采区变电所设计.docx
《采区变电所设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采区变电所设计.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
采区变电所设计
3
1-1 采区设备技术特征表
1.1.2 对井下采区供电设计的基本要求
1）设计要符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电》等规程和技术资料
2）设计遵循煤矿工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选择最佳方案。
3）设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术，新产品，国产设备，积极采取措施，减少电能损耗，节约能源
4）技术质量确定技术的先进性，经济的合理性，安全的适用性。
1.1.3采区供电设计的任务
1）采区变电所和工作面配电点位置的确定。
2）采区供电系统的拟订。
3）采区变电所的负荷统计及变压器容量、型号、台数的选择。
4）采区高压电缆的选择。
5）采区低压电缆的选择。
6）采区电网短路电流的计算。
7）采区高低压配电装置的选择。
8）采区高、低压开关保护装置的整定计算。
9）井下漏电保护及井下保护接地系统。
10）采区变电所的硐室及设备布置。
11）编制设计说明书及绘制图纸的要求。
1.1.4 采区供电设计说明要求
1）设计说明书应反映出设计人员的基本设计思想，设计方法和步骤，给出主要计算公式和设备选择结论及技术特征。
2）设计中设备选择结果应以表格形式反映，避免重复。
3）设计说明书内容完整，计算准确，字迹清晰，图示清楚按规定格式打印输出，设计 图纸清晰整洁。
4）设计说明书须附英文内容摘要。
2 采区变电所的位置、供电系统及主变压器的选择确定
2.1变电所及配电点位置的确定
2.1.1采区变电所的位置确定
采区变电所是采区供电的中心，它担负着整个采区的采电、配电、变电任务。
采区变电所的位置决定于低压供电电压、供电距离、采煤方法及采区巷道布置方式、机械化程度、采区机组的容量大小等因素。
在确定采区变电所的位置时，首先应按工作面的机械化程度和供电质量要求，选择采区供电电压以及移动变电所的设置地点。
根据机械化工作面采煤机组功率大小，供电距离比其他机械设备远且启动频率，重载启动等特点，要求工作面输送机、采煤机和采煤机组的电动机启动允许电压损失应符合要求。
保证机组启动时有足够的启动力矩。
同时，要求保证机组控制开关在机组电动机启动时有足够吸合能力。
一般来说，炮采工作面选择380V或660V供电；普通机械化采煤工作面选择660V供电，综合机械化采煤工作面选择1140V供电，我们本次设计的采煤工作面为综采工作面，采用移动变电站供电。
本设计把采区变电所的位置设置在运输斜巷与轨道斜巷之间的联络巷内。
2.1.2移动变电站位置确定
移动变电站是由特制的高压配电箱，干式变压器和低压配电装置组成的整体，安放在平车上，可在平巷的轨道上移动。
采用移动变电站供电的优势是缩短低压供电距离，减少电压损失，随工作面的移动而移动。
一般用于综采工作面供电。
移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面150m-300m，工作面每向前推进100m-200m,变电站向前移动一次，使综采工作面的低电压供电距离不超过500m。
移动变电站的设置原则是靠近负荷中心，同时考虑安全性和经济性。
设置在运输平巷，其优点是靠近负荷中心；缺点是加大巷道断面，增大开拓费用和维护费用。
设置在回风平巷，其优点是不需要专设轨道和增大巷道断面；缺点是远离运输平巷的输送机，而且在专用回风巷内不得设置移动变电站。
设置在下一个工作面的回风平巷与本工作面运输平巷的联络巷内，其优点是既能位于负荷中心，又不需增大巷道断面；缺点是必须在采掘可以衔接的情况下选用。
设置在运输平巷的入口处轨道上山与材料上山的联络巷内，其优点是不需要增大巷道 断面；缺点是距离工作面较远，在供电质量满足要求的情况下选用。
本设计采用布置方式的第一种，设置在运输平巷中。
2.1.3工作面配电点位置的确定
工作面配电点是将移动变电站送来的1140V或660V电能分配给采区工作面或掘进工作面的用电设备。
1）工作面配电点的位置及设备布置：
为保证安全，采煤工作面配电点一般设在距工作面50m-70m处的巷道中，工作面设备的控制开关应放在工作面配电点，采用远方控制。
本次设计把采煤工作面配电点设置距工作面70m处巷道内。
2）配电点开关的设置：
工作面配电点设在控制工作面各种设备的电磁启动器以及煤电钻综合保护装置处。
3台以及以上开关的配电点都需要设置自动馈电开关。
实现断电检修和维护，保证人身安全。
2.1.4采区变电所硐室及设备布置
1）对硐室的要求：
①采区变电所硐室必须用耐火材料建筑，硐室出口附近地区5m之内的巷道支架应用耐火材料支护。
②硐室出口处必须设置两重门，既铁板门和铁栅门，铁栅门在平时关闭，铁板门平时向外敞开，当硐室内发生火灾时，铁板门应能自动或手动关闭。
③为了通风良好，《煤矿安全规程》规定硐室长度超过6m时，必须在硐室两端各设一个出口，硐室内最高温度不得超过巷道中温度的5℃。
④硐室内敷设的电缆，根据《煤矿安全规程》规定要将黄麻外皮剥除掉，同时应定期在铠装层上加涂防锈油漆，硐室内应设有砂袋，砂箱及干式灭火器材。
2）硐室内设置布置的要求：
①硐室内的高低压配电设备应分开设置，其间应留有大于0.8m的过道，电缆线路沿硐室墙壁敷设。
②硐室内所有电器设备的外壳要求有良好的接地，接地干线沿硐室内墙壁敷设，距地面一般0.5m，接地极埋设在附近水沟硐室中或有潮湿的地段，接地干线与井下主接地系统相联。
③变电所硐室尺寸，按设备数量及布置方式确定，一般不留设备位置。
硐室内一不设电缆沟，电缆沿墙壁挂设。
穿过硐室密门处需用Ф60mm的 焊接钢管保护。
④硐室内照明设备采用KBY-15型15W127V的照明灯，灯距为4m，采用V-1000型电缆沿硐室拱顶敷设。
⑤硐室内高压电气设备必须在明显处挂有“高压危险”的告示牌，在硐室入口处应挂有类似告示牌，无人值班的硐室必须关门加锁。
⑥安装在巷道内的移动变电站或平车上的综合机械化采煤工作面的机电设备，对突出部分应根据《煤矿安全规程》与巷道支护之间的距离不小于0.25m，同输送机的距离应满足设备检查、检修的需要，并不得小于0.7m。
2.2 采区变电所的负荷统计及变压器型号、容量、台数的选择确定
2.2.1 移动变电站台数的选择
使用采区变电所负荷统计，根据采区开拓、开采方法、系统的运行方式、负荷原则 首先确定每台变压器担负的负荷进行负荷统计列表2-2。
用需要系数法统计：
由于工作条件的变化用电设备实际负荷随时都在变化，又由于生产环节的不同，在一组电气设备中，同时工作的实际台数可能小于其总台数。
所以每组用电设备总的实际负荷ΣP，总是小于该组总的额定负荷ΣPn。
将实际负荷与额定负荷的比值用需用系数Kde 表示。
综合机械化采煤工作面需用系数按经验公式计算见《煤矿电工学》19页（7-1）
表2-2移动变电站的选择结果及负荷统计
负
荷
名
称
设
备
台
数
设备额定容量（kw）
额定电压
需用系数
功率因数
计算负荷
工作电流
备注
有功功率/KW
无功功率 Kvar
无功功率 Kvar
额定电流 A
计算电流A
工作面设备
采煤机
1
170＊2
1140
0.86
100.*2
可弯曲刮板输送机
1
110*2
1140
0.85
68.6*2
乳化泵
1
45
1140
0.83
26.8
转载机
1
110
1140
0.85
65.5
皮带机
1
42*2
1140
0.86
23.5*2
工作面变压器计算负荷
795
1140
0.64
0.7
537.6
548.5
768
300
变压器损耗
3.49
22.14
工作面计算
负荷
795
1140
0.68
0.7
541.09
551.9
772.98
743
顺槽设备
可伸缩带式输送机
1
125
660
0.86
32.9
调度绞车
3
11.4*3
660
0.87
12.9
回柱绞车
1
17
660
0.85
19
喷雾泵站
1
30
660
0.84
31.24
煤电钻
1
1.2
660
0.83
3.2
顺槽变压器计算负荷
207.4
660
0.76
0.7
157.6
160.7
225.1
196.8
变压器损耗
1.68
9.5
顺槽的计算负荷
207.4
6000
0.76
0.7
153.3
162.7
227.5
21.9
1#综采工作面负荷计算
1002.4
6000
700.6
714.4
1000.48
96.2
1#综采工作面计算负荷
1002.4
6000
0.69
0.7
700.6
714.4
1000.48
96.2
Kde=0.4+0.6（2—1）
式中：
Pnmax—所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率KW
ΣPn—所带负荷的额定功率之和
根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷Pca,其计算公式为：
Pca= Kde·ΣPn （2-2）
式中：
Pca—成组负荷的计算功率 KW
Kde—成组负荷的需用系数
成组负荷的计算：
第一组：
第二组计算方法同上，结果为；Pca=157.62Kw
变压器（移动变电站）型号的选择确定原则：
在确定移动变电站型号时，应考虑国产矿用变压器的电压等级和容量，同时应根据巷道断面、运输条件及备用容量等因素，对选用方案进行经济比较，选取最佳方案。
矿用动力变压器：
目前我国煤矿井下主变电所及采区变电所内使用的动力变压器主要是KSJ及KSJL系列。
均为矿用一般型设备，允许安装在无易燃，易爆性气体的环境中。
矿用隔爆型干式变压器：
KSG及KSGLZ系列矿用隔爆干式变压器主要用于有易燃及易爆性危险的场合，如井下采掘工作面等处。
KSGB矿用隔爆型干式变压器用于有甲烷混合气体和煤尘，具有爆炸危险的矿井中，作为煤矿井下综合机械化采掘成套设备的主要供配电装置。
隔爆移动变电站：
KSGZY型矿用隔爆千伏级移动变电站是根据我国煤矿井下采煤方式，由炮采及普通机械化采煤逐渐向综合机械化发展的需要而研制的一种成套高档供电设备，该设备即可用于综合机械化采煤工作面，也可在普通机械化660V采区推广。
2.2.2移动变电站的台数的确定
移动变电站的容量选择：
1#移动变电站输出电压为0.692KV，给S
升级会员 