冶金行业晋煤集团凤凰山综放工作面供电设计.docx

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冶金行业晋煤集团凤凰山综放工作面供电设计

（冶金行业）晋煤集团凤凰山综放工作面供电设计

毕业设计论文

姓名：

指导教师：

时间：

山西煤炭职业技术学院

山西煤炭职业技术学院

毕业设计任务书

一、毕业设计题目

晋煤集团凤凰山3403综放工作面供电设计。

二、毕业设计要求

（1）在回采工作面设置一台KBSGZY-1600/6/1.2kV1600kVA型矿用隔爆型移动变电站为采煤机和可弯曲刮板输送机提供1140V电源，配电装置选用QJZ-2×200/1140SA型矿用隔爆型组合开关；在运输顺槽中部设置一台KBSGZY-800/6/0.69kV800kVA型矿用隔爆型移动变电站为运输顺槽的用电设备提供660V电源，主要设备的配电装置选用BKD16-400/660型矿用隔爆型真空开关。

回风顺槽用电设备的660V电源引自轨道大巷低压配电点。

（2）井下配电电压1140V、660V、127V。

（3）采区电缆必须使用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，符合MT818标准。

采区移动变压器电缆选用MYPTJ-6/10型矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆；采区1140V移动电缆选用MYP-0.66/1.14型矿用屏蔽橡套软电缆；采区660V移动电缆选用MYP-0.38/0.66型矿用屏蔽橡套软电缆；井下照明电缆选用MYQ-0.3/0.5型矿用轻型橡套软电缆。

（4）工作面负荷统计

序号

设备

型号

主要技术指标

数量

1

刮板

输送机

SGZ764/2×200

出厂长度：

180m输送量：

800T/h

刮板链速：

1.1m/s

2

2

采煤机

MG200/500-WD1

装机功率：

487.5KW适应采高：

1.30―3.20m

适应硬度：

硬或中硬

1

3

工作面

液压支架

ZF4400/17/28

支护强度：

0.62MPa工作高度：

2.7m

对底比压：

1.6MPa单架重量：

15.7T

通风断面（约）：

9m²

113

4

过渡

支架

ZPG5600/17/33

支护强度：

0.76Mpa工作高度：

3.0m

对底比压：

1.26Mpa单架重量：

22T

通风断面（约）：

10m²

6

5

转载机

SZZ764/160

能力：

1000T/h功率：

160KW电压：

1140V

1

6

破碎机

PCM110

破碎粒度最大：

300mm功率：

110KW

1

7

可伸缩胶带输送机

DSJ100/90/2×160

长度：

1040m带宽：

1000mm

能力：

900T/h功率：

2×160KW

电压：

1140V

1

8

乳化液

泵站

WRB200/31.5

流量：

200L/min最大压力：

31.5MPa

功率：

125KW工作压力：

30MPa

1

9

喷雾

泵站

WPZ320/6.3

流量：

320L/min压力：

6.3MPa

功率：

45KW

1

10

单体支柱

DW3.15

支护高度：

2.35-3.15m阻力：

300KN

450

11

供电通讯系统

移动变电站

开关绞车

三、毕业设计内容

第一部分：

高压电缆的选型设计

（1）选择电缆基本参数；

（2）按持续工作电流计算与校验；（3）按电压损失计算与校验；（4）按经济电流密度计算与校验；（5）按热稳定性计算与校验。

第二部分：

低压开关、起动器选型设计

（1）低压开关选择原则；

（2）起动器选择原则。

（3）低压开关、起动器选型。

第三部分：

低压电缆的选型设计

（1）低压电缆选型原则；

（2）电缆长度的确定；（3）主芯线截面的确定：

①根据通过电缆得工作电流初选；②正常运行时回路电压损失校验；③电机起动时端电压校验。

第四部分：

短路电流计算

（1）短路点3403综放面6KV线路末端、D1、D5的短路电流计算；

（2）短路点D6、乳化泵短路点D6的短路电流计算；（3）短路点D2、D4、D9的短路电流计算；（4）短路点D7的短路电流计算；（5）短路点的短路电流计算；（6）短路点D8的短路电流计算；（7）短路点125D-25*4水泵开关支线的短路电流计算；

第五部分：

低压开关和移变高馈保护装置的整定:

（1）低压开关整定：

①采煤机开关1；②采煤机开关2；③转载机开关；④转载机开关；⑤工后组合开关；⑥工前组合开关；⑦乳化泵开关；⑧喷雾泵开关；⑨皮带变频开关；⑩控制综放面高压开关；

JD-1.6绞车开关；

125D-25*4水泵开关；

BQW-15污水泵开关。

（2）移变高馈保护装置的整定：

①800KVA馈电；②1600KVA馈电；③皮带机馈电；④乳化泵馈电；⑤工前馈电；⑥工后馈电；⑦采煤机馈电；⑧3403轨道巷口瓦斯电馈电；⑨3403水仓处馈电。

四、毕业设计要求：

设计说明书一份：

（1）摘要

（2）目录

（3）矿井概况

（4）选型设计要求

（5）选型设计内容、方法说明

（6）结论

（7）致谢

（8）参考书目

指导教师：

系主任：

2010年4月10日

山西煤炭职业技术学院毕业设计题目

设计题目

设计内容：

设计日期年月日至年月日

设计地点

指导教师

系主任

年月日

山西煤炭职业技术学院毕业设计评阅书

设计题目

评阅意见：

指导教师

系主任

年月日

山西煤炭职业技术学院毕业答辩评定书

评定意见

评定成绩

山

山

山西煤炭职业技术学院毕业答辩委员会

主任委员

年月日

摘要

第一章：

概述

第二章.电缆的选择

电缆的选择包括确定电缆的型号、长度、芯线数目及主芯线截面大小。

其中以确定主芯线截面大小的计算较为复杂。

2.1.选择电缆的一般原则

　　1、由于凤凰山矿采区低压供电电压一般采用380/660V供电，优先采用660V供电，所以所选电缆电压主等级应大等于660V。

　　2、固定或半固定敷设的动力电缆，通常采用铠装电缆或不燃性橡胶电缆。

　　3、移动式或手持式电气设备都应使用专用的不燃性橡胶电缆。

　　4、固定敷设的照明，通讯、信号和控制用的电缆应用铠装电缆、塑料电缆或橡胶电缆，非固定敷设的，应用橡胶电缆。

　　5、低压电缆严禁采用铝芯。

　　6、电缆长度的确定

　　⑴对于铠装电缆，其长度为巷道实际长度的1.05倍；对于橡套电缆；其长度为巷道实际长度的1.1倍。

　　⑵为了便于安装，当电缆中间有接头时，应在电缆两端处各增加3米。

　　⑶在确定电缆长度时，应以用电设备可能处于最远的地方来计算。

　　7、电缆芯线数目的确定

　　⑴动力用橡套电缆一般选用四芯。

　　⑵信号电缆的芯数要根据控制、信号、通讯的需要来确定，并留有备用线芯，约为需用芯数的20%左右。

　　8、电缆截面选择原则

　　⑴按电缆长时允许负荷电流的方法来选择，也叫安全载流量。

　　⑵按正常工作时的电压损失不超过允许范围。

应保证电动机正常工作的端电压不低于0.9U0。

　　⑶按电动机起动时端电压不低于额定电压的75%校验，或不会使磁力起动器无法合闸。

　　⑷对橡套电缆，还要考虑不小于电缆机械强度要求的最小截面。

2.2.选择要求

1）按允许持续电流选择截面

2）按经济电流密度校验

3）按短路时的热稳定性校验

4）按正常负荷和发生事故时的电压损失校验

2.3.高压电缆的选择

1.计算公式及参数

线路最大工作电流计算公式：

（A）；

电压损失计算公式：

（V）；

：

电缆负荷功率（KW）；：

电压；L：

电缆长度；：

需用系数；

:

功率因数；n：

同时工作电缆根数；J：

经济电流密度；

：

三相短路电流；t：

短路电流作用的假想时间；C：

热稳定系数

2.电缆：

来自采区变电所

1、电缆基本参数

编号：

来自采区变电所；型号：

MYPTJ-3X70；长时载流量：

205（A）；

长度：

300m；电压：

6（KV）；电缆负荷功率：

2055（KW）；

2、按持续工作电流计算与校验

=

=136.31<205（A）；

校验结果：

合格

3、按电压损失计算与校验

电压损失绝对值：

=

=18.99<300（V）；

校验结果：

合格

4、按经济电流密度计算与校验

计算所得电缆截面：

=

=54.52<70（）；

校验结果：

合格

5、按热稳定性计算与校验

计算所得电缆截面：

=

=25.44<70（）；

校验结果：

合格

6高压电缆参数：

第一段高压电缆：

编号：

盘区变电所至采区变电所；型号：

LGJ-3X150；长度：

950m；

电缆电阻：

0.241×950×

=0.22895Ω；

电缆电抗：

0.06×950×

=0.057Ω；

第二段高压电缆：

编号：

来自采区变电所；型号：

MYPTJ-3X70；长度：

300m；

电缆电阻：

0.294×300×

=0.0882Ω；

电缆电抗：

0.072×300×

=0.0216Ω；

第三段高压电缆：

编号：

800移变至1600移变；型号：

MYPTJ-3X70；长度：

770m；

电缆电阻：

0.294×770×

=0.22638Ω；

电缆电抗：

0.072×770×

=0.05544Ω；

2.4.低压电缆的选择

2.4.1确定电缆型号、芯线根数

原则：

（1）低压电缆的型号及电压等级，要在符合《煤矿安全规程》的前提下，根据实际用电设备的要求，电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。

（2）固定敷设的动力电缆应采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯绝缘电缆或不燃性橡胶电缆

（3）移动式和手持式设备应使用专用的不燃性橡胶电缆

（4）选择使用带有分相屏蔽的橡胶绝缘屏蔽电缆

（5）动力用橡套软电缆一般选用四芯

（6）信号电缆要按控制、信号、通信系统需求决定，并留有备用芯线

（7）橡胶电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼做其他用途

2.4.2确定电缆长度

原则：

（1）铠装电缆：

巷道长度×1.05

（2）固定敷设的橡套软电缆：

巷道长度×1.1

（3）移动设备用的橡套软电缆：

使用长度＋机头部分的活动长度（3~5m）

2.4.3确定主芯线截面

（1）依据通过电缆的工作电流初选

原则：

低压电缆严禁采用铝芯;正常工作负荷电流应≤电缆允许持续电流

计算公式及参数：

长时负荷电流计算公式：

（A）；

：

电缆负荷功率（kW）；：

工作电压（V）；：

需用系数；:

功率因数；

该计算公式来源于《煤矿电工手册（修订本）－矿井供电》下册第370页

1、电缆编号：

1600移变至工后馈电型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

560（kW）；

=

=204.87<265（A）；

选择电缆为：

1600移变至工后馈电，长度为：

550m；校验结果：

合格

2、电缆编号：

工后馈电到工后煤溜型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

200（kW）；

=

=119.16<173（A）；

选择电缆为：

工后馈电到工后煤溜，长度为：

260m；校验结果：

合格

3、电缆编号：

200移变后馈电出线型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

102（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=117.3<173（A）；

选择电缆为：

200移变后馈电出线，长度为：

30m；校验结果：

合格

4、电缆编号：

双速绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

102（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=117.3<173（A）；

选择电缆为：

双速绞车开关后出线段，长度为：

200m；校验结果：

合格

5、电缆编号：

第一台25KW绞车开关出线型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

102（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=117.3<173（A）；

选择电缆为：

第一台25KW绞车开关出线，长度为：

180m；校验结果：

合格

6、电缆编号：

水仓馈电开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

65（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=74.75<173（A）；

选择电缆为：

水仓馈电开关后出线段，长度为：

10m；校验结果：

合格

7、电缆编号：

第二台25KW绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

65（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=74.75<173（A）；

选择电缆为：

第二台25KW绞车开关后出线段，长度为：

180m；校验结果：

合格

8、电缆编号：

第三台25KW绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X35；

工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

65（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=74.75<138（A）；

选择电缆为：

第三台25KW绞车开关后出线段，长度为：

180m；校验结果：

合格

9、电缆编号：

第四台25kw绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X35；

工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

65（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=74.75<138（A）；

选择电缆为：

第四台25kw绞车开关后出线段，长度为：

180m；校验结果：

合格

10、电缆编号：

第五台25kw绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X35；

工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

65（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=74.75<138（A）；

选择电缆为：

第五台25kw绞车开关后出线段，长度为：

180m；校验结果：

合格

11、电缆编号：

最后一台污水泵开关支路型号：

MYP-0.66/1.14-3X10；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

11.4（kW）；

=

=9.97<64（A）；

选择电缆为：

最后一台污水泵开关支路，长度为：

5m；校验结果：

合格

12、电缆编号：

800KVA移变二次母线型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

324（kW）；

=

=232.08<265（A）；

选择电缆为：

800KVA移变二次母线，长度为：

2m；校验结果：

合格

13、电缆编号：

800KVA后馈电后型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

324（kW）；

=

=232.08<265（A）；

选择电缆为：

800KVA后馈电后，长度为：

80m；校验结果：

合格

14、电缆编号：

皮带电机支路型号：

MYP-0.66/1.14-3X70；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

160（kW）；

=

=164.66<215（A）；

选择电缆为：

皮带电机支路，长度为：

5m；校验结果：

合格

16、电缆编号：

800KVA至乳化泵馈电型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

330（kW）；

=

=212.94<265（A）；

选择电缆为：

800KVA至乳化泵馈电，长度为：

750m；校验结果：

合格

17、电缆编号：

800KVA后馈电至乳化泵型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

160（kW）；

=

=143.09<265（A）；

选择电缆为：

800KVA后馈电至乳化泵，长度为：

4m；校验结果：

合格

18、电缆编号：

乳化泵支路电缆型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

125（kW）；

=

=90.05<173（A）；

选择电缆为：

乳化泵支路电缆，长度为：

5m；校验结果：

合格

19、电缆编号：

1600KVA至采煤机馈电型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

475（kW）；电流估算系数：

0.7；同时系数：

0.65；

=216.12<265（A）；

选择电缆为：

1600KVA至采煤机馈电，长度为：

550m；校验结果：

合格

20、电缆编号：

采煤机支路型号：

MYP-0.66/1.14-3X95；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

475（kW）；

=

=196.36<265（A）；

选择电缆为：

采煤机支路，长度为：

300m；校验结果：

合格

21、电缆编号：

工前刮板后电机型号：

MYP-0.66/1.14-3X50；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

200（kW）；

=

=119.16<173（A）；

选择电缆为：

工前刮板后电机，长度为：

250m；校验结果：

合格

22、电缆编号：

转载机支线型号：

MYP-0.66/1.14-3X70；工作电压：

1140（V）

电缆负荷功率：

160（kW）；

=

=66.73<215（A）；

选择电缆为：

转载机支线，长度为：

80m；校验结果：

合格

23、电缆编号：

第六台25kw绞车开关后出线段型号：

MYP-0.66/1.14-3X35；

工作电压：

660（V）

电缆负荷功率：

15（kW）；电流估算系数：

1.15；同时系数：

1；

=17.25<138（A）；

选择电缆为：

第六台25kw绞车开关后出线段，长度为：

180m；校验结果：

合格

（2）正常运行时回路电压损失校验

原则：

正常运行时，回路的电压损失应≤额定电压的7%~10%

计算公式及参数：

长时负荷电流：

电压损失：

（V）;

:

电缆负荷功率（kW）；:

工作电压（V）；:

电缆长度；

:

每公里电阻；:

每公里电抗；

:

同时系数；:

需用系数；:

功率因数

（计算公式来源于《煤矿电工手册（修订本）－矿井供电》下册第371页。

）

回路编号：

移变至皮带机回路

变压器800KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝13.82（V）；

第一段低电缆800KVA移变二次母线的电压损失绝对值：

=

=0.19（V）；

第二段低电缆800KVA后馈电后的电压损失绝对值：

=

=7.56（V）；

第三段低电缆皮带电机支路的电压损失绝对值：

=

=0.44（V）；

回路电压总损失:

=22.01<63（V）;

校验结果：

合格。

回路编号：

800KVA移变至乳化泵

变压器800KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝13.82（V）；

第一段低电缆800KVA至乳化泵馈电的电压损失绝对值：

=

=65.04（V）；

第二段低电缆800KVA后馈电至乳化泵的电压损失绝对值：

=

=0.23（V）；

第三段低电缆乳化泵支路电缆的电压损失绝对值：

=

=0.33（V）；

回路电压总损失:

=79.42>63（V）;

校验结果：

不合格。

回路编号：

1600KVA移变至采煤机

变压器1600KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝19.26（V）；

第一段低电缆1600KVA至采煤机馈电的电压损失绝对值：

=

=44.37（V）；

第二段低电缆采煤机支路的电压损失绝对值：

=

=23.37（V）；

回路电压总损失:

=87<117（V）;

校验结果：

合格。

回路编号：

1600KVA移变至工前煤溜

变压器1600KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝19.26（V）；

第一段低电缆1600KVA至采煤机馈电的电压损失绝对值：

=

=44.37（V）；

第二段低电缆工前刮板后电机的电压损失绝对值：

=

=21.87（V）；

回路电压总损失:

0=85.5<117（V）;

校验结果：

合格。

回路编号：

工后煤溜回路

变压器1600KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝19.26（V）；

第一段低电缆1600移变至工后馈电的电压损失绝对值：

=

=45.88（V）；

第二段低电缆工后馈电到工后煤溜的电压损失绝对值：

=

=22.74（V）；

回路电压总损失:

=87.88<117（V）;

校验结果：

合格。

回路编号：

1600KVA至采煤机回路

变压器1600KVA移变的电压损失绝对值：

＝

＝19.26（V）；

第一段低电缆1600KVA至采煤机馈电的电压损失绝对值：

=

=44.37（V）；

第二段低电缆采煤机支路的电压损失绝对值：

=

=23.37（V）；

回路电压总损失:

=87<117（V）;

校验结果：

合格。

（3）电机起动时端电压校验

原则：

距采区变电所最远、容量最大的电动机启动时端电压应≥额定电压的75%

计算公式及参数:

电机起动阻抗：

；

起动时电机相电阻：

；电机相电抗：

；

起动回路总电阻：

；总电抗：

；

电机实际起动电流：

；

电机实际启动电压:

（V）；

：

空载相电压；：

变压器二次侧额定电压；：

电机额定电压；

：

变压器电阻；：

变压器电抗；：

起动功率因数；

：

电机额定起动电流,；：

电机实际起动电流,；

：

电机起动阻抗；、：

电机起动相电阻、电抗；

：

起动回路总电阻；：

起动回路总电抗；

（计算公式来源于《煤矿电工手册（修订本）－矿井供电》下册第376页。

）

回路编号：

移变至皮带机回路

电机起动端电压计算：

电机额定电压：

660（V）；电机额定起动电流：

990（A）；

电机起动阻抗：

=

=0.3849；

起动功率因数：

0.5；起动功率因数的正玄值：

0.866；

起动时电机相电阻：

＝0.3849×0.5=0.19245；

起动时电机相电抗：

＝0.3849×0.866=0.333323；

变压器相电阻：

0.0034；相电抗：

0.0238；

低压电缆电阻：

0.020443；电缆电抗：

0.00654；

起动回路总电阻：

＝0.0034+0.020443+0.19245＝0.216293；

起动回路总电抗：

＝0.0238+0.00654+0.333323＝0.363663；

变压器二次侧额定电压：

0.693（KV）；变压器空载相电压：

0.693（KV）；

电机实际起动电流：

＝

=945.6（A）；

电机实际起动电压：

＝

=630.4（V）；

电机起动端电压百分数：

＝

=95.51%>70%

校验结果：

合格。

回路编号：

800KVA移变至乳化泵

电机起动端电压计算：

电机额定电压：

660（V）；电机额定起动电流：

936（A）；

电机起动阻抗：

=

=0.407106；

起动功率因数：

0.5；起动功率因数的正玄值：

0.866；

起动时电机相电阻：

＝0.407106×0.5=0.203553；

起动时电机相电抗：

＝0.407106×0.866=0.352554；

变压器相电阻：

0.0034；相电抗：

0.0238；

低压电缆电阻：

0.175737；电缆电抗：

0.056955；

起动回路总电阻：

＝0.0034+0.175737+0.203553＝0.38269；

起动回路总电抗：

＝0.0238+0.056955+0.352554＝0.433309；