采区供电设计.doc

采区供电设计 内容 矿用电气设备选择 内容介绍 井下采区供电设计的方法与步骤，采区供电设计中应注意的问题 内容分析 通过一实例详细介绍了采区供电设计计算的方法和在设计中遇到的一些问题的处理方法。 知识点 1、采区供电设计的步骤 2、确定采区变电所、工作面配电点和移动变电站的位置； 3、确定采区供电系统变压器台数、容量，保护装置； 4、负荷计算与统计，设备布置等。 技能点 1、能合理收集采区供电设计的原始资料；能根据原始资料和各 2、种规程、手册进行采区供电设计；能解决采区供电设计中遇 到的技术问题。 一、采区供电概述 1、采区供电的特点 （1）由于煤矿井下工作环境特殊，因此在供电上除采取可靠的防止触电危险的措施外，还必须正确地选择电气设备的类型和参数，，加强对电气设备的维护和检修，以确保电气设备的安全运行和防止瓦斯、煤尘爆炸。 （2）由于机械化程度的提高，加快了工作面的推进速度。这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可使电压质量得到较大提高；目前我国综采工作面用电设备的电压等级已提高到1 140 V，高产高效工作面用电设备的电压等级已达到3．3 kV，以适应生产发展的需要。 （3）随着采区负荷的不断增大，电耗在原煤成本中已占较大比重；不断增大的负荷，要求供电设备的供电能力也要相应地增大，这就使得采区电网的年运行费用不断增加。通过分析表明，提高功率因数有很好的经济效益。 2、采区供电设计步骤 采区原始资料 采区变电所及移动 变电站位置的确定 采区供电系统的拟定 负荷统计与变压器选择 供电电缆的选择 短路电流的计算 电气设备的选择、校验 确定采区变电所硐室和设备布置方案 进行采区供电经济计算和统计 3、负荷计算与变压器的选择 （1）负荷计算 统计各线路的计算负荷时，用需用系数法按式2-5进行统计计算。 统计采区变电所的总负荷时，可按式27计算。即将各配出线的计算负荷相加后，乘以组问最大负荷同时系数K。 （2）变压器的选择 1变压器台数的确定 对采区变电所1台变压器满足要求时尽量选1台，以减少设备投资和硐室开拓费用。当采区低压负荷有一类负荷时例如，下山采区的分区水泵，变压器的台数不得少于2台， 2变压器型号的确定一般在变电硐室内的动力变压器，选择矿用一般型油浸变压器；在采煤工作面顺槽及掘进巷道内，应选择隔爆型干式动力变压器或移动变电站。为了供电的经济性，应选用低损耗变压器。 3变压器容量的确定 根据拟定的供电系统和变压器台数的确定原则，确定每台变压器所担负的负荷。然后，用需用系数法计算变压器的计算容量， 4、采区保护装置的整定 （1）短路保护 按防火防爆的要求，煤矿井下的保护装置采取延迟动作时间来实现选择性是不合适的。为此要牺牲保护动作的选择性，采用瞬时动作的短路保护装置。 （2）过载保护 在采区由于过负荷造成电动机的烧损占相当大的比例，所以应对过载保护给予足够的重视。为了充分发挥电动机和变压器的过载能力，又不使其温升超过允许温升而烧坏，过载保护装置应能正确反映负荷电流的大小，并按被保护设备允许的过载时问延时动作。 （3）断相保护 由于过载保护的信号电流取的是线电流，所以过载信号电流不能真实反映电动机绕组的电流增长，而起不到应有的保护作用。因此，要求保护装置能区别过载和断相两种不同的运行状态，当为断相故障时，应加快动作时问。断相属于故障状态，断相后不能自行恢复，所以应采用瞬动的保护装置。 二、采区供电计算举例 采区供电设计 采区原始资料，供采区变电所、移动变电站位置确定，供电系统拟定，负荷统计，导线选择，短路电流计算，设备选择，保护装置整定计算。 1、采区原始资料 （1）采区巷道布置及开采方法 （2）运输及通风情况 （3）电源及负荷情况 2、采区变电所、移动变电站、工作面配电点确定 根据位置确定原则和本采区的具体情况，将采区变电所的位置设在采区上山的中部，位于轨道上山与运输上山之间的横贯内，如图 3、采区供电系统的拟定根据供电系统的拟定原则，初步确定采区供电系统。采区变电所采用双电源进线，一回路工作，一回路备用，母线不分段。 4、负荷计算与变压器选择 以l综采工作面为例选择变压器。 （1）选择向工作面供电的移动变电站2移变 变压器的计算容量为ST 816.8KVA 式中 ∑PN用电设备额定功率之和，即∑PN17021322132110751．2 0．04922．24 kW 查表511选择KBSGZY一1000／6型隔爆移动变电站1台，其额定容量SNT1000KVA ，额定电压为6 kV／1.2 Kv 。 （2）选择向顺槽供电的移动变电站1移变 查表22取Kde0.7，C0Sφ0．7，则ST 230.4KVA 式中 ∑PN12511．445．52十17301．20．6230．4 kVA 查表511选择KBSGZY一315／6型隔爆移动变电站一台，其额定容量SNT 315 kVA，额定电压为6／0.693 kV。 其他变压器的选择结果及采区负荷统计结果见表112。 5、供电电缆的选择 1确定电缆的型号和长度 根据电缆型号的确定原则， 全部选择煤矿用阻燃型电缆 2电缆主芯线截面的选择 高压电缆按长时允许电流选择,低压 支线电缆的截面应按机械强度和长时 允许电流选择,最后按电压损失效验。 6、短路电流计算 （1）短路回路阻抗 电源 电缆 总阻抗 （2）计算短路电流 最小两相短路电流 7、气设备的选择 按使用环境选择电器设备的类型 按正常工作参数选择电气设备额定电压的选择、额定电流的选择 按短路条件校验电气设备开关电气断流能力的校验、电气设备的短路稳定性校验 8、保护装置的整定 （1）启动器的整定过载保护的整定值应按电气设备的额定电流整定， ；短路保护的动作电流应躲过电动机的启动电流， ；灵敏度效验， 。 （2）配电箱的整定过载保护的整定值应按电气设备的额定电流整定， ；短路保护的动作电流应躲过最大一台电动机的启动其它额定工作电流， ；灵敏度效验， 。 9、防暴原理 防爆原理1 隔爆外壳耐爆性隔爆性、2 本质安全型电路（本质安全型电路; 引爆瓦斯最小能量0.28mJ; 火花能量0.02mJ; 限制火花能量的主要方法 应用矿井通讯、信号、测量、控制 特点体积小、重量轻、安全可靠）、3 应用矿灯、屏蔽电缆、放炮器; 配合检漏继电器和矿用屏蔽电缆; 引燃时间≥5ms，断电时间2.5～3ms。 小 结 采区原始资料 采区变电所、工作面配电点及移动变电站位置的确定 采区供电系统的拟定 负荷统计与变压器选择 供电电缆的选择型号、长度和芯线截面的选择 短路电流的计算 电气设备的选择选择、校验 保护装置的整定计算 思考题 1.提高供电电压等级的意义是什么采用移动变电站深入顺槽的供电方式有何优点 2.采区供电设计的内容有哪些 3.确定采区变压器的型号和台数时，应考虑哪些原则 4.煤矿井下对保护装置有哪些要求为什么短路保护的选择性可放在次要地位