1、 1 毕业设计 (论文 ) 设计 (论文 )题目： 红岩煤矿综采工作面供电设计 专 业 班 级： 机电工程 052级 学 生 姓 名： 张胜伟 指 导 教 师： 设 计 时 间： 2008年 5 月 5日 5 月 22日 2 重庆工程职业技术学院 重庆工程职业技术学院毕业设计（论文） 成绩认定书 机电工程 系 机 电 专业 052 班 学生 张胜伟 ，其毕业设计（论文） 综采工作面供电设计 ， 经 机电工程 052班 答辩委员会答辩。 成绩评定为 。 答辩委员会主任签字： 机电工程 052 班 答辩委员会 （ 代章） 2008 年 月 日 指导教师评语 3 目 录 重庆工程职业技术学院毕业设计
2、（论文）任务书 . 4 红岩煤矿综采工作面供电设计说明书 . . 5 第一节 2606 区 N4 段综采工作面供电设计 . . . .6 1、采区概况 .6 2、 综采低压供电系统 6 2.1、综采工作面负荷统计 .6 2.2、变压器容量选择 .7 2.3、供电系统的确定 .7 2.4、采煤工作面网路计算 .7 2.4.1、电缆的选型 7 2.4.2、低压电缆截面计算选择 7 2.5、采区低压开关选择 11 2.5.1、采区低压开关型号规格 .11 2.5.2、各点两相短路电流 .11 2.5.3、各开关的整定计算 .11 3、高压供电系统 12 3.1、采区主干线高压电缆 的选择计算 12
3、3.1.1、高压电力负荷计算 .12 3.1.2、最大工作电流 . .12 3.1.3、按经济电流电流密度选择电缆截面 .12 3.1.4、按长时允许电流校验 .12 3.2、高压开关的选择 13 3.2.1、采区高压开关选用型号，其整定 13 3.2.2、供矿用隔爆移动变电站的开关 .13 3.2.3、供 26064 甩变电所开关 13 第二节 制定采区接地保护措施 . 13 第三节 制定采区漏电保护措施 .14 第四节 制定采区变电所防火措施 . . .14 总结 . .15 谢辞 . .15 附 :供电系统图 工作面设备布置图 变电所设计 4 重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）任务书
4、任务下达日期： 2008 年 5月 5日 设计（论文）题目：红岩煤矿综采工作面供电设计说明书 设计（论文）主要内 容和要求： 一 、 设计条件 ： 1、采区井巷布置平面如图一所示，煤层是南北走向，向 西 倾斜，倾角为 12；采区的开拓是中间上山，采共分为三个区段，区段长 170 米，工作面长 150 米，采区一翼走向长 400 米；煤层厚度为 2米，煤质中硬，煤层的顶、底板较平稳；上山周围 环境温度为 -20 C，运输平巷及工作面温度为 +25 C。 2、采煤方法：走向长壁，区内后退式采煤法，两翼同时开采，掘进超前，回采工作面采用 MG200/475-W 型干式泵箱液压采煤机，两班出煤，一班整
5、修及放顶。 3、煤的运输：工作面采用 SGZ630/2 160 型中双链刮板输送机；区段平巷采用SGW-150C 型刮板输送机；采区上山采用 SPJ-800 型吊挂皮带运输机；采区轨道上山采用55KW 单筒绞车作材料运输。 4、掘进煤平巷时，用电钻打眼， Z 开切眼掘进，圆满设调度绞车，人工装煤。 5、工作面采用 ZQY3000-14/32 液压支架支护。 6、根据采煤机和液压支架的冷却水要求，供水流量 250L/min，供水压力 3. 0MPa,供水管直径 32mm，选用 WB250/5.5 型喷雾泵。 7、根据综采面 ZQY3000-14/32 液压支架的技术特征要求，选用 MRB125/
6、31.5C 型乳化泵。 6、采区内各用电设备的台数及其技术数据见表。它们的分布位置图见图。 二、设计内容 1、确定采区变电所和工作面配电点的位置； 2、拟定采区供电系统 ； 3、计算与选择采区变电所动力变压器（型号，容量，台数）； 4、选择采区低压动力电缆（型号，长度，芯数，截面）； 5、选择采区电气设备； 6、整定采区低压电网过流保护装置； 7、制订采区接地保护措施； 5 8、制订采区漏电保护措施； 9、制订采区变电所防火措施； 三、设计要求 （一）设计说明书要求 .内容完整，叙述清楚，字体工整，计算正确； .图表必须用计算机或制图工具绘制； （二）图纸要求 1、绘制采区供电系统图； 2、绘
7、制采区设备布置图； 3、绘制采区变电所设备布置图。 教研室主任签字： 指导教师签字： 年 月 日 年 月 日 红岩煤矿综采工作面供电设计说明书 1、设计要求： 1 1、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规范、煤矿井下供电设计技术规定和煤矿井下继电保护装置整定细则 1 2、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 1 3、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品、积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 6 1 4、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适用性。 2、原始资料； 2 1、采煤机型号：根据红岩煤矿 2606N4
8、工作面赋存条件和前面对割机主要技术性能参数的选择要求，选用西安煤机械厂生产的 MG200/475-W 型干式泵箱液压采煤机。 2 2、煤的运输：工作面采用 SGZ630/2 160 型中双链刮板输送机；顺槽槽设备：根据采煤机的生产能力 , 转载机的输送量应与采煤机实际生产率相适应，结合我矿现有设备 ,选取用 SGW-150C型刮板输送机； N4 抽放巷设备根据采煤机的生产能力 , 转载机的输送量应与采煤机实际生产率相适应 ,选用 DTS80/40/2 40 型吊挂式皮带输送机，采区上山采用 SPJ-800 型吊挂皮带运输机；采区轨道上山采用 55KW 单筒绞车作材料运输。 2 3、工作面采用
9、ZQY3000-14/32 液压支架支护。 2 4、根据采煤机和液压支架的冷却水要求，供水流量 250L/min，供 水压力 3. 0MPa,供水管直径 32mm，选用 WB250/5.5 型喷雾泵。 2 5、根据综采面 ZQY3000-14/32 液压支架的技术特征要求，选用 MRB125/31.5C 型乳化泵 第一节 2606N4 段综采工作面供电设计 1、采区概况 2606N4 段处于六区中部，根据各变电所到此工作面的距离，考虑此工作面可能要在 2606N5 工作面结束之前开采 ,并考虑下一综采工作的开采，该工作面的供电系统由 2606 二甩道变电所供电 ,皮带上山及进采区煤仓皮带考虑但
10、负综采和 2606S4 段两工作面的运输，其供电系统仍由现用的2606N5 配电点供电不变。 2、综采低压供电系统 2 1 综 采工作面负荷统计 （见表一） 根据该工作面的用电情况，结合我矿设备情况，采用割煤机和循环溜子选用 1140V 电压 ，顺槽和其它设备选用 660V 电压等级，其负荷统计如下： 表一 名称 型号规格 台数 配用功率 KW 额定电流 A 额定起动电流 A 1140V 中双链刮板 输送机 SGZ630/2 160 1 2 160 2 106 2 637.4 采煤机 MG200/475 -W 1 475 296 1892 7 合计 2 795KW 660V 乳化泵 MRB12
11、5/31.5C 2 2 75 2 84.5 2 491 喷雾泵 WB250/5.5 3 2 30 2 32 2 260 管架式皮带机 DTS80/2 40 1 2 40 2 2 45 2 2 293 刮板输送机 SGW-150C 1 75 84.5 491 回柱机 JH-14 3 17.5 17.5 130 合计 10 417 5KW 2 2 变压器容量选择 1140V 电压系统 : 由于该工作面为综采工作面，设备按一定顺序进行起动，其需用系数 Kx=0.4+0.6PS/ PN =0.4+ 0.6 320/795=0.6415 cos pj取 0.7 Sb=795 0.6415/0.7=728
12、.56(KVA) 根据计算负荷 ,选用 KBSGZY-800/6 矿用隔爆移动变电站一台。其技术参数为：额定容量： 800 KVA；额定电压： 6KV/1200V；空载损耗： 2300W；负载损耗： 5200W；空载电流： 1.0%;短路阻抗 :5.5% 660V 电压系统 : 负荷统计 :2606 区掘进系统和 2606N4 共用一台变压器 ,其供电负荷为两个工作面之总和 . PN=290+25+30+55+11.4 3=434.2(KW) 由于该工作面为综采工作面 ,设备无一定顺序起动，其需用系数 Kx=0.286+0.714PS/ PN =0.286+ 0.714 80/434.2=0.
13、42 cos pj取 0.6 Sb=434.2 0.42/0.6=303.9 (KVA) 根据计算负荷 ,选用 KBSGZY-315/6 矿用隔爆移动变电站一台。其技术参数为：额定容量：315KVA；额定电压： 6KV/693V；空载损耗： 1100W；负载损耗： 2150W；空载电流： 1.8%;短路阻抗 :4% 2 3 供电系统的确定 按采区供电系 统拟定原则，根据 2606N4 段巷道情况，确定工作面供电系统如图 2606N4 综采工作面供电系统图所示。 2 4 采煤工作面网路计算 2 4 1、电缆的选型 低压动力电缆选用不延燃橡套电缆 2 4 2、低压电缆截面计算选择 （ 1）、支线电
14、缆经常移动，需要足够的机械强度，并需考虑长时允许工作电流。其选择： 采煤机支线电缆负荷电流为： 8 IZ = 85.011403 10475c o s3 1033eeeUP 283(A) 根据电缆长时允许电流 ,采煤机支线电缆选为 MCTP3 95+1 25+4 6 的橡套电缆 300m 一根。 循溜支 线电缆负荷电流为： IZ 循 = 91.085.01 1 4 03 10160c o s3 1033eeeeUP 104.8(A) 根据电缆长时允许电流 , 循溜支线电缆选为 MCTP3 50+1 16+4 6的橡套电缆 300m和 150m各一根。 其余设备支线电缆用 MY0.38/0.66
15、 3 25+1 16 的橡套电缆 50m。 （ 2）、采煤机主干线路电缆截面计算 采煤机线路电缆截面选择 长时工作电流 IW=cosU3 Pe=85.011403 1000475 =283A 根据计算和供电线路情况，考虑电压损失及短 路电流和开关允许进入电缆外径，需选取电缆为一根 95mm2的橡套软电缆（其长时允许载流量为 300A）。 正常运行时，网路电压损失检验 A 允许电压损失计算 本工作面供电允许电压损失为： U=1200-1140 (1-5%)=117(V) B 变压器内部电压损失 根据变压器 KBSGZY -800/6 的技术数据查得二次电压： 1200V，阻抗电压： 5.5%，空
16、载电流 :1.5%,空载损耗 :2300W,负载损耗 :5200W Ur= %10 NSP= %800105200 =0.65 Ux= 46.565.05.5 2222 rd UU Ub=Sb/Se（ Urcos +Uxsin） 1200/100 =728.56/800（ 0.65 0.7+5.46 0.714） 1200/100 =47.6 (V) C 支线电缆电压损失 U2= )s inXc o sRLI3 002E （ = )714.0078.07.0267.0(35.03.02963 =13.1(V) D 干线电缆电压损失 U1= )s inXc o sRLI3 002E （ = )7
17、14.0076.07.0195.0(55.02963 9 =53.8(V) U= Ub+ U2+ U1=47.6+13.1+53.8=114.5(V) U=117(V) 故一根 95 mm2的橡套电缆符合要求。 按起动时网路电压损失校验 A 最小起动电压 根据经验，在电动机起动时，其端钮上最低电压允许值通常为额定电压的 0.7 倍。 因此 UQ= 0.7Ue=1140 0.7=798(V) B 在最小起动电压时的起动电流 IQ=IQeeQUU =1892 798/1140=1324.4(A) C 此时支线电缆电压损失 U 支 =2705.42 5.03 0 04.1 3 2 43c o s3
18、ALI QQ =57.8(V) D 起动时干线电压损失 U1= )s inXc o sRI e L3 002 （ = )7 1 4.00 7 6.07.01 9 5.0(6.04.1 3 2 43 =262.6(V) U= Ub+ U2+ U1=47.6+57.8+262.6=368(V)1200-798=402(V) 故选一根 95 mm2的橡套电缆符合要求。 （ 3）、循溜主干线路电缆截面计算 循溜线路电缆截面选择 长时工作电流 IW=cosU3 Pe=8.011403 1000320 =202.6A 根据计算和供电线路情况，考虑电压损失及短路电流和开关允许进入电缆外径，需选取电缆为一根
19、70mm2的橡套软电缆（其长时允许载流量为 215A）。 正常运行时，网路电压损失检验 A 允许电压损失计算 本工作面供电允许电压损失为： U=1200-1140 (1-10%)=174(V) B 变压器内部电压损失 根据变压器 KBSGZY -800/6 的技术数据查得 Ur=0.64 Ux=5.46 cos =0.7 Ue=1140V Ub=Sb/Se（ Urcos +Uxsin） 1200/100 =728.56/800（ 0.65 0.7+5.46 0.714） 1200/100 =47.6 (V) C 支线电缆电压损失 U2= )s inXc o sRLI3 002E （ = )71
20、4.0081.07.038.0(5.03.01063 10 =8.7(V) D 干线电缆电压损失 U1= )s inXc o sRLI3 002E （ = )714.0078.07.0267.0(6.02123 =53.4(V) U= Ub+ U2+ U1=47.6+8.7+53.4=109.7(V) U=117(V) 故一根 70 mm2的橡套电缆符合要求。 按起动时网路电压损失校验 A 最小起动电压 根据经验，在电动机起动时，其端钮上最低电压允许值通常为额定电压的 0.7 倍。 因此 UQ= 0.7Ue=1140 0.7=798(V) B 在最小起动电压时的起动电流 IQ=IQeeQUU
21、=1274.8 798/1140=892.4(A) C 此时支线电缆电压损失 U 支 =2505.42 5.03 0 04.8 9 23c o s3 ALI QQ =54.6(V) D 起动时干线电压损 失 U1= )s inXc o sRI e L3 002 （ = )714.0078.07.0267.0(75.06.8923 =281.3(V) U= Ub+ U2+ U1=47.6+54.6+281.3=383.5(V)1200-798=402(V) 故选一根 70 mm2的橡套电缆符合要求。 (4)、顺槽电缆截面选择 顺槽电缆截面选择 长时工作电流 IW=0.7 (2 45+84.5+32+84.5)=203.7A 根据计算需选取电缆为 70mm2的橡套电缆。 正常运行时，网路电压损失检验 A 允许电压损失计算 本 工作面供电允许电压损失为： U=690-660 (1-5%)=63(V) B 变压器内部电压损失 根据变压器 KBSGZY -315/6 的技术数据查得 Ur=1.8 Ux=3.57 cos =0.7 Ue=690V Ub=Sb/Se（ Urcos +Uxsin） 1200/100 =303.9/315（ 1.8 0.7+3.57 0.714） 690/100 =25.4(V) C 支线电缆电压损失 U2= )s inXc o sRLI3 002E （
