低位综放工作面供电系统设计毕业论文

目 录摘要.1ABSTRACT.2毕业设计（论文）任务书.31. 概述.52. 工作面基本概况.62.1 漳村煤矿基本概况.62.2 21 采区 2105 工作面基本概况.63. 2105 低位综放工作面设备配套.83.1 工作面设备配套.83.2 工作面设备安装项目.83.3 电气设备安装标准.93.4 移动变电站配套情况.103.5 电气开关配套情况.104. 2105 工作面负荷统计.115. 2105 工作面负荷分配及高开选择.135.1 工作面负荷分配.135.2 工作面变电站高压配电箱选择.135.3 采区变电所高压配电箱选择.146. 2105 工作面变压器选型.166.1 高压一回路变压器选择.166.2 高压二回路变压器选择.166.3 高压三回路变压器选择.166.4 高压四回路变压器选择.177. 2105 工作面电缆选型. 187.1 高压 6KV 电缆选型. .187.2 低压 1140V 电缆选型.208. 短路电流的计算及继电保护整定.249. 接地系统分布.289.1 工作面接地系统设置.289.2 井下接地保护设计.2810.工作面照明. .3010.1 工作面照明、信号、皮带保护安装.3010.2 电缆、五小电器安装标准.3011.点评.31结束语.32致谢.33参考文献.341摘 要井下低位综放工作面设计是采掘机械、井下供电、控制理论、电力专业等综合的学科，其实质是通过详细的工作面设备配套供电设计，采取最优化的供电方式，将整个工作面供电分高压部分、低压部分。设备配套、电缆选择、变压器选择、开关整定及短路电流计算，形成整个工作面的供电系统。建立低位综放工作面供电系统的任务是，根据设备配套的要求，建立符合配套设备要求的供电体系。本文要求的供电计算包括，电缆的选型、变压器的选择、开关的整定、高压开关选择、两相短路电流计算。在设计中，充分考虑到供电的经济性、实用性，并且主要供电回路实现双回路双电源供电，保证了供电的本质安全。本文通过对 2105 低位综放工作面的供电设计，以一个实际的工作面作为设计载体，加快了工作面设备配套及供电速度。为最终本安矿井建设及数字化矿山建设打下良好的基础。关键词：井下供电 综采工作面供电22105Low fully-mechanized working face design of power supplyABSTRACTUnderground low level design is in fully mechanized caving mining machinery, underground power supply, control theory, electric power and other comprehensive subject, its essence is through a detailed face equipment of power supply design, optimization of power supply mode, the entire face in HV power supply, low pressure parts. Choice of the choice of equipment, cables, transformers, switch setting and the short circuit current calculation, to form the full face of the power supply system.Establishment of low power supply system in fully mechanized caving task is, according to the equipment requirements, the establishment of meeting the requirements of supporting equipment of power supply system. This article requires calculation of power supply including, choice of selection of cables, transformers, high voltage switch setting, select, two-phase short circuit current calculation. In the design, fully taking into account the supply economy, practicality, and main power supply circuit to achieve double-loop dual supply, ensuring the supply of intrinsically safe.This article through 2105 of low fully mechanized coal caving face design of power supply, with a real face as design carrier, accelerate the speed of face equipment and power supply. For the end of the mine construction and digital mine construction and lay a good foundation.Key words ：extile underground power supply ；fully mechanized face power supply3太 原 理 工 大 学毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书毕业设计（论文）题目：2105低位综放工作面供电设计毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：基于井下低位综放工作面回采对供电提出的要求，求出对工作面供电的 4趟高压回路、3 趟低压回路供电设计，以满足回采工作面对供电提出的要求。供电实行双回路供电，当其中一回路因不可控原因发生故障，另一回路能马上投入工作，能承载全部负荷。1140V 设备装机功率：P=51300KW660V 设备装机功率：P=274.3KW低位综放工作面平均负荷率：0.6工作面平均有功负荷：3242.58KW1140V 最大电机额定功率：P=2400KW660V 最大电机额定功率：90KW4毕业设计（论文）主要内容：1. 2105 低位综放工作面的基本概况2. 2105低位综放工作面设备配套3. 2105工作面负荷统计4. 2105工作面负荷分配及高开选择5. 2105 工作面供电变压器选型6. 2105工作面供电电缆选型7. 2105 工作面供电线路短路电流计算及继电保护选择8. 2105 工作面接地系统设计9. 2105 工作面照明设计学生应交出的设计文件（论文）：1. 实习报告 一份2. 论文 一份51概述综采工作面供电对井下煤炭生产、设备运转影响很大，因此提高供电系统运行的可行性，保证安全、稳定供电，是供电设计人员的重要任务。电力系统在运行中可能发生各种故障或出现不正常运行状态，从而在电力系统中引起事故，故障一旦发生，能迅速而又选择地切除故障元件，是保证电力系统安全运行的最有效方法之一，继电保护装置就能满足这个要求。为防止因不可控因素导致的突然停电对生产造成的巨大危害，在综采工作面的供电设计中，特别突出了，双回路双电源的供电设计，主要设备、主要线路均采用双回路供电，当一回路因其他因素无故停电后，另一回路能迅速投入使用，避免了，突然停电对生产造成的巨大损失，对矿井安全造成的巨大威胁。选择电缆、供电设备时，必须全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，当同时满足有困难时，可根据具体情况，予以调解，但不能降低对系统稳定性的要求。设计各种设备的供电方式时，必须考虑电气设备和电力系统的结构特点和运行特性，故障出现的特殊情况和可能造成的后果，并结合接地系统的设计，充分保障人员安全和矿井供电系统的整体安全和稳定性。62工作面基本概况2.1 漳村煤矿基本概况漳村煤矿属国有全民制企业，隶属于潞安环能股份有限公司。矿井核定生产能力 400 万吨。生产格局为一井、一面、一条运输线、日产万吨、生产人员一千的集约高效生产模式。现开采 3#煤层，开拓方式为斜井开拓，现有一个主斜井、两个副斜井和两对通风井。全矿二氧化碳绝对涌出量为 18.39m3/min,相对涌出量为 2.61 m3/t,绝对瓦斯涌出量 22.91m3/min，相对瓦斯涌出量 3.25 m3/t，鉴定为低瓦斯矿井。全井田划分为二个水平，其中一水平仅有一个综采工作面-1312 工作面。二水平共有 20、21、22、23 四个采区，20 采区已结采，21、22、23 采区大巷均已施工完毕。现正在安装 2105 综采工作面。矿井供电电源来自供电处管辖的北村 110KV 变电站，向我矿 5 号井 35KV 变电所、新风井 35KV 变电所、西风井主扇风机房，井下中央 2#变电所供电。两个 35KV 变电所的高压系统主接线方式均为全桥式接线，5#井 35KV 变电所运行方式为一用一备，新风井 35KV 变电所运行方式为分列运行。井下有 9 个 6KV 变电所。分别为 1#、2#、3#、二水平四个中央变电所、双风机双电源硐室、13、21、22、23 四个采区变电所。全矿在用 35KV 主变压器 4 台，5#井 35KV 变电所 2 台，型号为 SFZ9-16000-35/6，新风井 35KV 变电所 2 台，型号 SFZ9-10000-35/6，在用 6000V 变压器 116 台，在用高压开关 111 台，在用低压开关140 台，在用高压电缆 54 千米，在用低压电缆 30 千米。从地面变电所向井下中央变电所供电电缆共有 7 条，全部使用聚氯乙烯钢带铠装电缆，下井的电源电压等级为 6KV。井下各级变电所、主排水泵房，均采用双回路电源供电，运行方式均采用分列运行方式供电。井下使用的高低压开关、小型电器均采用防爆型设备，井下使用的电缆均为阻燃型电缆。井下局部通风机全部采用“三专两闭锁”系统供电，局部通风机安装了双风机双电源自动切换装置。矿井综合自动化千兆工业以太环网及综合自动化平台已于 2008 年建成投运，采用最新通讯技术井下通讯。实现在井下千兆工业以太环网，实现数据、视频、音频三网合一的全矿综合自动化平台。目前，井下九部皮带、四部架空人车、井上下十一个变电所均实现了集中控制和远程控制。主运输、供电、架空人车、地面筛选等系统全部实现无人值守，达到了减人提效、减轻工人劳动强度的目的。通过中央指挥管理中心实现对井下工作面和其他区域、地点设备的集中控制，实现无人操作。2.2 21采区 2105工作面基本概况2.2.1 2105工作面巷道布置情况该工作面为低位放顶煤一次采全高综采工作面，切眼长度 190m（中中） ，运巷总长度 2028.8m，可采长度共 1620m，可采储量 260 万吨。2105 工作面包括风巷、运巷、瓦斯巷和切眼。从南至北依次为运巷、瓦斯巷和风巷，切眼距 23 皮带巷 400 米，风巷距 2103 运巷 25 米（中-中） ，瓦斯巷与风巷贯通于距切眼 215 米处。2.2.2 2105工作面地质情况7工作面开采煤层属二叠系下统山西组三号煤层，该煤层赋存稳定，煤厚变异较小，煤层结构较简单。煤质变化不大，均为贫煤， 煤层厚度平均为 6.46米。2105 工作面整体东高西低，东西高差 70 米。 工作面中部相间发育一向斜构造、一背斜构造，向斜轴东距 21 皮带巷 718 米，背斜轴东距 21 皮带巷1002 米,向、背斜倾伏方向基本为正南。另外， ，根据 21 采区三维地震勘探报告显示，2105 工作面内东距 21 皮带巷 225m、 355m 和 1202m 处分别发育一可疑正断层，断层产状分别为 27270H=4m、28770H=2m 和 26470H=2m。2103 工作面运巷掘进至东距 21 皮带巷 829m 及 1406m 处分别揭露一小型正断层，断层产状分别为 24260H=0.3m、27065H=0.3m；这两条断层有可能延伸至工作面内，影响风巷和瓦斯巷的掘进及工作面正常回采。2.2.3 2105工作面水文情况2105 工作面北面为 2103 工作面采空区，东面为 21 采区大巷，西面为 23采区大巷，南面为未采区。根据 2105 运巷掘进涌水情况及 2303 工作面涌水情况分析，预计 2105 工作面回采时最大涌水量为 160m3/h，正常涌水量为80m3/h。另外，根据 2105 运巷掘进揭露情况显示，工作面回采至 624-1150m 范围为一向斜构造发育区域，在该区域回采可能会出现老塘返水现象，生产部门要提前做好排水工作。83. 工作面设备配套情况3.1 工作面设备配套2105 工作面为一次采全高低位放顶煤综采工作面，设备除中间支架为常村矿升井支架大修使用外，其余全部为新购置设备。工作面、顺槽皮带与天津华宁 KTC101 集控系统配套。主要配套设备如下：采煤机 MGTY250/600 1 台 太原矿山机器集团公司生产刮板输送机 SGZ830/800 2 部 西北奔牛转载机 SZZ960/250 1 部 西北奔牛破碎机 PLM2200 1 台 西北奔牛自移式皮带机尾 DY1200 1 套 西北奔牛液压支架 ZFS6000/17/33 119 组 局机厂 排头尾架 ZT6500/19.5/34 6 组 局机厂乳化液泵站 BRW400/31.5 3 台(三泵一箱) 南京六合喷雾泵 BPW315/10 1 台 南京六合3.2 工作面设备安装项目3.2.1 支架切眼内由南至北依次安装 ZT6500/19.5/34 型排头架 3 组，ZFS6000/17/33型中间架 119 组，ZT6500/19.5/34 型排尾架 3 组；转载机与排头第一架之间增设一组副架（临时支护顶板） ，第一组中间架中线距中运巷中线 6400mm,支架每隔 10 架安装一台语音报警装置。3.2.2 前后溜工作面安装前后溜各 1 部，前溜与 MGTY250/600-1.1D 电牵引采煤机配套；前溜中部槽共 110 节，前溜机头配 1.0m、0.5m 调节槽各 1 节；后溜中部槽 116节，配套柔性拖煤装置 116 套，后溜机头尾各配 0.5m 调节槽 1 节；前溜第一节中部槽距中运巷中线 13.15m；后溜第一节中部槽距中运巷中线6.9m。3.2.3 皮带机布置工作面顺槽共布置二部 DSJ120/150-2315 可伸缩胶带输送机。一部皮带长度为 900m，二部皮带长度为 750m；皮带安装中线向南偏离运巷中线 1100mm，皮带机头卸载滚筒中心线距 21 皮带巷皮带中心线 800mm。3.2.4 皮带机头设备布置一部皮带机头安装二台 KBSGZY-1250/6/1.2 移动变电站作为皮带机电源，四台 QJR400/1140 型软启动开关供皮带机使用，每台电机均形成双回路供电；二台 KBSGZY-630/6/0.69 型移动变电站，作为排水、绞车、信号照明等电源；二台 ZBZ-10 型照明信号综合保护，作为信号、照明电源；一台 QBZ-80N 开关，9作为涨紧绞车开关；一部机尾前 10 米处安设一处过人桥。二部皮带机头安装二台 KBSGZY-1250/6/1.2 移动变电站作为皮带机电源,四台 TTQ400/1140 型软启动开关供皮带使用；一台 ZBZ-10 型照明信号综合保护，作为信号、照明电源；宽邦段安装一台 JD-11.4 调度绞车，2 台 QBZ83-80N 开关。3.2.5 转载、破碎机布置自移皮带机尾与 SZZ960/250 型自移桥式刮板转载机配套，配置一台PLM2200 型锤式连续破碎机。转载机尾安装在运巷中线，电气列车后电缆采用与 2203 工作面相同的液压绞车装置。转载机落地段与破碎机入口处安设一座过人桥；行人跨越转载机机尾到排头架处安设一座过人桥；破碎机出口段处安设一座过人桥。3.2.6 运巷绕道设备布置运巷绕道口安装一台 JD-11.4 调度绞车，1 台 QBZ-80N 开关；绕道内为工具房，顺槽方向由外至里依次安装 ZJT1-400/1140 自动配液工频开关 1 台，YX400/2000L 自