煤矿供电课程设计.docx
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煤矿供电课程设计.docx
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煤矿供电课程设计
煤矿采区供电课程设计
目录
一前言..........................................1
二设计步骤及过程
1煤矿采区概况...................................2
2采区负荷统计....................................3
3采区变压器选择..................................3
4采区变电所和工作面配电点的确定..................4
5采区供电系统图..................................5
6采区低压电缆截面计算............................6
7采区低压电气设备的选择..........................11
8采区电气整定保护计算............................14
三设计小结......................................17
四参考文献......................................17
煤矿采区供电课程设计1
前言
煤矿采区供电设计是每一位矿山机电专业学生的必修课。
在老师的指导下,我们希望通过本次课程设计,掌握煤矿采区供电设计的步骤及过程。
设计简介:
课程名称:
矿山供电系部:
设计项目:
煤矿采区供电设计班级:
指导老师:
学生姓名:
设计地点:
设计日期:
2010年12月10日--2010年12月15日
煤矿采区供电课程设计2
设计步骤及过程
1、煤矿采区概况:
本采区为缓冲倾斜煤层,高瓦斯,倾角为26°,煤层2.0m,采区分为两个区段,区段垂高70m,两翼布置工作面,走向长度为400m;工作面采用长壁式炮采人工扒煤方式,顺槽使用可弯曲刮扳运输机,计划5台17型SGB17刮扳机,工作面使用单体支柱支护。
采区共为4个工作面,采掘接替为一采一准。
上山开采,采区设有轨道运输上山、溜煤上山和回风上山。
采区设备布置如下图:
1—乳化泵XRB2,30KW
2—SGB-17刮扳机,17KW
3—电煤钻,1.2KW
4—回柱绞车JH-5,8.5KW
煤矿采区供电课程设计3
5—局扇JKB-52-2,5.5KW
6—装载机,11KW
7—上山1.2m绞车JTKB1.2-55KW
采区负荷统计:
3、采区变压器选择:
根据上述采区负荷统计,采用需用系数法进行变压器容量计算:
根据上式计算,变压器的计算容量为184.89,查矿用变压器目录:
初选变压器为KS7—200/6/0.69型变压器,数量一台,变压器容量为200,符合要求。
4、采区变电所和工作面配电点的确定:
一、采区变电所的确定:
方案一:
根据采区的开采布置(采区分为两个区段,区段
垂高70m,两翼布置工作面,走向长度为400m);考虑到工作面的负荷情况和供电距离,宜把采区变电所设置在采区中部,这样低压供电距离缩短,可以保证电压降符合要求。
方案二:
采区变电所可设置为移动变电所,这样低压供
电距离缩短,可以保证电压降符合要求。
以上两种方案均符合要求,本次设计选方案一。
二、工作面配电点的确定:
采煤工作面的乳化液压泵、刮扳运输机等的用电设备其配电点设机巷联络巷进风处,设置断路开关。
采煤工作面回风巷断路开关设上山绞车房。
掘进工作面断路开关距当头约100m。
6、采区低压电缆线路的选择与计算
一)、选择电缆应满足的条件
1)、电缆实际流进的长时工作电流必须小于或等于他所允许的载流量。
2)、正常运行的电缆网路的实际电压损失必须小于或等于网路所允许的电压损失。
3)、电缆的机械强度必须满足要求。
二)、电缆型号与长度
1)、采区变电所至工作面等配电点干线电缆选用U型矿用橡套电缆。
2)、工作点移动电缆选用VF型矿用阻然电缆。
3)、电煤钻选用UZ\型专用电缆。
4)、电缆长度按LS=KL计算
K—为增加系数,取1.1
三)、电缆干线截面计算(选择)与效验
以供电系统图所示,按工作电流必须小于或等于电缆长时允许电流计算:
即IgIy
1)、送工作面干线电缆
其工作电流按下式:
查电缆长时允许电流表:
16(mm)2为85A,25(mm)2为113A,35(mm)2为138A故选干线电缆为U3×35+1×10电缆,符合要求。
顺槽运输巷分段干线为:
干线1:
P=0.8×(5×17+1.2)=107.75(KW)
干线1使用U3×25+1×10电缆,符合要求。
同理可得:
煤矿采区供电课程设计
干线2使用U3×25+1×10电缆,符合要求。
干线3使用U3×25+1×10电缆,符合要求。
干线4使用U3×25+1×10电缆,符合要求。
干线5使用U3×25+1×10电缆,符合要求。
干线6:
P=0.8×1.2=0.96(KW)
干线7使用U3×16+1×6电缆,符合要求。
按正常允许电压损失效验:
采用图表法计算电压损失,即用每KW负荷矩电压损失K(%)值以实际负荷与电缆长度,求出其电压损失ΔUL(%),并满足线路允许的电压损失ΔUy(%)
即ΔUL(%)≤ΔUy(%)
ΔUL(%)—线路实际电压损失百分数
ΔUy(%)—线路允许电压损失百分数,取5%
送工作面总干线电缆其电压损失为
ΔUL总(%)=PLK(%)
煤矿采区供电课程设计
ΔUL总——总干线末端电压损失百份数
P—干线负荷(KW)
L—干线长度(KM)
K(%)—不同电缆截面时单位负荷矩电压损失值,查35mm2电缆为0.174(%)
∴ΔU总(%)=100.8(KW)×0.1(KM)×0.174(%)=1.75(%)
符合要求。
依次计算:
干线1:
ΔUl1(%)=95.9×0.13×0.356=4.12(%)
干线2:
ΔUl2(%)=78.9×0.05×0.356=1.36(%)
干线3:
ΔUl3(%)=61.9×0.06×0.356=1.38(%)
干线4:
ΔUl4(%)=44.9×0.08×0.356=1.24(%)
干线5:
ΔUl4(%)=27.9×0.06×0.356=0.54(%)
干线6:
ΔUl5(%)=10.9×0.15×0.356=0.58(%)
干线7:
ΔUl5(%)=9.7×0.5×0.356=1.72(%)
计算结果均符合要求,即ΔUL(%)≤ΔUy(%)
2)、送掘进工作面电缆:
按上述计算结果与校验方法
电缆工作电流
查Iy:
3×16+1×6电缆为85A
符合满足Ig≤Iy条件,考虑到电压降,故选U3×16+1×6。
校验:
同前方法,
ΔUL(%)=PLK(%)
ΔUL(%)=(11+1.2+5.5)×0.5×0.359=4.3(%)≤5%
符合要求。
3)送上山绞车房电缆:
截面选择计算方法同上
P=55(KW)
查电缆长时允许负荷电流表3×25(mm)2为113A
故符合Ig≤Iy
校验:
同前方法,
煤矿采区供电课程设计11
ΔUL(%)=PLK(%)=68.75×0.2×0.237(%)=2.4(%)
≤5(%)
符合并满足要求。
4)变电所联络电缆:
截面选择计算方法同上
P=0.8×199.6=159.8(KW)
查电缆长时允许负荷电流表3×50(mm)2为173A
故符合Ig≤Iy
校验:
同前方法,
ΔUL(%)=PLK(%)=159.8×0.03×0.237(%)=1.136(%)≤5(%)
符合并满足要求。
7、采区低压电气设备的选择
按照采掘机械设备配置情况,应选择安全、经济、合理的电气控制设备,依据“安全规程”教课书等要求,具体选择如下表:
8、电气整定保护计算
为了用电设备、电气的安全,各主要开关都要进行整定计算。
保护整定计算就是分别分级计算各种过流状态下,开关均应起到保护作用。
保护整定计算依据课本公式按单台(支线),多台干线)逐一计算。
变电所DW80-300总开关的整定计算:
IZ=IQmax+∑Ie
式中
IZ—各级开关的整定计算电流(A)
IQmax—线路中最大一台电机的起动电流
∑Ie—线路中其他电机额定电流之和
IQ—单台电机的起动电流IQ=5~7Ie
Ie—电机额定电流(A)
式中
IZ—开关的整定计算电流(A)
IG—线路中电机额定电流之和
—变压器的变比
i—电流互感器变比
设计小结
在老师的指导下,我完成了本次课程设计。
通过这次设计,我了解到煤矿采区供电设计必须从煤矿采区的实际情况出发,依据规程,还要考虑经济效益,才能符合要求,
设计思想中最突出的是—“合理”二字,本次设计达到了预期的目的,让我受益非浅。
参考文献
1、顾永辉等主编煤矿电工手册
北京煤矿工业出版社1998年
2、刘兵等主编矿山供电
江苏中国矿业大学出版社2004年
3、宋健雄等主编低压电气设备运行与维修
北京高等教育出版社1997年
4、王显政等主编煤矿安全规程
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- 煤矿 供电 课程设计