工矿供电设计-煤矿供电课程设计

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1、工矿供电技术课程设计1第一章 负荷统计及动力变压器应选择第一节负荷统计（一）概述 确定了变电所的位置后，接下来就需要进行采区用电负荷统计，并据此决 定采区变电所变压器的容量、型号及台数。 变压器选择是否合理，与采区供电的技术、经济性能关系极大。若其容量 偏小，将会使由它所带的电气设备和工作机械不能正常运转，进而影响供电的 安全、可靠；若其容量偏大，则有会导致变电所投资的提高和变压器能量损耗 的增加，进而造成浪费。 若正确选择变压器，必先准确求得各用电设备的实际负荷。但是，由于各 用电设备在运行中的负荷是随时变化的，且不应超过其额定容量（即铭牌功率） ， 又由于各用电设备一般不会同时出现，所以各

2、用电设备的实际负荷之和，总是 要比它们铭牌值直接相加的数值低。因此，在选择变压器前，必须先介绍实际 负荷的求取方法。 目前，有多种计算实际负荷的方法，其中需用系数法得到了广泛的应用。 （二）需用系数法 需用系数法是一种借助于一些统计数据，通过计算手段，依据用电设备的 额定功率求取计算负荷的方法，该法所用的公式为wmdeNkPScosca式中 一组用电设备的计算负荷，kvA；caS一组具有相同需用系数 kde 的用电设备的额定负荷之和，NPkw；一组用电设备的加权平均功率因数，其取值见表 10-2；wmcos需用系数，查、其取值见表 10-2。deKwmcosdeK计算上述采区各用电设备容量 （

3、1）皮胶带输送机：有功功率：=caPKWKWKPN40805 . 0无功功率：ARKVARPQ8 .40KV02. 140tancaca视在功率：AKVAKVQPSca14.578 .40402222 caca计算电流：AAUSIN5 . 56314.57 3ca ca工矿供电技术课程设计2(2)煤电钻有功功率：=caPKWKWKPN6 . 02 . 15 . 0无功功率：ARKVARPQ612. 0KV02. 16 . 0tancaca视在功率：AKVAKVQPSca86. 0612. 06 . 02222 caca计算电流：AAUSIN08. 06386. 03ca ca（3）回柱绞车有功

4、功率：=caPKWKWKPN485 . 0无功功率：ARKVARPQ08. 4KV02. 14tancaca视在功率：AKVAKVQPSca71. 508. 442222 caca计算电流：AAUSIN55. 06371. 53ca ca（4）转载机有功功率：=caPKWKWKPN12304 . 0无功功率：ARKVARPQ96.15KV33. 112tancaca视在功率：AKVAKVQPSca97.1996.15122222 caca计算电流：AAUSIN92. 16397.19 3ca ca（5）输送机有功功率：KWKWKPPN5 .37755 . 0ca无功功率：ARKVARPQ25.

5、38KV02. 15 .37tancaca视在功率：AKVAKVQPSca57.5325.385 .372222 caca计算电流：AAUSIN15. 56357.53 3ca ca（6）采煤机KWKWKPPN7510075. 0ca工矿供电技术课程设计3ARKVARPQ5 .76KV02. 175tancacaAKVAKVQPSca13.1075 .76752222 cacaAAUSIN31.106313.107 3ca ca本组总负荷：+=40+0.6+4+12+37.5+78=169.1KWNPca1Pca2Pca3Pca4Pca5Pca6P+=40.8+0.612+4.08+15.96

6、+38.25+76.5=176.2Qca3Qca1Qca2Qca4Qca5Qca6Q02KVARKVAQPSN22.244202.17651.169222269. 022.2441 .169cos SPN因为KVAS22.244故选 KBSG-315/6 型固定变压器将上述数据进行统计，如下表：负荷表：用电设备名称台数额定功率/(kw)额定效率需用系数 K功率因数 cos有功功率p（kw）无功功率Q（KVAR)视在功率S（KVA)计算电流I（A）皮胶带输送机1800.920.50.74040.857.145.5煤电钻11.20.860.50.70.60.6120.860.08回柱绞车180.8

7、90.50.741.085.710.55转载机1300.920.40.61215.9619.971.92输送机1750.920.50.737.538.2555.575.15采煤机11000.920.750.77576.5107.1310.31第 2 节 采区变压器及移动变电站型号的确定工矿供电技术课程设计4根据煤矿安全规程的规定，在采煤工作面选用 KBSG-315/6 型固定变压器额定电压/KV损耗/W型号额定容量 kvA高压低压空载短路阻抗压降/%空载电流/%连接组KBSG-315/631561.2-0.6931400220042.5Y,y /Y,d11 0第二章 高压配电装置及电缆的选择第

8、一节 高压配电装置的选择（一） 型号、台数的选择 根据采区供电系统图，选择高压配电装置的型号、台数。 （二）选择原则、条件 高压配电装置的型式应符合煤矿安全规程相关规定。 高压配电装置的电气参数选择应符合下述条件： （1） 按正常条件选择高压配电装置的额定电压和额定电流：UN=6kv；INIca （2） 高压配电装置的动稳定性和热稳定性校验按照下式：ImaxI1m；I2 tattsI2 sstph （3） 高压配电装置的断流能力校验按照下式要求：INDImax 或 SNDSmax （三）选择过程 下面先对一台 KBSGZY500/6 型移动变电站及两台 KBSG200/6 型干式变 压器的高压

9、配电箱进行选择；然后，再选择采区变电所总高压配电箱和母 联高压配电箱。 由于这五台配电装置均设于采区变电所内，按煤矿安全规程相关 规定，应选隔爆型。 1按额定参数选择 煤矿井下设计技术规范中规定：井下移动变电站、动力变压器侧应有 短路、过负荷和无压释放保护；供给移动变电站的高压负荷线还应有电缆是保 护。 BGP6、BGP36A、BGP56 型等高压隔爆配电箱均符合要求；考虑到设 备运行、维护方便，使用安全可靠等方面，选用 BGP5-6 型带真空断路器的隔爆 配电箱。 （1） KBSGZY-500/6 型移动变压站高压配电箱选择。 配电箱额定电压：选定为 6kv。 配电箱额定电流应大于移动变压站

10、的最大长时工作电流。 移动变压站（变压器）的最大长时工作电流即额定工作电流 INT 为工矿供电技术课程设计5INT=SNT/（3UNT）=500/（36）27.8A 故选 INT=50A。 故选 BGP5-6/50 型高压隔爆配电箱一台。其主要技术参数列于表 10-3 中。 （2） KBSG-200/6 行变压器高压配电箱选择。 配电箱额定电压：选定为 6KV。 配电箱额定电流应大于变压器的最大长时工作电流即变压器的额定电流。变压器的最大长时工作电流即额定工作电流 INT2 为INT=SNT/（3UNT）=200/（36）11.11A 故选 INT1=50A。 故选 BGP5-6/50 型高压

11、隔爆配电箱两台。 （3） 采区变电所总高压配电箱选择。 配电箱额定电压：选定为 6KV。 配电箱额定电流应大于三台变压器的最大长时工作电流。为简便计算， 取三台变压器的额定工作电流之和为总的最大长时工作电流 INT。INT=SNT/（3UNT）=27.8+211.11=50.02A 故选 INT=100A。 故选 BGP5-6/50 型高压隔爆配电箱两台作为总开关（双电源供电） 。其主要 技术参数列于表中 10-3 中。(4)采区变电所母联高压配电箱选择。 配电箱的额定电压：选定为 6KV。 配电箱额定电流应大于带两台变压器的最大长时工作电流。为简便计算， 取三台变压器的额定工作电流之和为总的

12、最大长时工作电电流 INT。 INT=SNT/（3UNT）=211.11=22.22A 故取 INT=50A。 故选 BGP5-6/50 型高压隔爆配电箱一台作为母联开关（双电源供电） 。其主 要技术参数列于表中 10-3 中。 采区高压配电箱主要技术数据如表 10-3 所列。表 10-3 采区高压配电箱主要技术数据控制负荷名称型号编号额定电流/A额定电压/KV 额定断流容量/(MVA)KBSGZY-500/6 型移动变电站BGP5-6/50（一台）DB4502KBSG-200/6 型隔爆干式变压器BGP-6/50（两台）DB5DB650工矿供电技术课程设计6KBSGZY-500/6 型+2K

13、BSG-200/6BGP-6/100（两台）DB1DB21002KBSG-200/6 型隔爆干式变压器BGP-6/50（一台）DB3506 1002.短路容量验算对所选高压配电箱，其短路容量为 100MVA，是国内最大容量，无疑比设 备安装处短路容量大。如果主要变电所母线上短路容量超过 100MVA，则地面 变压所下井回路中 一定会加限流电抗器。我国多数中小型矿井、井下中央变电所母线上的短路容 量均限制在 50MVA 以下。第二节 高压电缆的选择（一）高压电缆型号的选择采取供电系统中有两端为高压电缆，第一段是中央变电所到采区变电所； 第二段是采区变电所至移动变电站 KBSGZY。电缆型号分别选

14、取为：YJV-6000 335600m；UYPJ3.6/6335+316610m。 （二）高压电缆截面的选择 1.井下高压电缆截面选择方法 按下面四个方面进行电缆截面选择之后，选取最大截面。 按经济电流密度选择电缆截面。 按长时允许截流量选择电缆截面。 安短路电流热稳定校验电缆截面。 安允许电压损失校验电缆截面。 我国规定：电缆线路电压损失百分数的彼岸准为对 1035KV 及以上的线路为 5%；对 10KV 及其以下的线路为7%。同时规定：对矿井电压线缆，在计算其 电压损失时，其长度应从地面变电所到采区变电所。 2.下井电缆截面的选择方法 对下井电缆截面的选择过程，分如下两种情况。 取矿井最大

15、涌水时，井下的总额定负荷，安一路不送电情况，以允许截流量 选择电缆截面。 取矿井正常用水量时，井下的总额定负荷，按全部下井电缆送电的情况，依 经济电流密度选择电缆截面。 按三相短路电流热稳定值，选择电缆截面。 取上述三个所选截面最大者，再按正常涌水量时，全部下井电缆送电及最大 涌水量时一回路不送电两种情况，分别校验电压损失。 （2）井下中央变变（配）电所至采区变电所高压电缆截面的选择过程应按“井 下高压电缆截面选择方法”中所述选择、校验方法逐步进行。 （3） 。选择过程 选择采区变电所至 KBSGZY500/6 型移动变电站的高压电缆 （1）型号选择。 向移动变电站的高压电缆，应选 UYPJ3.6/6 型屏蔽监视矿用橡套电缆。 矿用橡套电缆单位长度的电阻和电抗见教材表 35，UYPJ3.6/6 型屏蔽监视工矿供电技术课程设计7矿用橡套电缆的规格见表 56. （2）截面选择 WT12 干线电缆最大长时工作电流为： Lca=ScaT/(3UNKsc)=462.788/(361)25.71A 由表 510 中可知 UYPJ3.6/6-325