畢業(yè)設(shè)計----煤礦采區(qū)供電設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　課題：煤礦采區(qū)供電設(shè)計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書2</b></p><p><b>　　前言3</b></p&g

2、t;<p><b>　　設(shè)計條件4</b></p><p>　　第一章 供電系統(tǒng)5</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)備位置5</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)圖5</p><p>　　第二章 負(fù)荷統(tǒng)計與變壓器選擇7</p><p>　　第一節(jié) 負(fù)荷

3、統(tǒng)計7</p><p>　　第二節(jié) 變壓器的選擇7</p><p>　　第三章 低壓電纜的選擇9</p><p>　　第一節(jié) 支線電纜9</p><p>　　第二節(jié) 干線電纜的選擇10</p><p>　　第三節(jié) 電纜的起動效驗15</p><p>　　第四節(jié)

4、 電纜的整定18</p><p>　　第四章 短路電流計算19</p><p>　　第一節(jié) 短路電流19</p><p>　　第二節(jié) 短路計算19</p><p>　　第五章 開關(guān)的選擇21</p><p>　　第一節(jié) 高壓配電箱21</p><p>　　第二節(jié)

5、 饋電開關(guān)選擇22</p><p>　　第三節(jié) 磁力啟動器23</p><p>　　第六章 保護(hù)裝置整定25</p><p>　　第一節(jié) 高壓配電箱整定25</p><p>　　第二節(jié) 饋電開關(guān)整定26</p><p>　　第三節(jié) 磁力啟動器27</p><p&g

6、t;　　第七章 采區(qū)變電所的硐室設(shè)計29</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)30</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　專業(yè)班級：機(jī)電一體化071班 姓名：趙雷林</p><p>　　設(shè)計題目：煤礦采區(qū)供電</p><

7、p><b>　　設(shè)計條件及要求</b></p><p>　　條件：1、供電方式圖；</p><p><b>　　2、符合統(tǒng)計表；</b></p><p>　　要求：1、繪制一張A1供電系統(tǒng)圖，圖中標(biāo)出設(shè)備型號、電纜截面、長度、短路點(diǎn)、保護(hù)整定值。</p><p>　　2、繪制一張A2采區(qū)變電所

8、設(shè)備布置圖；</p><p>　　設(shè)計時間：自2010年6月20日至7月5日</p><p><b>　　設(shè)計指導(dǎo)人：張名忠</b></p><p><b>　　教務(wù)副院長：</b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　前言<

9、/b></p><p>　　電力是現(xiàn)代化礦山企業(yè)生產(chǎn)的主要動力來源，煤礦的電氣化為煤礦生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動化創(chuàng)造了有利條件，不斷地改善礦工的勞動條件?，F(xiàn)代的煤礦生產(chǎn)機(jī)械無不以電能作為直接（用電動機(jī)拖動）或間接（用氣壓驅(qū)動）的動力，礦山的照明、通訊和信號也都使用電能。對礦山企業(yè)進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的供電，對提高經(jīng)濟(jì)效益及保證安全生產(chǎn)方面都十分重要。</p><p>　　本次設(shè)計

10、的內(nèi)容是采取供電。采區(qū)是井下動力負(fù)荷集中的地方，采區(qū)供電是否安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理將直接關(guān)系到人身、礦井和設(shè)備安全及采區(qū)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。由于井下工作環(huán)境十分惡劣，因此，此次設(shè)計在供電上即采用可靠的防止人身觸電危險外，還正確選擇了電氣設(shè)備的類型及參數(shù)，并采用了合理的供電、控制和保護(hù)系統(tǒng)，以確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和防止井下瓦斯和煤塵爆炸。</p><p>　　此次設(shè)計在xx老師的諄諄指導(dǎo)下和組員的配合下順利完成，在此

11、，代表全供電組向xx老師表示衷心的感謝!</p><p>　　限于設(shè)計者的水平，設(shè)計中不周全的地方，望老師在批閱中指出和更正。</p><p><b>　　設(shè)計者</b></p><p><b>　　2010年7月</b></p><p><b>　　設(shè)計條件</b></

12、p><p><b>　　一、供電方式圖</b></p><p><b>　　二、符合統(tǒng)計表</b></p><p>　　第一章 供電系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)備位置</p><p>　　根據(jù)位置的確定原則和本采區(qū)的具體情況，將采區(qū)變電所的位置設(shè)在采區(qū)上山的中部，

13、位于軌道上山與運(yùn)輸上山之間的槽貫內(nèi)，如圖1所示。向機(jī)采或綜采工作面供電的移動變電站設(shè)在距工作面150m處的運(yùn)輸順槽的入口處，距上山巷道20m處的地方。掘進(jìn)配電點(diǎn)，設(shè)在距掘進(jìn)頭90m處，移動變電站設(shè)在掘進(jìn)巷道入口處。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)圖</p><p>　　擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖：當(dāng)采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)、移動變電站的位置確定后，即可擬定供電系統(tǒng)圖。對采區(qū)供電系統(tǒng)圖

14、的擬定應(yīng)滿足供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)簡單、操作方便等煤礦對供電的要求。</p><p>　　1、采區(qū)變電所雙回路供電時，應(yīng)分別設(shè)置電源進(jìn)線開關(guān)。兩回路供電時，當(dāng)采用一回路供電，另一回路備用時，母線可不分段；當(dāng)兩回路同時供電時，母線應(yīng)分?jǐn)嗖⒃O(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，確保正常分列運(yùn)行；</p><p>　　2、采區(qū)變電所的高壓饋出線應(yīng)設(shè)專用開關(guān)控制；</p><p>　　3、在保證

15、煤礦企業(yè)對供電要求的前提下，力求所用設(shè)備最少；</p><p>　　4、一臺啟動器控制一臺設(shè)備；</p><p>　　5、當(dāng)采區(qū)變電所變壓器臺數(shù)在兩臺及以上時，應(yīng)合理分配負(fù)荷，原則上一臺變壓器負(fù)擔(dān)一個工作面的用電負(fù)荷；</p><p>　　6、變壓器盡量不并列運(yùn)行；</p><p>　　7、從變壓器向各配電點(diǎn)或自配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式

16、供電，上山及下順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電；</p><p>　　8、配電點(diǎn)啟動器在三臺以下時，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動饋電開關(guān)；</p><p>　　9、工作面配電點(diǎn)最大容量電動機(jī)用的磁力啟動器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線；</p><p>　　10、供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免回頭供電；</p><p>　　11、低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，可采用裝有選擇性

17、漏電保護(hù)裝置的供電線路或與工作面分開供電；</p><p>　　12、瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）瓦斯（二氧化碳）突出的礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)都應(yīng)實(shí)行三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電。經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，也可采用裝有選擇性保護(hù)裝置的供電線路供電，但每天有專人查一次，確保局部通風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)；</p><p>　　13、局部通風(fēng)機(jī)和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖裝

18、置。在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯突出礦井中的所有掘進(jìn)工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖（風(fēng)電閉鎖、瓦電閉鎖）設(shè)施。</p><p>　　由以上原則，可得開關(guān)布置圖：</p><p>　　圖中，1#、2#、3#、4#為高壓配電箱，共4臺；</p><p>　　5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#、18#為饋電開關(guān)（

19、低壓），共14臺；</p><p>　　19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#、26#、27#、28#、29#、30#、31#、32#、33#、34#、35#、36#、37#為磁力啟動器，共19臺。</p><p>　　供電系統(tǒng)圖應(yīng)單線圖畫出，圖中應(yīng)標(biāo)出開關(guān)、啟動器、變壓器和動力設(shè)備的型號、容量或電流等，圖中的電纜應(yīng)標(biāo)出型號、截面、芯數(shù)和長度。相關(guān)數(shù)據(jù)由后面相應(yīng)章節(jié)得出。&

20、lt;/p><p>　　第二章 負(fù)荷統(tǒng)計與變壓器選擇</p><p>　　第一節(jié) 負(fù)荷統(tǒng)計</p><p>　　一、變壓器T1的負(fù)荷統(tǒng)計：</p><p>　　ΣPN。T1=P2N+P6N+2P7N+P8N=25+14+2×25+1.2=70.2KW</p><p>　　式中：P2N、P6N、P7N、P8

21、N為設(shè)備的額定功率，由負(fù)荷統(tǒng)計表查出。</p><p>　　二、變壓器T2的負(fù)荷統(tǒng)計：</p><p>　　ΣPN。T2=8P1N+2P2N+P3N+2P4N +P5N =8×40+14+2×25+15+2×40+17=482KW</p><p>　　式中： P1N、P2N、P3N、P4N、P5N為設(shè)備的額定功率，由負(fù)荷統(tǒng)計表查出。&l

22、t;/p><p>　　第二節(jié) 變壓器的選擇</p><p>　　一、變壓器型號的確定</p><p>　　考慮到變壓器的電壓等級、巷道斷面、運(yùn)輸條件、使用場所、配件來源等因數(shù)。該采區(qū)變電所內(nèi)的電力變壓器選用KS7系列低損耗礦用變壓器。</p><p><b>　　二、變壓器容量確定</b></p><

23、p><b>　　1、計算容量</b></p><p>　　式中：ΣPN——變壓器所帶負(fù)荷額定功率之和ΣPN1=70.2 KW, ΣPN2=482 KW,由負(fù)荷統(tǒng)計表查出。</p><p>　　——變壓器所帶負(fù)荷需用系數(shù)</p><p><b>　　變壓器平均功率因數(shù)</b></p><

24、p><b>　　（由附表十查到）</b></p><p>　　——變壓器一次側(cè)額定電壓，6 KV</p><p><b>　　2、額定容量的確定</b></p><p>　　由于變壓器是用于采區(qū)變電所，考慮留有15%-25%的余量作為發(fā)展的余地，故：</p><p>　　查附表四（KS7系列低

25、損耗礦用變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)）取標(biāo)準(zhǔn)容量，T1為KS7-100/6型；T2為KS7-630/6型。</p><p>　　3、所選變壓器的技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　注：由于1#、2#高壓配電箱靈敏度效驗不合格，故加大T1的容量至200KVA以提高S21點(diǎn)的短路電流，從而使靈敏度達(dá)到要求。</p><p>　　第三章 低壓電纜的選擇</p><

26、;p>　　電纜的選擇是供電設(shè)計的重要內(nèi)容之一，為保證供電的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和供電質(zhì)量的要求，必須合理的選擇電纜的型號和截面積。電纜編號如圖所示。</p><p>　　第一節(jié) 支線電纜</p><p><b>　　一、選擇原則</b></p><p>　　按機(jī)械強(qiáng)度選擇，查表十一</p><p>　　2、按長時

27、允許電流選擇。，查附表十二。</p><p>　　式中：——長時工作電流，取電動機(jī)的額定電流；</p><p>　　——電纜的長時工作電流；</p><p>　　——不同溫度的修正系數(shù)（本次設(shè)計取1）</p><p>　　取兩者中最大者為該電纜的確定型號及截面；</p><p>　　注：控制負(fù)荷相同的支線電纜可放在一起

28、選擇。</p><p><b>　　二、選擇</b></p><p>　　注：1、電纜的型號確定，除煤電鉆需采用專用的Uz系列電纜外，其 余的支線采用U系列橡套電纜；</p><p>　　2、電纜電壓等級的確定，除煤電鉆（額定電壓127V）使用500V外，其余電纜工作電壓660V應(yīng)采用1000V等級；</p><p>　

29、　3、整定值：是電纜選擇結(jié)束時，為考慮購買方便、經(jīng)濟(jì)、可靠，故將截面小的電纜加大處理。在計算過程中還是按開始選定的截面進(jìn)行選擇。</p><p>　　第二節(jié) 干線電纜的選擇</p><p>　　一、干線式供電干線電纜的選擇</p><p>　　由供電系統(tǒng)圖可知6#、7#、9#、11#饋電開關(guān)控制的回路為干線式供電。</p><p>　　1

30、、選擇原則（截面積）</p><p>　?、侔丛试S電流選，查附表十三</p><p>　　a.對兩臺工作機(jī)械的電動機(jī)：</p><p>　　b.對三臺及三臺以上的工作機(jī)械：</p><p>　　式中： ——需用系數(shù)</p><p><b>　　加權(quán)平均功率因數(shù)</b></p><

31、;p>　　——干線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW</p><p>　　——干線電纜平均電壓，660V</p><p>　?、诎凑９ぷ髟试S電壓損失效驗截面</p><p>　　對380V系統(tǒng)，允許電壓損失=39V；</p><p>　　對660V系統(tǒng)，允許電壓損失=66V；</p><p>　　對1140V系統(tǒng)，允許

32、電壓損失=117V；</p><p><b>　　允許電壓損失；</b></p><p>　　式中：——變壓器二次側(cè)額定電壓，693V</p><p>　　2、按原則①進(jìn)行選擇</p><p>　?、?#開關(guān)控制回路所包含的干線有L6、L7、L8</p><p><b>　　干線L6：

33、A</b></p><p>　　查附表十三取16mm2 ，因干線電纜大于支線，所以取25mm2</p><p><b>　　干線L7：</b></p><p>　　查附表十三，取25mm2</p><p><b>　　干線L8：</b></p><p>　　查附表

34、十三，取35mm2</p><p>　?、?#開關(guān)控制回路所包含的干線有L14、L15</p><p><b>　　干線L14： A</b></p><p>　　查附表十三取16mm2 ，因干線電纜大于支線，所以取25mm2</p><p><b>　　干線L15：</b></p>&

35、lt;p>　　查附表十三，取25mm2</p><p>　?、?#開關(guān)控制回路所包含的干線有L19、L20</p><p><b>　　干線L19： A</b></p><p>　　查附表十三取6mm2 </p><p><b>　　干線L20：</b></p><p>

36、;　　查附表十三，取10mm2</p><p>　?、?1#開關(guān)控制回路所包含的干線有L28、L32</p><p><b>　　干線L28：</b></p><p>　　查附表十三，取6mm2，因干線電纜大于支線，所以取25mm2</p><p><b>　　干線L32：</b></p>

37、;<p>　　查附表十三，取4mm2，因干線電纜大于支線，所以取25mm2</p><p>　　3、按原則②進(jìn)行效驗：</p><p>　　a、變壓器的內(nèi)部損失</p><p>　　式中：ST——變壓器容量。ST1=50.14KVA,ST2=482KVA；</p><p>　　SNT——變壓器額定容量。SNT1=100KVA,S

38、NT2=630KVA；</p><p>　　U2N.T——變壓器容量。U2N.T1=693V,U2N.T2=693V；</p><p>　　——變壓器短路損耗。</p><p>　　——變壓器平均功率因數(shù)</p><p><b>　　其因數(shù)角正弦值；</b></p><p>　　——變壓器阻抗電壓

39、百分分?jǐn)?shù)。</p><p>　　b、供電回路中最大支線電壓損失</p><p>　　6#回路:取支線L5、L12的電壓損失。</p><p>　　7#回路:取支線L13、L18的電壓損失。</p><p>　　9#回路:取支線L23的電壓損失。</p><p>　　11#回路:取支線L33的電壓損失。</p>

40、;<p>　　式中：——最大支線所帶負(fù)荷功率，KW；</p><p>　　——支線電纜平均電壓，660V；</p><p>　　——支線電纜截面，mm2 ；</p><p>　　——支線電纜電導(dǎo)率，42.5,由附表十四查出。</p><p>　　C、供電線路中干線電壓損失及效驗</p><p>　　6#回

41、路:干線L6、L7、L8的電壓損失。</p><p><b>　　效驗截面積：</b></p><p><b>　?。ú缓线m）</b></p><p>　　采用同一截面，加大至95mm2，此時</p><p><b>　　（合適）</b></p><p>

42、;　　效驗合格。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×95型銅芯鎧裝電纜。</p><p>　　7#回路:干線L14、L15的電壓損失。</p><p><b>　　效驗截面積：</b></p><p><b>　　（不合適）</b></p><p>　　采用同一

43、截面，加大至50mm2，此時</p><p><b>　　（合適）</b></p><p>　　效驗合格。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×50型銅芯鎧裝電纜。</p><p>　　9#回路:干線L19、L20的電壓損失。</p><p><b>　　效驗截面積：<

44、/b></p><p><b>　?。ú缓线m）</b></p><p>　　采用同一截面，加大至50mm2，此時</p><p><b>　　（合適）</b></p><p>　　效驗合格。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×50型銅芯鎧裝電纜。</

45、p><p>　　11#回路:干線L28、L32的電壓損失。</p><p><b>　　效驗截面積：</b></p><p><b>　　（合適）</b></p><p>　　效驗合格。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×25型銅芯鎧裝電纜。</p>

46、<p>　　式中：——干線電纜所帶負(fù)荷功率，KW；</p><p>　　——干線電纜平均電壓，660V；</p><p>　　——干線電纜截面，mm2 ；</p><p>　　——支線電纜電導(dǎo)率，48.6,由附表十四查出；</p><p>　　——干線長度，m；由供電方式圖選取。</p><p>　　二、輻射

47、式供電干線電纜的選擇</p><p>　　由供電系統(tǒng)圖可知，8#、10#饋電開關(guān)控制的回路為輻射式干線供電。</p><p><b>　　1、選擇原則：</b></p><p>　?、侔丛试S電流選，查附表十三</p><p>　　電纜的長時工作電流：</p><p>　　式中： ——需用系數(shù)，加權(quán)

48、平均功率因數(shù)</p><p>　　——干線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW</p><p>　　——干線電纜平均電壓，660V</p><p>　　②按允許電壓損失選擇最小截面</p><p><b>　　干線電壓損失：；</b></p><p>　　干線最小截面：（mm2）</p>&l

49、t;p>　　式中：——干線允許的電壓損失，V；</p><p>　　——干線電纜最小截面，mm2；</p><p>　　——干線電纜截面，mm2 ；</p><p>　　——支線電纜電導(dǎo)率，48.6,由附表十四查出；</p><p>　　——干線長度，m；由供電方式圖選取。</p><p>　　2、按原則①進(jìn)行選

50、取</p><p>　　8#開關(guān)回路所包含的干線有L25</p><p><b>　　干線L25：</b></p><p>　　查附表十三，取10mm2 ；</p><p>　　10#開關(guān)回路所包含的干線有L1</p><p><b>　　干線L1：</b></p>

51、;<p>　　查附表十三，取6mm2 ；因干線大于支線，取25mm2；</p><p>　　3、按原則②進(jìn)行選取</p><p>　　a、回路允許的電壓損失：=66V；</p><p>　　b、回路最大支線電壓損失：</p><p>　　8#回路：取L24、L32支線，</p><p>　　10#回路：取

52、L33支線</p><p>　　c、回路中干線電壓損失</p><p><b>　　8#回路：</b></p><p><b>　　10#回路：</b></p><p>　　d、回路中干線損失最小截面</p><p>　　8#回路：（mm2）</p><p

53、>　　10#回路：（mm2）</p><p>　　4、選擇標(biāo)準(zhǔn)截面，確定型號</p><p>　　干線L25選擇25mm2。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)原則，確定選用ZQ20-3×25型銅芯鎧裝電纜；</p><p>　　干線L1選擇25mm2。根據(jù)電纜型號和芯線數(shù)原則，確定選用ZQ20-3×25型銅芯鎧裝電纜；</p><p&

54、gt;　　第三節(jié) 電纜的起動效驗</p><p>　　取干線最長，電動機(jī)功率最大的干線進(jìn)行起動效驗（在不好確定時，應(yīng)每條回路都進(jìn)行效驗）。如該干線滿足起動條件，其他干線必能滿足要求。</p><p>　　一、系統(tǒng)中最大電動機(jī)起動時的電壓損失</p><p><b>　　T1：啟動電壓損失</b></p><p>&l

55、t;b>　　T2：啟動電壓損失</b></p><p>　　式中：U2N.T、UN——變壓器二次側(cè)額定電壓693V，線路平均電壓660V；</p><p>　　I2N.T——變壓器額定容量。I2N.T1=81A,I2N.T2=517A；</p><p>　　U2N.T——變壓器容量。U2N.T1=693V,U2N.T2=693V；</p>

56、;<p>　　——變壓器所帶負(fù)荷，功率最大的電動機(jī)啟動電流；</p><p>　　——變壓器所帶負(fù)荷最大那臺的啟動功率因數(shù)角的正弦值；</p><p>　　——變壓器所帶負(fù)荷最大那臺的啟動功率因數(shù)；</p><p>　　——變壓器電阻電壓百分分?jǐn)?shù)。；</p><p>　　——變壓器電抗電壓百分分?jǐn)?shù)。；</p>&l

57、t;p>　　——變壓器加權(quán)平均功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　——變壓器所帶負(fù)荷的需用系數(shù)；</p><p>　　——變壓器所帶負(fù)荷的平均功率之和；</p><p>　　二、各回路中電動機(jī)最小啟動電壓，。</p><p>　　1、原則：取最遠(yuǎn)、功率最大的那臺作為該回路的計算設(shè)備。</p><p><

58、;b>　　2、計算公式：</b></p><p>　　式中：——電動機(jī)的額定工作電壓；</p><p>　　——溫度校正系數(shù)，由附表十一查出；</p><p>　　——電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比，由負(fù)荷統(tǒng)計表查??；</p><p>　　3、計算結(jié)果如下表：</p><p>　　三、電動機(jī)啟動時的電壓

59、損失。</p><p>　　1、支線啟動電壓損失：</p><p>　　計算電壓損失最大的那一條，即：</p><p>　　式中：——支線所帶電動機(jī)的實(shí)際啟動電流，A；</p><p>　　——支線電纜截面，mm2；</p><p>　　——電動機(jī)的啟動功率因數(shù)，由負(fù)荷表查出；</p><p>

60、　　——支線電纜電導(dǎo)率，；</p><p>　　——支線電纜長度，；</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p><b>　　2、干線電壓損失</b></p><p>　　按干線所帶電動機(jī)最大一臺啟動，其他正常運(yùn)行計算，即：</p><p>　　式中

61、：——干線所帶最大電動機(jī)的實(shí)際啟動電流，A；</p><p>　　——干線電纜截面，mm2；</p><p>　　——電動機(jī)的啟動功率因數(shù)，由負(fù)荷表查出；</p><p>　　——干線電纜電導(dǎo)率，；</p><p>　　——干線電纜長度，；</p><p>　　——干線所帶負(fù)荷的需用系數(shù)；</p><

62、;p>　　——變壓器所帶負(fù)荷的平均功率之和；</p><p>　　——電動機(jī)的額定工作電壓；</p><p><b>　　計算過程如下表：</b></p><p>　　3、各回路的啟動電壓損失。</p><p><b>　　公式：</b></p><p>　　——最大電

63、動機(jī)的啟動時變壓器的電壓損失，V；</p><p>　　——干線最大電動機(jī)的啟動電壓損失，V；</p><p>　　——支線最大電動機(jī)的啟動電壓損失，V；</p><p>　　四、起動條件效驗電纜截面</p><p>　　原則：①按線路最長、功率最大電動機(jī)啟動時，</p><p><b>　　取其端電壓：&l

64、t;/b></p><p>　?、诎措妱訖C(jī)啟動時，磁力啟動器的吸合電壓不小于啟動器的最小吸合電壓（0.7UN)時，取：</p><p>　　式中：——變壓器二次側(cè)額定電壓，693V；</p><p>　　——啟動器最小吸合電壓，462V</p><p>　　——回路中電動機(jī)啟動時，干線電壓損失，V；</p><p&g

65、t;　　——電動機(jī)最小啟動電壓V，由前表查出；</p><p>　　——電動機(jī)啟動時電網(wǎng)電壓損失，V；</p><p>　　——電動機(jī)啟動時變壓器內(nèi)部電壓損失，V；</p><p><b>　　效驗如下表</b></p><p>　　第四節(jié) 電纜的整定</p><p><b>　　一

66、、電纜整定</b></p><p>　　1、為方便電纜的購買與鋪設(shè)，特將6mm2的所有電纜加大至25mm2;</p><p>　　2、為方便施工和開關(guān)喇叭口對電纜的要求，特將95mm2的L6、L7、L8單線供電改為50mm2的雙線供電；</p><p>　　3、為滿足開關(guān)靈敏度的檢驗，特將25mm2的L1電纜加大至35mm2,以增大短電流來滿足開關(guān)的靈敏

67、度效驗；</p><p>　　4、其余電纜均滿足要求。</p><p>　　二、整定后的電纜匯總</p><p><b>　　1、電纜的參數(shù)計算</b></p><p><b>　　電阻：</b></p><p><b>　　電抗：</b></p&

68、gt;<p>　　式中： ——電纜每千米電阻值，查表十三、十四選取；</p><p>　　——電纜每千米電抗值，查表十三、十四選?。?lt;/p><p>　　——電纜長度，km.</p><p><b>　　2、列表如下：</b></p><p>　　第四章 短路電流計算</p><p

69、>　　第一節(jié) 短路電流</p><p>　　供電系統(tǒng)中發(fā)生短路的主要原因有：由于電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分絕緣老化損壞、電氣設(shè)備受機(jī)械損傷絕緣損壞、過電壓使電氣設(shè)備的絕緣擊穿所造成；運(yùn)行人員誤操作；線路斷電等等都會造成短路。發(fā)生短路。它產(chǎn)生電流的熱效應(yīng)、電流的電動效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)、電流產(chǎn)生電壓降，都會對供電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行帶來影響。</p><p>　　一、計算短路電流的目的<

70、;/p><p>　　1、對高壓配電箱，三相短路電流用于效驗其分?jǐn)嗄芰?、動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；</p><p>　　2、對于低壓開關(guān)，三相短路電流用于效驗開關(guān)的分?jǐn)嗄芰Γ?lt;/p><p>　　3、兩相短路電流用于效驗保護(hù)裝置的靈敏度。</p><p><b>　　二、短路點(diǎn)的選擇</b></p><p>

71、　　1、效驗開關(guān)分?jǐn)嗄芰?、動穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性的短路點(diǎn)選在開關(guān)所在處；</p><p>　　2、效驗保護(hù)裝置的靈敏度的短路點(diǎn)，選在開關(guān)保護(hù)范圍末端；</p><p><b>　　3、選擇結(jié)果如圖；</b></p><p>　　第二節(jié) 短路計算</p><p>　　一、計算回路的總阻抗</p><p&

72、gt;　　1、短路回路電阻包括變壓器、電纜、電弧電阻；阻抗包括變壓器、電纜。</p><p><b>　　2、計算公式</b></p><p><b>　　電阻：</b></p><p><b>　　電抗：</b></p><p>　　式中： ——變壓器電阻值，；</p&

73、gt;<p>　　——變壓器電抗值，；</p><p>　　——回路所包含電纜電抗之和，；</p><p>　　——回路所包含電纜電阻之和，；</p><p>　　——電纜每千米電阻值，查表十三、十四選?。?lt;/p><p>　　注：由于1#、2#高壓配電箱靈敏度效驗不合格，故加大T1的容量至200KVA以提高S21點(diǎn)的短路電流，

74、從而使靈敏度達(dá)到要求。</p><p><b>　　二、短路計算</b></p><p><b>　　1、計算公式</b></p><p><b>　　兩相短路電流：</b></p><p><b>　　三相短路電流：</b></p><

75、;p>　　式中：——變壓器二次側(cè)額定電壓，693V；</p><p>　　——短路回路電阻值,電抗值；</p><p><b>　　2、計算如下表：</b></p><p>　　第五章 開關(guān)的選擇</p><p>　　第一節(jié) 高壓配電箱</p><p><b>　　一、型

76、號的確定</b></p><p>　　1、井下使用的高壓配電箱應(yīng)選用隔爆型；</p><p>　　2、根據(jù)礦井設(shè)備真空化的要求，應(yīng)選用具有真空斷路器的配電箱；</p><p>　　3、從設(shè)備對保護(hù)裝置的要求看，控制和保護(hù)高壓電動機(jī)及變壓器的高壓配電箱應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、欠壓釋放保護(hù)、漏電保護(hù)；</p><p>　　4、條件限制時，

77、至少應(yīng)具有短路和欠壓保護(hù)；</p><p>　　5、配電箱喇叭口的數(shù)目和內(nèi)徑需滿足電網(wǎng)的接線要求。喇叭口的數(shù)目分類有：雙電源式，共有三個喇叭口；單電源式，有兩個喇叭口；聯(lián)合使用時，僅有一個負(fù)荷電纜喇叭口。</p><p><b>　　根據(jù)以上原則，選用</b></p><p>　　該型號配電箱具有短路、過載、漏電、失壓和絕緣監(jiān)視保護(hù)。</

78、p><p>　　二、電氣參數(shù)的選擇：</p><p>　　原則：按額定電壓、額定電流選。</p><p><b>　　1、按額定電壓選</b></p><p>　　配電箱工作的電網(wǎng)電壓為6KV，所以選用6KV等級的配電箱。</p><p><b>　　2、按額定電流選：</b>&

79、lt;/p><p>　　1#、2#配電箱的長時工作電流：；選用100A等級的配電箱。</p><p>　　3#配電箱的長時工作電流：；選用20A等級的配電箱。</p><p>　　4#配電箱的長時工作電流：；選用50A等級的配電箱。</p><p>　　式中的有變壓器選擇時計算出。</p><p><b>　　3

80、、電流能力的效驗</b></p><p>　?、俑邏号潆娤渌趥?cè)的短路電流</p><p><b>　　1#、2#：</b></p><p><b>　　3#：</b></p><p><b>　　4#：</b></p><p><b&

81、gt;　?、谛灒?lt;/b></p><p>　　1#：100A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.42（合格)；</p><p>　　2#：100A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.42（合格)；</p><p>　　3#：20A型的配電箱斷流能力為1.92KA>0.23（合格)；</p><p>　　4#：1

82、00A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.19（合格)；</p><p>　　4、將所選的配電箱列表如下：</p><p>　　注：表中的過流整定和過載整定由后面的高壓配電箱整定計算得到。</p><p>　　第二節(jié) 饋電開關(guān)選擇</p><p><b>　　一、型號確定</b></p><

83、p><b>　　1、按使用環(huán)境選</b></p><p>　　除井下通風(fēng)道外，不允許使用防爆增安型設(shè)備；井下低壓電氣一律選用防爆型。</p><p><b>　　2、按控制機(jī)械選</b></p><p>　?、俟╇娋€路用的總饋電開關(guān)、分路開關(guān)和工作面配電點(diǎn)電源進(jìn)線總開關(guān)，一般選用隔爆型自動開關(guān)；</p>

84、<p>　?、趯蜻M(jìn)工作面配電點(diǎn)電源開關(guān)，為實(shí)現(xiàn)閉鎖，選用磁力啟動器作為電源進(jìn)線總開關(guān)。</p><p>　　3、按電網(wǎng)和工作機(jī)械對保護(hù)的要求選</p><p>　?、僮儔浩鞫蝹?cè)低壓總饋電開關(guān)應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、失壓、漏電或漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)有短路和漏電保護(hù)；</p><p>　?、诟鞣致放潆娍傞_關(guān)應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相和漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)

85、有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相保護(hù)；</p><p>　　4、按電纜外徑、根數(shù)的考慮；</p><p>　　所選電氣的接線盒其喇叭口的數(shù)目和內(nèi)徑要適應(yīng)電纜的要求。即，電纜根數(shù)不得超過接線喇叭口的數(shù)目，電纜外徑不得超過接線盒喇叭口所允許的最大電纜外徑。</p><p>　　根據(jù)以上原則：選用KBZ系列智能饋電開關(guān)。該開關(guān)的保護(hù)采用了先進(jìn)的微處理器和大容量的新型芯片，配以高

86、精度的數(shù)據(jù)處理及先進(jìn)的保護(hù)算法，保護(hù)精度高，反應(yīng)速度快，能完成漏電保護(hù)、漏電閉鎖及選擇性漏電保護(hù)、失壓、過壓、三相不平衡、過載、短路、斷相、風(fēng)電閉鎖等多種保護(hù)功能。</p><p><b>　　二、電氣參數(shù)的確定</b></p><p><b>　　1、按額定電壓選</b></p><p>　　電網(wǎng)工作電壓,所以選用UN=

87、1140/660等級</p><p><b>　　2、按額的電流選</b></p><p>　　式中：電纜的長時工作電流：</p><p>　　——需用系數(shù)，加權(quán)平均功率因數(shù)</p><p>　　——干線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW</p><p>　　——干線電纜平均電壓，660V</p&g

88、t;<p>　　3、效驗開關(guān)的分?jǐn)嗄芰?lt;/p><p>　　開關(guān)的最大分?jǐn)嚯娏鱅br應(yīng)大于開關(guān)所在處的最大三相短路電流，</p><p>　　注：①KBZ系列開關(guān)的保護(hù)有極寬的額定電流范圍，其范圍從20～630A，步長為5A，因?qū)Ω鏖_關(guān)進(jìn)行整定后，填入上表；</p><p>　?、谶^流整定，可通過軟件整定短路電流為2～10；</p>&l

89、t;p>　?、圻^載整定，可通過軟件整定為1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0；④以上過流整定和過載整定，具體值見饋電開關(guān)整定，查取。</p><p>　　第三節(jié) 磁力啟動器</p><p><b>　　一、型號的確定</b></p><p><b>　　1、確定原則</b></p>

90、<p>　　①除井下進(jìn)風(fēng)巷道外，不需使用防爆增安型設(shè)備；井下低壓電器設(shè)備一律使用礦用防爆型；</p><p>　?、诮?jīng)常要正反轉(zhuǎn)啟動的工作機(jī)械，如調(diào)度絞車、回柱絞車等應(yīng)選用可逆磁力啟動器；</p><p>　　③大于40KW，啟動頻繁的設(shè)備，應(yīng)選用帶軟啟動功能和真空交流接觸器的磁力啟動器；</p><p>　?、芸刂拼笮蜋C(jī)械設(shè)備的啟動器用具有短路、過負(fù)荷、

91、失壓、斷相和漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相保護(hù)；</p><p>　?、菪⌒蜋C(jī)械設(shè)備的磁力啟動器應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、斷相保護(hù)；</p><p>　　⑥控制煤電鉆的設(shè)備，必須選用具有短路、過負(fù)荷、檢漏保護(hù)和遠(yuǎn)距離啟動停止控制的綜合保護(hù)裝置；</p><p>　　⑦電纜根數(shù)不得超過接線盒喇叭口的數(shù)目，電纜外徑不得超過接線盒喇叭口所允許的最大電纜外徑；&l

92、t;/p><p>　?、啾仨毞稀懊旱V安全規(guī)程”的規(guī)定及井下真空化的要求。</p><p><b>　　2、確定結(jié)果：</b></p><p>　　控制同類機(jī)械的放在一起。根據(jù)以上原則，確定為：</p><p>　?、?9#、21#、22#、23#、24#、25#、26#、27#控制的是皮帶機(jī)的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是40K

93、W，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ-120R型磁力啟動器；</p><p>　　②28#、29#、33#控制的是調(diào)度絞車的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是25KW，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80N型磁力啟動器；</p><p>　?、?0#控制的是乳化泵的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是15KW，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動器；</p&

94、gt;<p>　?、?1#、32#控制的是大功率絞車的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是40KW，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-120N型磁力啟動器；</p><p>　?、?0#控制的是刮板輸送機(jī)的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是17KW，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動器；</p><p>　?、?4#控制的是局扇的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是14K

95、W，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動器；</p><p>　?、?5#、36#控制的是耙斗機(jī)的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是15KW，考慮30%～40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動器；</p><p>　?、?7#控制的是皮帶機(jī)的電動機(jī)，該電動機(jī)的功率是1.2KW，查煤電鉆綜合保護(hù)裝置手冊，選取ZBZ-2.5/660(380)Z型啟動器；</p&g

96、t;<p><b>　　二、選擇列表如下：</b></p><p>　　注：1、表中過流整定在8IN位置；過載整定1.05、1.20、1.50、2.0、 4.0、6.0，整定到1.20位置；JR9保護(hù)元件的過流，300～1000A，過載56-71-86（85-100-125）檔位。</p><p>　　2、JDB-80A、JDB-120A保護(hù)器，可根

97、據(jù)所控制的電動機(jī)，對其保護(hù)電流調(diào)整，調(diào)整情況參考下一章節(jié)的磁力啟動器保護(hù)整定。</p><p>　　第六章 保護(hù)裝置整定</p><p>　　第一節(jié) 高壓配電箱整定</p><p><b>　　一、過負(fù)荷整定</b></p><p>　　1、長延時過負(fù)荷的計算</p><p>　　式中：—

98、—配電箱長時工作電流，查配電箱選擇參數(shù)表。</p><p>　　2、配電箱的過負(fù)荷保護(hù)的整定值</p><p>　　整定范圍為0.4-2.0倍的配電箱整定電流，共有11個擋，（0.4、0.5、0.6、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0）。</p><p><b>　　3、整定如下</b></p><

99、;p>　　二、過流整定及靈敏度驗證</p><p><b>　　1、計算值</b></p><p>　　式中：——所帶負(fù)荷的最大臺啟動電流；</p><p>　　——配電箱控制的變壓器一次側(cè)額的電流；</p><p><b>　　——變壓器變比</b></p><p>

100、<b>　　2、整定值</b></p><p>　　配電箱短路保護(hù)范圍1～16倍的額定電流，共有11個擋位，（1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16）。(檔位用D表示）</p><p><b>　　3、效驗靈敏度</b></p><p>　　①對于Y,y接線的變壓器：（1#、2#、3#）</p>

101、<p>　?、趯τ赮,d接線的變壓器：（4#）</p><p>　　式中：——為變壓器二次側(cè)母線最小兩相短路電流；</p><p>　　——變壓器變比，取8.66；</p><p><b>　　4、列表如下</b></p><p>　　第二節(jié) 饋電開關(guān)整定</p><p><b

102、>　　一、過負(fù)荷保護(hù)</b></p><p>　　KBZ系列的饋電開關(guān)過載整定倍數(shù)有：1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0；（，饋電開關(guān)額定電流整定值，查饋電開關(guān)技術(shù)參數(shù)表）本次調(diào)整為1.2。（控制負(fù)荷相同的放在一起整定）</p><p>　　二、過流整定及效驗靈敏度</p><p><b>　　1、計算值</b&g

103、t;</p><p>　　式中：——所帶負(fù)荷的最大臺啟動電流；</p><p>　　——除最大臺，其余電動機(jī)的額定電流之和；</p><p><b>　　2、整定值</b></p><p>　　KBZ系列的饋電開關(guān)短路保護(hù)裝置的整定范圍2～10倍（步長為1倍）的工作電流，按進(jìn)行整定。</p><p&g

104、t;<b>　　3、效驗靈敏度</b></p><p>　　a、主保護(hù)。用保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流效驗：</p><p>　　b、后被保護(hù)。用下一級保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流效驗。</p><p><b>　　4、列表如下</b></p><p>　　第三節(jié) 磁力啟動器</p>

105、<p><b>　　一、過負(fù)荷整定</b></p><p>　　1、用JR9做保護(hù)元件的QBZ-120R磁力啟動器，其過載整定電流為56-71-86（85-100-125）A檔位。整定原則：</p><p>　　2、用JDB-A保護(hù)元件的QBZ系列磁力啟動器，其過載能力整定倍數(shù)有：1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0，本次整定到1.20，

106、即</p><p>　　式中：IN——開關(guān)所控制設(shè)備的額的電流。</p><p>　　3、列表如下（保護(hù)元件相同且控制設(shè)備同的放在一起整定）</p><p>　　注：表中JDB保護(hù)元件控制的Izd利用時鐘法精確整定。</p><p><b>　　二、過流整定</b></p><p><b&g

107、t;　　1、計算值：</b></p><p>　　過流整定避開啟動電流的影響，取</p><p><b>　　2、整定值</b></p><p>　?、貸R9保護(hù)元件的過流整定范圍，300～1000A；</p><p>　?、贘DB做保護(hù)元件的，電流整定范圍是8～10IN,即</p><p

108、><b>　　3、靈敏度效驗</b></p><p>　　式中：——保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流；</p><p>　　——開關(guān)控制設(shè)備的額定電流；</p><p><b>　　4、列表如下：</b></p><p>　　第七章 采區(qū)變電所的硐室設(shè)計</p><p>

109、;<b>　　一、硐室的要求</b></p><p>　　采區(qū)變電所采用不燃材料支護(hù)，并從硐室出口起5米內(nèi)的巷道應(yīng)砌旋或用不燃材料支護(hù)。硐室必須裝設(shè)向外開的鐵柵欄門，鐵門全部敞開時，不得妨礙巷道交通。當(dāng)變電所硐室長度超過6米時，為保證變電所硐室的通風(fēng)良好，必須在硐室兩端各設(shè)一個出口。</p><p>　　硐室內(nèi)高壓配電裝置的布置，一般集中在硐室一側(cè)，低壓配裝置通常與高

110、壓配電裝置在同一側(cè)，或根據(jù)具體情況布置在另一側(cè)。各設(shè)備之間及設(shè)備之間與墻之間維修通道不得少于0.7米，若設(shè)備無需從兩側(cè)或后面檢修時，可以不留通道。高壓配電箱正操作通道的寬度，單側(cè)布置，不得小于1.4米，雙側(cè)布置時，不得小于1.8米。</p><p>　　采區(qū)變電所內(nèi)的設(shè)備有高壓配電箱、變壓器、低壓自動饋電開關(guān)。</p><p>　　二、硐室內(nèi)設(shè)備的尺寸（單位mm）</p>&

111、lt;p>　　1、變壓器L×W×H:T1,2580×890×1265；</p><p>　　T2,3050×1040×1500；</p><p>　　2、自動饋電開關(guān)L×W×H:662×480×858； </p><p>　　3、配電箱L&

112、#215;W×H:1300×836×1218；</p><p><b>　　三、硐室的尺寸：</b></p><p>　　由前面兩個條件可知硐室的L=14500mm,W=4200mm,H=3800mm，頂部拱形半徑R=2100mm，實(shí)際尺寸參看“硐室設(shè)備布置圖”</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)<

113、;/b></p><p>　　不知不覺中，畢業(yè)的腳步悄然臨近，我們的供電設(shè)計也接近尾聲了。經(jīng)過兩周多的加班加點(diǎn)雨雪奮戰(zhàn)，采區(qū)供電設(shè)計快完成了。在進(jìn)行設(shè)計前，我們做過供電方面的課程設(shè)計，覺得這次只是課程設(shè)計的重復(fù)，此刻看來，當(dāng)初的想法太片面了。畢業(yè)設(shè)計不僅僅是對前面所學(xué)知識的溫故，更是對自己能力的提高。</p><p>　　設(shè)計中，我們不僅翻閱了大量的資料，還及時的向指導(dǎo)教師請教，這使

114、我們所學(xué)的知識得到更深的鞏固，同時，又學(xué)到了不少新的知識。設(shè)計中，我們經(jīng)歷了不少困難，由于時間較緊，xx老師不能時刻給予指導(dǎo)，我們就通過電話于老師聯(lián)系，組內(nèi)成員分工協(xié)作，不懂得就討論......就這樣我們解決了一個又一個的困惑和難題。設(shè)計期間大家都有所收獲，畢業(yè)設(shè)計不但培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考完成任務(wù)的能力，更增進(jìn)了同學(xué)間的情誼，也使我們充分體會到團(tuán)結(jié)協(xié)作的力量，還體會到探索和成功的喜悅。</p><p>　　本次采區(qū)