XX煤礦采區(qū)供電設計說明書
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、 工作面配電點的位置及設備布置及系統(tǒng)圖……….…..2
二、 采區(qū)變電所硐室的設備布置……………………….......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………………….…..4
第二節(jié)采區(qū)供電計算………………………………….…....4
一、 采區(qū)負荷統(tǒng)計及移動變電站的選擇…………………...5
二、負荷電纜的選擇…………………………………………....6
第三節(jié)低壓控制電器的選擇……………………………...….9
第四節(jié)保護裝置的整定計算……………………………..….10
第五節(jié)對采區(qū)高壓配電裝置的保護整定………………..…12
總結………………………………………………………….….14
采區(qū)供電設計
采區(qū)供電是否安全可靠和經(jīng)濟合理，將直接關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)機械確定之后，需要進行采區(qū)供電計算.其主要內(nèi)容包括:負荷計算、選擇動力變壓器或移動式變電站的容量、型號并確定臺數(shù)、供電系統(tǒng)的擬定、電纜線路的計算、開關設備的選擇,以及整定保護的計算。對于上述涉及的計算內(nèi)容必須滿足以下兩個方面提出的要求:一、要保證供電的安全和經(jīng)濟合理。二、要保證供電的質(zhì)量和可靠性。
對于采區(qū)供電，由于煤礦供電的特殊性和井下電氣設備的工作環(huán)境惡劣，為此，對供電的布局和正確選擇電器設備，提出很高的要求，以便加強電器設備的維護和檢修，最后收集各開關，各移動變電站的資料和變電所內(nèi)的布局對系統(tǒng)進一步的了解，對各種低壓、高壓開關的了解。
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
對于采區(qū)變電所的位置是由供電局電壓等級，采煤方法，采區(qū)巷道布置方式和工作面機械化程序等因素決定的，所以選擇變電所位置時應滿足以下條件選擇：
1、通風良好，頂板，底板穩(wěn)定，并避免淋水;
2、進出線和運輸設備方便;
3、盡量位于負荷中心;
4、最好用一個變電所向采區(qū)供電;
二、工作面配電點的位置及設備布置及供電系統(tǒng)
1、工作面設備布置(后附1)
2、工作面的供電系統(tǒng)和系統(tǒng)圖
主要設備如下：1、MXA-510/4.5型雙滾筒采煤機容量為1020KW。
2、工作面的SGZ-730/500型可彎曲刮板運輸機容量為1050KW
3、SZ2-730/110型轉(zhuǎn)載機，容量為250KW。
4、下順槽DSP-1080/200型帶式運輸機，容量為630KW
5、2PS1000型破碎機：容量為200KW。
6、XRB型乳化液泵站，容量為840KW，3臺。
7、XPB250/100型噴霧站容量為150KW，2臺。
8、KSGZY-(10)型礦用移動變電站，共4臺，設在下順槽，每臺容量為1600KVA。順槽皮帶的移變?nèi)萘繛?000KVA。
9、BSKC9215組合開關。
10、QJZ-400型饋電開關。
11、DW80-350饋電開關
12、TK200型通迅信號裝置。
13、系統(tǒng)圖如下：(后附2)
三、采區(qū)變電所硐室的設備布置。
采區(qū)變電所內(nèi)的主要設備有：BPG50-O2型高壓隔爆開關，移動式干式變壓器，照明綜保和饋電開關。
采區(qū)變電所的設備布置
采區(qū)變電所的主要設備有：動力變壓器(移動式)、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)的設備，通常是把高壓設備集中布置在一側，低壓(照明)布置在另一側，布置如下(主要以高壓爆炸開關供電為主)'][
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)濟合理的前擔下，力求系統(tǒng)簡單，操作靈活，便于檢修，其原則如下：
1、 在保證供電可靠前提下，力求所用的設備最省。
2、 原則上一臺起動器只控制一臺設備。
3、 對于從變電所向各配電點式供電時，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：
1、現(xiàn)在所設計的是由11#采區(qū)變電所以10KV直接向綜采工作面中的采煤機、三機和順槽膠帶機供電，主要采用的是KBSG-ZY-1600/10KV/3.KV供電。
2、綜采供電的特點是：
(1)用電設備容量大。綜采工作面主要生產(chǎn)機械設備有：采煤機、可彎曲刮板運輸機、工作面液壓支架、轉(zhuǎn)載機、帶式運輸機等。
(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機最低機動電壓(電動機的單機容量為1020KW，共有前后兩臺總容量為2040KW)必須提高供電電壓(供電電壓為3300V)或(1140V)。
(3) 采用移動變電站
把電器設備組裝在平車上，便于移動，以適應綜采快速推進的需要，同時由10KV高壓輸送到綜采工作面，縮短了低壓電網(wǎng)絡供電的距離，因而減少了電壓損失。
(4) 保護裝置完善。由于供電電壓高，電氣設備較多，必須提高供電的安全性，故設置比較完善的保護裝置和指示裝置，臺短路、過負荷、斷相、欠壓、漏電閉鎖和漏電保護等，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) 設置必要的信號通迅系統(tǒng)。為保證工作人員的人身安全，設置了起動預報信號，事故報警信號，為了便于指揮生產(chǎn)及工作人員相互聯(lián)系設置了通迅裝置(主要是井下用對講機)。
第二節(jié) 采區(qū)供電計算
一、 采區(qū)負荷統(tǒng)計及移動變電站的選擇
由于綜合機械化采煤，綜采工作面的采、裝、運、支護和控制全部機械化，它與一般機采相比，大大的提高了產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)效率。根據(jù)主采區(qū)開拓，開采方法，系統(tǒng)的運行方式，負荷分配原則等，首先確定每臺移變所擔負的負荷。每臺移變的負荷計算方法，主要計算的是移變的變壓器選擇，因為供電分別由高爆向三臺移變供電所以要計算變壓器的選擇，如公式：
故先一臺容量為1600KVA的移變型號為KBSGZY-1600/10/1140
二、 負荷電纜的選擇：
1、 確定電纜的型號，因為采區(qū)供電為3300V和1140V，所以設備使用的電纜必須帶有分相屏蔽的橡膠絕緣屏蔽電纜。
2、 電纜長度的確定。
因為使用了橡膠電纜所以按公式確定長度L=1.1
根據(jù)采煤機為另一配電點根據(jù)公式:
Lg1=(200+200+160+2181-119)*1.1=2300mm
配電點至采煤機組的支線長度
Lz11=(160+199)*1.1=350mm
(2)第二配電點膠帶輸送機支線長度
Lg2=(50+50+50+240-50)*1.1=429mm
Lz22=50*1.1=55m,實際50m
(3)第三配電點,三機使用移變支線長度
Lg3=(200+200+180+2181-110)*1.1=2300m
配電點至三機的支線長度:Lz33=100*1.1=110m
3、 電纜芯線數(shù)目確定：因為生產(chǎn)機械的電動機采用遠方控制，所以選用6芯電纜。
4、 電纜截面選擇的原則應滿足下列條件：
(1)電纜正常工作時的實際溫升不應超過電纜絕緣的最高溫升
即：電纜的正常工作電流應等于或小于電纜允許的持續(xù)電流。
(2)正常運行時，電動機的端電壓不得低于其額定電壓的95%，所以正常運行時的電纜線路的實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，容量最大的電動機起動時，必須保證電動機的最低起動電壓和起動器，最小吸合電壓要求
(4)對于電動機供電的支線橡膠電纜應滿足機械強度要求最小截面。
(5)對于采區(qū)電纜短路時的熱穩(wěn)定，要考慮到真空接觸器的額定電流應與電纜和截面相配合，如果配合不好，可能導致真空管被擊穿或?qū)е码娎|過熱。
5、電纜截面的選擇及步驟：
5.1.1選擇采煤機用的主要橡膠電纜(含屏蔽層)按正常工作時允許電壓損失確定電纜截面,按長時間允許負荷電流進行計算檢驗。
5.1.2計算移動變電站的電壓損失
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、低壓控制開關一律用礦用防爆型。
2. 開關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荷電流。
3. 開關電器的切斷電流不應不小于通過它的最大短路電流Id。
4. 開關的構造應滿足工作機械對控制的要求。
5. 40KW及以上，起動頻繁的控制電氣設備，應使用真空接觸器。
第四節(jié)保護裝置的整定計算
煤礦井下一旦發(fā)生短路故障，不僅可能損壞電器設備，而且也有引起瓦斯或煤塵爆炸的可能，其后果不堪設想。因此，如果有短路故障點,必須迅速的切除故障點的電源，井下各段保護裝置都是瞬時動作的。
采區(qū)生產(chǎn)機械發(fā)生過負荷現(xiàn)象是常見的，應設過負荷保護。為了充分利用電動機的過負荷能力和躲過電動機的起動時間允許過負荷帶有一小段延時，動作于跳閘。
當電動機斷相運行時，斷線的一相電流為零，其它兩相電流增大，引起電動機溫升過高，可能導致絕橡損壞或中間短路。為此，對斷相應設相應的保護，以保證電動機的安全運轉(zhuǎn)。
一、 采煤機的組合開關整定
1、機組BSKC9215開關整定計算
經(jīng)過以上整定它的連斷,過流A延時經(jīng)過測定完全可以延用三機所有設備的安全運行。
總結:
對于采區(qū)供電，由于煤礦供電的特殊性和井下電氣設備的工作環(huán)境惡劣，為此，對供電的布局和正確選擇電器設備，提出很高的要求，以便加強電器設備的維護和檢修，滿足礦井生產(chǎn)的需要。經(jīng)過對采區(qū)變電供電的擬定,了解了供電要以保護人身的的安全和供電的要求,進行了采區(qū)高壓低、壓電纜選用和高、低壓的整定計算,本設計只是有選擇性的計算了一部分,通過計算，加深了對各開關，移動變電站的了解，采區(qū)供電是一項復雜的供電系統(tǒng)，要經(jīng)過嚴格的選擇和供電的布局，才能最終形成一個完整的采區(qū)供電。
