应用excel进行综采工作面

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1、应用应用 Excel 进行综采工作面供电系统设计进行综采工作面供电系统设计默认分类 2009-11-04 05:52:19 阅读 635 评论 2 字号：大中小 订阅 辽 源 职 业 技 术 学 院毕业设计说明书设计题目：应用 Excel 进行综采工作面供电系统设计专业班级: 高矿电 072设 计 人: 袁 言 昆指 导 人: 刘 温 暖2009 年 6 月 12 日辽 源 职 业 技 术 学 院 教研室主任批准电气 教研室 日期 签名 毕业设计（论文）任务书发给学生 袁言昆 1、设计（论文）题目及专题：应用 Excel 进行综采工作面供电系统设计2、学生提交设计（论文）期限：自 5 月 10

2、 日开始至 6 月 12 日完成3、设计（论文）所用原始材料： 综采工作面相关参数；采区变电所电压等级；工作面设备及负荷情况；采区巷道布置等。 4、设计（论文）的主要章节：1、综采工作面供电概述及原始资料2、采区电力负荷计算及主变压器的选择3、高、低压电缆的选择4、电网短路电流计算和开关的选择及保护整定5、综采工作面漏电保护装置及接地系统5、图表目录（必须完成的图） 1、综采工作面设备布置图 2、 综采工作面供电系统主接线图 6、设计答疑人 答 疑 章 节姓 名7、发题日期： 2009 年 5 月 10 日指导人（签名）： 学 生（签名）： 辽 源 职 业 技 术 学 院毕业设计 (论文) 指

3、导人评语指 导 人： (签字)年 月 日辽 源 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计（论文）答 辩 评 语 第 号日 期： 年 月 日提交设计（论文）学生： 提交毕业设计（论文）答辩材料：1）、设计（论文）说明书共 页2）、设计（论文）图 共 页3）、指 导 教 师 评 语 共 页毕 业 设 计 （论文） 答 辩 评 语：答辩成绩： 综合成绩： 毕业设计（论文）答辩组长： （签字）组员： （签字）前 言为期两年的学习，使我掌握了本专业的相关知识。我设计的题目是：用 Excel 进行综采工作面供电系统设计。随着煤炭工业的现代化，综采工作面机械化程度越来越高，综采工作面机电设备的单机容量增大，综采

4、工作面总容量由几百千瓦增加到了几千千瓦。机械化程度的提高，加快了工作面的推进速度。使综采工作面供电出现新的问题。为解决这一供电问题，都采用了提高供电电压等级和缩短低压供电距离的方法，采用移动变电站供电方式，将工作面各用电设备有效距离缩短，从而使低压电缆的电压损失下降，保证了供电的质量及设备的正常运行。设计的主要内容有：移动变电站的选择计算、高压低压电缆的选择计算、高压低压开关的选择、电网短路计算及安全保护等。在相关的设计计算中，应用 Excel 进行计算，达到了事半功倍的效果。设计过程中遇到很多新问题，通过查阅资料及指导老师的耐心指导，终于克服困难顺利完成设计任务，感觉收获很大，受益匪浅，为毕

5、业后从事本专业工作奠定了基础。 由于本人水平有限，加之时间仓促，在设计中缺漏和不妥之处，恳请老师批评指正。目 录摘要3第一章综采工作面供电概述及原始资料4第一节综采工作面供电概述 4第二节综采工作面供电设计所需原始资料5第二章采区电力负荷计算及主变压器的选择 6第一节变压器容量的选择 6第二节综采工作面供电系统拟定及移动变电站位置确定 10第三章高、低压电缆的选择12第一节低压电缆型号、芯数和长度的确定1 2第二节低压电缆主芯线截面的选择 14第三节高压电缆的选择 28第四章电网短路电流的计算及开关的选择和保护整定 30第一节采区电网短路电流的计算 30第二节采区电器的选择 34第三节采区低压

6、保护装置的整定计算. 37第五章综采工作面漏电保护装置及接地系统 43第一节漏电保护装置的选择43第二节矿井低压电网选择性漏电保护原理46第三节综采工作面接地系统50结束语 54参考文献 55摘要：综采工作面供电系统设计中，遵循煤矿企业对供电的基本要求及煤矿安全规程、煤矿井下供电设计技术规定。根据工作面用电设备的技术参数，对综采工作面进行供电设计。设计内容为：移动变电站的选择计算、高压低压电缆的选择计算、高压低压开关的选择、短路计算及继电保护装置整定。在相关的设计计算中，应用 Excel 进行计算，达到了事半功倍的效果。关键词：综合机械化采煤 负荷统计计算 设备选型 移动变电站 第一章 综采工

7、作面供电概述及原始资料综采工作面供电设备的选型包括主变压器的选型、采区供电系统的拟定、低压电缆的选择和低压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流的计算、低压损失的计算、短路电流的计算和过流保护的整定计算。第一节 综采工作面供电概述综采工作面供电是否安全、可靠、技术和经济合理，将直接关系到人身、矿井和设备的安全及采区生产的正常进行。由于煤矿井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确地选择电气设备的类型及参数，并采用合理的供电、控制和保护系统，加强对电气设备的维护和检修，以确保电气设备的安全运行和防止瓦斯、煤尘爆炸。随着煤炭工业的现代化，综采工作面机械化程

8、度越来越高，机电设备的单机容量和工作面总容量都有了很大的增加。以采煤机为例从 70 年代初期的 150KW 左右，增加到现在的 3752KV，目前国外采煤机单机功率已超过 1000KW；综采工作面总容量也从几百千瓦增加到 20003000KW。由于机械化程度的提高，加快了工作面的推进速度，这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，给供电带来了新的问题。因为在一定的工作电压下，输送功率越大，电网的电压损失也就越大，电动机的端电压越低，这将影响用电设备的正常工作。解决的办法有：增大电缆截面，但有一定限制，因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济；采用移动变压站使高压电深入到工作面顺槽来缩

9、短低压供电距离，可使电压质量得到较大的提高；提高用电设备的电压等级也是一个提高电压质量的相当有效的措施。目前我国综采工作面用电设备的电压等级已提高到 1140V，而且还将继续提高。高产高效工作面供电、控制系统有以下几个特点：1、变压器容量大。2、电压等级高。3、向工作面供电的变压器中性点采用经电抗器和经电阻接地的方式，并与保护装置配合，以减小单相接地时的故障电流。4、变压器一次侧和二次侧均采用六氟化硫（SF6）断路器或真空断路器，具有可靠、灵敏的保护和试验功能，并且可以指示和观察断路器的工作状态及各种保护的动作情况，还具有直观的故障查询系统，有些还带有自动重合闸装置，迅速回复供电。5、控制负荷

10、的组合开关可同时控制多台负载电动机，最多可配有 10 个出线模块，每个出线模块包括真空接触器和控制，保护装置。6、使用微机控制技术，如在各控制开关上采用可编程控制器等进行控制和通信，增强了这些设备的功能，可以实现多种控制方案。因此，高产高效工作面采用了高电压、大容量的移动变电站供电和组合开关控制。向高产高效工作面供电有两种方式。一种是典型的常规供电方式，即由地面变电所用两趟电缆线路供至井下中央变电所，再由中央变电所用电缆送至设在工作面平巷的移动变电站，通过启动器、负荷控制中心等分别向采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和带式输送机供电；另一种供电方式是以美国为代表的由变电所以 6KV12.5KV

11、 电压下井，入进电缆直接送至采区移动式供电中心。该移动式供电中心是一台大型多回路出线移动变电站，一个工作面装一台可分别向多台不同电压的电气设备供电。第二节 综采工作面供电设计所需原始资料 在进行井下综采工作面供电设计时，首先收集以下原始资料，作为 设计的依据1、矿井的瓦斯等级，综采区段煤层走向、倾斜，煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。2、综采巷道布置，综采区段长度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工作面数目，巷道断面尺寸。3、采煤方法，煤、矸、材料的运输方法，通风方法。4、综采工作面机械设备的布置，各用电设备的详细技术特征。5、电源情况，了解综采工作面附件变电所及中央变电所的分布情况，供

12、电距离。供电能力及高压母线三的短路容量等情况。6、综采工作面年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。第二章 综采工作面电力负荷计算及主变压器的选择 第一节 变压器容量的选择一、综采工作面设备选择综采工作面的配套设备主要有：（1）采煤机组一台（2）刮板输送机一台（3）带式输送机一台（4）转载机一台（5）破碎机一台（6）液压自移支架，所用乳化液泵一台二、变电所负荷统计变压器的额定容量按照所带负荷确定。故应将变压器所带负荷进行统计，统计时应以每一条供电干线为单元进行分组（分组应考虑电压等级、生产环节、安装地点和电缆敷设电路线等因素），每一条供电干

13、线、每一台移动变电所或变压器都应统计出它们的负荷，以便在后面的设计计算中查询。统计后可求出每组总的额定功率，具体统计如表：变电所负荷统计 电动机计算负荷负荷名称设备台数额定功率额定电压需用系数加权平均功率因数同时系数额定功率计算功率变压器负荷容量变电所负荷统计三、成组负荷计算由于工作条件的变化，用电设备实际负荷随时都在变化，又由于生产环节的不同，在一组电气设备中，同时工作的实际台数可能小于其总台数。所以每组用电设备总的实际负荷，总是小于该组总的额定负荷 。将实际负荷占额定负荷的比值用需用系数 表示。由于实际负荷的不确定性，需用系数很难准确算出，一般采用概率的方法，进行数据统计列表给出，煤矿井下

14、不用电设备及场所的需用系数见表 1-其中：综合机械化采煤工作面所带负荷的额定功率之和为：PN = 1702 + 1322 + 150 + 132 + 75+75= 1036 KW综合机械化采煤工作面需用系数计算：Kde = 0.4+= 0.4 + = 0.60式中 PNmax 所代表负荷中容量最大的一台电动机额定功率，采煤机117021140刮板输送机113221140带式输送机17521140转载机1 1321140破碎机1751140乳化 液泵站17511400.60 0.71.001036618883PN 所代表负荷的额定功率之和，根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷 ，其计算式为：Pca = Kde PN= 0.601036 KW= 618 KW式中 Pca 成组负荷的计算功率，Kde该组负荷的需用系数。变压器容量计算及选择：1、采区变电所变压器计算容量ST = = = 883KVA因为 STN ST = 883KVA1、根据所求变压器计算容量 ST,经煤矿电工手册中的矿用一般型变压器技术数据表查得，选用了 KBSG-1000 / 6 型矿用隔爆型