矿山井下供电设计计算.ppt

中国矿业大学电气工程系 CH6 井下供电设计计算 学习要求 一般掌握：简单煤矿井下供电系统的设计步骤与方法； 重点掌握：变压器的容量及型号的选择；高压电缆截面的选择；低压电缆截面选择。 §6-1 概述 一、已知资料 1）采区开拓为中间上山，倾角为17°，分东西两翼，每翼走向长600m。采区分为三个区段，每段长150m，工作面长130m。煤层厚度1.8m，煤质中硬，一次采全高。 采用走向长壁后退式采煤方法，西翼开采，东翼掘进，掘进超前进行。两班出煤，一班修整。掘进三班生产。 一、已知资料 2）回采工作面采用MLD2-170采煤机，并用HDJA-1200型金属铰接顶梁与DZ22单体液压支柱组成支架，支护煤层的顶板。回采工作面设有YAJ-13型液压安全绞车。 3）煤的运输方式：在工作面内采用SGW-150CI型刮板输送机及SZQ-40型转载机；在区段平巷内，采用DSP1040/800型带式输送机；在采区上山，采用胶带宽度为800mm的SPJ-800型胶带输送机；在轨道上山，采用JDSB-75型单滚筒绞车。 4）煤巷掘进采用打眼放炮，装煤机装煤，调度绞车调车。 二、采区供电设计步骤 1）根据采区地质条件，采煤方法、巷道布置以及采区机电设备容量、分布情况，确定采区变电所及采掘工作面配电点位置。 2）采区用电设备的负荷统计，确定采区动力变压器的容量、型号、台数。 3）拟订采区供电系统图。 4）选择高压配电装置和高压电缆。 二、采区供电设计步骤 5）选择采区低压电缆。 6）选择采区供电系统中的低压开关、起动器。 7）对高低压开关中的保护装置进行整定。 8）绘制采区供电系统图和采区变电所设备布置图。 §6-2 变电所及配电点位置确定 一、变电所位置选择 选择原则：采区变电所要位于负荷中心，顶底板稳定无淋水、通风好、运输方便的地方。 根据采取巷道布置情况，可以在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ设置采取变电所。 变电所的位置有三个方案： 方案1：一个采区变电所向全采区供电； 方案2：一个采区变电所先后设置在两个位置，在采区开采前期和后期向全采区供电； 方案3：一个采区变电所+一台移动变电站联合向采区供电。 采区变电所位置选择 应综合考虑建设成本、设备运行、维护等各方面，保证供电的安全可靠、有合格的电能质量及经济合理。 根据本采区条件，采取先在采区负荷中心处建立一个固定采区变电所，另外再加一个移动变电站向回采工作面采煤机等设备供电。 根据本采区条件为西翼开采、东翼掘进，将移动变电站设在回采面运输平巷内。 二、工作面配电点的设置 见第一章第二节的介绍。 本采区工作面配电点的布置为：回采工作面配电点设在运输平巷内，与工作面相距50米；回风顺槽配电点距离工作面70米；掘进工作面配电点有两个，分别设在东翼第一区段上、下部的顺槽内，且距离掘进头80米；在上山采区绞车房附近设一配电点。 §6-3 负荷统计及变电所容量选择 一、负荷统计 概述 1）负荷统计的目的：通过对采区的负荷进行统计，依此决定采区变电所变压器的容量、型号和台数。 2）变压器的选择*：如果选择容量偏小，将会使其所带负荷不能正常运转，影响供电的安全可靠；若选择容量偏大，又会使变电所投资提高和增加变压器的损耗，造成浪费。 一、负荷统计 3）负荷统计：要正确选择变压器，必须先准确求得负荷的功率。但是由于各电气设备运行中负荷是经常变化的，且一般用电设备通常不会同时运行。所以，各用电设备的实际负荷总量，要小于其铭牌标注值的直接相加和。因此，选择变压器之前，要确定有效的负荷统计方法。 常用方法为利用概率理论确定的需用系数法。 2. 需用系数法 需用系数法是借助一些统计数据，通过计算手段，由各用电设备的额定功率求取计算负荷 的方法。 计算公式为： 2. 需用系数法 Sca——一组用电设备的计算负荷； ∑PN——具有相同需用系数Kde的一组用电设备的额定负荷之和，kW； cosφwm——一组用电设备的加权平均功率因数，即为各用电设备的功率与功率因数的乘积之和与它们的总功率之比； Kde——需用系数，公式为： 2. 需用系数法 KLO——负荷系数，表示最大负荷时，工作的设备的实际所需功率与全部用电设备容量比值； Ksi——同时工作系数，表示在最大负荷时，工作的用电设备的容量与全部用电设备的总容量比值； ηwm——同时工作设备的加权平均效率，反映各用电设备的平均功率损耗，即各用电设备的功率与效率的乘积之和与总功率之比； ηm——电网效率，反映给该组用电设备供电的线路在输送功率时所产生的线路功率损耗占输送功率的比值，对井下供电