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1、中国矿业大学银川学院2013本科毕业设计（论文）题目四股泉煤矿综采工作面供电系统所在系机电动力与信息工程系专业班级工业工程（2）班姓名 安丽娜指导教师 孟庆春教务处制四股泉大型综采采区工作面供电设计The power supply design for Siguquan large fully mechanized working face.摘要本设计是针对四股泉煤矿大型综采采区工作面进行供电设计，通过选用的配套机械设备，对采煤方法，巷道布置以及采区变压器设备容量的计算等的采区供 电系统设备的布置方案和设计，以保证综采设备能够正常地投入运行。由于煤矿综采采区的生产规模渐渐地扩大， 供电系统设计
2、也要随着改变，为 了满足煤矿采区工作面生产的供电设备的需求，必须对所需的设备和线路进行微 小的改进设计，对采区的安全性、可靠性的提高。因此，本设计阐述了采区供电 系统中各用电设备的选型，其负荷计算过程以及校验和整定，如变压器、电缆、 开关的选择等，煤矿用电气设备及电缆的选择原则， 供配电系统各种装备的保护 装置等。关键词：变压器、电缆、开关、系统装备的保护、电气设备AbstractThis paper is designed for power supply for large-scale mechanized mining working face of Si GuQuancoal mine
3、, by the selection of supporting machinery and equipment, mining method, roadway layout design, mining area transformer capacity computing and the plan and design of power supply system of the mining area and equipment, in order to ensure the mechanized mining equipment in normal operation.Because o
4、f the scale of production fully mechanized mining gradually expanding, the design of the power supply system should be changed with it.Inorder to meetthe needs of the power supply equipment of coal mining working face,the required equipment and line must be a slight improvement design,to increased t
5、he security and reliability of the mining area.So this paper expound the selection,checkout and load calculation process of all the electrical equipment in minning area.Such asselection of transformers, cables and switch.The selection principle of electrical equipment and line for coal mine and the
6、protection device for power supply system equipment.Keywords: transformers, cables, switches, system protection, electrical equipment目录绪论 11综采采区工作面的概述21.1 综采工作面的位置及基本参数 21.2 工作面负荷统计 21.3 工作面供电的基本要求 22采区变电所的变压器选择 绪论随着我们的生活对电力能源的随着我们的生活对电力能源的重视与不断应用，电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分，电力也成了矿山开采的重要项目，此设计为了 保证四股泉煤矿
7、综采采区供电正常进行运行，对一些工作面位置和采区内设备的配置，并且对供电系统运行应做到安全性、可靠性和经济性、合理 的供电，确保安全和正常生产的需求，要符合煤矿安全规程和煤矿井下供电设计技术 规定和煤炭工业设计规范的有关规定，确保其供电的安全性、可靠性，并且尽量减少 关于供电系统和设备出现的问题。在保证安全和可靠供电的前提下，还要保证供电的质量， 用电设备在额定值下运行性能最好。因此，要求供电质量方面有稳定的电压、频率、波形、平衡度等供电指标。其中电压和 频率是用来衡量电能质量的重要指标。根据采区的实际情况，在老师和单位技术员的指导下， 并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范，在
8、现场了解了许多技术员的意 见及经验，对采区所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。设计时充分考虑到技术经济 的合理，安全的可靠，采用新技术、新产品，积极采取相应措施减少电能损耗，提高生产效 率。本设计对综采工作面设备选型情况，如：移动变电站与各配电点位置选定，并且还确定 变压器容量、型号；确定电缆型号、长度和截面等方面的选择及计算。1综采采区工作面的概述1. 1综采工作面的位置及基本参数在S2429工作面井下位于四股泉煤矿 S区 WB+350水平上山部份，S区8挑由部巷以南，S2428工作面以西，S2429运输巷以东（S2429工作面以西为打通建筑物下保护煤柱），S2429切割巷以北，位于S2
9、52& S2529保护层工作面采区以下，属于以保护的8#煤层采煤工作面。工作面地表位于打铁沟、福龙岗、牛滚由坪、双龙湾、大顶一带。表1-1工作面基本参数名称参数值名称参数值工作卸走向长250m本层煤仓容量135t工作面倾斜长923m煤层埋藏水平+350m煤层倾角1.5储 量937025t煤层标图+309 +383服务年限12个月1.2工作面负荷统计该工作面为高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，具采区工作面电源电压为10kv,根据用电设备的电压等级、容量及布置，采用660V、1140V和3300V三种电压等级供电。照明灯电压 270V,工作面用电设备及负荷统计见表 1-2:
10、表1-2综采工作面设备及负荷统计序号采取内设备配置设备台数单台设备 电机数量 （台）电机技木登数设备名称电机型号Pe(Kw)Ue(V)1采煤机MG150/375YBCS4-150121501140YBQYS-75B1752工作面运输机SGZ630/500YBSD-250/1251225011403桥转机SZD630/90DSB-90119011404乳化泵 WRB-200/31.5YBK2-315M-4211256605皮带机SD-80DSB-40/422406606皮带张紧咬车JZH-4JBO2146607回柱绞车JH-14BJO271-631176608调度绞车JD-25YBJ-25-42
11、1256609调度绞车JD-11.4JBJ-11.41111.46601.3工作面供电的基本要求(1)供电安全 在电能的供应、分配和使用过程中，不应发生人身伤亡和设备损坏事故。 对于煤矿生产来说，由于主要是地下作业，工作环境特殊，供电线路和电气设备易受损坏， 可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的爆炸等事故，所以必须严格按照煤矿安全规 则的有规规定进行供电，一是要做到设备完好、保护齐全；二是严格执行操作规程，确保 安全生产。煤矿安全供电的三大任务是防爆、防火、防触电。(2)供电可靠 供电可靠就是要求供电不间断。对煤矿企业的重要负荷，如井下主排水、 地面主通风设备等，一旦中断供电，可能发生矿井
12、淹没或瓦斯爆炸事故， 采掘、运输、提升、 压气、机修及照明等中断供电，也会造成不同程度的经济损失和人身事故。(3)供电质量 是指供电频率和额定电压的电压偏差不得超过允许的范围。我国规定供电设 备使用的交流额定频率为50Hz,额定频率允许偏差为土( 0.20.5) Hz。电压不超过土 7% 如下：电动机 5%,白炽灯+3%- - 2.5%。(4)供电经济 在以上三项基本要求的基础上，尽量使供电系统简单，易操作，降低基本投 资；尽可能降低设备、材料及有色金属的消耗量；尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用。2.采区变电所的变压器的选择2.1 供电电压确定煤矿安全规程规定，井下各级配电电压和各种电气设
13、备的额定电压等级应符合下列要求:(1)高压不超过10Kv,低压不超过1140V;(2)照明、信号、电话和手持电气设备的供电额定电压不超过127V;(3)远距离控制线路的额定电压不超过 36V;(4)采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。2.2 选择变压器负荷统计综采工作面用电设备负荷计采用需用系数法，该计算方法是借助一些统计数据，由各用 电设备的额定功率求取一组用电设备的计算负荷。一组用电设备的计算负荷容量为：St =Kr= Pn / COS wm8Kr = 0.4 0.6PN max(2-1)(2-1 )式中:ST-变压器计算容量(视在功率)，KVAKr-需用系数;工PN
14、 -移动变电站供电系统中所有用电设备额定功率之和，KWc0sqm-加权平均功率因数，综采工作面功率因数取0.7;Pn max-移动变电站供电系统中最大的一台电动机额定功率，KW矿井及采区其它用电负荷的需用系数 Kde和加权平均功率因数COS中wm见表2-1：表2-1 矿井用电负荷计算需用系数和加权平均功率因数8用电设备需用系数Kde加权平均功率因数cos中wm采煤工作面综合机械化工作面（自移支架）0.4 + 0.6 P/ EP0.7一般机械化工作面（单机支架）0.286 + 0.714 P/ 1二 P0.6 0.7一般机械化工作面（倾斜机采面）0.6 0.750.6 0.7缓倾斜煤层（炮采工作面）0.4 0.50.6急倾斜煤层（炮采工作面）0.5 0.60.7掘井工作面采用掘井机0.50.6 0.7不采用掘井机的0.3 0.40.6井下运输蓄电池电机车0.80.9其他运输设备（如输送机、绞车等）0.50.7架线电机车0.5 0.650.9井底车场有主排水设备0.6 0.70.7无主排水设备0.75 0.80.82.3.1 A01移动变电站选择台变压器,A01移动变电站向乳化泵、皮带机、和安在S2429工作面运输巷口处设置 全绞车供电，变压器编号为：A01,使用需用系数法计算变压器容量:根据公式计算：、P=802+40+125+17
