某煤礦井下采區變電所供電系統設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 煤礦采區供電設計所需原始資料煤礦采區供電設計所需原始資料在進行井下采區供電設計時，必須首先收集以下原始資料，作為設計的依據。(1)礦井的瓦斯等級，采區煤層走向、傾角，煤層厚度、煤質硬度、頂底板情況、支護方式。(2)采區巷道布置，采區區段數目、區段長度、走向長度、采煤工作面長度，采煤工作面數目，巷道斷面尺寸。(3)采煤方法，煤、矸、材料的運輸方式，通風方式。(4)采區機械設備的布置，各用電設備的詳細技術特征。(5)電源情況。了解采區附近現有變電所及中央變電所的分布情況，供電距離、供電能力及高壓母線上的短路容量等情況。(6)采區年產量、月產量、年工作時數，電氣設備的價格、當地電價、硐室開拓費用、職工人數及平均工資等資料。此外，在做井下采區供電設計時還需要準備下述資料：《煤礦安全規程》、《煤炭工業設計規范》、《煤礦井下供電設計技術規定》、《礦井低壓電網短路保護裝置整定細則》、《礦井保護接地裝置安裝、檢查、測定工作細則》、《煤礦井下檢漏繼電器安裝、運行、維護與檢修細則》、《煤礦電工手冊》第二分冊(下)、《中國煤炭工業產品大全》、各類有關的電氣設備產品樣本、各類供電教材。煤礦采區供電設計供電系統的擬定擬定采區供電系統，就是確定變電所內高、低壓開關和輸電線路及控制開關的數量。在擬定供電系統時，應考慮以下原則：(1)在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的開關、起動器和電纜等設備最少；(2) 原則上一臺起動器只控制一臺低壓設備；一臺高壓配電箱只控制一個變壓器。當高壓配電箱或低壓起動器三臺及以上時，應設置進線開關；采區為雙電源供電時，應設置兩臺進線高壓配電箱。(3)當采區變電所的動力變壓器多于一臺時，應合理分配變壓器的負荷，原則上一臺變壓器負擔一個工作面的用電設備；且變壓器最好不并聯運行；(4)由工作面配電點到各用電設備宜采用輻射式供電，上山及順槽的輸送機宜采用干線式供電；供電線路應走最短的路線，但應注意回采工作面（機采除外）、軌道上下山等處不應敷設電纜，溜放煤、矸、材料的溜道中嚴禁敷設電纜，并盡量避免回頭供電；(5)大容量設備的起動器應靠近配電點的進線端，以減小起動器間電纜的截面；(6)低瓦斯礦井掘進工作面的局部通風機，可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電，或采用掘進與采煤工作面分開供電；(7)瓦斯噴出區域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進工作面的局部通風機都應實行三專(專用變壓器、專用開關、專用線路)供電；(8)局部通風機與掘進工作面的電氣設備，必須裝有風電閉鎖裝置。瓦斯噴出區域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中的所有掘進工作面應裝設兩閉鎖(風電閉鎖、瓦斯電閉鎖)設施。因此，在掘進工作面的供電線路上應設一臺閉鎖用的磁力起動器，或專用的風電閉鎖裝置。(9)局部通風機無論在工作或交接班時，都不準停風。因此要在專用變壓器與采區變電所內其他任意一臺變壓器之間加設聯絡開關。平時斷開，在試驗局部通風機線路的漏電保護時，合上聯絡開關，以防局部通風機停電；(10)采區變電所、上山絞車房、裝車站及綜采工作面應設照明燈。當供電系統有多種可行方案時應經過技術經濟比較后擇優選擇。煤礦采區供電設計低壓電纜的選擇低壓電纜又分為支線和干線兩種。支線是指起動器到電動機的電纜，向單臺電動機供電；干線是指分路開關到起動器的電纜，向多臺電動機供電。低壓電纜的選擇就是確定各低壓電纜的型號、芯線數、長度和截面等。一、低壓電纜型號、芯數和長度的確定電纜的型號主要依據其電壓等級、用途和敷設場所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號必須符合《煤礦安全規程》的有關規定。礦用低壓電纜的型號，一般按下列原則確定：(1)支線一律采用阻燃橡套電纜。1140V設備及采掘工作面的660V和380V設備，必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動式和手持式電氣設備，應使用專用的橡套電纜。(2)固定敷設的干線應采用鎧裝或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜；對于半固定敷設的干線電纜，為了移動方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜。(3)采區低壓電纜嚴禁采用鋁芯。(4)電纜應帶有供保護接地用的足夠截面的導體。(5)照明、通信和控制用電纜，固定敷設時應采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設時應采用阻燃橡套電纜。礦用電纜的型號規格見表76～表77。(1)干線用的鎧裝電纜選三芯電纜，非鎧裝電纜選用四芯電纜。(2)支線用電纜就地控制（控制按鈕在起動器上）時，一般采用四芯電纜；遠方控制和聯鎖控制（控制按鈕在工作機械上）時，應根據控制要求增加控制芯線的根數。注意電纜中的接地芯線，除用作監測接地回路外，不得兼作其他用途。(3)信號電纜芯線根數要按控制、信號、通訊系統的需要決定，并留有備用芯線。就地控制的支線電纜長度，一般取5m～10m。其它電纜因吊掛敷設時會出現彎曲，所以電纜的實際長度L應按式(78)計算。即Ｌ＝ＫｍＬｍ（78）式中Lｍ——電纜敷設路徑的長度，m；Kｍ——電纜彎曲系數。為了便于安裝維護和便于設備移動，確定電纜長度時還應考慮以下兩點：(1)移動設備的電纜，須增加機頭部分活動長度3m～5m余量。(2)當電纜有中間接頭時，應在電纜兩端頭處各增加3m余量。二、低壓電纜主芯線截面的選擇低壓電纜主芯線截面必須滿足以下幾個條件：（1）正常工作時，電纜芯線的實際溫度應不超過電纜的長時允許溫度，所以應保證流過電纜的最大長時工作電流不得超過其允許持續電流。（2）正常工作時，應保證供電網所有電動機的端電壓在95％～105％的額定電壓范圍內，個別特別遠的電動機端電壓允許偏移8％～10％。（3）距離遠、功率大的電動機在重載情況下應保證能正常起動，并保證其起動器有足夠的吸持電壓。（4）所選電纜截面必須滿足機械強度的要求。在按上述條件選擇低壓電纜主芯線的截面時，支線電纜一般按機械強度初選，按允許持續電流校驗后，即可確定下來。選擇干線電纜主芯線截面時，如干線電纜不長，應先按電纜的允許持續電流初選；當干線電纜較長時，應先按正常時的允許電壓損失初選；然后再按其他條件校驗。某煤礦供電系統設計計算示例之一一、供電系統的擬定地面主供電線路（詳見供電系統圖）根據《煤礦規程》第四百四十一條規定，結合某煤礦的實際情況，現擬定礦井供電線路為兩條，一是由某地（1）變電站向某煤礦地面配電室輸送的6KV供電線路；二是由某地（2）變電站向某煤礦地面配電室輸送的6KV供電線路。礦井主供電線路詳見供電系統圖）根據《煤礦規程》第四百四十一條規定，結合五一煤礦的實際情況，現擬定礦井供電線路為兩條，第一條：采用ZLQ50mm2鎧裝電纜從地面10KV站向+510中央變電所供6000V電源，電纜長度為1200m。第二條：采用ZLQ35mm2鎧裝電纜從地面10KV站向+350中央變電所供6000V電源，電纜長度為1700m。第三條：采用ZLQ35mm2鎧裝電纜從地面10KV站向+200中央變電所供6000V電源，電纜長度為2200m；從+200中央變電所采用VUZ35mm2鎧裝電纜向南翼采區變電所供6000V電源，電纜長度為2300m。聯絡電纜供電情況：+510水平中央變電所與+350水平中央變電所聯絡供電采用ZLQ35mm2鎧裝電纜，電纜長度為500m；+350水平中央變電所與+200水平中央變電所的聯絡供電采用ZLQ35mm2鎧裝電纜，電纜長度為500m。二、各中央變電所變壓器容量的計算