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云南国土资源职业学院课程设计（《矿山电工学》课内）

某采区供电设计

设计人： 罗坤杰 班 级： 13级采矿班 学 号： 2013210071032 系 部： 探 矿 与 采 矿 工 程 系 提交日期： 2015-4-2

13级金属矿开采技术1班课程设计

某采区供电设计

（提纲）

一、采区供电要求

1、本设计以教材P283图6-1第一采区段西翼作为工作面进行设计，条件与例题相同。采区实行三班作业，掘进工作面暂不与考虑。

2、采区各用电设备的技术数据见下表1所示。 3、按规范要求对本采区的供电设备进行设计。 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、拟定采区供电系统图；

4、选择高压配电装置和高压电缆； 5、选择采区低压电缆；

6、选择采区供电系统中的低压开关、启动器； 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置布置图。

三、设计要求

1、对各种设备、参数的选择应说明其理论依据及相关计算步骤。 2、采区供电系统图和采区变电所设置布置图需用A3号图纸绘制，并标注尺寸。

3、设计中要求每位学生独立自主完成，严禁相互抄袭。一经发现，两者均按零分处理，本科成绩按不及格计。

4、设计成绩占本课程成绩的60%，作业占20%，其它占20%。

5、本设计要求于2012年12月底（第十八周内）完成。过期则不计成绩。

一、已知资料

（1）采区开拓为中间向上，倾角为17°，分东、西两翼，每翼长600m。采区分3个区

段，每段长150m，工作面长130m。煤层厚度为2.5m，煤质中硬，一次采全高。采用走向长壁后退式采煤方法，两翼开采，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。如图所示。 （2） 采煤工作面采用2MG2X200W型采煤机，采煤工作面设有YAJ-13型液压安全绞车。 （3） 采煤的运输方式：工作面内采用SGZ730/320型工作面刮板输送机及

SZZ-730/110型转载机；区段平巷内采用DSP1080/1000型带式输送机；采

区上山采用DSP1080/1000型带式输送机；轨道上山采用绞车。

（4） 煤巷掘进采用打眼爆破，装煤机装煤，调度绞车调车。

上述采区个用电设备的技术数据见表。 二、采区供电设计步骤

（1）根据采区地质条件、采煤方法、航道不知及采区机电设备容量、分布情况，确

定采取变电所及裁决工作面配电位置。

（2）采区用电设备的负荷统计，确定采区动力变压容器的容量、型号、台数。 （3）拟定采区供电系统图。

（4）选择高压配电装置和高压电缆。 （5）选择采区低压电缆。

（6）选择采区供电系统中的低压开关、启动器。 （7）对高压开关中的保护装置进行整定。 （8）绘制采区供电系统图。 1） 根据采区变电所位置选择原则，采区变电所位置选择原则，采区变电所要位于负荷中心，

顶底板稳定且无淋水、通风好、运输方便的地方。该变电站的位置大体有如下那两个方

案：方案二一台移动变电站，一台变压器 2） 方案一1台移动变电站，两台变压器

第一章 供电系统

第一节 设备位置

根据位置的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槽贯内，如图1所示。向机采或综采工作面供电的移动变电站设在距工作面150m处的运输顺槽的入口处，距上山巷道20m处的地方。掘进配电点，设在距掘进头90m处，移动变电站设在掘进巷道入口处。

第二章 负荷统计与变压器选择

第一节 容量及台数确定

3） 方案一1台移动变电站，两台变压器

负荷分组及变压器容量选择如下：Ⅰ 组包括采煤机2MG2×200-W一台，工作面刮

板输送机SGZ730/320一台，工作面平巷带式输送机DSP1080/1000一台，工作面平巷带式转载机SZZ-730/110一台

总负荷P1=200+160+160+110=630W，Kde=0.4+0.6*（200/630）=0.32，取cosψ=0.7，St1=（630*0.32）/0.7=288（kv.A）由表3-29选KBSGY-250/6,6/1.2K V移动变电站一台

Ⅱ组包括采煤机2MG2×200-W一台，工作面刮板输送机SGZ730/320一台，乳化液泵站MRB125/320一台，喷雾泵站BPW110/320一台，液压安全绞车YAJ-13一台，调度绞车JD-15一台，潜水泵QB-15/12一台，局部通风机TBT52-2一台，照明变压器综合装置ZBZ-4.0M一台

总负荷P2=200+160+90+55+13+15+15+11+2=561W，Kde=0.4+0.6*（200/561）=0.36，取cosψ=0.7，St2=（561*0.36）/0.7=288.51（kv.A）由表3-28选变压器KBSG-250/6,6/1.2KV干式变压器一台

Ⅲ组包括调度绞车JD-15一台，潜水泵QB-15/12一台，局部通风机TBT52-2一台，照明变压器综合装置ZBZ-4.0M一台

总负荷P3=15+15+11+2=43W,Kde=0.4+0.6*（15/43）=0.35，，取cosψ=0.7，St3=（43*0.35）/0.7=21.5kv.A，由表3-28选变压器KBSG-50/6,6/0.69干式变压器一台

4） 方案二一台移动变电站，一台变压器

Ⅰ 组包括采煤机2MG2×200-W一台，工作面刮板输送机SGZ730/320一台，

工作面平巷带式输送机DSP1080/1000一台，工作面平巷带式转载机

SZZ-730/110一台

总负荷P1=200+160+160+110=630W，Kde=0.4+0.6*（200/630）=0.32，取cosψ=0.7，St1=（630*0.32）/0.7=288（kv.A）由表3-29选KBSGY-250/6,6/1.2K V移动变电站一台

Ⅱ组包括采煤机2MG2×200-W一台，工作面刮板输送机SGZ730/320一台乳化液泵站MRB125/320一台，喷雾泵站BPW110/320一台，液压安全绞车YAJ-13一台，调度绞车JD-15两台，潜水泵QB-15/12两台，局部通风机TBT52-2两台，照明变压器综合装置ZBZ-4.0M两台

总负荷P2=200+160+90+55+13+15+15+11+2+15+15+11+2=604W，Kde=0.4+0.6*（200/604）=0.33，取cosψ=0.7，St2=（604*0.33）/0.7=284（KV.A），由表3-28选KBSG-315/6,6/0.69型干式变压器一台。

根据计算结果，进行综合分析。

表3 变压器容量台数方案比较表 项目 变压器损耗 有功功率kＷ 无功功率 kvar 设备 方案一 ΔPT=2.168 ΔQT=7.277 KBSGZY250/6,6/1.2变电站一台 KBSG-250/6,6/0.69变压器一台 KBSG-50/6,6/0.69变压器一台 采煤工作面和掘进工作面660V设备用同一台变压器供电，不合理；变压器故障将影响整个采区正常工作。 方案二 ΔPT=1.835+0.858=2.693 ΔQT=6.529+2.37=8.899 KBSGXY-250/6,6/1.2变电站一台 KBSG-315/6,6/0.69变压器一台 采煤工作面与掘进工作面660V设备分开供电，实现采、掘独立供电，供电的可靠性提高。 供电的合理性 综合比较 1、变压器损耗：方案二比方案一有功损耗多：2.693-2.168=0.525kW,无功损耗多：8.899-7.277=1.622kvar。 2、设备：方案二比方案一多一台变压器，相应增加总馈电开关一台，变电所相应增加一台变压器及馈电总开关面积；两台变压器容量均比方案一小（方案一为160 kＶ·Ａ，方案二为125 kＶ·Ａ和50kＶ·Ａ）。 3、供电合理性：方案二可实现采、掘独立供电，供电可靠性提高；方案一由一台变压器供电，不能实现采掘独立供电，相对显得不合理；该变压器故障将影响整个采区正常工作。 考虑到设备的可重复利用，损耗增加不多，而保证供电合理和供电安全是首要的，故采用方案一。 结论