礦山電工課程設(shè)計--采區(qū)供電設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　第一章 原始資料 </p><p>　　第二章 采區(qū)負(fù)荷計算</p><p>　　第三章 確定采區(qū)供電系統(tǒng)</p><p>　　第四章 進出線截面的選擇</

2、p><p>　　第五章 短路電流計算</p><p>　　第六章 高、低壓開關(guān)選擇及校驗</p><p>　　第七章 繼電保護的選擇及整定</p><p>　　第八章 結(jié)束語及參考文獻</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　設(shè)計題目: 采區(qū)供電設(shè)

3、計</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容和要求: </p><p>　　煤礦采區(qū)供電設(shè)計師每一位采礦工程專業(yè)學(xué)生的必修課。在老師的指導(dǎo)下，我們希望通過這次課程設(shè)計，掌握煤礦采區(qū)供電設(shè)計的步驟及過程。</p><p>　　根據(jù)原始資料設(shè)計該礦采區(qū)供電系統(tǒng)。</p><p>　　采區(qū)供電計算在開拓系統(tǒng)、采煤方法及采區(qū)生產(chǎn)機械確定之后才能進行。在進行計算

4、時，根據(jù)巷道布置、采區(qū)變電所的位置及采區(qū)機械設(shè)備的分布來設(shè)計采區(qū)供電系統(tǒng)。并在此基礎(chǔ)上，選擇變壓器的容量及型號，并確定其臺數(shù)；選擇采區(qū)供電電纜，計算短路電流；選擇開關(guān)及對各種保護裝置進行整定計算。</p><p><b>　　第一章 原始資料</b></p><p>　　1、該礦為低沼氣低涌水量礦井，年產(chǎn)量30萬噸，煤層南北走向，傾角12度（北高南低），立井開拓，井深

5、120米，煤質(zhì)中硬，厚度1.8米，頂、低板中等穩(wěn)定。</p><p>　　2、采區(qū)為中間上山開采，采區(qū)分三個區(qū)段，區(qū)段總長度為345米，工作面長100米，東翼走向長度400米，采用國產(chǎn)80機組采煤，煤巷掘進為放炮落煤、皮帶機運輸，西翼最大走向長度280米，為炮采工作面。</p><p>　　3、井下中央變電所配出電壓為6KV，配出開關(guān)的斷流容量為50MVA，其到上山巷道下部的距離為1600

6、米，采區(qū)主要用電設(shè)備的電壓660V，煤電鉆和照明的電壓為127V。</p><p>　　4、采煤方法為長臂后退式普通機采和炮采，兩班出煤，一班檢修，日產(chǎn)量1000噸，采區(qū)服務(wù)年限為2年。</p><p>　　5、采區(qū)巷道及設(shè)備布置見圖1。</p><p>　　6、采區(qū)用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計見表1。</p><p>　　圖1-1采區(qū)巷道布置及設(shè)備布置

7、圖</p><p><b>　　卻圖</b></p><p>　　表1-2采區(qū)用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表</p><p>　　第二章 采區(qū)負(fù)荷計算</p><p><b>　　一、負(fù)荷分組</b></p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，“在低沼氣礦井中，掘進工作面與回采工作

8、面的電器設(shè)備應(yīng)該分開供電?！痹摬蓞^(qū)由一個普通機采工作面、一個炮采工作面、兩個掘進頭、軌道上山和運輸上山組成。根據(jù)規(guī)定將采區(qū)分為機械采煤組、炮采采煤組、掘進組三組。</p><p><b>　　二、負(fù)荷統(tǒng)計</b></p><p><b>　　1、機械采煤組</b></p><p>　　主要電器設(shè)備：MLQ1-80型采煤機，

9、容量80KW；SGW-44A型機采運輸機，容量22KW；SGW-40型下順槽刮板運輸機，容量40KW；JD-11.4型調(diào)度絞車，容量11.4KW；JH2-17型回柱絞車；容量17KW；MZ2-1.2型煤電鉆，容量1.2KW；</p><p>　　總負(fù)荷：N =80+2×22+4×40+11.4+2×17+2×1.2</p><p><b>

10、　　=331.8KW</b></p><p>　　需用系數(shù)Kde=0.286+0.715Pmax/N</p><p>　　=0.286+0.714×=0.46</p><p>　　加權(quán)平均功率因數(shù)cos wm=0.65</p><p>　　該組用電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca===234.81KW</p><

11、p><b>　　2、炮采采煤組</b></p><p>　　主要電器設(shè)備：SGWf-22炮采面運輸機，容量22KW；SPJ-800順槽運輸機，容量30KW；JTB-1200型上山絞車，容量55KW；JD-11.4型調(diào)度絞車，容量11.4KW；JH2-17型回柱絞車；容量17KW；MZ2-1.2型煤電鉆，容量1.2KW；照明負(fù)荷4KW；</p><p>　　總負(fù)荷

12、：N =22+30+55+11.4+2×17+2×1.2+4</p><p><b>　　=161.2KW</b></p><p>　　需用系數(shù)Kde=0.4~0.5，取Kde=0.4</p><p>　　加權(quán)平均功率因數(shù)cos wm=0.6</p><p>　　該組用電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca===13

13、4.33KW</p><p><b>　　3、掘進組</b></p><p>　　主要電器設(shè)備：JBT52-2型掘進局扇，容量11KW；SDJ-150型上山皮帶，容量75KW；MZ2-1.2型煤電鉆，容量1.2KW；SPJ-800掘進皮帶機，容量30KW；</p><p>　　總負(fù)荷：N =2×11+2×75+4×

14、1.2+2×30</p><p><b>　　=236.8KW</b></p><p>　　需用系數(shù)Kde=0.4</p><p>　　加權(quán)平均功率因數(shù)cos wm= 0.6</p><p>　　該組用電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca===157.87KW</p><p><b>　　三

15、、變壓器選型</b></p><p>　　根據(jù)三組負(fù)荷統(tǒng)計，對變壓器進行選型。</p><p><b>　　1、機械采煤組</b></p><p>　　電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca=234.81KW；</p><p>　　故選擇KSGB-315/6/0.69型防爆干式變壓器；</p><p>

16、;<b>　　2、炮采采煤組</b></p><p>　　電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca=134.33KW；</p><p>　　故選擇KSGB-200/6/0.69型防爆干式變壓器；</p><p><b>　　3、掘進組</b></p><p>　　電設(shè)備的計算負(fù)荷Sca=157.87KW；</p

17、><p>　　故選擇KSGB-200/6/0.69型防爆干式變壓器；</p><p>　　三臺變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-1</p><p>　　第三章 確定采區(qū)供電系統(tǒng)</p><p>　　一、采區(qū)變電所位置選擇原則：</p><p>　　1）采區(qū)變電所要位于負(fù)荷中心，并保證向采區(qū)最遠(yuǎn)距離、最大容量的設(shè)備供電；</p

18、><p>　　2）頂?shù)装宸€(wěn)定且無淋水；</p><p>　　3）通風(fēng)良好、運輸方便的地方；</p><p>　　4）用盡可能少的變電所向全采區(qū)供電的原則；</p><p>　　二、變電所位置的確定：</p><p>　　本采區(qū)變電所的位置大體如下兩個方案：方案Ⅰ：一個采區(qū)變電所向全采區(qū)供電；方案Ⅱ；一個采區(qū)變電所先后設(shè)在兩

19、個位置，分別在采區(qū)開采前期和開采后期想全采區(qū)供電；</p><p>　　對于第一個方案，在一處設(shè)一個變電所向全采區(qū)供電，以設(shè)在Ⅰ處較為理想（接近負(fù)荷中心）。由于額定電壓660V、采區(qū)設(shè)備總?cè)萘繛?63.8KW，采煤機的功率為80KW，查不同容量采煤機的最大供電距離表得知，當(dāng)用截面積為35mm2的低壓電纜時，其干線最大供電距離為890m，當(dāng)用截面積為50mm2的低壓電纜時，其干線最大供電距離為970m。實際上，由于

20、Ⅰ點至第一段平巷的距離為72.5m、第一個工作面長100m，采區(qū)一翼走向長度為400m，回采工作面配電點隨工作面每推進50~70m移動一次的下限距離為50m，在計及電纜在變電所內(nèi)的出線長度為20m以及橡套電纜應(yīng)比實際長10%的系數(shù)，則低壓干線電纜的實際供電距離L=（20+72.5+400-50）×1.1=486m＜890m，故能滿足采煤機的起動電壓的要求，故第一個方案可以采用。</p><p>　　對于

21、第二個方案，一個采區(qū)變電所先后設(shè)在兩個位置，分別在采區(qū)開采前期和開采后期想全采區(qū)供電，減少了供電距離，降低了電壓損耗。但需要多開一個硐室加大投資。</p><p>　　經(jīng)過對比選擇第一個方案及一個采區(qū)變電所向全采區(qū)供電，在距第一個工作面72.5m出開掘一個硐室設(shè)置采區(qū)變電所。</p><p>　　三、配電電位置的設(shè)定</p><p>　　根據(jù)采區(qū)巷道及機械配備示意圖

22、，此采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)置六個配電點即可滿足要求，配電點的具體布置為：</p><p>　　機采工作面運輸順槽距工作面70m處；</p><p>　　機采軌道順槽距工作面70m處；</p><p>　　炮采工作面距工作面50m處；</p><p>　　炮采工作面距工作面50m處；</p><p>　　東翼掘進巷距端頭80m處

23、；</p><p>　　西翼掘進巷距端頭80m處；</p><p>　　第四章 進出線截面的選擇</p><p><b>　　一、高壓電纜的選擇</b></p><p><b>　　1、選擇原則：</b></p><p>　　按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面；</p>

24、<p>　　按長期允許載流選擇電纜截面；</p><p>　　按上述原則對該采區(qū)的高壓電纜進行選型</p><p>　　電纜型號：ZQ20銅芯油浸紙絕緣鉛包鋼帶鎧裝電纜</p><p>　　電纜的截面：因為I總=69.1，按允許負(fù)荷可選擇長時允許電流A〉69.1A的電纜，根據(jù)《礦山電工》表6-7鎧裝電纜允許符合電流表可以選擇310mm2，316mm2的

25、電纜。因為310mm2的長時允許電流僅70A故選擇316mm2的電纜。</p><p><b>　　電纜的長度：</b></p><p>　　根據(jù)表1-1，對軟電纜取0.1的富余系數(shù)，可以下式：</p><p>　　電纜長度L=（1600+172.5+50）×1.1</p><p><b>　　=19

26、14m</b></p><p><b>　　對電纜進行校驗</b></p><p>　　參照《煤礦電工手冊》表10-3-4無中間接頭的電纜可承受三相短路穩(wěn)態(tài)電流及相應(yīng)6KV短路容量表：316mm2的電纜可以滿足熱穩(wěn)定電壓損失，用查表法查《煤礦電工手冊》表10-3-6，按COS=0.7，16mm2每公里負(fù)荷電壓損失為3.91%</p><

27、p>　　則該長度的電纜電壓損失ΔV=3.91%×1914×（0.254+0.134+0.158）=4.09%</p><p>　　我國規(guī)定，電纜線路電壓損失的標(biāo)準(zhǔn)為：10KV以下的線路為7%故該截面滿足要求。</p><p><b>　　二、低壓電纜的選擇</b></p><p><b>　　1、選擇原則&l

28、t;/b></p><p>　　低壓電纜的型號及電壓登記，要在符合《煤礦安全規(guī)程》的前提下，根據(jù)實際用點設(shè)備的要求，電纜的用途和敷設(shè)場所等情況加以確定。</p><p>　　在井下，采煤機組、截煤機組、回柱絞車、調(diào)度絞車、電鉆、工作面</p><p>　　運輸機、裝巖機、裝煤機和局扇等，都是經(jīng)常移動的工作機械。對于</p><p>　　

29、此類機械，其供電電纜一律采用輕便、易彎曲的非延燃橡膠套電纜。</p><p><b>　　具體選擇為：</b></p><p>　　對采煤機、刨煤機等供電的，應(yīng)該選用專用移動型電纜。當(dāng)電網(wǎng)電壓為660V時，選用UCP-100（UC-1000）系列的；當(dāng)電網(wǎng)電壓為1140V時，必須選用帶分相屏蔽的橡膠絕緣專用電纜，可選用UCPQ或UPQ系列。</p>&l

30、t;p>　　對綜合機械化工作面，必須選用屏蔽電纜。</p><p>　　向煤電鉆供電應(yīng)選用UZ-500系列電鉆專用電纜。</p><p>　　對無特殊要求的一般礦井，可選用U或UP系列電纜，向工作面輔助設(shè)備或不常移動的電器設(shè)備供電。</p><p>　　但上述個種電纜用語采區(qū)和工作面時，一律應(yīng)選用銅芯的，嚴(yán)禁使用鋁芯電纜。</p><p&g

31、t;　　對于660V或380V固定或半固定設(shè)備，如上（下）山絞車，上（下</p><p>　　山和平巷的運輸機，可選用鎧裝鉛包紙絕緣銅芯電纜，鎧裝聚氯乙烯絕緣銅芯電纜，或礦用橡膠套電纜。</p><p>　　3）對無沼氣的進風(fēng)斜井和平硐，對有新鮮風(fēng)流的井底車場，以及對低沼氣礦的砌碹的回風(fēng)斜井，可以選用鋁芯電纜。對井下主變（配）電所的高、低壓電纜，亦可以選鋁芯的。在同時采用鋁、銅芯電纜時，需

32、在他們的銜接處，使用銅-鋁過度接頭，并應(yīng)經(jīng)常加以檢查。</p><p>　　4）在采區(qū)，一般選用無黃麻外皮的ZQ20型銅芯油浸紙絕緣鉛包鎧裝電纜，但有水泥支柱或砌碹的通風(fēng)良好的巷道除外。</p><p>　　2、對電纜型號進行選擇</p><p>　　根據(jù)上述原則，結(jié)合1-1供電系統(tǒng)圖，實際所選低壓電纜型號為：</p><p><b&

33、gt;　　干線電纜</b></p><p>　　ZQ20型銅芯油浸紙絕緣鉛包鎧裝電纜：上山絞車、上山皮帶；</p><p><b>　　U型：其余均采用。</b></p><p><b>　　2、支線電纜</b></p><p>　　UCP型：采煤機、工作面運輸機；</p>

34、<p>　　U型UP型：上山絞車、上山皮帶、調(diào)度絞車等工作面輔助設(shè)備；</p><p>　　UZ型：向煤電鉆供電；</p><p>　　三、低壓電纜的長度及芯數(shù)的確定</p><p><b>　　1、電纜長度</b></p><p>　　電纜的實際長度應(yīng)該按下式進行計算</p><p>

35、;　　Lca=KinLwa</p><p>　　式中 Lca——電纜的實際長度，m；</p><p>　　Lwa——電纜敷設(shè)路徑長度，m；</p><p>　　Kin——增長系數(shù)，對橡套電纜為1.1,對鎧裝電纜為1.05；</p><p><b>　　1）機械采煤組</b></p><p>　　采

36、區(qū)變電所到機采工作面的電纜長度：</p><p>　　L工作面= KinLw</p><p>　　=（20+72.5+330）×1.1</p><p><b>　　=465m</b></p><p>　　采區(qū)變電所到機采運輸順槽的電纜長度：</p><p>　　L運輸順槽= KinLw

37、</p><p>　　=（20+72.5+100）×1.1</p><p><b>　　=212m</b></p><p>　　采區(qū)變電所到機采軌道順槽的電纜長度：</p><p>　　L軌道順槽= KinLw </p><p>　　=（20+72.5+100+330）×1.1

38、</p><p><b>　　=465m</b></p><p><b>　　2）普采面組</b></p><p>　　采區(qū)變電所到絞車房電纜長度：</p><p>　　L工作面= KinLw </p><p>　　=（20+72.5+100+20）×1.05<

39、;/p><p><b>　　=224m</b></p><p>　　采區(qū)變電所到普采運輸順槽的電纜長度：</p><p>　　L運輸順槽= KinLw </p><p>　　=（20+72.5+190）×1.1</p><p><b>　　=311m</b></p

40、><p>　　采區(qū)變電所到普采軌道順槽的電纜長度：</p><p>　　L軌道順槽= KinLw </p><p>　　=（20+72.5+100+190）×1.1</p><p><b>　　=427m</b></p><p><b>　　2）掘進組</b></

41、p><p>　　采區(qū)變電所到上山皮帶運輸機的電纜長度：</p><p>　　L上山運輸機= KinLw </p><p>　　=（20+72.5+100+20）×1.05</p><p><b>　　=224m</b></p><p>　　采區(qū)變電所到普采運輸順槽的電纜長度：</p&g

42、t;<p>　　L = KinLw </p><p>　　=（20+72.5+100）×1.05</p><p><b>　　=197m</b></p><p>　　采區(qū)變電所到上山底部的電纜長度：</p><p>　　L下山= KinLw </p><p>　　=（20+

43、72.5+100）×1.1</p><p><b>　　=207m</b></p><p>　　上山底部到東翼掘進頭的電纜長度：</p><p>　　L東翼掘進頭= KinLw </p><p><b>　　=320×1.1</b></p><p><

44、;b>　　=350m</b></p><p>　　上山底部到西翼掘進頭的電纜長度：</p><p>　　L西翼掘進頭= KinLw </p><p><b>　　=200×1.1</b></p><p><b>　　=220m</b></p><p&g

45、t;<b>　　二、電纜芯數(shù)的確定</b></p><p><b>　　1、確定原則：</b></p><p>　　鎧裝動力電纜只有三條輸送電能的主芯線。</p><p>　　對移動設(shè)備供電的橡套電纜，其芯線樹木可以分為以下兩種情況：</p><p>　　對一般移動設(shè)備。如運輸機、回柱絞車等，因它們

46、的控制按鈕不在</p><p>　　工作機械上，故通?？闪碓O(shè)控制電纜，此時其供電電纜可以選四芯的，其中三芯作為想電動機供電的主芯線，另一芯線做接地用。</p><p>　　對于采煤機組，裝巖機等移動設(shè)備，因它們的控制按鈕裝在工作機械</p><p>　　上，故一般選六芯電纜做動力、接地、控制用；</p><p>　　2、參照以上原則，采取供電

47、電纜的芯數(shù)確定如下：</p><p><b>　　鎧裝橡套均為三芯；</b></p><p>　　支線橡套橡套均為四芯，其中采煤機采用六芯；</p><p>　　干線橡套橡套均為四芯；</p><p>　　二、低壓電纜主芯線截面的確定</p><p><b>　　1、選擇原則</b

48、></p><p>　　電纜正常工作符合電流（計算值），應(yīng)等于或小于電纜長時允許載流量。</p><p>　　在正常工作運行時，低壓電纜最遠(yuǎn)端電壓。不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的規(guī)定值。根據(jù)《煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》“正常運行時電動機兩端電壓允許偏移額定電壓5%，個別特別遠(yuǎn)的電機運輸偏移-8~-10%”。</p><p>　　電纜的機械強度，應(yīng)符合用電設(shè)備的使用場合

49、要求。</p><p>　　對距離遠(yuǎn)，容量最大的電動機，在重載情況下，應(yīng)保證其啟動端電壓不低于額定值的75%，以確保磁力啟動器有足夠的吸合電壓。在選擇低壓電纜截面的時，還應(yīng)按啟動條件加以校驗。</p><p>　　所選擇電纜截面必須能與保護裝置適配，并在短路時，應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性。</p><p><b>　　2、截面的確定</b></

50、p><p><b>　　1）支線電纜截面</b></p><p>　　按照工作面配電點至各移動機械的支線應(yīng)滿足機械強度要求，在按允許載流量加以校驗。各個支線截面選擇見表</p><p><b>　　支線電纜截面表</b></p><p>　　采區(qū)固定、半固定設(shè)備供電的支線電纜，因他們都很短加上不經(jīng)常移動

51、、工作條件較好，故在選擇他們的截面的時，不是以滿足電壓損失和機械強度為準(zhǔn)，而是按他們的允許負(fù)荷，像選擇高壓電纜一樣。2、采區(qū)變電所至各配電點的干線電纜截面選擇</p><p>　　各干線電纜的負(fù)荷電流</p><p><b>　　Ica=</b></p><p>　　式中 Ica——長時最大工作電流 A；</p><p&g

52、t;　　——電動機的額定功率，KW；</p><p>　　Kde——電動機負(fù)荷系數(shù)；</p><p>　　Vn——電動機額定電壓，V</p><p>　　cos——電動機功率因數(shù)；</p><p><b>　　機采組：</b></p><p>　　軌道順槽干線：Ica==</p>&

53、lt;p>　　機采組線：Ica==</p><p>　　運輸順槽干線：Ica==</p><p><b>　　普采組：</b></p><p>　　軌道順槽干線：Ica==</p><p>　　運輸順槽干線：Ica==</p><p><b>　　掘進組：</b><

54、;/p><p>　　皮帶運輸上山：Ica==</p><p>　　東翼掘進工作頭：Ica==</p><p>　　西翼掘進工作頭：Ica==</p><p><b>　　干線電纜截面的選擇</b></p><p>　　正常工作時負(fù)荷電流大。供電距離長，線路電壓損失相對比較突出，故應(yīng)按允許電壓損失選擇截

55、面，在依長時允許流量校驗。</p><p>　　1）確定變壓器至電機間允許電壓損失UP</p><p>　　按照正常運行時電纜網(wǎng)路末路端電壓不低于額定電壓95%的原則，用下式計算網(wǎng)路中的電壓損失</p><p>　　ΔUP= U2N-0.95 VN</p><p>　　式中 ΔUP——網(wǎng)路中的允許電壓損失，V；</p><

56、p>　　U2N——變壓器二次側(cè)的額定電壓，V；</p><p>　　VN——低壓電網(wǎng)的額定電壓，V；</p><p>　　ΔUP= U2N-0.95 VN=690-0.95660=63V</p><p>　　2）變壓器電壓損失UT</p><p>　　ΔUT=Ica.t(RTcos+XTsinT)</p><p>

57、;<b>　　Ica.t= </b></p><p><b>　　RT=</b></p><p><b>　　XT</b></p><p>　　式中 ΔUT ——變壓器的電壓損失，V；</p><p>　　Ica.t ——變壓器上午計算電流值，A（按需要系數(shù)法求）&l

58、t;/p><p>　　cos——變壓器的功率因數(shù)，它等于相應(yīng)負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，可查《礦山電工學(xué)》表——2；</p><p>　　sinT——與變壓器規(guī)律因數(shù)角對應(yīng)的正弦值；</p><p>　　RT 、XT的取值用查有關(guān)表</p><p><b>　　機采組</b></p><p>　　變壓器型

59、號:KSGB-315/6/0.69</p><p>　　Ica.t===205.41A</p><p><b>　　RT=0.011</b></p><p><b>　　XT=0.06</b></p><p>　　ΔUT=Ica.t(RTcos+XTsinT)</p><p>

60、;　　=205.41 (0.0110.6+0.060.8)</p><p><b>　　=19.4V</b></p><p><b>　　炮采組</b></p><p>　　變壓器型號:KSGB-200/6/0.69</p><p>　　Ica.t===117.5 A</p><

61、p><b>　　RT=0.019</b></p><p><b>　　XT=0.093</b></p><p>　　ΔUT=Ica.t(RTcos+XTsinT)</p><p>　　=117.5 (0.0190.6+0.090.8)</p><p><b>　　=18.0V<

62、/b></p><p><b>　　掘進組</b></p><p>　　變壓器型號:KSGB-200/6/0.69</p><p>　　Ica.t===138.1A</p><p><b>　　RT=0.019</b></p><p><b>　　XT=0.0

63、93</b></p><p>　　ΔUT=Ica.t(RTcos+XTsinT)</p><p>　　=138.1 (0.0190.6+0.0930.8)</p><p><b>　　=21.14V</b></p><p>　　3）支線電壓損失UTL（因70mm2以下的電纜Xbl<<Rbl，故在計

64、算過程中忽略Xbl）</p><p><b>　　機采組：</b></p><p>　　機組支線：ΔUTL1=IbLRbLcosbl</p><p><b>　　=IbL</b></p><p><b>　　=91</b></p><p><b&g

65、t;　　=16.4V</b></p><p>　　軌道順槽回柱絞車支線：ΔUTL2=IbLRbLcosbl</p><p><b>　　=IbL</b></p><p><b>　　=21</b></p><p><b>　　=5.5V</b></p>

66、<p>　　其中r=42.5mm/（），芯線最高允許溫度65oC時。</p><p><b>　　A=35mm2</b></p><p>　　按允許電壓損失選干線電纜；</p><p><b>　　由ΔU=I</b></p><p><b>　　A=</b><

67、/p><p><b>　　I=</b></p><p><b>　　運輸順槽干線</b></p><p>　　ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb</p><p>　　=63-21.04-16.4=25.2V</p><p><b>　　A===57.7A</b>&

68、lt;/p><p>　　選標(biāo)準(zhǔn)截面為70mm2，查表知其最大工作電流為215A</p><p>　　I===109.65（mm2）</p><p>　　215A〉109.65A滿足要求</p><p><b>　　軌道順槽干線：</b></p><p>　　ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb</p&g

69、t;<p>　　=63-21.04-5.5=36.1V</p><p>　　A===15.74A</p><p>　　選標(biāo)準(zhǔn)截面為25mm2，查表知其最大工作電流為113A〉41A</p><p>　　I===41.96（mm2）</p><p>　　113A〉41A滿足要求</p><p><b&

70、gt;　　順槽運輸機干線：</b></p><p>　　ΔU=ΔUP-ΔUT</p><p>　　=63-21.04=41.96V</p><p><b>　　A=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=38.2（mm2）</

71、p><p>　　選標(biāo)準(zhǔn)截面50mm2，查表知其最大工作電流為173A</p><p>　　I===140（mm2）</p><p>　　第五章 短路電流計算</p><p>　　1、配電裝置電氣參數(shù)選擇應(yīng)該符合以下條件</p><p>　?。?）設(shè)備的額定電壓不應(yīng)該小于其裝設(shè)出的額定電壓。</p><

72、p>　?。?）配電裝置的額定電流IN不應(yīng)小于其所控制的設(shè)備或線路的長時間最大工作的電流Ica，既INIca。</p><p><b>　　Ica=</b></p><p>　　1、KSGB-315/6/0.69型防爆干式變壓器配電箱選擇</p><p>　?。?）配電裝置的額定電壓：選定為6KV</p><p>　

73、?。?）配電裝置額定電流應(yīng)大于變電站的最大長時工作電流。</p><p>　　變壓器最大工作電流既額定電流I=</p><p>　　式中SNT——變壓器額定容量，KVA</p><p>　　VN——變壓器高壓側(cè)額定電壓，KV</p><p><b>　　變電站的額定電流</b></p><p>　

74、　I1===30.3A</p><p>　　根據(jù)《礦山電工課程設(shè)計手冊》附表7選擇BPG2-6/50型真空高壓防爆配電箱；</p><p>　　2、KSGB-200/6/0.69型防爆干式變壓器配電箱選擇</p><p>　　（1）配電裝置的額定電壓：選定為6KV</p><p>　?。?）配電裝置額定電流應(yīng)大于變電站的最大長時工作電流。&l

75、t;/p><p>　　變壓器最大工作電流既額定電流I=</p><p>　　式中SNT——變壓器額定容量，KVA</p><p>　　VN——變壓器高壓側(cè)額定電壓，KV</p><p><b>　　變電站的額定電流</b></p><p>　　I2===19.25A</p><p&

76、gt;　　根據(jù)《礦山電工課程設(shè)計手冊》附表7選擇BPG2-6/50型真空高壓防爆配電箱；</p><p>　　（3）采區(qū)變電所總高壓配電箱選</p><p>　　I總= I1+ 2I2=30.6+2×19.25=69.1A</p><p>　　根據(jù)《礦山電工課程設(shè)計手冊》附表7選擇BPG2-6/100型真空高壓防爆配電箱；</p><p

77、><b>　?。?）短路驗算</b></p><p>　　所選高壓配電箱短流容量均為50MVA，而我國井下主要變電母線上的短路容量均限制在50MVA以下，故滿足要求。</p><p>　　采區(qū)變電所高壓配電箱選擇結(jié)果</p><p>　　第六章 高、低壓開關(guān)選擇及校驗</p><p>　　遵循《煤礦安全規(guī)程》，采

78、區(qū)巷道布置急采掘工作面的低壓開關(guān)和電器設(shè)備，一律為隔爆型、本質(zhì)安全型或隔爆兼本質(zhì)安全型的。這里，低壓開關(guān)包括自動饋電開關(guān)，磁力啟動器，手動開關(guān)及組合開關(guān)等。低壓電器設(shè)備選擇具體原則為：</p><p>　　1）用電設(shè)備的額定電壓應(yīng)與其所在電網(wǎng)的電壓等級相符。開關(guān)的額定電流應(yīng)大于或等于用電設(shè)備的實際工作電流。</p><p>　　2）作饋電用的總開關(guān)或分路開關(guān)，應(yīng)該選用DW80系列或DWKB

79、30系列自動饋電開關(guān)。</p><p>　　3）對綜合機械化開采區(qū)和高檔普采工作面，軍需配備保護齊全的的660V和1140V成套電器設(shè)備。</p><p>　　4）直接控制電動機或其它動力設(shè)備的開關(guān)，應(yīng)該選用隔爆型磁力啟動器，其具體結(jié)構(gòu)，型號分別 工作面機械及控制方式，依下述原則確定：</p><p>　　對需要遠(yuǎn)方控制的生產(chǎn)機械，如采煤機、截煤機、裝巖機、輸送機等

80、，均應(yīng)從QC83、QC810或QCS83、QCKB30或DQBH等型系的磁力啟動器選取，或選用DQZBH系列真空磁力啟動器。</p><p>　　對不需要經(jīng)常遠(yuǎn)方控制或不經(jīng)常啟動的生產(chǎn)機械，如局扇、照明設(shè)備等，應(yīng)選用QSS81系列或CH-15型帶熔斷器的開關(guān)；作短路保護用，亦可選用QAKB30型插銷式手動起動器，它帶有熱脫口器，可進行過載、短路保護。</p><p>　　對需要經(jīng)常進行遠(yuǎn)方

81、控制正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，如刨煤機、回柱絞車、調(diào)度絞車等，應(yīng)選用QC83-80N、QC815N及新系列QCKB30-12N系列等可逆磁力啟動器。</p><p>　　對需要集中連鎖控制的機械，如輸送機、采煤機組與可彎曲刮板運輸機等，應(yīng)選用QC83、QC810或QC815等系列的磁力啟動器。</p><p>　　對于電鉆、照明設(shè)備供電開關(guān)，一般應(yīng)該選用BZ80-2.5或KSGZ-4（或2.5）

82、型變壓器綜合裝置，也可選用QS81及CH-15型系列的手動開關(guān)。</p><p>　　開關(guān)的繼電保護裝置，應(yīng)與電網(wǎng)和生產(chǎn)設(shè)備相符，具體要求如下：</p><p>　　第一、采區(qū)變電所的總低壓開關(guān)，應(yīng)設(shè)有短路、過負(fù)荷和漏電保護裝置，或至少裝設(shè)漏電及短路保護裝置。</p><p>　　第二、變電所內(nèi)的分路開關(guān)及陪電點的總開關(guān)，除需要有短路，過負(fù)荷和漏電保護裝置，還應(yīng)該設(shè)

83、有漏電閉鎖或選擇性查漏保護裝置（包含人工分流裝置）。</p><p>　　第三、向綜合機械化采煤工作面饋電的移動變電站的低壓饋電開關(guān)，除應(yīng)有短路、過符合保護外，還應(yīng)當(dāng)設(shè)有漏電閉鎖和漏電保護裝置。</p><p>　　第四、直接控制電動機的各種起動電器，一般均具有短路、過負(fù)荷、斷相的保護裝置，而直接控制與保護采煤機組等大型設(shè)備的啟動器，還要有電閉鎖和漏電保護裝置。</p>&l

84、t;p>　　第五、井下低壓真空開關(guān)，應(yīng)該有過電保護裝置。</p><p>　　第六、各類低壓開關(guān)的接線喇叭口的數(shù)目，要滿足電網(wǎng)接線要求，而他們的出口口徑，則要與所用電纜的外徑相適配。</p><p><b>　　根據(jù)以上原則</b></p><p>　　變壓器總饋電開關(guān)DW81-350F</p><p>　　分路開

85、關(guān)及配電點饋電開關(guān) DW80-200</p><p><b>　　各配電點磁力啟動器</b></p><p>　　采煤機QC83-225</p><p>　　工作面運輸順槽 QC83-225</p><p>　　工作面軌道順槽 QC83-80</p><p>　　調(diào)度絞車 QC83-80N<

86、/p><p>　　第七章 繼電保護的選擇及整定</p><p>　　根據(jù)保護裝置確定短路點，然后算出各短路點的短路電流；其次對各類開關(guān)（總開關(guān)、分路總開關(guān)、電動機控制開關(guān)、電鉆照明控制開關(guān)等）中的不同保護裝置進行整定（計算整定值、用最小兩相短路電流校驗保護裝置的靈敏度）。</p><p><b>　　一、電動機保護</b></p>

87、<p>　　過電流繼電電器或限熱繼電器得電磁元件，可按下列情況分別進行整定計算。</p><p><b>　　1、單臺電動機</b></p><p><b>　　IaINst</b></p><p>　　式中 Ia——過電流繼電電器的動作電流整定值，A；</p><p>　　INst——

88、電動機的額定啟動電流，A；</p><p>　　對于某些大型采掘機械設(shè)備，由于其處于低壓電網(wǎng)末端，且電動機功率較大，啟動的電壓損失較大，因而實際啟動電流要大大低于額定啟動電流。若測出或計算出電動機的實際啟動電流，則上式子和以下各個式中的INst應(yīng)以實際啟動電流進行計算。這樣可以降低電流繼電器的整合電流值，其短路故障時能夠可靠的動作。但整定值應(yīng)略大于實際啟動電流值，以防止開關(guān)誤動。</p><p

89、>　　2、同時起動多臺電動機</p><p><b>　　IaINst</b></p><p>　　式中 ——同時啟動的幾臺電動機的額定電流之和，A；</p><p>　　3、不同時起動的多臺電動機</p><p><b>　　IaINst+</b></p><p>

90、　　式中 ——根據(jù)生產(chǎn)工藝過程，可能出現(xiàn)最大電流時的電動機的額定起動電流，A；</p><p>　　——已經(jīng)運轉(zhuǎn)的全部電動機的額定電流之和，A</p><p>　　根據(jù)上述計算，初步確定的整合電流值，還應(yīng)以保護范圍的末端的最小兩相短路電流進行校驗。合格后方能使用。</p><p><b>　　Ks=</b></p><p&

91、gt;　　式中 IK（2）——電動機端子上的最小兩相短路電流，A</p><p><b>　　5——靈敏系數(shù)；</b></p><p>　　二、配電線路（干線）的確定</p><p>　　過電流繼電器或過電流脫扣器的動作電流值可按下式進行整合計算。</p><p><b>　　IaINst+</b&g

92、t;</p><p>　　式中 ——起動電流最大的一臺電動機的額定起動電流，A；對于數(shù)臺電動機同時起動的工作機械，若其總的起動電流大于單臺起動時的最大起動電流，則應(yīng)為這幾臺同時起動的電動機的額定起動電流之和；</p><p>　　——其余電動機的額定電流之和，A；</p><p><b>　　靈敏度校驗：</b></p><

93、;p>　　原則上應(yīng)考慮有一級后備保護，因此，靈敏度校驗應(yīng)按下一級保護范圍末端的最小兩相短路電流來計算，其具體要求如下：</p><p><b>　　Ks=</b></p><p>　　式中 IK（2）——下一級保護范圍末端的最小兩相短路電流，A</p><p>　　1．5——靈敏系數(shù)；</p><p>　　Ia

94、——過電流脫扣器的動作電流實際整合值，A；</p><p><b>　　變壓器保護</b></p><p>　　對于二次側(cè)總的自動饋電開關(guān)，其過流脫扣器的動作電流整定值可按下式估算：</p><p>　　Ia（4~5）INTC</p><p>　　式中 INTC——變壓器低壓側(cè)的額定電流，A；</p>&l

95、t;p>　　4~5——考慮電動機起動的可靠系數(shù)。</p><p><b>　　靈敏度的校驗：</b></p><p>　　原則上應(yīng)考慮對配出線路的過電流保護裝置起后備保護作用，亦既按下式進行校驗：</p><p><b>　　Ks=</b></p><p>　　式中 IK（2）——下一級保

96、護范圍末端的最小兩相短路電流，A；</p><p>　　Ia——過電流脫扣器的實際整定電流值，A；</p><p>　　八、結(jié)束語及參考文獻-</p><p>　　在同學(xué)的相互幫助之下，我按時完成了本次電工課程設(shè)計。對于采區(qū)供電，由于煤礦供電的特殊性和井下電氣設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，為此，對供電的布局和正確選擇電器設(shè)備，提出很高的要求，以便加強電器設(shè)備的維護和檢修，滿足

97、礦井生產(chǎn)的需要。經(jīng)過對采區(qū)變電供電的設(shè)計,了解了供電要以保護人身的的安全和供電的要求,進行了采區(qū)高壓低、壓電纜選用和高、低壓的整定計算,本設(shè)計只是有選擇性的計算了一部分,通過計算，加深了對各開關(guān)，移動變電站的了解，采區(qū)供電是一項復(fù)雜的供電系統(tǒng)，要經(jīng)過嚴(yán)格的選擇和供電的布局，才能最終形成一個完整的采區(qū)供電。 </p><p>　　通過這次設(shè)計，我進一步了解到煤礦采區(qū)供電設(shè)計必須從煤礦采區(qū)的實際情況出發(fā)，依據(jù)規(guī)程

98、中的有關(guān)規(guī)定，還要考慮經(jīng)濟效益，才能符合要求。 </p><p>　　此次設(shè)計思想中最突出的是“合理”二字，本次設(shè)計達到了預(yù)期目的，讓我受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　顧永輝等主編 煤礦電工手冊</p><p>　　賴昌干等主編 礦山電工學(xué)</p><p&