富康煤矿井供电设计-学位论文.doc
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1、 仁怀市富康煤业有限公司富康煤矿 LWG 目 录 矿井负荷统计.3 第一部分:地面供电系统第一节 矿井供电设计任务书 .4第二节 确定地面变电所和配电点的位置.8 第三节 拟定矿井供电系统 .9第四节 计算与选择地面变电所动力变压器 .11第五节 选择地面低压电缆 .13第六节 地面配电装置选择 .39第七节 整定矿井低压电网过流保护装置 .41 第二部分:井下供电系统第一节 井下采区供电设计任务书 .44第二节 确定采区变电所和工作面配电点的位置.45第三节 拟定采区供电系统 .46第四节 计算与选择采区变电所动力变压器 .48第五节 选择采区低压电缆 .50第六节 采区配电装置选择 .63
2、第七节 整定采区低压电网过流保护装置 .65 第三部分:制定保护措施第一节 制订采区保护接地措施 .68第二节 制订采区漏电保护措施 .69第三节 制订采区变电所防火措施 .70第四节 绘制矿井供电系统图.70第五节 绘制矿井变电所设备布置图.70第六节 绘制采区供电系统图.70第七节 绘制采区变电所设备布置图.70 矿 井 负 荷 统 计序号设备名称设备型号基本参数(额定)安装位置变 压 器功率kw电压kv电流A1主皮带机DTL-132/S1320.38地面4#S11-250/0.4/0.69KV2副井绞车JTP-1.2/1.2550.38:4#S11-250/0.4/0.69KV3架空人车
3、RJHY30-22-400300.38:4#S11-250/0.4/0.69KV4空压机FGOH-20/8LG-20/71101100.38:3#S11-400/0.4/0.69KV5抽放泵2BEA-3032BEA-2537525520.38: 3#S11-400/0.4/0.69KV 6主通风机FBCDZNO167520.38:1#S11-400/0.4/0.69KV7地面筛选500.38:2#S11-100/0.4/0.69KV8污水处理400.38:2#S11-100/0.4/0.69KV9地面其他300.38:2#S11-100/0.4/0.69KV 合 计(使用负荷)72711主排水
4、泵DF85-45611020.66井下4#KBSG-315/0.4/0.69KV12皮带机DSJ65/152220.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV13DSJ65/155.50.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV14刮板机SGB-420T/30300.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV15乳化泵RBW -40/20370.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV16喷浆机150.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV17装岩机150.38:3#KBSG-315/0.4/0.69KV18局部通风机FBD-N06/2X22KW2220.
5、38:1/2#KBSG-100/0.4/0.69KV19FBD-N06/2X15KW1520.38:1/2#KBSG-100/0.4/0.69KV 合 计470.5矿井总负荷1220.5 第一部分:地面供电系统 第一节 矿井供电设计任务书一、原始资料 (一) 位置及交通富康煤矿位于贵州省仁怀市西南部,属五马镇管辖。地理坐标为东经10615451061610,北纬273714273959。富康煤矿为原有富康煤矿和团山煤矿整合规划后矿井,井田走向长约1.50km,倾斜宽0.47km,面积0.714km2。矿井位于遵义至仁怀公路旁,距209省道1.5km,距仁怀市30.0km,距鸭溪电厂62.0km
6、,至金沙县城30.0km,至遵义市92km,交通较为方便。富康煤矿井田范围拐点坐标拐点X坐标Y坐标13057910.0035625900.0023057510.0035625940.0033057190.0035624450.0043057750.0035624440.00面积:0.714Km2;开采深(标高):1025.0m330.0m(二)、井田概况1、地层矿区内及附近出露的地层从老到新有二叠系中统茅口组(P2m)、二叠系上统龙潭组(P3l)、二叠系上统长兴组(P3c)、三叠系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。现将特征由老至新分述如下:二叠系中统茅口组(P2m):分布于矿区南部边缘,其主
7、要岩性为浅灰色,中厚层状细晶含燧石结核灰岩,生物礁灰岩,厚度约80m;二叠系上统龙潭组(P3l):分布于井田中南部边缘,为本区的含煤地层,由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层煤(线)13层所构成,其中C5、C7、C12为矿区稳定可采煤层,可采煤层主要分布于含煤地层的中部和下部,厚度约80m。二叠系上统长兴组(P3c):分布于井田中北部段,岩性为灰、深灰色中至厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩,含腕足类,腹足类等化石,厚约55m。三叠系下统夜郎组(T1y):分布于井田南部,岩性主要为灰绿色、灰色、紫灰色、灰紫色;粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂、粉砂质泥岩、泥灰岩等,1
8、00m。第四系(Q):为黄色粘土质坡积物,土黄色粘土砂及砾石,冲积物等组成,厚度08m,主要分部于矿区低洼处。2、构造矿区位于长岗向斜东翼西段,区内地层走向近东西向,倾向340360,平均 350,平均倾角53。为一单斜构造,矿区内断层、褶皱等构造不发育。3、可采煤层矿区内含煤地层从上到下有C5、C7、C12三层为全区可采煤层。 C5煤层:产于龙潭组中上部,上距长兴组底部37m,煤层结构单一,煤层顶板为灰色砂岩,底板为泥岩,含植物化石碎屑,煤层平均厚度1.6m。 C7煤层:产于龙潭组中部,上距C5煤层底板16m,煤层顶板一般为深灰色粉砂岩,间有泥岩伪顶,底板为泥岩及粉砂岩,含较多的黄铁矿结核,
9、煤层平均厚1.8m。 C12煤层:位于龙潭组下部,上距C7煤层约22m,下距茅口灰岩(P2m)约32m,煤层顶板为黑色泥岩,含植物化石碎屑,底板为黑色泥岩,煤层平均1.3m。(三)、设计概况富康煤矿扩建设计生产能力15万吨/年,采用斜井单水平开拓方式,中央并列抽出式通风,俯伪斜柔性掩护支架采煤工艺,轨道串车辅助运输。主采C5 、C7、C12煤层,平均厚度1.6m,资源储量377.699万吨,可采储量292.095万吨,服务年限为13.91年。1、扩建工程工业场地设在井田东南部境界150米附近,在工业场地新施工主斜井、副斜井、回风斜井三条斜井。2、井下设置一个水平,水平标高+555m,沿C5煤层
10、顶板分别布置水平运输大巷、辅助运输大巷和回风巷。3、全矿井共设一个采区,矿井竣工投产时,移交一个采煤工作面,两个掘进工作面。首采工作面为1C501采煤工作面,走向长度460m,倾斜长度60m,可采储量8.064万吨,采面选用掩护支架支护。采用走向长壁后退式采煤法,一次采全高,全部垮落法管理顶板。4、井下大巷采用矩形断面,梯工钢支护,工作面运输顺槽和回风顺槽采用梯形断面梯工钢支护,局部破碎地带加大支架密度。5、井下煤炭运输采用带式输送机,实现矿井主生产系统连续化;辅助运输设备采用轨道运输,完善了矿井辅助运输系统。6、矿井在工业广场建设一座10kV变电所,由五马镇110kV变长会开关站10kV侧和
11、余家拗口35kV变长会开关站10kV侧引两回10kV电源,导线LGJ-120,距离5.0km。 二、任务 1、确定地面变电所和配电点的位置; 2、拟定矿井地面供电系统; 3、计算与选择地面变电所动力变压器(型号、容量、台数); 4、选择矿井地面低压动力电缆(型号、长度、芯数、截面); 5、选择地面变电所供电系统配电装置; 6、整定矿井供电系统低压电网过流保护装置; 7、绘制矿井供电系统图; 8、绘制矿井变电所设备布置图。 第二节 确定地面变电所和配电点的位置一、地面变电所位置的确定1、地面变电所位置的初步确定地面变区所是地面供电中心,其任务是向各个用电单位输送高压电和低压电。为此,地面变电所位
12、置选择要依据低压供电电压,供电距离和机组容量大小等来确定。根据上面要求,地面变电所位置应满足如下一些要求:、尽量位于负荷中心,以减少低压线路长度和电压损失,保证地面设备的供电质量。、一个地面最好只设一个变电所,对整个地面和用电点供电,并且尽量不迁移或少迁移用电设备,减少供电系统的改变。、变电所内要求通风良好,无漏水。、设备运输方便,便于电缆进出,地质条件好。 二、确定地面配电点的位置 配电点的任务是:将地面变电所送来的低压电能分配到地面用电设备。地面变电所设在离主、副井之间的广场。 第三节 拟定矿井供电系统一、拟定原则(1)保证供电可靠,力求减少使用开关、起动器使用电缆的数量应最少;(2)原则
13、上一台起动器控制一台设备;(3)地面变电所动力变压器多于一台时,应合理分配变压器负荷,通常一台变压器担负一个工作面用电设备;(4)变压器最好不并联运行;(5)各设备采用单独电缆供电,(6)配电点起动器在三台以下,一般不设配电点进线自动馈电开关;(7)工作配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线,以减少起动器间连接电缆的截面;(8)供电系统尽量减少回头供电;(9)矿井地面与井下的电气设备应分开供电,按煤矿规程要求是实现双回路,装设三专(专用变压器、专用开关、专用线路)二闭锁设施,即风、电、瓦斯闭锁。二、拟定供电系统,主通风机、瓦斯抽放、空压机实现双回路供电,在此只拟定及计算一个回路即可(如
14、图下图)第四节 计算与选择地面变电所动力变压器一、向主通风机、抽放、空压机供电的1#、3变压器1、计算容量(利用需用系数) ST=式中 由变压器供电的用电设备的额定功率之和,275+75+55+110=390 KW需用系数,根据工作特点取=1加权平均功率因素,根据工作面特点,取0.85则:ST =459KVA1#、3#变压器的计算容量为:S=ST+2.5=459+2.5=462KVA2、变压器的选择 根据1#、3#变压器的计算容量,利用现状S11-400/0.4/0.69KV型变压器两台进行调整负荷供电。1#变压器供主通风机,3#变压器供抽放和空压机二、地面用电设备供电的2变压器1、计算容量(
15、利用需用系数) ST=式中 由变压器供电的用电设备的额定功率之和,304050 =120 KW需用系数,取0.65 加权平均功率因素,取0.8 则:ST =97.5KVA 3#变压器的计算容量为:(考虑15%-25%富裕) S=ST+2.5=97.5+2.5=100KVA2、变压器的选择 根据2#变压器的计算容量,利用现状的S11-100/0.4/0.69KV型变压器一台足以满足需要。三、地面用电设备的4变压器1、计算容量(利用需用系数)ST=式中 由变压器供电的用电设备的额定功率之和,132+55+30=217 KW需用系数取:=0.89加权平均功率因素,查煤矿供电系统运行与维护P133表4
16、.3取0.8则:ST =241.5KVAS=ST+2.5=241.5+2.5=244KVA2、变压器的选择 根据4#变压器的计算容量,利用现状S11-250/0.4/0.69KV型变压器一台满足需要。 第五节 选择地面低压电缆一、确定电缆的型号 根据地面供电电压的工作条件、敷设地点及电缆型号确定原则地面的电缆型号确定如下: 地面变电所到 空压机配电点之间的、绞车房、主井皮带干线用MY型橡套电缆,到主通风机、抽放泵房的干线考虑抗灾性能用ZR-YJLV22型铠装电缆二、确定电缆的长度 根据第三节拟定的供电系统,确定系统中各段电缆长度,在确定电缆长度时,电缆按10%余量考虑,同时还应从设备处于最远点
17、位置考虑。电缆的实际长度LXLx=式中 Lm电缆敷设路径的长度m 电缆增长系数, 橡套电缆取1.1 三、确定电缆的芯数1、电缆选用芯数为4芯四、电缆截面的计算1、配电点到各移动设备的支线电缆截面,按机械强度的方法选择。其余支线按长时允许电流的方法选择。2、地面变电所向配电点供电的干线电缆截面,必须先按允许电压损失计算,再以长时允许电流进行校验。五、具体电缆的长度与截面的计算和确定 (一)1#变压器至配电点的电缆(在此只计算一路即可)1、电缆实际长度的确定(1)干线 L110=1.1Lm=1.1130=143m(取150m)(2)支线属于近控,取5m,L111=L112=L113=L114=20
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