煤矿采区设计论文范本

发布网友发布时间：2022-04-24 19:22

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毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文摘要本设计为南二下延采区供电设计.从实际出发进行系统分析,除满足一般设计规程及规范要求外,还满足《煤矿安全规程》的具体要求和标准. 本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站;高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关,各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器. 高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆. 通过短路电流,开关继电保护整定的计算和保护接地的确定,使其设计可靠性高,功能完善,组合灵活,以及功耗低,保证采区供电安全,经济, 高效平稳运行. 关键词: 关键词:供电设计选用变压器开关电缆 -I- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文目录摘要 ............................................................................................................... I 1 采区供电设计的原始资料 ............................................................................ 1 1.1 采区地质概况 ..................................................................................... 1 1.2 采煤方法 ............................................................................................. 1 1.3 采区排水 ............................................................................................. 1 1.4 采区设备及材料的运输 ..................................................................... 1 1.5 煤炭的运输 ......................................................................................... 1 1.6 采区压气系统 ..................................................................................... 2 1.7 采区通风系统 ..................................................................................... 2 2 采区供电系统及变电所位置的确定 ............................................................ 3 2.1 变电所位置的确定 ............................................................................. 3 2.2 电压等级的确定 ................................................................................. 3 2.3 采区负荷计算及变压器,变电站容量,台数的确定 ..................... 3 2.3.1 向临时施工的普掘 I 工作面供电变压器确定....................... 3 2.3.2 向普掘 II 工作面供电的变压器(变电站)确定 ................. 4 2.3.3 向煤仓供电的变压器确定 ...................................................... 4 2.3.4 向综采工作面供电的变压器(变电站)确定 ...................... 5 2.3.5 向采煤生产准备面设备供电变电站确定 .............................. 7 2.3.6 向采区主提升绞车等设备供电变压器确定 .......................... 8 2.3.7 专用风机变压器的选择确定 .................................................. 8 2.4 采区变电所供电系统的确定 ............................................................. 8 3 采区的设备选型 ...........................................................................................11 3.1 低压电缆的选择计算 ........................................................................11 3.1.1 电缆的选择原则 .....................................................................11 3.1.2 电缆型号的确定 .....................................................................11 3.1.3 电缆长度的确定 .................................................................... 12 3.1.4 低压电缆截面的选择计算 .................................................... 13 3.2 高压电缆的选择计算 ....................................................................... 23 3.2.1 电缆型号与长度的确定 ........................................................ 23 3.2.2 电缆截面的选择与校验 ........................................................ 23 3.3 采区高,低压开关的选择 ............................................................... 28 3.4 低压电网的短路电流计算 ............................................................... 28 3.5 高,低开关的继电保护整定计算 ................................................... 30 - II - 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 3.6 采区的保护接地 ............................................................................... 33 4 结论 .............................................................................................................. 36 致谢………………………………………………………………………..36 参考文献………………………………………………………………………37 - III - 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 1 1.1 采区供电设计的原始资料采区地质概况南二下延采区,北起 F71 断层,南到 F70 号断层,东起 DF02 断层, 西为-700 水平,走向约 300 米倾斜东西宽约 1000 米,该采区可采煤层有: 16#,17#,18#煤层,每个煤层可布置一个倾斜长壁回采工作面.其中 17# 煤层最厚,平均厚度为 3.76 米. 1.2 采煤方法由于该采区走向长度短,倾向长度长,煤层平均倾角 19°,采用走向长壁后退式采煤方法,煤层被划分多个块段,煤柱损失量大,工作面搬家频繁,效率低,所以三个工作面均采用倾向长壁后退式采煤方法,采煤方式为综合机械化采煤,但区别在于采用的工作面机械设备不同. 1.3 采区排水根据南二上采区及南二下延采区的水文观测,并参照公式 Q=FqF,推断本采区的正常涌水量为 60~80m3/h,最大为 100~120m3/h.由于该采区为上山采区,该采区的自然涌水及生产过程中的废水自然流向南二下采区 -700,再由-700 集中排水泵排往南翼-500 大巷,所以该设计中可以不考虑采区排水的用电负荷. 1.4 采区设备及材料的运输该采区的三个采煤工作面及初期巷道掘进所需的设备,生产材料等的运输路线:副井口→-500 石门→南翼采区运输大巷→南二下延采区提升上山→各煤层工作面下料道→采掘工作面. 1.5 煤炭的运输工作面采煤机落煤→工作面运输机→工作面转载机→工作面上山皮带 -1- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 →南二下延煤仓→三吨底卸式矿车→主井底煤仓→主井箕斗→地面煤仓. 1.6 采区压气系统由于文该采区煤炭覆存量少,采区服务年限短,所以该采区不安设压风机房,采区掘进用风由南翼压风机房提供,所以该采区供电设计不考虑压风系统负荷. 1.7 采区通风系统该采区虽然服务年限短,但采区生产能力大.采区用风采用轨道上山兼做主要入风道,采区乏风由采区回风上山排入南翼采区主排风道.各工作面的通风线路:-500 南翼大巷→下延采区提升上山→各煤层工作面皮带道→各煤层工作面→各工作面下料道→ -375 车场及风道→南四回风道→ 南二回风上山→主井. -2- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 2 2.1 采区供电系统及变电所位置的确定变电所位置的确定根据《煤矿安全规程》《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计 , 技术规范》的要求,结合该采区实际的地质条件在该采区提升机房右侧设一处采区变电所,并且与提升机房相连通. 2.2 电压等级的确定根据 2007 版《煤矿安全规程》的要求和现有采,掘工作面设备技术水平确定:变电所高压及采,掘工作面移动变电站电源侧电压为 6000V;综采工作面机电设备及掘进综掘机的电压为 1140V (其中: 17#层采煤工作面采用 MG400/940-WD 型采煤机和 SGZ-800/2*400 型刮板运输机, 电压等级为 3300V) 电源取自工作面移动变电站; , 掘进工作面设备及采煤工作面的生产辅助设备电源电压为 660V, 电源取自变电所低压变压器或工作面移动变电站;各工作面的煤电钻,信号及照明电压为 127V. 2.3 采区负荷计算及变压器,变电站容量, 采区负荷计算及变压器,变电站容量,台数的确定按工程设计采区为四个同时施工的掘进工作面,其中在采区上部临时施工的两个掘进工作面设备由该变电所供电,另外两个沿煤上山掘进皮带道和下料道的工作面设备由-700 变电所供电,该设计中不做计算说明.该采区同时只有一个生产工作面,另有一个采煤生产准备面.设计时依据采区最大生产负荷时期(17#煤层采煤工作面生产时期)确定变压器,变电站的容量和台数. 2.3.1 向临时施工的普掘 I 工作面供电变压器确定由于该工作面设备少,负荷容量小,采用变电所低压变压器器供电. SB = K X × ∑Pe 0.4539 × 106.3 =56.63 KVA = cos Φ pj 0.852 -3- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文式中: S B ——变压器计算容量,KVA; K X ——由变压器供电的设备的需用系数, K X = 0.286 + 0.714 × Pd =0.4539; ∑Pe ∑Pe ——由变电所供电的设备额定功率之和,KW; ∑Pe =106.3KW(查负荷统计表见表 2-1) cos Φ pj ——变压器供电的设备加权平均功率因数. 根据以上计算,选用 KBSG-315/6 型变压器满足要求,电压为 660V. 2.3.2 向普掘 II 工作面供电的变压器(变电站)确定工作面供电的变压器(变电站) 该巷道施工距离长运输设备多负荷大,施工地点距变电所远,采用移动变电站向工作面设备供电. SB = K X × ∑Pe 0.529 × 327.5 = =206.1 KVA cos Φ pj 0.841 式中: K X = 0.4 + 0.6 × Pd =0.529 ∑Pe ∑Pe =327.5KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,选用 KSGZY-315/6 型移动变电站满足要求,电压为 660V. 2.3.3 向煤仓供电的变压器确定 SB = K X × ∑Pe 1 × 55 = =61.8 KVA cos Φ pj 0.89 式中:由于变电站仅向一台设备供电, K X =1 -4- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 ∑Pe =55KW(查负荷统计表见表 2-1)监测电源的负荷容量忽略不计. 根据以上计算, 并考虑电站对线路最远端的短路保护和现有设备来源, 选用 KBSG-315/6 型变压器,满足要求,电压为 1140V. 2.3.4 向综采工作面供电的变压器(变电站)确定向综采工作面供电的变压器(变电站) 由于综采工作面设备分布广,设备多,容量大,电压等级多样,故采用多台移动变电站,变压器向工作面设备供电. (1),带一台皮带的变压器: SB = K X × ∑Pe 1 × 150 = =172.41KVA cos Φ pj 0.87 式中:由于变压器仅向一台设备供电, K X =1; ∑Pe =150KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,选用 KBSG-315/6 型变压器满足要求,电压为 660V. (2),带二台皮带的变电站: SB = K X × ∑Pe 1 × 400 = =459.77 KVA cos Φ pj 0.87 式中:由于变电站仅向一台设备供电, K X =1 ∑Pe =400KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,并考虑大功率设备的起动要求,选用 KSGZY-630/6 型移动电站满足要求,电压为 1140V. (3),带三台皮带的变电站: 同理, 带第三台皮带的移动变电站也选用 KSGZY-630/6 型移动变电站满足要求,电压为 1140V. (4),带皮带道下半部分设备的变电站: 由于初采时工作面距离变电所较远, 超过 1000 米, 考虑到最远端设备及电缆的短路保护,在皮带道中部设置一台移动变电站. SB = K X × ∑Pe 0.494 × 138 = =79.64 KVA cos Φ pj 0.856 -5- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文式中: K X = 0.286 + 0.714 × Pd =0.494 ∑Pe ∑Pe =138KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,选用 KSGZY-315/6 型移动变电站满足要求,电压等级为 660V. (5),带破碎机及乳化泵的变电站: SB = K X × ∑Pe 0.733 × 400 = =342.52 KVA cos Φ pj 0.856 式中: K X = 0.4 + 0.6 × Pd =0.733 ∑Pe ∑Pe =400KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,选用 KSGZY-630/6 型移动变电站满足要求,电压等级为 1140V. (6),带转载机及乳化泵的变电站: SB = K X × ∑Pe 0.8 × 600 = =562.06 KVA cos Φ pj 0.854 式中: K X = 0.4 + 0.6 × Pd =0.8 ∑Pe ∑Pe =600KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,并考虑大功率设备的起动要求,选用 KSGZY-800/6 型移动变电站满足要求,电压等级为 1140V. (7),带机组的变电站: SB = K X × ∑Pe 1 × 940 = =1093 KVA cos Φ pj 0.86 式中:由于变电站仅向一台设备供电, K X =1 ∑Pe =940KW(查负荷统计表见表 2-1) -6- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文根据以上计算,并考虑大功率设备的起动要求和现有设备情况,选用 KSGZY-1600/6 型移动变电站满足要求,电压为 3300V. (8),带工作面运输机的变电站: SB = K X × ∑Pe 1 × 800 = =941 KVA cos Φ pj 0.85 ∑Pe =800KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,并考虑大功率设备的起动要求和现有设备情况,选用 KSGZY-1600/6 型移动变电站满足要求,电压为 3300V. (9),向工作面下料道及皮带道上部设备供电变压器确定: 由变电所低压变压器供给. SB = K X × ∑Pe 0.428 × 327.5 = =168.88 KVA cos Φ pj 0.83 式中:由于变电站仅向一台设备供电, =1 式中: K X = 0.286 + 0.714 × Pd =0.428 ∑Pe ∑Pe =327.5 KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算,选用 KBSG-315/6 型变压器满足要求,电压为 660V. 2.3.5 向采煤生产准备面设备供电变电站确定 SB = K X × ∑Pe 0.44 × 346.03 = =183.75 KVA cos Φ pj 0.83 式中: K X = 0.286 + 0.714 × Pd =0.44 ∑Pe ∑Pe =277.5 KW(查负荷统计表见表 2-1) 根据以上计算, 选用 KBSGZY-315/6 型变压器满足要求, 电压为 660V. -7- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文 2.3.6 向采区主提升绞车等设备供电变压器确定 SB = K X × ∑Pe 1 × 320 = =390.24KVA cos Φ pj 0.82 式中:由于变电站仅向一台设备供电, K X =1 ∑Pe =320KW(查负荷统计见表 2-1) 根据以上计算,并考虑大功率设备的起动要求和变电所液压站,照明等设备的负荷,选用 KBSG-500/6 型变压器满足要求,电压为 660V. 2.3.7 专用风机变压器的选择确定根据《煤矿安全规程》要求,全煤掘进的掘进工作面必须安设双风机, 专用风机必须由专用变压器,专用开关,专用线路供电. SB = K X × ∑Pe 1 × 26 = =29.54KVA cos Φ pj 0.88 根据以上计算,并考虑变压器对线路最远端的短路保护和现有设备来源,选用 KBSG-315/6 型变压器满足要求,电压为 660V. 2.4 采区变电所供电系统的确定按照采区供电系统拟定原则确定采区供电系统. 根据《煤矿安全规程》要求,采区设备统计及上述计算过程,确定变电所为双电源供电,高压电缆沿南三主运巷向下延采区回风上山铺设.采区设备负荷平均分配在两段上,具体配置见采区供电系统图. -8- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文负荷统计表供电地点设备名称绞车绞车绞车绞车喷浆机耙斗机局扇绞车皮带输送机张紧车信号综保皮带输送机张紧车绞车喷浆机水泵耙斗机局扇型号 JD-11.4 JD-25 JD-25 JD-11.4 HP-5B P-30B 2BKJ-2*5.5 JD-40 SSJ-800/80 ZBZ-4.0M SSJ-800/80 JD-25 HP-5B 4DA-8*7 P-60B 2BKJ-2*5.5 电机功率总功率(KW) (KW) 11.4 25 25 106.3 11.4 5.5 17 11 40 80 4 4 80 327.5 4 25 5.5 37 37 11 普掘Ⅰ 普掘Ⅱ -9- 毕业设计(或论文说明书毕业设计或论文)说明书或论文供电地点煤仓一台二台三台设备名称电机功率总功率 (KW) (KW) JD-55 55 55 SSJ-1000/150 150 150 DSJ-120/160-2*200 400 400 DSJ-120/160-2*200 400 400 JD-40 40 型号 30 30 BP-75/12 JM-14 ZBZ-4.0M PCM-200 RB-315/31.5 SZZ-800/800 RB-315/31.5 MG400/940 SGZ800/800 JD-25 17 17 4 200 200 400 200 940 800 25 4 JD-40 ZBZ-4.0M JD-25 JD-25 JD-55 JD-55 ZY-1200/30 3DZ-SZ JM-14 ZBZ-2.5M 40 4 25 25 55 55 30 45 17 2.5 138 综采工作面绞车皮带输送机皮带输送机皮带输送机绞车二台皮带张紧泵皮带道三台皮带下部张紧泵喷雾泵慢速绞车信号综保破碎机乳化泵转载机乳化泵采煤机工作面刮板输送机绞车一台皮带皮带道张紧车上部绞车信号综保绞车绞车绞车绞车下料道钻机注水泵慢速绞车信号综保