功率计算:=59.98500 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-500/10/1.2 。校验结果:合格。3.1.9 变压器9#视在功率计算与校验按综采工作面设置需用系数:0.5353视在功率计算:=125.88500 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-500/10/0.693 。校验结果:合格。3.1.10 变压器10#视在功率计算与校
17、验按综采工作面设置需用系数:0.5353视在功率计算:=125.88500 (KVA);按计算选变压器为KBSGZY-500/10/0.693 。校验结果:合格。4 选择高压配电装置4.1 按电气参数选择原则:(1)高压配电装置的型式应符合煤矿安全规程中规定的设备选用的有关要求,以及在国标矿山电力装置设计规中的有关规定。(2)井下高压配电装置的额定电压应与井下高压网络的额定电压等级相符,即设备的额定电压不应小于其装设处的额定电压。4.2 校验断流容量原则:(1)由高开保护的最大三相短路电流计算的短路容量应小于矿用高开断流容量。(2)当井下采用非矿用断路器时,其额定开断容量折半使用。4.3 KB
18、SGZY系列矿用隔爆型移动变电站。其容量为100、200、315、500、630、800、1000、1250 KVA,电压级为6(10)KV,平率为50Hz,专供矿井电力输送及作综合机械化采煤电源之用。使用条件:海拔高度不超过1000m;周围温度环境不高于35;周围空气相对湿度不大于95(+25时);在又甲烷混合气体或煤尘爆炸危险的矿井中;在五强烈颠簸振动及与垂直面的倾斜度不超过15的环境中;在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽环境中;无滴水地方。5 选择高压电缆5.1 矿用电缆矿用电缆按结构可分为橡套电缆、铠装电缆和塑料电缆三种,按电压等级可分为抵押电缆、高压电缆和千伏级电缆,按芯线材料可
19、分为铜芯电缆和铝芯电缆等。井下应选用MT8181999规定的煤矿用阻燃电缆,电缆阻燃性能负荷煤炭行业标准MT3861995煤矿用阻燃电缆阻燃性的试验方法和判定规则。对于向综掘工作面设备供电选煤矿用移动类阻燃型铜芯橡套电缆;矿井巷道固定式敷设选用额定电压6(10)KV聚氯乙烯或交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套阻燃型电力电缆;井下通讯、照明和控制选用铠装或非铠装通讯电缆、橡套电缆或塑力电缆。5.1.1 矿用6(10)KV监视屏蔽橡套电缆矿用6(10)KV监视屏蔽橡套电缆用于综采工作面和综掘工作面移动变电站供电,常用型号MYPTJ-3.6/6或(6/10)。型号含义:M代表煤矿用阻燃;Y代表移动;P代表
20、屏蔽;T代表金属;J代表监视;字母后数字为额定电压,分子为主线芯导体和金属屏蔽层之间的电压有效值,坟墓为主线芯导体之间的电压有效值。电缆结构的主绝缘采用乙丙橡胶为基料的绝缘胶料,导体屏蔽采用半导电挤包层加半导电带包层组合,绝缘屏蔽采用半导电带包层加金属纤维编织层,外护套采用氯丁橡胶或氯硫化聚乙烯为基料的护套胶料。使用是三相经书编制屏蔽层连接在一起与监视线之间构成监视保护层,并与高压漏电保护装置相连,当电缆收到砸、压损坏绝缘或发生短线故障时,引起监视线与地线短路或断路,均可使前方高压配电箱跳闸或节点监视保护装置动作,起到绝缘监视闭锁或故障时超前切断故障电源的保护作用,保证供电安全。5.1.2 矿
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