文档介绍：该【应用Excel进行综采工作面 】是由【wenjun1233211】上传分享，文档一共【36】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【应用Excel进行综采工作面 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。1/37
应用Excel进行综采工作面供电系统设计
默认分类2009-11-0405:52:19 阅读635评论2  字号:大中小 订阅
 
 
  辽源 职业技 术学 院
毕业设计说明书
设计题目:应用Excel进行综采工作面供电系统设计
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
专业班级:高矿电072
设计 人:袁 言 昆
指导人: 刘 温 暖
2009年6月12日
   辽源职业技术 学院               
                                          教研室主任批准
 电气  教研室                                日期            
签名            
毕业设计(论文)任务书
发给学生  袁言昆
2/37
1、设计(论文)题目及专题:应用Excel进行综采工作面供电系统设计
 
2、学生提交设计(论文)期限:自5月10日开始至6 月12日完成
 
3、设计(论文)所用原始材料:综采工作面相关参数;采区变电所电
压等级;工作面设备及负荷情况;采区巷道布置等.                              
4、设计(论文)的
主要章节:1、综采工作面供电概述及原始资料
2、采区电力负荷计算及主变压器的选择
3、高、低压电缆的选择
4、电网短路电流计算和开关的选择及保护整定
5、综采工作面漏电保护装置及接地系统
5、图表目录(必须完成的图) 1、综采工作面设备布置图                               
                            2、综采工作面供电系统主接线图                            
6、设计答疑人
答  疑  章  节
姓  名
 
 
 
 
 
 
 
7、发题日期: 2009年5月10日
指导人(签名):             
学 生(签名):             
 
 
辽源职业技术学院
毕业设计(论文)指导人评语
 
 
 
 
3/37
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
       指 导  人:           (签字)
 
                         年   月  日
ﻫ
 
辽源职业技 术学院
毕业 设计(论文)答 辩评语   第     号
 
日  期:   年   月   日
 
提交设计(论文)学生:         
提交毕业设计(论文)答辩材料:
1)、设计(论文)说明书共     页
2)、设计(论文)图   共     页
3)、指导教师评 语共     页
毕业 设 计 (论文)答 辩评语:
 
 
 
 
4/37
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
答辩成绩:            
 
综合成绩:            
 
毕业设计(论文)答辩组长:         (签字)
组员:         (签字)
前   言
为期两年的学****使我掌握了本专业的相关知识。我设计的题目是:用Excel进行综采工作面供电系统设计。
随着煤炭工业的现代化,综采工作面机械化程度越来越高,综采工作面机电设备的单机容量增大,综采工作面总容量由几百千瓦增加到了几千千瓦。机械化程度的提高,加快了工作面的推进速度。使综采工作面供电出现新的问题。为解决这一供电问题,都采用了提高供电电压等级和缩短低压供电距离的方法,采用移动变电站供电方式,将工作面各用电设备有效距离缩短,从而使低压电缆的电压损失下降,保证了供电的质量及设备的正常运行。
5/37
设计的主要内容有:移动变电站的选择计算、高压低压电缆的选择计算、高压低压开关的选择、电网短路计算及安全保护等。在相关的设计计算中,应用Excel进行计算,达到了事半功倍的效果。设计过程中遇到很多新问题,通过查阅资料及指导老师的耐心指导,终于克服困难顺利完成设计任务,感觉收获很大,受益匪浅,为毕业后从事本专业工作奠定了基础。
由于本人水平有限,加之时间仓促,在设计中缺漏和不妥之处,恳请老师批评指正。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
目 录
摘要…………………………………………………………………3
第一章综采工作面供电概述及原始资料…………………4
第一节综采工作面供电概述…………………………………4
第二节综采工作面供电设计所需原始资料…………………5
第二章采区电力负荷计算及主变压器的选择……………6
第一节变压器容量的选择……………………………………6
第二节综采工作面供电系统拟定及移动变电站位置确定 10
第三章高、低压电缆的选择……………………………12
第一节低压电缆型号、芯数和长度的确定…………………12
第二节低压电缆主芯线截面的选择………………………14
第三节高压电缆的选择…………………………………28
第四章电网短路电流的计算及开关的选择和保护整定…30
6/37
第一节采区电网短路电流的计算…………………………30
第二节采区电器的选择…………………………………… 34
第三节采区低压保护装置的整定计算………………….37
第五章综采工作面漏电保护装置及接地系统………………43
第一节漏电保护装置的选择…………………………………43
第二节矿井低压电网选择性漏电保护原理…………………46
第三节综采工作面接地系统…………………………………50
结束语…………………………………………………………54
参考文献……………………………………………………… 55
 
 
 
 
 
摘要:综采工作面供电系统设计中,遵循煤矿企业对供电的基本要求及《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计技术规定》。根据工作面用电设备的技术参数,对综采工作面进行供电设计。设计内容为:移动变电站的选择计算、高压低压电缆的选择计算、高压低压开关的选择、,应用Excel进行计算,达到了事半功倍的效果。
 
关键词:综合机械化采煤 负荷统计计算 设备选型 移动变电站
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
7/37
 
 
 
第一章 综采工作面供电概述及原始资料
综采工作面供电设备的选型包括主变压器的选型、采区供电系统的拟定、低压电缆的选择和低压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流的计算、低压损失的计算、短路电流的计算和过流保护的整定计算。
第一节  综采工作面供电概述
综采工作面供电是否安全、可靠、技术和经济合理,将直接关系到人身、矿井和设备的安全及采区生产的正常进行。由于煤矿井下工作环境十分恶劣,因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外,还必须正确地选择电气设备的类型及参数,并采用合理的供电、控制和保护系统,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***、煤尘爆炸。
随着煤炭工业的现代化,综采工作面机械化程度越来越高,,增加到现在的375×2KV,目前国外采煤机单机功率已超过1000KW;综采工作面总容量也从几百千瓦增加到2000~3000KW。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,给供电带来了新的问题。因为在一定的工作电压下,输送功率越大,电网的电压损失也就越大,电动机的端电压越低,:增大电缆截面,但有一定限制,因为电缆截面过大,不便移动和敷设,而且也不经济;采用移动变压站使高压电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的提高;,而且还将继续提高。
   
高产高效工作面供电、控制系统有以下几个特点:
1、变压器容量大.
2、电压等级高。
3、向工作面供电的变压器中性点采用经电抗器和经电阻接地的方式,并与保护装置配合,以减小单相接地时的故障电流。
4、变压器一次侧和二次侧均采用六***化硫(SF6)断路器或真空断路器,具有可靠、灵敏的保护和试验功能,并且可以指示和观察断路器的工作状态及各种保护的动作情况,还具有直观的故障查询系统,有些还带有自动重合闸装置,迅速回复供电。
5、控制负荷的组合开关可同时控制多台负载电动机,最多可配有10个出线模块,每个出线模块包括真空接触器和控制,保护装置.
6、使用微机控制技术,如在各控制开关上采用可编程控制器等进行控制和通信,增强了这些设备的功能,可以实现多种控制方案。
因此,高产高效工作面采用了高电压、大容量的移动变电站供电和组合开关控制。
9/37
向高产高效工作面供电有两种方式。一种是典型的常规供电方式,即由地面变电所用两趟电缆线路供至井下中央变电所,再由中央变电所用电缆送至设在工作面平巷的移动变电站,通过启动器、负荷控制中心等分别向采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和带式输送机供电;另一种供电方式是以美国为代表的由变电所以6KV~12。5KV电压下井,入进电缆直接送至采区移动式供电中心。该移动式供电中心是一台大型多回路出线移动变电站,一个工作面装一台可分别向多台不同电压的电气设备供电。
第二节  综采工作面供电设计所需原始资料           
在进行井下综采工作面供电设计时,首先收集以下原始资料,作为 设计的依据
1、矿井的***等级,综采区段煤层走向、倾斜,煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。
2、综采巷道布置,综采区段长度、走向长度、采煤工作面长度,采煤工作面数目,巷道断面尺寸.
3、采煤方法,煤、矸、材料的运输方法,通风方法。
4、综采工作面机械设备的布置,各用电设备的详细技术特征.
5、电源情况,了解综采工作面附件变电所及中央变电所的分布情况,供电距离。供电能力及高压母线三的短路容量等情况。
6、综采工作面年产量、月产量、年工作时数,电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。
          第二章综采工作面电力负荷计算
及主变压器的选择
第一节   变压器容量的选择
一、综采工作面设备选择
综采工作面的配套设备主要有:
(1)采煤机组一台(2)刮板输送机一台(3)带式输送机一台(4)转载机一台(5)破碎机一台(6)液压自移支架,所用乳化液泵一台
二、变电所负荷统计
变压器的额定容量按照所带负荷确定。故应将变压器所带负荷进行统计,统计时应以每一条供电干线为单元进行分组(分组应考虑电压等级、生产环节、安装地点和电缆敷设电路线等因素),每一条供电干线、每一台移动变电所或变压器都应统计出它们的负荷,以便在后面的设计计算中查询。统计后可求出每组总的额定功率,具体统计如表:
变电所负荷统计
负荷
名称
设备台数
电动机
需用系数
加权平均功率因数
同时系数
计算负荷
变压器负荷容量
额定
功率
额定电压
额定功率
计算功率
采煤机
1
170×2
1140
0。60         
 
1。00
1036
618
883
9/37
刮板
输送机
1
132×2
1140
带式
输送机
1
75×2
1140
转载机
1
 132
1140
破碎机
1
75
1140
乳化  液泵站
1
75
1140
变电所负荷统计
 
三、成组负荷计算
    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,总是小于该组总的额定负荷 .将实际负荷占额定负荷的比值用需用系数 表示。由于实际负荷的不确定性,需用系数很难准确算出,一般采用概率的方法,进行数据统计列表给出,煤矿井下不用电设备及场所的需用系数见表1—1其中:
综合机械化采煤工作面所带负荷的额定功率之和为:
∑PN= 170×2+132×2+150 +132+75+75
=1036KW
   综合机械化采煤工作面需用系数计算:
Kde=+
    =0。4 + 
= 0。60
式中PNmax——所代表负荷中容量最大的一台电动机额定功率,
 ∑PN —-所代表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 ,其计算式为:
Pca  = Kde ∑PN
10/37
  = ×1036KW
= 618KW
式中Pca --成组负荷的计算功率,
  Kde——该组负荷的需用系数.
 
变压器容量计算及选择:
1、采区变电所变压器计算容量
ST= =
=883KVA
因为  STN ≥ST = 883KVA
1、根据所求变压器计算容量ST,经《煤矿电工手册》中的矿用一般型变压器技术数据表查得,选用了KBSG—1000/6型矿用隔爆型干式变压器一台,其额定容量为:STN =1000KVA
 
第二节 综采工作面供电系统的拟定及设备布置
一、综采工作面供电系统的拟定
拟定综采工作面供电系统,就是拟定综采工作面供电系统的结线,确定变电所内高低压开关、输电线路及控制开关的数量。
1、拟定供电系统的原则
拟定供电系统的基本原则就是保证供电的安全、可靠、电压质量和经济,具体要求如下
1)在保证供电安全可靠的前提下,力求所用的开关、启动器和电缆等最少。
2)原则上1台启动器只控制1台用电设备;1台高压配电箱只控制1台变压器。当高压配电箱或低压启动器有3台及以上时,应设置进线开关;综采工作面为双电源供电时,应设置2台进线高压配电箱.
3)当综采工作面变电所的动力变压器多于一台时,应合理分配变压器的负荷,原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备,且变压器最好不并联运行。
4)由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电,上山及运输平巷的输送机宜采用干线式供电;供电线路应走最短的路线,但应注意采煤工作面(机采除外)不应敷设电缆,溜放煤、矸、材料的溜道严禁敷设电缆,并尽量避免回头供电。
5)大容量设备的启动器应靠近配电点的进线端,以减少启动器间电缆的截面。
6)低***矿井掘进工作面的局部通风机,可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电,或与采煤工作面分开供电。