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1、 中国矿业大学本 科 毕 业 设 计（2013届）题 目 大兴煤矿采区供电系统设计 系 别 专业班级 学生姓名 指导教师 教务处制年月日大兴煤矿采区供电系统设计毕业设计共38页图纸共1张说明书共0页完成日期：2013年5月1日答辩日期：2013年5月9日摘要 通过煤矿矿井供电系统工作面选定的配套机械设备，正确选择配套的电气设备，以保证综采设备能够正常地投入运行。煤矿矿井供电系统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
2、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。煤矿矿井供电系统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，对移动变电站进行选择计算、高压低压电缆进行选择计算、高压低压开关进行选择、短路计算及继电保护装置进行整定。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 中国矿业大学毕业设计 目录绪论11 采区供电系统及变电所位置的确定21.1 采区变电所位置的确定21.2 电压等级的确定21.3 采区负荷计算及变压器、台数的确定22 变压器的选择42.1 负荷统计42.2
3、 变压器的选择53 供电系统的拟定84 高压电缆的选择94.1 高压电缆选择原则94.2 高压电缆计算115 低压电缆的选择155.1 电缆的选择原则155.2 上山绞车低压电缆选择155.3 对掘进工作面配电点干线电缆进行选择195.4 对第一炮采工作面干线电缆选择205.5 对第二炮采工作面干线电缆选择226 采区高低压开关的选择236.1 选择按照下列一般原则进行236.2 采区选择的隔爆型高压配电箱246.3 采区低压开关选择及保护装置整定247 结论35致谢36参考文献37附录A3839绪论 全矿概貌1) 地质储量600万吨；2) 矿井生产能力：设计能力12万t/年，实际数11万t/
4、年；3) 年工作日：300天，日工作小时：14小时；4) 矿井电压等级及供电情况：该矿井供电电源进线采用双回路电源电压为35KV，变电所内设有630KVA,10/6.3变压器两台和400KVA，10/0.4变压器两台，承担井下和地面低压用电负荷。用两条高压电缆下井，电压等级均为6KV，经中央变电所供给采区变电所。采区资料采区设计年产量6万吨，水平标高从+830至+755，下山道两条，一条轨道下山，一条人行下山，倾角为25；分4个区段开采，方式为炮采，区段高20-30m。整个采区现为一掘两采。表1-1 采区电气设备技术特征采区设备额定容量Pe(KW)额定电压Uc(V)额定电流Ie(A)额定起动电
5、流IQe (A)功率因数cos效率j台数设备名称设备型号上山绞车JT1600/12241103801212420.860.931照明1.2127煤电钻MZ2-121.21279540.790.7952回柱绞车YB3160M-41166014.5870.840.8852喷浆机YB112M-446605.0830.50.800.851局部扇风机BKY60-446604.732.90.800.856耙斗装岩机Ybb-10-41166012.172.60.750.801充电机KGCA10-90/4016660210.750.8831 采区供电系统及变电所位置的确定1.1 采区变电所位置的确定根据采区变
6、电所位置确定原则，采区变电所位置选择要依靠低压供电电压，供电距离，采煤方法，采区巷道布置方式，采煤机械化程度和机械组容量大小等因素确定。1.2 电压等级的确定根据本采区提供的数据电压等级分为两种，一种是660V,另一种是380V。1.3 采区负荷计算及变压器、台数的确定根据机械设备位置、功率电压及供电情况把用电设备分成三组。具体的分组情况见下表1-1、表1-2、表1-3。表1-1 1号变压器供电设备设备名称台数电动机型号额定容量Pe（KVA）额定电压/V额定电流/A额定功率因数上山绞车1JT1600/12241103801210.86照明1.2127表1-2 2号变压器供电设备设备名称台数电动
7、机型号额定容量Pe（KVA）额定电压/V额定电流/A额定功率因数煤电钻2MZ2-121.212790.79回柱绞车2YB3160M-41166014.50.84喷浆机1YB112M-446605.080.80耙斗装岩机1Ybb-10-41166012.10.75充电机3KGCA10-90/4016660210.75表1-3 3号变压器供电设备表设备名称台数电动机型号额定容量Pe（KVA）额定电压/V额定电流/A额定功率因数局部扇风机6BKY60-446604.70.80根据电压等级设备情况选用三台变压器，第一台变压器供上山绞车和照明使用，第两台变压器供煤电钻、回柱绞车、喷浆机、耙斗装岩机、充电
8、机使用，第三台供局部扇风机使用。2 变压器的选择2.1 负荷统计按各组用电要求，采区用电设备负荷统计采用需用系数法。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式： (2-1)式中：S-一组用电设备的计算负荷，kw；-具有相同需用系数的一组用电设备额定功率之和，kw；-需用系数；-一组用电设备的加权平均功率因数，即各用电设备的额定功率与额定功率因数的乘积之和与他们总功率之比，按下式求得。 （2-2）由于该采区为炮采工作面用电设备的需用系数可按下式计算。0.286+ 0.714 （2-3）式中：- 一组设备中容量最大一台电动机额定功
9、率，kw。矿井及采区其它用电负荷的需用系数和加权平均功率因数见表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用 电 设 备需用系数加权平均功率因数采煤工作面 综合机械化工作面自移支架 一般机械化工作面单机支架 一般机械化工作面倾斜机采面 缓倾斜煤层炮采工作面急倾斜煤层炮采工作面 0.4 + 0.6 P/P0.286 + 0.714 P/P0.60.750.40.50.50.60.70.60.70.60.70.60.7掘井工作面采用掘井机不采用掘井机的0.50.30.40.60.70.6井下运输 蓄电池电机车 其他运输设备如输送机、绞车等 架线电机车0.80.50.50.650.
10、90.70.9井底车场 有主排水设备 无主排水设备0.60.70.750.80.70.82.2 变压器的选择通常情况下，采区变电所采用多台变压器方可满足供电要求。变压器容量应根据设备的布置、电压等级，确定几个分组方案，分别求出各方案下的各组计算容量，初选变压器的额定容量及台数，确定最优分组方案。变压器的额定容量应大于等于一组负荷的计算容量，即： （2-4）1号变压器选择 1号移变压器拟向上山绞车，照明，负荷计算容量为：选用1台KSJ-180/6/0.4变压器用于上山绞车及照明供电，变压器技术数据见表2-2。表22 变压器技术数据型号额定电压（V）额定容量Se(KVA)阻抗电压（）损耗（W）线圈
11、阻抗（）重量（KG）参考价格 /元一次二次UdUrUx空载短路RXKSJ-180/6/0.460004001804.52.273.8883030700.02670.04612004万2号变压器选择2号变压器拟向2个炮采面1个掘进面供电，负荷计算容量为：0.286+ 0.7140.286+ 0.7140.41=45.94KVA选用1台KSJ-100/6/0.693变压器用于2个炮采面1个掘进面供电，变压器技术数据见表2-3。表23 变压器技术数据型号额定电压（V）额定容量Se(KVA)阻抗电压（）损耗（W）线圈阻抗（）重量（KG）参考价格 /元一次二次UdUrUx空载短路RXKSJ-100/6/0.69360006601004.52.53.7449018750.1590.2369503.1万3号变压器的选择3号变压器拟向6台局部扇风机供电，负荷计算容量为：0.286+ 0.7140.286+ 0.7140.405= 12.15KVA选用1台KSJ-50/6/0.693变压器用于局部扇风机，变压器技术数据见2-4。表24 变压器技术数据型号额定电压（V）额定容量Se(KVA)阻抗电压（）损耗（W）线圈阻抗（）重量（KG）参考价格 /元一次二次UdUrUx空载短路RXKSJ-50/6/0.6936000660504.52
