綜采工作面供電系統的設計論文(已修改)

　

【正文】 綜采工作面供電系統設計第一節 供電系統設計要求一、設計內容設計依據綜采工作面巷道布置、巷道尺寸及支護方式；綜采工作面地質、通風、排水、運輸情況；綜采工作面的技術和經濟參數；綜采工作面的作業制度；綜采工作面機械設備性能、數據及布置。2．設計內容根據所設計綜采工作面設備選型情況，選定移動變電站與各配電點位置；確定變壓器容量、型號、臺數；擬定綜采工作面供電系統圖；確定電纜型號、長度和截面；選擇高低壓開關；做繼電保護的整定計算；繪制綜采工作面供電系統圖；造綜采工作面供電設備表。二、設計要求 設計應符合《煤礦安全規程》、《煤礦工業設計規范》和《煤礦井下供電設計技術規定》；設備應選用定型產品并盡量選用新產品和國產設備；設計要保證技術先進、經濟合理、安全可靠。三、供電設計有關規定 《煤礦安全規程》中的規定 嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。 井下電氣設備的選用，應符合表5—1要求。 表5—1 井下電氣設備的選用 使用場所類別煤（巖）與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區域瓦斯礦井采區進風道采區回風、工作面和工作面進、回風道高低壓電機和電氣設備礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）照明燈具礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）通信、自動化裝置和儀表、儀器礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級，應符合下列要求： （1）高壓，不應超過10000V； （2）低壓，不應超過1140V；（3）照明、手持電氣設備的額定電壓和電話和信號裝置的額定供電電壓，都不應超過127V；（4）遠距離控制線路的額定電壓，不應超過36V。采區電氣設備使用3300V供電時，必須制定專門的安全措施。(國外采煤工作面供電電壓已達5000V)井下電力網的短路電流，不得超過其控制用的斷路器的開斷能力，并應校驗電纜的熱穩定性。 40kw及以上的電動機，應使用真空電磁起動器控制。 井下高壓電動機、動力變壓器的高壓側，應有短路、過負荷和欠電壓釋放保護。井下由采區變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設短路和過負荷保護裝置，或至少應裝設短路保護裝置。低壓電動機應具備短路、過負荷、單相斷線的保護及遠方控制裝置。移動變電站必須采用監視型屏蔽橡套電纜。 移動式和手持式電氣設備都應使用專用的分相屏蔽不延燃橡套電纜． 1140V設備使用的電纜必須用帶有分相屏蔽的不延燃橡套電纜；660V的設備應使用帶有分相屏蔽的橡套絕緣屏蔽電纜。照明、通信、信號電纜應采用不延燃橡套電纜。《煤炭工業設計規范》中的規定綜合機械化采煤的采區變（配）電所的高壓進出線，宜有專用的開關柜。《煤礦井下供電設計技術規定》中的規定一般應由兩回路供電，并盡量引自不同的變壓器母線段。工作面的電力負荷，可按下式計算：式中 S——工作面電力負荷視在功率，KVA； ——工作面用電設備額定功率之和，kw；——工作面電力負荷的平均功率因數，；——需用系數，可按下式汁算：Pd——最大一臺電動機功率，kW。四、井下供電系統圖例符號井下供電系統圖例符號如表 所示第二節 供電系統負荷計算一、供電電壓井下采區變電所的電源，可以由井下主變電所或從地面變電所經風井(或鉆孔)供電，一般不設備用電源，送至采區變電所的電源電壓為6kV。井下綜采工作面配電點的電源來自采區變電所，綜采工作面的供電電壓可以根據其日產量、單機或雙機最大容量與總容量，參照表5—2來選定低壓配電電壓等級。表5—2 采區低壓配電電壓等級及合理使用范圍電壓等級（V）適用于采煤方式采區總容量（KW）單機最大容量（KW）雙機最大容量（KW）產量（t/d）660薄煤層和部分中厚煤層綜采500～1000150～1702150～2170500～10001140綜采1000～1500以上300～4002375～34001000～30003300一次采全高厚煤層綜采30001000以上34005000～10000煤電鉆與照明電壓一律采用127v。 二、供電系統的擬定原則(1)力求減少電纜的條數與長度，盡量減少回頭供電，電纜截面不超過70 mm2。 (2)采煤機宜用單獨電纜供電，綜采工作面配電點到各用電設備宜用輻射式線路供電，帶式輸送機可以用干線式線路供電。對多臺大容量帶式輸送機，也可以用輻射式線路供電。 (3)配電點的設置：一般都設置工作面集中配電點。對輸送機及其它附屬機械．因位置分散也可分別設配電點。 (4)力求減少開關或起動器的使用量，原則上1臺起動器控制1臺電動機。對采煤機等重要生產機械宜設置備用起動器．即一用一備；對于刮板輸送機起動器，宜按二用一備考慮。 (5)配電點起動器在3臺以下并聯配電時，可以不設置進線用總饋電開關。 (6)移動變電站低壓側已有低壓饋電開關，而且保護齊全，可以不在移動變電站之外再設置低壓總饋電開關。(7)工作面配電點最大容量電動機的起動器應靠近配電點的進線．以減小起動器間連接電纜的截面。(8)根據供電設備容量，供電系統一般都選用2～3臺移動變電站1移動變電站向帶式輸送機及其它轉運設備供電；2移動變電站向采煤機、乳化液泵站和噴霧泵供電；3移動變電站向刮板輸送機、轉載機等供電。3移動變電站的負荷可以根據需要適當調換。綜采工作面供電系統如圖5——1所示三、綜采工作面供電設備布置及供電系統舉例方案1——大斷面單巷布置法 工作面配電點和乳化液泵站等設備布置在可伸縮帶式輸送機的一側，隨著工作面的推進而移動變配電設備及泵站。這種方案雖然要求巷道加寬一些，開拓量大一些，支護成本高一些。但是供電、供液設備移動很方便，可以縮短低壓供電距離，縮短供液管路，減少電纜線路上的電壓損失和液壓管路上的壓力損失；便于變配電設備和供液設備的運行維護，所以是現代綜采供電的典型方案，應優先進用。綜采工作面設備布置如圖5—2圖5—3所示。 方案2——小斷面雙巷布置法 將移動變電站、工作面配電點及泵站都設置在單獨的輔助巷道內，每隔一定距離，用聯絡巷與工作面運輸巷連通，通過聯絡巷與運輸巷向工作面配電。 這種方案最適宜于下一個工作面尚未回采，但其回風巷已經開拓完畢，這就可在此回風巷布置上工作面的移動變電站、配電點和泵站設置。 這種方案可使運輸巷道斷面縮小，支護成本低。適合于雙巷掘進的開拓系統，其設備布置如圖5—3所示。方案3——定點布置法 將供電、供液設備安裝在離工作面較遠的短石門里或硐室里，不隨工作而推進而多次移動。這種方案適合于頂板比較破碎、壓力較大、巷道維護較困難同時走向長度和工作面長度不太大的綜采工作面，它有投資少，維護方便的優點。其它方案 對于低瓦斯礦井的工作面，配電點、移動變電站和泵站可以設置在回風巷，也可以在進風的運輸巷與回風巷各設置一部分。對于放頂煤綜采支架后的刮板輸送機等設備的配電點與移動變電站，有的設置在回風巷。四、供電設備的選型原則