8110工作面綜采工作面供電設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁

　　

【正文】 瓦斯含量等因素綜合考慮確定。一般說來有三種布置方法：大 斷面單巷道布置法、小斷面雙巷道布置法和定點(diǎn)布置發(fā)。三中方法各有利弊，現(xiàn)歸納如下：大斷面單巷道布置法：工作面配電點(diǎn)及乳化泵站等設(shè)備布置在可伸縮式輸送機(jī)一側(cè)并隨工作面推進(jìn)相應(yīng)的移動(dòng)供電設(shè)備及泵站，同時(shí)應(yīng)該指出的是啟動(dòng)器通常放置在平板礦車上。這一布置方法的缺點(diǎn)很清楚，即為了保證巷道斷面足夠，開拓量也相應(yīng)的很大，支護(hù)成本不菲；同時(shí)其有點(diǎn)也足夠明顯，即供電距離短，低壓電纜損以及液壓管路壓力損失也相應(yīng)較小，同時(shí)設(shè)備移動(dòng)相對(duì)較為方便，也為相應(yīng)的維護(hù)帶來方便。小斷面雙巷道布置法：這一布置方法的特點(diǎn)是將移變、乳化泵站及噴霧泵站均布置在單獨(dú)的輔助巷道且每隔相應(yīng)的距離通過聯(lián)絡(luò)巷道與工作面運(yùn)輸巷道相連并向工作面供配電。這一方法有點(diǎn)同樣清晰，因運(yùn)輸巷道斷面要求小，開拓量相應(yīng)的小，支護(hù)成本不高。這種方法特別適合下一個(gè)工作面尚未回采但其回風(fēng)巷已經(jīng)開拓完畢的情況下，這時(shí)就可以將移變及泵站布置于回風(fēng)巷道。定點(diǎn)布置法：這一方法特點(diǎn)是將供電設(shè)備安裝在距離工作距離相對(duì)較遠(yuǎn)的短石門或者硐室中并隨著工作面的推進(jìn)而多次移動(dòng)供電設(shè)備。適用于頂板比較破碎且巷道維護(hù)比較困難同時(shí)走向長度和工作面長度相對(duì)較短綜采工作面。有點(diǎn)就是投資小，維護(hù)相對(duì)方便。當(dāng)然除了這三種典型的方法以外，為了適應(yīng)工作面復(fù)雜的工作環(huán)境也會(huì)采取其他相對(duì)更為合適的方法?？傊ぷ髅娌贾梅椒ǖ牡湫头桨富蛘卟煌诘湫偷钠渌桨傅倪x擇都是為了更好的服務(wù)于一個(gè)設(shè)計(jì)科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)的綜采工作面。例如本工作面的巷道布置利用的就是適應(yīng)實(shí)際情況的一種非典型的巷道布置方法，本屬123層301盤區(qū)，該盤區(qū)采用三巷布置，一條專用回風(fēng)巷，一條軌道運(yùn)輸巷和一條皮帶運(yùn)輸巷，這三條巷道均布置在煤層中，三條巷平行布置，每條巷間隔20m。三條巷道均與工作面順槽巷正交。工作面布置附圖1。2 綜采工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算 電壓等級(jí)綜采工作面電壓等級(jí)的確定受多方面因素的影響，例如需要綜合考慮日生產(chǎn)能力、單機(jī)或雙機(jī)最大容量、總裝機(jī)容量等方面，同時(shí)也要注意實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)其他影響因素。實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)得以下表格： 電壓等級(jí)表電壓等級(jí)/V適用采煤方法綜采總?cè)萘?kW單機(jī)最大容量/kW雙機(jī)最大容量/kW日生產(chǎn)量/(t)660薄煤層和部分中厚煤層500～1000150～1702150～2170500～10001140綜煤1000～1500以上300～4002375～34001000～50003300一次全高厚煤層綜采3000以上1000以上34005000～10000同時(shí)《煤礦安全規(guī)程》第448條也有相關(guān)規(guī)定：“井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級(jí)，應(yīng)符合下列要求：高壓，不超過10kV；低壓，不超過1140V；照明、信號(hào)、電話和手持式電氣設(shè)備的供電電壓，不超過127V；遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過36V；采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時(shí)，必須制定專門的安全措施?！本C合考慮用電設(shè)備的容量與布置和一般適用情況及相關(guān)規(guī)定，本工作面最終決定采用660V和1140V兩種電壓等級(jí)供電，兩巷的運(yùn)輸、排水設(shè)備仍采用660V供電，照明（信號(hào)）電壓為127V，其供電電源電壓為6kV，來自123層301盤區(qū)變電所。 工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表 工作面負(fù)荷序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量額定功率(kW)額定電壓(V)需用系數(shù)率因數(shù)1采煤機(jī)MG300/700AWD170011402刮板輸送機(jī)SGZ764/6301231511403乳化液泵BRW315/2212511404轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ830/200120011405噴霧泵KPB315/162211011406破碎機(jī)PCM160116011407皮帶輸送機(jī)SSJ1000/2200222006608排沙泵BQW10015022456609回柱車JD2—142266010水泵4DA—89224566011調(diào)度絞車JD—258825660總計(jì)(KW)26621140V1845660V817 供電系統(tǒng)的擬定原則，力求減少電纜的條數(shù)與長度，盡量減少回頭供電，電纜截面不超過70 mm2。，綜采工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜用輻射式線路供電，帶式輸送機(jī)可以用干線式線路供電。：一般都設(shè)置工作面集中配電點(diǎn)。對(duì)輸送機(jī)及其它附屬機(jī)械．因位置分散也可分別設(shè)配電點(diǎn)。，原則上1臺(tái)起動(dòng)器控制1臺(tái)電動(dòng)機(jī)。對(duì)采煤機(jī)等重要生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)設(shè)置備用起動(dòng)器．即一用一備；對(duì)于刮板輸送機(jī)起動(dòng)器，宜按二用一備考慮。，可以不設(shè)置進(jìn)線用總饋電開關(guān)。，而且保護(hù)齊全，可以不在移動(dòng)變電站之外再設(shè)置低壓總饋電開關(guān)。．以減小起動(dòng)器間連接電纜的截面。，供電系統(tǒng)一般都選用2～3臺(tái)移動(dòng)變電站1移動(dòng)變電站向帶式輸送機(jī)及其它轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備供電；2移動(dòng)變電站向采煤機(jī)、乳化液泵站和噴霧泵供電；3移動(dòng)變電站向刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等供電。3移動(dòng)變電站的負(fù)荷可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)換。根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則，擬選擇4臺(tái)移動(dòng)變電站。 移動(dòng)變電站的選擇 移動(dòng)變電站容量計(jì)算綜采工作面變壓器的容量計(jì)算一般用需用系數(shù)法（也叫需要系數(shù)法）。就整個(gè)供電系統(tǒng)來說，因?yàn)楦黝愒O(shè)備工作制度的不同以及設(shè)備自身的工作特點(diǎn)決定工作面的類設(shè)備在同一時(shí)間內(nèi)一般不會(huì)同事都在工作，所以出于對(duì)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)原則的考慮，供電負(fù)荷計(jì)算不單純是系統(tǒng)內(nèi)全部的設(shè)備額定容量的簡單加和。而出于簡便負(fù)荷計(jì)算的考慮，總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)中各類設(shè)備的實(shí)際工作狀況和其額定容量的差異，就得到了一個(gè)近似表示實(shí)際工作狀態(tài)和設(shè)備額定工作狀態(tài)并同時(shí)能夠滿足工程需要且方便進(jìn)行負(fù)荷技術(shù)的一個(gè)系數(shù)，這是需用系數(shù)的由來也反映了需用系數(shù)法的計(jì)算原理。具體的說，需用系數(shù)法計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷所用的公式如下： （21）上式中： 設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，單位是kVA。 具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備額定功率只和，單位是kW。 綜采工作面用電設(shè)備的需用系數(shù)。一組設(shè)備的又可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算： （22）上式中： 最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率。 一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，即各用電設(shè)備的額定功率與功率因數(shù)的乘積之和與它們總功率之比，即 （23）采區(qū)其他作業(yè)電力負(fù)荷的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)也可查詢《煤礦電工手冊(cè)》和《煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》等資料求取。 移動(dòng)變電站容量選擇通常情況下，綜采工作面需采用多臺(tái)移動(dòng)變電站才能滿足供電要求。應(yīng)根據(jù)設(shè)備的布置、電壓等級(jí)，確定移動(dòng)變電站容量的幾個(gè)分組方案，分別求出各方案下的各組計(jì)算容量，初選移動(dòng)變電站的額定容量及臺(tái)數(shù)，確定最優(yōu)分組方案。移動(dòng)變電站的額定容量SN應(yīng)大于等于一組負(fù)荷的計(jì)算容量，即。由于采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)單機(jī)容量較大，再考慮過流保護(hù)裝置靈敏系數(shù)要求，分別由一臺(tái)移動(dòng)變電站供電。選型如下：移動(dòng)變電站（向采煤機(jī)供電）容量計(jì)算：查表22知的采煤機(jī)的額定功率為700kW，加權(quán)平均功率因數(shù)取電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)，代入公式21得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動(dòng)變電站（聯(lián)合設(shè)計(jì)）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY800/6/,SN=800 kVA，大于Sca=494kVA，滿足要求。移動(dòng)變電站（向刮板運(yùn)輸機(jī)供電）容量計(jì)算： 查表22知刮板運(yùn)輸機(jī)的額定功率為630kW，，代入公式21得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動(dòng)變電站（聯(lián)合設(shè)計(jì)）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY630/6/,=630kVA，大于Sca=540kVA，滿足要求。移動(dòng)變電站（向轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵供電）容量計(jì)算：因?yàn)樵撘苿?dòng)變電站須向一組設(shè)備供電，需用系數(shù)需按公式22計(jì)算。 設(shè)備技術(shù)指示表設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量額定功率(KW)額定電壓(V)需用系數(shù)功率因數(shù)轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ830/20012001140破碎機(jī)PCM16011601140乳化液泵BRW200/221251140噴霧泵KPB315/1621101140代入公式223，得 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式21得 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動(dòng)變電站（聯(lián)合設(shè)計(jì)）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY1000/6型移動(dòng)變電站，SN=，大于Sca=805kVA，滿足要求。移動(dòng)變電站（皮帶輸送機(jī)、調(diào)度絞車、水泵等分兩路供電）容量計(jì)算。 設(shè)備技術(shù)知識(shí)表設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量額定功率(kW)額定電壓(V)需用系數(shù)功率因數(shù)皮帶輸送機(jī)SSJ1000/22002200660排沙泵BQW100150245660回柱車JD2—142660水泵4DA—89245660調(diào)度絞車JD—25825660因?yàn)樵撘苿?dòng)變電站也是向一組設(shè)備供電，所以需要系數(shù)和功率因數(shù)的計(jì)算類似3移動(dòng)變電站，將數(shù)據(jù)代入公式22和公式23得 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式21得查國產(chǎn)礦用隔爆型移動(dòng)變電站（聯(lián)合設(shè)計(jì)）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY1000/6型移動(dòng)變電站，SN=，大于Sca=805kVA，滿足要求。3 供電系統(tǒng)的擬定及高壓電纜的選擇 供電系統(tǒng)的擬定根據(jù)綜采工作面機(jī)電設(shè)備的布置情況，以及各臺(tái)移動(dòng)變電站所帶的負(fù)荷，初步擬定出綜采工作面供電系統(tǒng)圖,如附圖2。 高壓電纜的選擇電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動(dòng)器到電動(dòng)機(jī)的電纜，向單臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電；干線是指分路開關(guān)到啟動(dòng)器的電纜，向多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電。電纜的就是確定各低壓電纜的型號(hào)、芯線數(shù)、長度等。 高壓電纜型號(hào)的選擇 高壓電纜是依據(jù)其電壓等級(jí)、用途和敷設(shè)場所等條件決定其型號(hào)。礦用高壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定：；。在立井井筒或傾斜角450及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜；在水平巷道或傾角450以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼帶鎧裝電纜；，應(yīng)與電纜規(guī)定的允許敷設(shè)水平差相適應(yīng)；，應(yīng)采用裸鎧裝電纜；或?qū)㈦娎|的黃麻外皮剝除；，必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜；。 高壓電纜的主芯線截面的計(jì)算與校驗(yàn)向綜采工作面移動(dòng)變電站供電的6kV或10kV高壓電纜（本工作面為6kV），應(yīng)該選用礦用監(jiān)視型高壓橡套屏蔽電纜。其主芯線截面的確定，通常按經(jīng)濟(jì)電流密度初選，按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)，按允許電壓損失校驗(yàn)，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定。導(dǎo)線截面積的大小對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用有密切關(guān)系。導(dǎo)線截面大，輸電損耗小、電費(fèi)小，但增加了線路的投資，結(jié)果使線路年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用增加；導(dǎo)線截面小，雖然降低了線路投資，但使線路的電能損耗費(fèi)用增加。所以為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選擇一個(gè)比較合適的導(dǎo)線截面，使全年的電能損耗費(fèi)、年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用的總和，即年運(yùn)行費(fèi)用為最小。年運(yùn)行費(fèi)用最小的導(dǎo)線截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。因此，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜的截面，就是按年運(yùn)行費(fèi)用最低的原則來確定電纜的截面積。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面為 （31）上式中： 經(jīng)濟(jì)截面。 正常運(yùn)行時(shí)，通過電纜的最大長時(shí)負(fù)荷電流，當(dāng)兩條電纜并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)考慮一條線路故障時(shí)的最大負(fù)荷電流，A； 經(jīng)濟(jì)電流密度。 銅芯電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度年最大利用負(fù)荷時(shí)間/h經(jīng)濟(jì)電流密度/生產(chǎn)班次1000～3000一班作業(yè)3000～5000兩班作業(yè)5000以上三班作業(yè)供電線路工作最大時(shí)長負(fù)荷電流的計(jì)算如下： 向一臺(tái)移動(dòng)變電站供電時(shí)，取變電站一次側(cè)額定電流 （32）上式中 移動(dòng)變電站額定容量，kVA； 移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電壓，V； 移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電流，A。向兩臺(tái)移動(dòng)變電站供電時(shí)，最大長時(shí)負(fù)荷電流為兩臺(tái)移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電流之和，即 （33）向三臺(tái)以上移動(dòng)變電站供電時(shí)，最大時(shí)長負(fù)荷電流為 （34）上式中 折算至移動(dòng)變電站高壓側(cè)最大時(shí)長負(fù)荷電流，A； 由移動(dòng)變電站供電的各用電設(shè)備額定功率總和，kW； 用電設(shè)備額定電壓，V； 變壓器的變比； 用電負(fù)荷加權(quán)平均功率因數(shù)。當(dāng)計(jì)算出經(jīng)濟(jì)截面后，選擇接近或等于計(jì)算截面的標(biāo)準(zhǔn)截面。運(yùn)行當(dāng)中電纜的電流超過長期允許電流時(shí)，電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會(huì)超過允許的范圍，加速絕緣老化，容易造成漏電或短路事故的發(fā)生，所以需對(duì)電纜按長時(shí)允許負(fù)荷電流進(jìn)行校驗(yàn)。 礦用橡套電纜長時(shí)允許載流量主芯線截面/4610162535507095額定電壓/kV364664851131381732152608511013517020525094121148170205250104138171213