煤矿采区供电课程设计.doc

1、目录毕业设计任务书2前言3设计条件4第一章 供电系统5第一节 设备位置5第二节 采区供电系统图5第二章 负荷统计与变压器选择7第一节 负荷统计7第二节 变压器的选择7第三章 低压电缆的选择9第一节 支线电缆9第二节 干线电缆的选择10第三节 电缆的起动效验15第四节 电缆的整定18第四章 短路电流计算19第一节 短路电流19第二节 短路计算19第五章 开关的选择21第一节 高压配电箱21第二节 馈电开关选择22第三节 磁力启动器23第六章 保护装置整定25第一节 高压配电箱整定25第二节 馈电开关整定26第三节 磁力启动器27第七章 采区变电所的硐室设计29设计总结30前言电力是现代化矿山企业

2、生产的主要动力来源，煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动化创造了有利条件，不断地改善矿工的劳动条件。现代的煤矿生产机械无不以电能作为直接（用电动机拖动）或间接（用气压驱动）的动力，矿山的照明、通讯和信号也都使用电能。对矿山企业进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高经济效益及保证安全生产方面都十分重要。本次设计的内容是采取供电。采区是井下动力负荷集中的地方，采区供电是否安全、可靠、经济、合理将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常进行。由于井下工作环境十分恶劣，因此，此次设计在供电上即采用可靠的防止人身触电危险外，还正确选择了电气设备的类型及参数，并采用了合理的供电、控制和保护系统

3、，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。此次设计在原艳红老师的谆谆指导下顺利完成，在此，感谢老师表示衷心的感谢!限于设计者的水平，设计中不周全的地方，望老师在批阅中指出和更正。 设计条件一、供电方式图二、符合统计表第一章 供电系统第一节 设备位置根据位置的确定原则和本采区的具体情况，将采区变电所的位置设在采区上山的中部，位于轨道上山与运输上山之间的槽贯内，如图1所示。向机采或综采工作面供电的移动变电站设在距工作面150m处的运输顺槽的入口处，距上山巷道20m处的地方。掘进配电点，设在距掘进头90m处，移动变电站设在掘进巷道入口处。第二节 采区供电系统图拟定采区供电系统图：当采区变电

4、所、工作面配电点、移动变电站的位置确定后，即可拟定供电系统图。对采区供电系统图的拟定应满足供电安全、可靠、经济、系统简单、操作方便等煤矿对供电的要求。1、采区变电所双回路供电时，应分别设置电源进线开关。两回路供电时，当采用一回路供电，另一回路备用时，母线可不分段；当两回路同时供电时，母线应分断并设联络开关，确保正常分列运行；2、采区变电所的高压馈出线应设专用开关控制；3、在保证煤矿企业对供电要求的前提下，力求所用设备最少；4、一台启动器控制一台设备；5、当采区变电所变压器台数在两台及以上时，应合理分配负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电负荷；6、变压器尽量不并列运行；7、从变压器向各配电

5、点或自配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及下顺槽输送机宜采用干线式供电；8、配电点启动器在三台以下时，一般不设配电点进线自动馈电开关；9、工作面配电点最大容量电动机用的磁力启动器应靠近配电点进线；10、供电系统应尽量避免回头供电；11、低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路或与工作面分开供电；12、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）瓦斯（二氧化碳）突出的矿井中，掘进工作面的局部通风机都应实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电。经矿总工程师批准，也可采用装有选择性保护装置的供电线路供电，但每天有专人查一次，确保局部通风机可靠运转；13、局部通风机和

6、掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦电闭锁）设施。由以上原则，可得开关布置图：图中，1#、2#、3#、4#为高压配电箱，共4台； 5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#、18#为馈电开关（低压），共14台； 19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#、26#、27#、28#、29#、30#、31#、32#、33#、34#、35#、36#、37#为磁力启动器，共19台。供电系统图应单线图画出，图中应标出开关、启动器、变压器和动力设

7、备的型号、容量或电流等，图中的电缆应标出型号、截面、芯数和长度。相关数据由后面相应章节得出。第二章 负荷统计与变压器选择第一节 负荷统计一、变压器T1的负荷统计：PN。T1=P2N+P6N+2P7N+P8N=25+14+225+1.2=70.2KW式中：P2N、P6N、P7N、P8N为设备的额定功率，由负荷统计表查出。二、变压器T2的负荷统计：PN。T2=8P1N+2P2N+P3N+2P4N +P5N =840+14+225+15+240+17=482KW式中： P1N、P2N、P3N、P4N、P5N为设备的额定功率，由负荷统计表查出。第二节 变压器的选择一、变压器型号的确定考虑到变压器的电压

8、等级、巷道断面、运输条件、使用场所、配件来源等因数。该采区变电所内的电力变压器选用KS7系列低损耗矿用变压器。二、变压器容量确定1、计算容量式中：PN变压器所带负荷额定功率之和PN1=70.2 KW, PN2=482 KW,由负荷统计表查出。 变压器所带负荷需用系数 变压器平均功率因数 （由附表十查到） 变压器一次侧额定电压，6 KV2、额定容量的确定由于变压器是用于采区变电所，考虑留有15%-25%的余量作为发展的余地，故：查附表四（KS7系列低损耗矿用变压器技术数据）取标准容量，T1为KS7-100/6型；T2为KS7-630/6型。3、所选变压器的技术参数如下：注：由于1#、2#高压配电

9、箱灵敏度效验不合格，故加大T1的容量至200KVA以提高S21点的短路电流，从而使灵敏度达到要求。第三章 低压电缆的选择电缆的选择是供电设计的重要内容之一，为保证供电的安全可靠、经济合理和供电质量的要求，必须合理的选择电缆的型号和截面积。电缆编号如图所示。第一节 支线电缆一、选择原则1、 按机械强度选择，查表十一2、按长时允许电流选择。，查附表十二。式中：长时工作电流，取电动机的额定电流； 电缆的长时工作电流； 不同温度的修正系数（本次设计取1）3、 取两者中最大者为该电缆的确定型号及截面；注：控制负荷相同的支线电缆可放在一起选择。二、选择注：1、电缆的型号确定，除煤电钻需采用专用的Uz系列电

10、缆外，其 余的支线采用U系列橡套电缆； 2、电缆电压等级的确定，除煤电钻（额定电压127V）使用500V外，其余电缆工作电压660V应采用1000V等级； 3、整定值：是电缆选择结束时，为考虑购买方便、经济、可靠，故将截面小的电缆加大处理。在计算过程中还是按开始选定的截面进行选择。第二节 干线电缆的选择一、干线式供电干线电缆的选择由供电系统图可知6#、7#、9#、11#馈电开关控制的回路为干线式供电。1、选择原则（截面积）按允许电流选，查附表十三a.对两台工作机械的电动机：b.对三台及三台以上的工作机械：式中： 需用系数 加权平均功率因数 干线所带负荷额定功率之和，KW 干线电缆平均电压，66

11、0V按正常工作允许电压损失效验截面对380V系统，允许电压损失=39V；对660V系统，允许电压损失=66V；对1140V系统，允许电压损失=117V；允许电压损失；式中：变压器二次侧额定电压，693V2、按原则进行选择6#开关控制回路所包含的干线有L6、L7、L8干线L6： A 查附表十三取16mm2 ，因干线电缆大于支线，所以取25mm2干线L7： 查附表十三，取25mm2干线L8： 查附表十三，取35mm27#开关控制回路所包含的干线有L14、L15干线L14： A 查附表十三取16mm2 ，因干线电缆大于支线，所以取25mm2干线L15： 查附表十三，取25mm29#开关控制回路所包含

12、的干线有L19、L20干线L19： A 查附表十三取6mm2 干线L20： 查附表十三，取10mm211#开关控制回路所包含的干线有L28、L32干线L28： 查附表十三，取6mm2，因干线电缆大于支线，所以取25mm2干线L32： 查附表十三，取4mm2，因干线电缆大于支线，所以取25mm23、按原则进行效验：a、变压器的内部损失式中：ST变压器容量。ST1=50.14KVA,ST2=482KVA； SNT变压器额定容量。SNT1=100KVA,SNT2=630KVA； U2N.T变压器容量。U2N.T1=693V,U2N.T2=693V； 变压器短路损耗。 变压器平均功率因数 其因数角正弦

13、值； 变压器阻抗电压百分分数。b、供电回路中最大支线电压损失6#回路:取支线L5、L12的电压损失。 7#回路:取支线L13、L18的电压损失。 9#回路:取支线L23的电压损失。 11#回路:取支线L33的电压损失。 式中：最大支线所带负荷功率，KW； 支线电缆平均电压，660V； 支线电缆截面，mm2 ； 支线电缆电导率，42.5,由附表十四查出。C、供电线路中干线电压损失及效验6#回路:干线L6、L7、L8的电压损失。效验截面积：（不合适）采用同一截面，加大至95mm2，此时（合适）效验合格。根据电缆型号和芯线数确定的原则，确定选用ZQ20-1000-395型铜芯铠装电缆。7#回路:干线L14、L15的电压损失。效验截面积：（不合适）采用同一截面，加大至50mm2，此时（合适）效验合格。根据电缆