【正文】 ......................................29結(jié)束語 .......................................................................................................................................31參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................32前 言在即將畢業(yè)之際，根據(jù)教學(xué)大綱安排，完成畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)、做好畢業(yè)答辯工作，我到了福建省天湖山能源實(shí)業(yè)有限公司天湖巖礦參加畢業(yè)實(shí)習(xí)。此次實(shí)習(xí)任務(wù)，除了對(duì)該煤礦作業(yè)過程及對(duì)礦井各設(shè)備的了解，還須收集礦井原始資料，并以其為依據(jù)，對(duì)礦井采區(qū)作供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電纜的選擇方法，并對(duì)其的整定及校驗(yàn)，書中詳細(xì)敘述了電纜及設(shè)備的選擇原則，井下供電系統(tǒng)采取各種保護(hù)的重要性，簡(jiǎn)明易懂。通過設(shè)計(jì)，讓我了解了礦山的概況,了解了煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行和供電設(shè)備管理情況和煤礦生產(chǎn)管理的基本知識(shí)，使自己具有一定的理論知識(shí)的同時(shí)，又具有較強(qiáng)的實(shí)際操作能力及解決實(shí)際工程問題的能力，根據(jù)新采區(qū)的實(shí)際情況，在老師和單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，查閱了有關(guān)設(shè)計(jì)資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范。本次設(shè)計(jì)承李斌勛老師的指導(dǎo)及天湖巖礦機(jī)電副礦長(zhǎng)林金強(qiáng)的大力支持，在此表示深深的謝意！ 編者 2022 年 5 月設(shè)計(jì)原始資料一、全礦概貌地質(zhì)儲(chǔ)量 600 萬噸；礦井生產(chǎn)能力：設(shè)計(jì)能力 12 萬 t/年，實(shí)際數(shù) 11 萬 t/年；年工作日：300 天，日工作小時(shí)：14 小時(shí)；礦井電壓等級(jí)及供電情況：該礦井供電電源進(jìn)線采用雙回路電源電壓為 35KV，變電所內(nèi)設(shè)有 630KVA,10/ 變壓器兩臺(tái)和 400KVA，10/ 變壓器兩臺(tái)，承擔(dān)井下和地面低壓用電負(fù)荷。二、采區(qū)資料1. 采區(qū)概況：采區(qū)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 6 萬噸，水平標(biāo)高從+830 至+755，下山道兩條，一條軌道下山，一條人行下山，傾角為 25176。整個(gè)采區(qū)現(xiàn)為一掘兩采。3. 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)： 工作面落煤經(jīng)溜槽到 1T 礦車，由電瓶車運(yùn)至井底車場(chǎng)，再由絞車提到+830 車場(chǎng)，最后由電機(jī)車?yán)降孛妗?. 電壓等級(jí)及主要設(shè)備：井下中央變電所的配出電壓為 6KV，采區(qū)主要用電設(shè)備采用 660V 電壓，煤電鉆和照明采用 127V 電壓，主要設(shè)備見采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。表 11 采區(qū)電氣設(shè)備技術(shù)特征采區(qū)設(shè)備設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào)額定容量Pe(KW)額定電壓Uc(V)額定電流Ie(A)額定起動(dòng)電流IQe (A)功率因數(shù)cosφ效率η j 臺(tái)數(shù)上山絞車 JT1600/1224 110 380 121 242 1照明 127煤電鉆 MZ212 127 9 54 2回柱絞車 YB3160M4 11 660 87 2噴漿機(jī) YB112M4 4 660 1局部扇風(fēng)機(jī) BKY604 4 660 6耙斗裝巖機(jī) Ybb104 11 660 1充電機(jī) KGCA1090/40 16 660 21 3二、變壓器容量計(jì)算1.+830 水平絞車變電所變壓器容量：ST1 =∑P e1KxKc /cosφ pj=1/= KVA式中：cosφ pj ——加權(quán)平均功率因素，根據(jù)《煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 （以下簡(jiǎn)稱《設(shè)指》 ）表 12 查傾斜炮采工作面，取 cosφ pj =；Kx——需要系數(shù)，參見《設(shè)指》表 12，取 Kx=；Kc——采區(qū)重合系數(shù)，供一個(gè)工作面時(shí)取 1，供兩個(gè)工作面時(shí)取 ，供三個(gè)工作面時(shí)取 ，此處取 1；∑P e1——+830 絞車電動(dòng)機(jī)與照明的額定容量之和；∑P e1＝110+= kw2.+830 水平采區(qū)變電所變壓器容量:ST2 =∑P e2KxKc/cosφ pj== KVA式中：cosφ pj ——加權(quán)平均功率因素，根據(jù)《煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 12 查傾斜炮采工作面，取 cosφ pj =；Kx　 ——需要系數(shù)，參見《設(shè)指》表 12，取 Kx=；∑P e2　 ——由+830 水平采區(qū)變電所供電的+80+77+755 水平的所有電動(dòng)機(jī)額定容量之和；∑P e2＝46+112+2+163+4+11= kw三、變壓器的型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)的確定根據(jù) SteSt 原則，查《煤礦井下供電的三大保護(hù)細(xì)則》表 31 選型號(hào)為 KS9100/6/ 變壓器一臺(tái)，用于絞車與照明的供電，選型號(hào)為 KS9100/6/ 變壓器一臺(tái),用于三個(gè)工作面設(shè)備的供電。表 1－2 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（V） 阻抗電壓（％） 損耗（W） 線圈阻抗（Ω）型號(hào)一次 二次額定容量Se(KVA) Ud Ur Ux 空載 短路R X重量（KG）參考價(jià)格 /元KS9100/6 6000400/690 100 4 280 1450 25004萬第二章 采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定一、采區(qū)變電所位置根據(jù)采區(qū)變電所位置確定原則，采區(qū)變電所位置選擇要依靠低壓供電電壓，供電距離，采煤方法，采區(qū)巷道布置方式，采煤機(jī)械化程度和機(jī)械組容量大小等因素確定。它隨工作面的推進(jìn)定期移動(dòng)。第三章 采區(qū)供電電纜的確定一、擬定原則采區(qū)供電電纜是根據(jù)采區(qū)機(jī)械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作靈活、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、保護(hù)完善、便于檢修等項(xiàng)要求。原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。3）變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。5）配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。7）供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖采區(qū)變電所供電系統(tǒng)擬定圖如附圖 1 所示。以計(jì)算上山絞車的電纜長(zhǎng)度為例：從剖面圖可知+825 采區(qū)變電所到+830 水平上山絞車硐室的距離為 50m。二、電纜型號(hào)的確定 礦用電纜型號(hào)應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，所有井下低壓電纜勻采用 MY 型。橡套電纜允許溫升是 65176。電纜芯線的時(shí)間溫升決定它所流過的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的正常運(yùn)行，必須保證實(shí)際流過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過它所允許的負(fù)荷電流。為保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備將因電壓過低而燒毀。3） 、距離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流過大而造成電壓損失也最大。即進(jìn)行起動(dòng)條件校驗(yàn)。采區(qū)常移動(dòng)的橡套電纜支線的截面選擇一般按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面選取時(shí)即可，不必進(jìn)行其他項(xiàng)目的校驗(yàn)。5)、對(duì)于低壓電纜，由于低壓網(wǎng)路短路電流較小，按上述方法選擇的電纜截面的熱穩(wěn)定性均能滿足其要求，因此可不必再進(jìn)行短路時(shí)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。：由于干線線路長(zhǎng),電流大,電壓損失是主要矛盾,所以干線電纜截面按電壓損失計(jì)算。(1) +755 水平巖巷掘進(jìn)配電點(diǎn)根據(jù)△U Z 值的取值原則,選取配電點(diǎn)中線路最長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)額定功率最大的支線來計(jì)算。mm 2)取 r=圖 41 +830 絞車房供電計(jì)算圖向 110KW 絞車供電的電纜截面的選擇：根據(jù)所選用 KS9100/6 型變壓器, 查表 12 得, U r%=,Ux%=；變壓器的電壓損失為：△U T%=(ST/Se)(Ur%cosφ pj+Ux%sinφ pj) =()(+) =△U T =△U T%U2e/100 　　 =400/100 = V絞車支線電纜允許電壓損失：△ Ugy=△U Y△U B== V式中：△U Y —— 允許電壓損失，V,查《設(shè)指》表 233，Ue=380V 時(shí) △U Y =39 V.絞車支線電纜截面確定：Agy = Kx∑P eLgy103/(Uer△U gyη pj)=11055103/(380)= mm2根據(jù)計(jì)算選用 MY 350+116 55m 型電纜.五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)按起動(dòng)條件校驗(yàn)電纜截面：11KW 回柱絞車是較大負(fù)荷起動(dòng)，也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠(yuǎn)的用電設(shè)備，選擇的電纜截面需要按起動(dòng)條件進(jìn)行校驗(yàn)。2) . 起動(dòng)時(shí)工作機(jī)械支路電纜中的電壓損失： △U ZQ=（ IQLZcosφ Q103）/（rA Z）3 =（ 103）/(25)3 = V式中: cosφ Q——電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)，估取 cosφ=,sinφ=；r ——支線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(Ω　Ue ——電動(dòng)機(jī)額定電壓,V； 3)、 起動(dòng)時(shí)干線電纜中的電壓損失： △U gQ=（ IgQLgcosφ gQ103）/（rA g）3 =( 103)/(25)3 = V式中: r ——干線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(Ω所以檢驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為選用 25mm2的橡套電纜滿足了起動(dòng)條件。按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面，如果向單臺(tái)設(shè)備供電時(shí)，則可按設(shè)備的額定電流校驗(yàn)電纜截面。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于50mm2 。固定敷設(shè)的高壓電纜型號(hào)按以下原則確定：1）在立井井筒或傾角 45176。2）在水平巷道或傾角 45176。3）在進(jìn)風(fēng)斜井，井底車場(chǎng)及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。二、選擇步驟按經(jīng)濟(jì)