【正文】 0以上 一班作業(yè) 兩班作業(yè) 一班作業(yè) 當(dāng)計(jì)算出 經(jīng)濟(jì)截面后，選擇接近或等于計(jì)算截面的標(biāo)準(zhǔn)截面 。其主芯線截面的確定，通常按經(jīng)濟(jì)電流密度初選，按長時(shí)允許負(fù)荷電 流校驗(yàn)，按允許電壓損失校驗(yàn)，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 ⑩ 供電方案確定后，應(yīng)畫出供電系統(tǒng)草圖，并在圖上標(biāo)出開關(guān)、啟動(dòng)器、變壓器的設(shè)置情況和電纜所帶設(shè)備的名稱、功率和電纜的長度等。 ⑥ 移動(dòng)變電站低壓側(cè)已有低壓饋電開關(guān)，而且保護(hù)齊全，可以不在移動(dòng)變 電站之外在設(shè)置低壓饋電開關(guān)。 ③ 一臺(tái)啟動(dòng)器原則上控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。 選取 1臺(tái) KSGZY1000/10 型移動(dòng)變電站，額定容量為 1000kVA﹥ ，額定電壓為 10000V/1200V。 ﹙ 3﹚ 3 號(hào)移動(dòng)變電站選擇 3 號(hào)移動(dòng)變電站擬向轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵等供電，負(fù)荷計(jì)算容量為 caS ＝wmNde PK ?cos? ＝ ? ＝ deK ＝ + ?NPPmax ＝ + ＝ 查表 12取 wm?cos ＝ 。滿足供電要求。由于采煤機(jī)﹙總裝機(jī)功率 1620kW﹚、刮板輸送機(jī)﹙ 700kW﹚單機(jī)容量較大，再考慮過流保護(hù)裝置靈敏系數(shù)要求，分別由一臺(tái)移動(dòng)變電站來供電。采煤方法為走向長壁后退式一次采全高。 礦井及采區(qū)其它用電負(fù)荷的需用系數(shù) deK 和加權(quán)平均功率因數(shù) wm?cos 見表 12 移動(dòng)變電站選擇 通常情況下 ，綜采工作面需采用多臺(tái)移動(dòng)變電站方可滿足供電要求。一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷容量為 Sca﹦wmNde PK ?cos? ﹙ 11﹚ 式中 Sca— 一組用電 設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷， kW； ?NP — 具有相同需用系數(shù) deK 的一組用電設(shè)備額定功率之和， kW； deK — 需用系數(shù)。至今，無論國有大、中型礦井還是鄉(xiāng)鎮(zhèn)地方煤礦，很多都采用 10kV 高壓供電電壓，配套的 10kV 礦用隔爆設(shè)備也相繼生產(chǎn)。 ﹙ 4﹚壓入式局部扇風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距回風(fēng)口不得小于 10m。 ﹙ 3﹚變電所要求通風(fēng)良好，溫度不得超過附近巷道溫度 5℃。并掌握井下供電設(shè)計(jì)的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)政策及安全生產(chǎn)規(guī)程。 1%；波形 ，正弦波形；平衡度，三相電網(wǎng)電壓平衡； 4．供電經(jīng)濟(jì)： ① 盡量降低企業(yè)變電所與電網(wǎng)的基本投資； ② 盡量降低設(shè)備材料及有色金屬的消耗量； ③ 注意降低供電系統(tǒng)的電能損耗及維護(hù)費(fèi)用； 采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的及范圍 采區(qū)供電是整個(gè)供電系統(tǒng)的重要組成部分，同時(shí)是井下采煤機(jī)械化，電氣化的物質(zhì)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)質(zhì)量應(yīng)保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理、技術(shù)的先進(jìn)性。防雷保護(hù)是變電所保護(hù)中不可缺少的一項(xiàng)保護(hù)措施，本文采用了在線路上安裝閥型避雷器對(duì)其進(jìn)行防雷保護(hù)，并在變電所裝設(shè)避雷針。根據(jù)電纜的設(shè)計(jì)原則，對(duì)采區(qū)電纜進(jìn)行了選擇和確定。通過對(duì) 10kV 變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，通過計(jì)算來設(shè)計(jì)整個(gè)采區(qū)的供電系統(tǒng)。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所 在 系 機(jī)電動(dòng)力與信息工程系 專業(yè)班級(jí) 工業(yè)工程 2 班 姓 名 王升 指導(dǎo)教師 孟慶春 教務(wù)處制 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Shizuishan coal mining power supply system design 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）共 54 頁 完成日期： 2021 年 5 月 10 日 答辯日期： 2021 年 5 月 18 日 I 摘 要 采區(qū)變電所是采區(qū)供電的中心，它的主要任務(wù)是將井下中央變電所送來的高壓電能變成低壓電能，配送到采掘工作面及附近用電設(shè)備。其設(shè)計(jì)過程主要包括采區(qū)變電所及采掘工作面位置的確定、負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)、變壓器型號(hào)、容量和臺(tái)數(shù)的選擇、高低壓電纜的選擇，短路電流的計(jì)算、隔爆型高低壓配電裝置 選擇，變電所的防雷保護(hù)與接地等。 本論文根據(jù)采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，圍繞某礦井 10kV 變電所對(duì)這一課題展開了全面的設(shè)計(jì)與研究，主要完成以下工作： 針對(duì)礦井負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)要求，使用需用系 數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，據(jù)此對(duì)移動(dòng)變電站進(jìn)行了選擇，并對(duì)整個(gè)采區(qū)供電系統(tǒng)進(jìn)行了確定。 為了在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以免事故的擴(kuò)大，在論文中對(duì)采區(qū)變電所繼電保護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。積極采取措施，減少節(jié)能損耗，節(jié)約能源。 %～177。通過本次設(shè)計(jì)鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)真確查閱資料和參考文獻(xiàn)，培 養(yǎng)計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制圖表以及分析問題和解決問題的能力。 ﹙ 2﹚每個(gè)采區(qū)只好設(shè)一個(gè)變電所，對(duì)整個(gè)采區(qū)和掘井工作面供電，并且盡量 不遷移或少遷移變電所，減少變電所硐室的開拓費(fèi)用，如一個(gè)變電所不能滿足要求時(shí)，可在下一個(gè)區(qū)段增設(shè)變電所，初期向掘井供電，后期向回采供電。 工作面配電點(diǎn)位置的確定 ??2 ﹙ 1﹚回采工作面配電點(diǎn)一般在距工作面 50m～ 70m 處的巷道中； ﹙ 2﹚掘井工作面配電點(diǎn)距掘進(jìn)頭 80m～ 100m，一般配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜 長度不宜超過 100m 為宜； ﹙ 3﹚在電纜分叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)有配電點(diǎn)，此配電點(diǎn)在巷道交匯處附近。 表 11 綜采工作面電壓等級(jí)使用范圍 ??3 電壓等級(jí)/V 適用于采煤方式 綜采總?cè)萘?kW 單機(jī)最大容量 /kW 雙機(jī)最大容量 /kW 日產(chǎn)量 /﹙ t/d﹚ 660 1140 300 薄煤層和部分中厚煤層綜采 普通綜采 一次全高厚煤層綜采 500～ 1000 1000～ 1500 ≥ 3000 150～ 170 300～ 400 ≥ 1000 ﹙ 2 150﹚～﹙ 2 170﹚ ﹙ 2 375﹚～﹙ 2 400﹚ ＞ 2 400 500～ 1000 1000～ 5000 500～ 10000 隨著現(xiàn)代化大型礦井不斷建設(shè)，高產(chǎn)高效的綜采工作面裝機(jī)總?cè)萘坎粩嘣龃?， 傳統(tǒng)的井下 6Kv 配電電壓已不能滿足供電合理的要求，自 1992 年《煤礦安全規(guī)程》已將 10kV列入入井電壓。該計(jì)算方法是借助一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由各用電王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 設(shè)備的額定功率求取一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。 deK ﹦ + ?NPPmax ﹙ 13﹚ 式中 maxP — 一組設(shè)備中容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定功 率， kW。煤質(zhì)硬度 ～ ，煤層平均厚度為 ，容重為 10 3 ㎏ /㎡。 王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 表 13 綜采工作面設(shè)備及負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 設(shè)備名稱 部位 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) 電 動(dòng) 機(jī) 型號(hào) 額定功率/kW 額定電壓 /V 額 定 電 流/A 額定功率因N?cos MG650 /1620 WD型采 煤機(jī) 截割電機(jī) 2 YBCS650A 650 2 3300 136 2 牽引電機(jī) 2 90 2 380 169 2 調(diào)高電機(jī) 1 40 3300 一組額定功率 /kW 加權(quán)平均功率因數(shù)wm?cos 1520 SGZ1000/1400 型刮板輸送機(jī) 2 YBSD700/350/8﹙ 雙 速 電動(dòng)機(jī)﹚ 700/350 2 3300 150/74 2 一組額定功率 /kW 加權(quán)平均功率因數(shù)wm?cos 1400 SZZ1000/315 型轉(zhuǎn)載機(jī) 1 YBSS315 315 1140 204 PLM3000型破碎機(jī) 1 YBS315 315 1140 192 BRW400/3 4型乳化液泵 3 250 1140 146 BPW400/1 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 6 型噴霧泵 2 125 1140 46 一組額定功率 /kW 加權(quán)平均功率因數(shù)wm?cos 1005 SSJ1200/400 型帶式輸送機(jī) 1 2 315 1140 120 JH20 型回柱絞車 照明 2 YBS22 22 4 1140 1140 26 2 一組額定功率 /kW 加權(quán)平均功率因數(shù)wm?cos 總計(jì)額定功率 /kW 656 4581 根據(jù)現(xiàn)場 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則，采區(qū)綜采工作面擬選用 4臺(tái)移動(dòng)變電站。 選取 1臺(tái) KSGZY2021/10??7 型移動(dòng)變電站，額定容量為 2021kVA﹥ 1788kVA，額定電壓為 10000V/3300V。滿足供電要求。 ﹙ 4﹚ 4 號(hào)移動(dòng)變電站選擇 4 號(hào)移動(dòng)變電站擬向帶式輸送機(jī)和回柱絞車供電，負(fù)荷計(jì)算容量為 caS ＝wmNde PK ?cos? ＝ ? ＝ deK ＝ + ?NPPmax ＝ + ＝ 查表 12取 wm?cos ＝ 。 ② 采 煤機(jī)功率相對(duì)較大，宜采用單獨(dú)電纜供電；工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式線路供電；上山及順槽的帶式輸送機(jī)可以采用干線式供電，對(duì)于多臺(tái)大容量帶式輸送機(jī)，也可以用輻射式線路供電。 ⑤ 配電點(diǎn)在三臺(tái)及三臺(tái)以下啟動(dòng)器時(shí)，可以不設(shè)進(jìn)線總饋電開關(guān)。 ⑨ 井下中央變電所、采區(qū)變電所的電源進(jìn)線以及變電所的供配電系統(tǒng)，當(dāng)有多種可行方案時(shí)，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)選擇。中央變電所至采區(qū)變電所的電纜采用鋁芯電纜，其他地點(diǎn)必須采用銅型電纜，井下嚴(yán)禁使用鋁包電纜，電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠的截面的導(dǎo)體。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面 eA 為 eA ＝edcaJI ﹙ 15﹚ 式中 eA — 經(jīng)濟(jì)截面， 2mm ； caI — 正常運(yùn)行時(shí)，通過電纜的最大長時(shí)負(fù)荷電流，當(dāng)兩條電纜并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)考慮一條線路故障時(shí)的最大負(fù)荷電流， A； edJ — 經(jīng)濟(jì)電流密度， A/ 2mm ，其數(shù)值可參照表 14來選取。通常電纜允許電流 是以環(huán)境溫度 25℃、最高允許工作溫度 65℃時(shí)的值確定的，當(dāng)環(huán)境溫度不等于 25℃時(shí)，應(yīng)乘以修正系數(shù)，不同環(huán)境溫度下的電纜載流量修正系數(shù)見表 15。最小熱穩(wěn)定截面計(jì)算如下。 ﹙ 4﹚ 按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面 電壓損失是指線路首末兩端電壓的數(shù)值差，用U? 表示。 表 18 礦用千伏級(jí)及以上屏蔽橡 套電纜電阻和阻抗 單位： km/? ??8 截面/ 2mm 型號(hào) MYP、 MCP MCPT、 MCPTJ MYPJ、 MYPTJ、 6﹙ 10﹚ kV 20R 65R X 20R 65R X 20R 65R X 10 16 25 35 50 70 95 — — — — — — — — — — () （ ) () () — — — — — — — — — — — — 王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 低壓電纜選擇 礦用低壓電纜型號(hào)選擇 電纜的型號(hào)主要依據(jù)電壓等級(jí)、使用環(huán)境、機(jī)械設(shè)備的工作情況來確定，所選電纜的型號(hào)必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。 低壓電纜芯線數(shù)的確定