1、 本科毕业设计（论文）题 目 华亭东华镇煤矿综采工作面供电系统设计 教 务 处 制I摘 要通过综采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。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。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井下供电设计技术规定 。根据工
2、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. IIABSTRACTMechanized mining face by supporting selected mechanical equipment, electrical equipment supporting the right choice to ensure the fully mechanized mining equipment to normal operational.Fully
3、mechanized coal mining face power supply is safe, reliable, technical and economic rationality, will be directly related to the physical, mines and equipment, safety and production of normal mining area. As the coal mine working environment is very bad, so in addition to the power supply on the risk
4、 of electric shock and reliable measures to prevent the physical, but also have the right to choose the type of electrical equipment and parameters, using reasonable power, control and protection systems, strengthen electrical equipment maintenance and repair to ensure the safe operation of electric
5、al equipment and to prevent gas and coal dust explosion. Working Face the design of power supply system, follow the mines basic requirements for power supply companies and the “technical requirements of Mine Power Design.“ Face of electrical equipment according to the technical parameters of the mob
6、ile substation to select terms, selection and calculation of high voltage low voltage cables, high pressure low pressure switch to choose short-circuit calculations and protective device setting.KEY WORDS: Mechanized coal mining;Load statistical computing;Equipment Selection;Mobile Substation.目录1 绪论
7、 .11.1 综采工作面供电概 述 .11.1.1 概述 .11.1.2 综 采工作面负荷统计 .22 选择变压 器 .32.1 1#变压器容量的选择 .32.2 2#变压器容量的选择 .32.3 3#变压器 容量的选择 .43 选择高压 电缆 .53.1 计算公式及参数 .53.1.1 电缆：1#移变初选及校验 .53.1.2 电缆: 2#移变初选及校验 .63.1.3 电缆：3#移变初选及校验 .64 选择 低压电缆 .84.1 低压电缆主芯线截面的选择原则、长度的确定原则 .84.2 计算公式及参数 .84.3 正常运行时回路电压损失校验 .105 短路电 流计算 .146 选择 低压开
8、关、起动器 .196.1 低压开关型号的确定 .196.2 分断能力校验 .197 高压开 关整定 .217.1 1#移变高压开关的整定 .217.2 2#移变高压开关的整定 .227.3 3#移变高压开关的整定 .228 低压开关和移 变低馈保护装置整定 .248.1 移变低馈过流保护装置整定 .248.2 磁力启动器过流保护装置的整定 .249 总结 .27致 谢 .28参 考文献 .29附录 .30中国矿业大学银川学院毕业设计（论文）11 绪论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
9、，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：根据所设计综采工作面设备选型情况，确定变压器容量、型号、台数图；确定电缆型号、长度和截面；选择高低压开关；做继电保护的整定计算。设计要求：设计应符合煤矿安全规程 、 煤矿工业设计规范和煤矿井下供电设计技术规定 ；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、安全可靠。 71.1 综采工作面供电概述1.1.
10、1 概述1）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。2）随着煤炭工业的现代化，综采工作面机械化程度越来越高，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
11、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朱建华 华亭东华镇煤矿综采工作面供电系统设计2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
12、续提高。 3）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不接地的方式，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）控制负荷的组合开关可同时控制多台负载电动机，最多可配有 12 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
13、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。 61.1.2 综采工作面负荷统计表 1-1 综采工作面负荷统计报表2 选择变压器按照煤矿井下供电设计技术规定,综采工作面移动变电站需用容量按下式计算:电动机负荷名称设备台数 额定功率(KW)额定电压(V)需用系数加权平均功率因数采煤机 1 700 1140刮板输送机 1 4002 1140带式输送机 1 1602 1140转载机 1 315 1140破碎机 1 160 1140喷雾泵 2 452 1140乳化液泵站 2 2502 11400.60 0.7中国矿业大学银川学院毕业设计（论文）3(2-1)wmCOSPNKrST/(2-2)
14、npax6.04式中: - 变压器计算容量(视在功率)， ；STVAKr-需用系数； -移动变电站供电系统中所有用电设备额定功率之和，KW；NP-加权平均功率因数，综采工作面取 0.7；wmcosPnmax-移动变电站供电系统中最大的一台电动机额定功率， KW。 42.1 1#变压器容量的选择变压器编号:1#,型号:刮板输送机、破碎机、转载机、变 KBSGZY-1600/6 KWPN1275360426.04.max.0npKr VAST17./6.01275cos/wN变压器容量为： 4VA160选择变压器为：KBSGZY-1600/62.2 2#变压器容量的选择变压器编号：2#,型号:采煤
15、机、乳泵、喷雾泵、变 KBSGZY-1250/6KWPN95420782.076.max6.40npKr VAST1./82095cos/wN2#变压器容量为： KVA16250选择变压器为：KBSGZY-1250/6朱建华 华亭东华镇煤矿综采工作面供电系统设计42.3 3#变压器容量的选择变压器编号：3#，型号：胶带输送机、变 KBSGZY-500KWPN3201616.4max.04xpKrn57VA1/0.32/cosPSTwN#变压器容量为： 457VA0选择变压器为：KBSGZY-500/6表 2-1 变压器统计报表编号 型号 额定电压(KV) 数量1# KBSGZY-1600/6 6 12# KBSGZY-1250/6 6 13# KBSGZY-500/6 6 1
