【正文】 ......................................29結(jié)束語 .......................................................................................................................................31參考文獻 ...................................................................................................................................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、做好畢業(yè)答辯工作，我到了福建省天湖山能源實業(yè)有限公司天湖巖礦參加畢業(yè)實習(xí)。此次實習(xí)任務(wù)，除了對該煤礦作業(yè)過程及對礦井各設(shè)備的了解，還須收集礦井原始資料，并以其為依據(jù)，對礦井采區(qū)作供電系統(tǒng)的設(shè)計。電纜的選擇方法，并對其的整定及校驗，書中詳細敘述了電纜及設(shè)備的選擇原則，井下供電系統(tǒng)采取各種保護的重要性，簡明易懂。通過設(shè)計，讓我了解了礦山的概況,了解了煤礦供電系統(tǒng)運行和供電設(shè)備管理情況和煤礦生產(chǎn)管理的基本知識，使自己具有一定的理論知識的同時，又具有較強的實際操作能力及解決實際工程問題的能力，根據(jù)新采區(qū)的實際情況，在老師和單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場，查閱了有關(guān)設(shè)計資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范。本次設(shè)計承李斌勛老師的指導(dǎo)及天湖巖礦機電副礦長林金強的大力支持，在此表示深深的謝意！ 編者 2022 年 5 月設(shè)計原始資料一、全礦概貌地質(zhì)儲量 600 萬噸；礦井生產(chǎn)能力：設(shè)計能力 12 萬 t/年，實際數(shù) 11 萬 t/年；年工作日：300 天，日工作小時：14 小時；礦井電壓等級及供電情況：該礦井供電電源進線采用雙回路電源電壓為 35KV，變電所內(nèi)設(shè)有 630KVA,10/ 變壓器兩臺和 400KVA，10/ 變壓器兩臺，承擔井下和地面低壓用電負荷。二、采區(qū)資料1. 采區(qū)概況：采區(qū)設(shè)計年產(chǎn)量 6 萬噸，水平標高從+830 至+755，下山道兩條，一條軌道下山，一條人行下山，傾角為 25176。整個采區(qū)現(xiàn)為一掘兩采。3. 煤炭運輸系統(tǒng)： 工作面落煤經(jīng)溜槽到 1T 礦車，由電瓶車運至井底車場，再由絞車提到+830 車場，最后由電機車拉到地面。6. 電壓等級及主要設(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)負荷統(tǒng)計表。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)備型號額定容量Pe(KW)額定電壓Uc(V)額定電流Ie(A)額定起動電流IQe (A)功率因數(shù)cosφ效率η j 臺數(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 YB112M4 4 660 1局部扇風機 BKY604 4 660 6耙斗裝巖機 Ybb104 11 660 1充電機 KGCA1090/40 16 660 21 3二、變壓器容量計算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)計指導(dǎo)》 （以下簡稱《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)，供一個工作面時取 1，供兩個工作面時取 ，供三個工作面時取 ，此處取 1；∑P e1——+830 絞車電動機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 水平的所有電動機額定容量之和；∑P e2＝46+112+2+163+4+11= kw三、變壓器的型號、容量、臺數(shù)的確定根據(jù) SteSt 原則，查《煤礦井下供電的三大保護細則》表 31 選型號為 KS9100/6/ 變壓器一臺，用于絞車與照明的供電，選型號為 KS9100/6/ 變壓器一臺,用于三個工作面設(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，采煤機械化程度和機械組容量大小等因素確定。它隨工作面的推進定期移動。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)機械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟、操作靈活、系統(tǒng)簡單、保護完善、便于檢修等項要求。原則上一臺起動器控制一臺設(shè)備。3）變壓器最好不并聯(lián)運行。5）配電點起動器在三臺以下，一般不設(shè)配電點進線自動饋電開關(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。以計算上山絞車的電纜長度為例：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、電纜型號的確定 礦用電纜型號應(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。電纜芯線的時間溫升決定它所流過的負荷電流，因此，為保證電纜的正常運行，必須保證實際流過電纜的最大長時工作電流不得超過它所允許的負荷電流。為保證電動機的正常運行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動機等電氣設(shè)備將因電壓過低而燒毀。3） 、距離電源最遠，容量最大的電動機起動時，因起動電流過大而造成電壓損失也最大。即進行起動條件校驗。采區(qū)常移動的橡套電纜支線的截面選擇一般按機械強度要求的最小截面選取時即可，不必進行其他項目的校驗。5)、對于低壓電纜，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，因此可不必再進行短路時的熱穩(wěn)定校驗。：由于干線線路長,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算。(1) +755 水平巖巷掘進配電點根據(jù)△U Z 值的取值原則,選取配電點中線路最長,電動機額定功率最大的支線來計算。mm 2)取 r=圖 41 +830 絞車房供電計算圖向 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 △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)計算選用 MY 350+116 55m 型電纜.五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗按起動條件校驗電纜截面：11KW 回柱絞車是較大負荷起動，也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠的用電設(shè)備，選擇的電纜截面需要按起動條件進行校驗。2) . 起動時工作機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——電動機起動時的功率因數(shù)，估取 cosφ=,sinφ=；r ——支線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(Ω　Ue ——電動機額定電壓,V； 3)、 起動時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所以檢驗結(jié)果可以認為選用 25mm2的橡套電纜滿足了起動條件。按最大持續(xù)負荷電流校驗電纜截面，如果向單臺設(shè)備供電時，則可按設(shè)備的額定電流校驗電纜截面。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時，應(yīng)該不小于50mm2 。固定敷設(shè)的高壓電纜型號按以下原則確定：1）在立井井筒或傾角 45176。2）在水平巷道或傾角 45176。3）在進風斜井，井底車場及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點必須采用銅芯電纜。二、選擇步驟按經(jīng)濟