矿井供电系统设计 毕业设计

矿井供电系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 毕业设计 物理与机电工程学院 目录 前 言 ..................................................................................................................................... 3 设计原始 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 ....................................................................................................................... 4 一、全矿概貌 .................................................................................................................... 4 二、采区资料 .................................................................................................................... 4 第一章 采区变电所的变压器选择 ...................................................................................... 5 一、采区负荷计算 ............................................................................................................ 5 二、变压器容量计算 ........................................................................................................ 5 三、变压器的型号、容量、台数的确定.......................................................................... 6 第二章 采区变电所及工作面配电所位置的确定 ............................................................... 7 一、采区变电所位置 ........................................................................................................ 7 二、工作面配电点的位置 ................................................................................................. 7 第三章 采区供电电缆的确定 .............................................................................................. 8 一、拟定原则 .................................................................................................................... 8 二、按照采区供电系统的拟定原则确定供电系统图 ...................................................... 8 第四章 采区低压电缆的选择 ............................................................................................ 10 一、电缆长度的确定 ...................................................................................................... 10 ...................................................................... 10 二、电缆型号的确定 ................................ 三、电缆选择原则 .......................................................................................................... 10 四、低压电缆截面的选择 ............................................................................................... 10 五、采区电缆热稳定校验 ............................................................................................... 14 第五章 采区高压电缆的选择 ............................................................................................ 17 一、选择原则 .................................................................................................................. 17 二、选择步骤 .................................................................................................................. 17 第六章 采区低压控制电器的选择 .................................................................................... 19 一、电器选择按照下列一般原则进行 ........................................................................... 19 二、据已选定的电缆截面、长度来选择开关、起动器容量及整定计算...................... 19 第七章 低压保护装置的选择和整定 ................................................................................ 21 一、低压电网短路保护装置整定细则规定 .................................................................... 21 二、保护装置的整定与校验 ........................................................................................... 21 — 1 — 物理与机电工程学院 第八章 高压配电箱的选择和整定 .................................................................................... 26 一、高压配电箱的选择原则 ........................................................................................... 26 二、高压配电箱的选择 .................................................................................................. 26 三、高压配电箱的整定和灵敏度的校验........................................................................ 27 第九章 井下漏电保护装置的选择 .................................................................................... 28 一、井下漏电保护装置的作用 ....................................................................................... 28 二、漏电保护装置的选择 ............................................................................................... 28 三、井下检漏保护装置的整定 ....................................................................................... 28 第十章 井下保护接地系统 ................................................................................................ 29 结束语 ................................................................................................................................. 31 参考文献 ............................................................................................................................. 32 — 2 — 物理与机电工程学院 前 言 在即将毕业之际，根据教学大纲安排，完成毕业论文及设计、做好毕业答辩工作，我到了福建省天湖山能源实业有限公司天湖岩矿参加毕业实习。 此次实习任务，除了对该煤矿作业过程及对矿井各设备的了解，还须收集矿井原始资料，并以其为依据，对矿井采区作供电系统的设计。 本设计分为三大部分，第一部分为原始资料，第二部分为设计过程，第三部分为参考资料，书中着重讲述采区供电系统中各电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器。电缆的选择方法，并对其的整定及校验，书中详细叙述了电缆及设备的选择原则，井下供电系统采取各种保护的重要性，简明易懂。 本设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》，坚持从实际出发、联系理论知识，在设计过程中，通过各方面的考虑，选用新型产品，应用新技术，满足供电的可靠性、安全性、经济性及技术合理性。 通过设计，让我了解了矿山的概况,了解了煤矿供电系统运行和供电设备管理情况和煤矿生产管理的基本知识，使自己具有一定的理论知识的同时，又具有较强的实际操作能力及解决实际工程问题的能力，根据新采区的实际情况，在老师和单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范。听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对采区所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。 本次设计承老师的指导及天湖岩矿机电副矿长的大力支持，在此表示深深的谢意～ 编者 2011年5月 — 3 — 物理与机电工程学院 设计原始资料 一、全矿概貌 1、地质储量600万吨; 2、矿井生产能力:设计能力12万t/年，实际数11万t/年; 3、年工作日:300天，日工作小时:14小时; 4、矿井电压等级及供电情况:该矿井供电电源进线采用双回路电源电压为35KV，变电所内设有630KVA,10/6.3变压器两台和400KVA，10/0.4变压器两台，承担井下和地面低压用电负荷。用两条高压电缆下井，电压等级均为6KV，经中央变电所供给采区变电所。 二、采区资料 1. 采区概况: 采区设计年产量6万吨，水平标高从+830至+755，下山道两条，一条轨道下山，一条人行下山，倾角为25?;分4个区段开采，方式为炮采，区段高20-30m。整个采区现为一掘两采。 2. 支护方法: 掘进点向上山，石门及全岩巷道，以锚喷为主，工作面采用木支护。 3. 煤炭运输系统: 工作面落煤经溜槽到1T矿车，由电瓶车运至井底车场，再由绞车提到+830车场，最后由电机车拉到地面。 5. 采区通风: 新鲜风流由+730副斜井进风――+755运输大巷――轨道上山――采区工作面――采区回风巷――人行上山――+825回风平峒――+875抽风机房。 6. 电压等级及主要设备: 井下中央变电所的配出电压为6KV，采区主要用电设备采用660V电压，煤电钻和照明采用127V电压，主要设备见采区负荷统计表。 — 4 — 物理与机电工程学院 第一章 采区变电所的变压器选择 一、采区负荷计算 根据巷道、生产机械的布置情况，查《煤矿井下供电设计指导书》和《矿井供电》，查找有关技术数据，列出采区电气设备技术特征如表1-1所示。 表1-1 采区电气设备技术特征 额定 采区设备 额定 额定 额定起动 容量 功率因数 效率 电压 电流 电流 台数 P cosφ η ej设备名称 设备型号 (V) I(A) I (A) UceQe(KW) 上山绞车 JT1600/1224 110 380 121 242 0.86 0.93 1 照明 1.2 127 煤电钻 MZ2-12 1.2 127 9 54 0.79 0.795 2 回柱绞车 YB3160M-4 11 660 14.5 87 0.84 0.885 2 喷浆机 YB112M-4 4 660 5.08 30.5 0.80 0.85 1 局部扇风机 BKY60-4 4 660 4.7 32.9 0.80 0.85 6 耙斗装岩机 Ybb-10-4 11 660 12.1 72.6 0.75 0.80 1 充电机 KGCA10-90/40 16 660 21 0.75 0.88 3 二、变压器容量计算 1.+830水平绞车变电所变压器容量: S=?P×K×K /cosφ T1 e1xcpj =111.2×0.4×1/0.6 =74.13 KVA 式中:cosφ ——加权平均功率因素，根据《煤矿井下供电设计指导》(以下简称《设pj 指》)表1-2查倾斜炮采工作面，取cosφ=0.6; pj K——需要系数，参见《设指》表1-2，取K=0.4; xx K——采区重合系数，供一个工作面时取1，供两个工作面时取0.95，供三个工c 作面时取0.9，此处取1; ?P——+830绞车电动机与照明的额定容量之和; e1 ?P,110+1.2=111.2 kw e1 2.+830水平采区变电所变压器容量: S=?P×K×K/cosφ T2 e2xcpj =111.4×0.4×0.9/0.6 =66.84 KVA — 5 — 物理与机电工程学院 式中:cosφ ——加权平均功率因素，根据《煤矿井下供电设计指导》表1-2pj 查倾斜炮采工作面，取cosφ=0.6; pj K——需要系数，参见《设指》表1-2，取K=0.4; x x ?P——由+830水平采区变电所供电的+805、+775、+755水平的所e2 有电动机额定容量之和; ?P,4×6+11×2+1.2×2+16×3+4+11=111.4 kw e2 三、变压器的型号、容量、台数的确定 根据S>S原则，查《煤矿井下供电的三大保护细则》表3-1选型号为KS9-100/6/0.4 tet 变压器一台，用于绞车与照明的供电，选型号为KS9-100/6/0.69变压器一台,用于三个工作面设备的供电。其技术特征如表1-2所示。 表1,2 变压器技术数据 参额定电压(V) 阻抗电压(,) 损耗(W) 线圈阻抗(Ω) 额定考容量重量型号 价Se (KG) R X 一次 二次 Ud Ur Ux 空载 短路 格 (KVA) /元 KS9- 400/0.0233/0.0597/6000 100 4 1.45 3.73 280 1450 2500 4万 100/6 690 0.0690 0.1775 — 6 — 物理与机电工程学院 第二章 采区变电所及工作面配电所位置的确定 一、采区变电所位置 根据采区变电所位置确定原则，采区变电所位置选择要依靠低压供电电压，供电距离，采煤方法，采区巷道布置方式，采煤机械化程度和机械组容量大小等因素确定。 二、工作面配电点的位置 在工作面附近巷道中设置控制开关和起动器，由这些装置构成的整体就是工作面配电点。它随工作面的推进定期移动。 根据掘进配电点至掘进设备的电缆长度，设立: P1配电点:含春第二变电所?人行上山?+825采区变电所?+830绞车峒室; P2配电点:+825采区变电所?+805水平采区配电点; P3配电点:+825采区变电所?+775水平采区配电点; P4配电点:+825采区变电所?+755水平运输巷掘进配电点。 — 7 — 物理与机电工程学院 第三章 采区供电电缆的确定 一、拟定原则 采区供电电缆是根据采区机械设备配置图拟定，应符合安全、经济、操作灵活、系统简单、保护完善、便于检修等项要求。 原则如下: 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。 原则上一台起动器控制一台设备。 2)采区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。 3)变压器最好不并联运行。 4)采煤机宜采用单独电缆供电，工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电上山 及顺槽输送机宜采用干线式供电。 5)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。 6)工作面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。 7)供电系统尽量减少回头供电。 8)低沼气矿井、掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电，局部扇风机实行 风电沼气闭锁，沼气喷出区域、高压沼气矿井、煤与沼气突出矿井中，所有掘进 工作面的局扇机械装设三专(专用变压器、专用开关、专用线路)二闭锁设施即 风、电、沼气闭锁。 二、按照采区供电系统的拟定原则确定供电系统图 采区变电所供电系统拟定图如附图1所示。 — 8 — 物理与机电工程学院 M M MMMMMM ΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩMMMMM ΩΩΩΩΩΩ 附图1 — 9 — 物理与机电工程学院 第四章 采区低压电缆的选择 一、电缆长度的确定 根据采区平面布置图和采区剖面图可知:人行上山倾角为25?。 以计算上山绞车的电缆长度为例: 从剖面图可知+825采区变电所到+830水平上山绞车硐室的距离为50m。 考虑实际施工电缆垂度，取其长度为理论长度的1.05倍 则实际长度为:Ls=L×1.05=52.5 m，取55 m. 同理 其他电缆长度亦可计算出来，如附图1所示。 二、电缆型号的确定 矿用电缆型号应符合《煤矿安全规程》规定，所有井下低压电缆匀采用MY型。 三、电缆选择原则 1)、在正常工作时电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是65?，铠装电缆允许温升是80?，电缆芯线的时间温升决定它所流过的负荷电流，因此，为保证电缆的正常运行，必须保证实际流过电缆的最大长时工作电流不得超过它所允许的负荷电流。 2)、正常运行时，电缆网路的实际电压损失必须不大于网路所允许的电压损失。为保证电动机的正常运行，其端电压不得低于额定电压的95%，否则电动机等电气设备将因电压过低而烧毁。所以被选定的电缆必须保证其电压损失不超过允许值。 3)、距离电源最远，容量最大的电动机起动时，因起动电流过大而造成电压损失也最大。因此，必须校验大容量电动机起动大，是否能保证其他用电设备所必须的最低电压。即进行起动条件校验。 4)、电缆的机械强度应满足要求，特别是对移动设备供电的电缆。采区常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取时即可，不必进行其他项目的校验。对于干线电缆，则必须首先按允许电流及起动条件进行校验。 5)、对于低压电缆，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的热稳定性均能满足其要求，因此可不必再进行短路时的热稳定校验。 四、低压电缆截面的选择 1.移动支线电缆截面 采区常移动的电缆支线的截面选择时考虑有足够的机械强度,根据经验按《设指》表2-23初选支线电缆截面即可.具体如附图1所示。 2.干线电缆截面的选择: 由于干线线路长,电流大,电压损失是主要矛盾,所以干线电缆截面按电压损失计算。 采区变电所供电拟定图如附图1所示。 — 10 — 物理与机电工程学院 (1) +755水平岩巷掘进配电点 根据?U值的取值原则,选取配电点中线路最长,电动机额定功率最大的支线来Z 计算。 1) .根据《设指》表2-23,11KW耙斗装岩机初选电缆为MY 3×16+1×6 100m, 用负荷矩电压损失计算支线电缆电压损失: ?U% = K×?Pe×L×K% ZfZ-3=1×11×100×10×0.333 =0.366 式中: ?U%——支线电缆中电压损失百分比; Z K——负荷系数,取K=1; ff ?P——电动机额定功率,KW; e L——支线电缆实际长度,KM; Z K%——千瓦公里负荷电压损失百分数, 查《设指》表2-28,取K%=0.333 ? U=?U%×U/100 Z Ze =0.366×660/100 =2.4 V 式中: ?U——支线电缆中电压损失,V; Z 2) .变压器电压损失为: ?U% =β×(U%×cosφ+U%×sinφ) Brpjxpj = 0.67×(1.45×0.6+3.73×0.8) =2.58 式中:?U%——变压器电压损失百分比; B β——变压器的负荷系数, β=S/S=66.84/100=0.67; tj1e S——变压器额定容量,KVA; e S——变压器二次侧实际负荷容量之和,KVA. S=66.84 KVA; tj1tj1 U%——变压器额定负荷时电阻压降百分数, 查表1-2,取U%=1.45; rr U%——变压器额定负荷时电抗压降百分数, 查表1-2,取U%=3.73; xx cosφ——加权平均功率因数, 查《设指》表1-2,取cosφ =0.6, pjpj sinφ=0.8; pj ?U =?U%×U/100=2.58×660/100=17.03 V BB2e — 11 — 物理与机电工程学院 3) .干线电缆允许电压损失为: ?U=?U-?U-?Ugy YZB =63-2.4-17.03 =43.57 V 式中:?U——干线电缆中允许电压损失,V; gy ?U——允许电压损失,V, 查《设指》表2-33, U=660V时, ?U=63V; YeY?U——支线电缆中电压损失,V; Z ?U——变压器中电压损失,V; B 4) .干线电缆截面确定 3A= K×?P×L×10/(U×r×?Ugy×η) gy xegyepj 3=0.7×39×650×10/(660×42.5×43.57×0.85) 2 =17.1 mm 2式中: A——干线电缆截面积, mm; gy Kx——需用系数，取Kx=0.7; ?Pe——干线电缆所带负荷额定功率之和,KW, ?Pe=4×2+11+4+16=39 KW; L——干线电缆实际长度,m; gy 22r——电缆导体芯线的电导率, m/(Ω?mm)取r=42.5Ω?mm; ?Ugy——干线电缆中最大允许电压损失,V; η——加权平均效率,η=(16×0.88+4×0.85+11×0.8+4×2×0.85)pjpj /39=0.85; 根据计算选择干线电缆为MY 3×25 +1×10 650m (2)+775水平采区配电点的干线电缆: 1) .支线电缆电压损失: ?U% = K×?P×L×K% ZfeZ-3=1×11×150×10×0.211 =0.35 式中:K%——查《设指》表2-28,取K%=0.211 — 12 — 物理与机电工程学院 ?U=?U%×U/100 Z Ze =0.35×660/100 =2.31 V 2) .干线电缆允许电压损失为: ?U=?U-?U-?Ugy YZB =63-2.31-17.03 =43.66 V 3) .干线电缆截面确定: 3A= K×?P×L×10/(U×r×?U×η) gy xegyegypj 3=0.7×36.2×600×10/(660×42.5×43.66×0.87) 2 =14.3 mm 式中:?P——干线电缆所带负荷额定功率之和,KW, ?P=4×2+11+1.2+16=36.2 KW; ee η——加权平均效率，η×2×0.85+11×0.885+1.2×0.795+16×pj pj(4= 0.88)/36.2=0.87 根据计算选择干线电缆为MY 3×25+1×10 600m (3) +805水平采区配电点的干线电缆: 由于+805水平与+775水平的设备完全相同，故两者的干线电缆允许电压损失相同，均为43.66 V. 3A= K×?P×L×10/(U×r×?U×η) gy xegyegypj 3=0.7×36.2×520×10/(660×42.5×43.66×0.87) 2 =12.4 mm 根据计算选择干线电缆为MY 3×25+1×10 520m — 13 — 物理与机电工程学院 (4) +830绞车房供电计算图如图4-1所示。 图 4-1 +830绞车房供电计算图 向110KW绞车供电的电缆截面的选择: 根据所选用KS9-100/6 型变压器, 查表1-2得, U%=1.45,U%=3.73; rx 变压器的电压损失为: ?U%=(S/S)×(U%×cosφ+U%×sinφ) TTerpjxpj =(74.13/100)×(1.45×0.6+3.73×0.8) =2.86 ?U=?U%×U/100 T T2e =2.86×400/100 =11.44 V 绞车支线电缆允许电压损失: ? U=?U-?U=39-11.44=27.56 V gyYB 式中:?U?U Y Y—— 允许电压损失，V,查《设指》表2-33，Ue=380V时 =39 V. 绞车支线电缆截面确定: 3A= K×?P×L×10/(U×r×?U×η) gy xegyegypj 3=0.7×110×55×10/(380×42.5×27.56×0.8) 2 =11.9 mm 根据计算选用MY 3×50+1×16 55m 型电缆. 五、采区电缆热稳定校验 按起动条件校验电缆截面: 11KW回柱绞车是较大负荷起动，也是采区中容量最大、供电距离较远的用 电设备，选择的电缆截面需要按起动条件进行校验。 1) 电动机最小起动电压: KQU= ×UQminea Q — 14 — 物理与机电工程学院 1.2= ×660 2.5 =457.26V 错误～未找到引用源。式中: U——电动机额定电压,V; e K——电动机最小允许起动转矩M 与额定转矩M之比值. 查《设指》Q Qmine 表2-38,取K=1.2; Q a——电动机额定电压下的起动转矩M与额定转矩M之比值,由电动机技术QeQe 数据表查得,矿用隔爆电动机a=错误～未指定书签。 2.5。 Q 2) . 起动时工作机械支路电缆中的电压损失: 3 ?U=(3×I×L×cosφ×10)/(r×A) ZQQZQZ 3 =(3×60.3×0.15×0.55×10)/(42.5×25) =8.11 V 式中: cosφ——电动机起动时的功率因数，估取cosφ=0.55,sinφ=0.84; Q2); r——支线电缆芯线导体的电导率,m/(Ω?mm 2A——支线电缆的芯线截面, mm; Z L——支线电缆实际长度.KM; Z I——电动机实际起动电流,A; Q I=I×U/U=87×457.26/660=60.3A; QeQQmine 式中: I——电动机在额定电压下的起动电流,A; eQ U——电动机最小起动电压,V; Qmin U——电动机额定电压,V; e 3)、 起动时干线电缆中的电压损失: 3 ?U=(3×I×L×cosφ×10)/(r×A) gQgQggQg 3 =(3×102.7×0.6×0.57×10)/(42.5×25) =57.3 V 2式中: r——干线电缆芯线导体的电导率,m/(Ω?mm); L——干线电缆实际长度,Km; g 2A——干线电缆的芯线截面, mm; g cosφ——干线电缆在起动条件下的功率因数, gQ cosφ=(I×cosφ+?I×cosφ)/I gQ QQipjgQ =(60.3×0.55+42.2×0.6)/102.7 =0.57 I——干线电缆中实际实际起动电流,A; gQ 22I=(I ×cosφQ+?Ii×cosφpj)+(I×sinφQ+?Ii×sinφpj) gQQQ 22=(60.3×0.55+42.2×0.6)+(60.3×0.84+42.2×0.8) =102.7 A — 15 — 物理与机电工程学院 中: ?I——其余电动机正常工作电流，A; i ?I =?Pe/(3×U×η×cosφ) iepjpj3 =(25.2×10)/(3×660×0.87×0.6) =42.2 A 4) . 起动时变压器的电压损失: ?U% = (I/I)×( U% ×cosφ+U%×sinφ) BQBQBerBQxBQ =(102.7/113)×(1.45×0.57+3.73×0.82) =3.53 ?U=?U%×U/100 BQ BQBe =690×3.53/100 =24.36 V 式中: I——起动时变压器的负荷电流,A; BQ I——变压器负荷额定电流,A; Be U——变压器负荷侧额定电压,V; Be cosφ——起动时变压器负荷功率因数; BQ 5) . 起动状态下供电系统中总的电压损失: ??U=?U + ?U + ?UQ ZQgQBQ =8.11+57.3+24.36 =89.77 V 6) .检验条件: U-??U =690-89.77=600.23V>457.26V 2eQ 又因为600.23V相对于额定电压的百分数为600.23/660×100%=90.9%，超过磁力起 2动器吸合线圈要求的电压。所以检验结果可以认为选用25mm的橡套电缆满足了起动条件。 — 16 — 物理与机电工程学院 第五章 采区高压电缆的选择 一、选择原则 1、按经济电流密度计算选定电缆截面，对于输送容量较大，年最大负荷利用的小时数较高的高压电缆尤其应按经济电流密度对其截面进行计算。 2、按最大持续负荷电流校验电缆截面，如果向单台设备供电时，则可按设备的额定电流校验电缆截面。 3、按系统最大运行方式时发生的三相短路电流校验电缆的热稳定性，一般在电缆首端选定短路点。井下主变电所馈出线的最小截面，如果采用的铝芯电缆时，应该不小于 2 50mm。 4、按正常负荷及有一条井下电缆发生故障时，分别校验电缆的电缆的电压损失。 5、固定敷设的高压电缆型号按以下原则确定: 1)在立井井筒或倾角45?及其以上的井筒内，应采用钢丝铠装不滴流铅包纸绝缘电缆， 钢丝铠装交联聚乙烯绝缘电缆，钢丝铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢丝铠装铅包纸绝缘 电缆。 2)在水平巷道或倾角45?以下的井巷内，采用钢带铠装不滴流铅包纸绝缘电缆，钢带 铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢带铠装铅包纸绝缘电缆。 3)在进风斜井，井底车场及其附近，主变电所至采区变电所之间的电缆，可以采用铅 芯电缆，其它地点必须采用铜芯电缆。 6、移动变电站应采用监视型屏蔽橡胶电缆。 二、选择步骤 1、按经济电流密度选择电缆截面: A=I/nJ1n =7.2/1×2.25 2 =3.2 mm 2式中: A——电缆的计算截面, mm; I——电缆中正常负荷时持续电流，I=S/(3×U) =74.13/( 3×6) nnB1e =7.2A; n——同时工作的电缆根数，n=1; 22J——经济电流密度，A/mm,见《设指》表2-18，铜芯电缆取J=2.25 A/mm; A=I/nJ2 n =6.43/1×2.25 2 =2.86 mm 式中:I——电缆中正常负荷时持续电流，I=S/(3×U) =66.84/( 3×6) =6.43 A; nnB2e 由《设指》表2-9查取电缆型号为:MYJV-6000 3×35 1000m 22 — 17 — 物理与机电工程学院 2、校验方法: (1)、按持续允许电流校验电缆截面: KI=(60.345へ180.9)A,I=7.2A Pa 式中: I——环境温度为25度时电缆允许载流量,A,由《设指》表2-8查取I=135; PP K——环境温度不同时载流量的校正系数,由《设指》表2-6查取: 0.447?K?1.34; I——持续工作电流, I= S/(3×U) =74.13/(3×6) =7.2A ; aaB1e KI=(60.345へ180.9)A,I,符合要求。 p a (2)电缆短路时的热稳定条件检验电缆截面,取短路点在电缆首端,取井下主变电所容量为50MVA,则 (3) I= S/(3×U) ddp 3 =(50×10)/(3 ×6.3) =4582.1 A (3) A= (I×t )/C min dj =(4582.1×0.25 )/159 22 =14.41mm 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 矿井供电 下》表11-1-17选110KW上山绞车的控制ge， 开关选KBZ,200馈电开关一台。 11KW的装岩机控制开关的选择: 3I,(K×P×10)/(3×U×cosφ×η) gfeeee3,(0.8×11×10)/(3×660×0.75×0.80) — 19 — 物理与机电工程学院 =12.83 A 根据I、U查《煤矿电工手册矿井供电 下》表11-1-1选QJC-60型磁力起动器ge， 一台。 1.2KW煤电钻控制开关的选择: S =P/cosφee =1.2/0.79 =1.52KVA 根据S7 ， 符合要求。 (2)式中:I ——被保护线路末端最小两相短路电流，A; d 7——灵敏度系数，可参考《工矿企业供电设计指导书》表3-39; I′——所选熔体的额定电流，A。 dz 其余各开关短路点、短路电流及灵敏度校验，如附图2和表7-1所示。 — 23 — 物理与机电工程学院 M M MMMMMM ΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩMMMMM ΩΩΩΩΩΩ 附图2 — 24 — 物理与机电工程学院 表7-1 供电系统中各点短路电流值及灵敏度校验表 短路点 两相短路电流(A) 开关保护整定值(A) 灵敏系数 B1 2595 B2 1623 G1 538 继电器100A 5.36>1.5 G2 572 继电器100A 5.72>1.5 G3 636 继电器100A 6.36>1.5 Z1 2192 继电器200A 10.96>1.5 Z2 161.68 熔断器15A 10.78>4 Z3 490.26 熔断器20A 24.51>7 Z4 348.24 熔断器20A 17.41>7 Z5 525.11 熔断器40A 13.13>7 Z6 580.47 熔断器60A 9.67>7 Z7 67.43 熔断器15A 4.50>4 Z8 497 熔断器60A 8.28>7 Z9 420.75 熔断器20A 21.04>7 Z10 453.04 熔断器40A 11.33>7 Z11 315.49 熔断器20A 15.77>7 Z12 428.59 熔断器20A 21.43>7 Z13 450.44 熔断器20A 22.52>7 Z14 327.34 熔断器20A 16.37>7 Z15 480.08 熔断器40A 12>7 Z16 526.24 熔断器60A 8.77>7 Z17 63.36 熔断器15A 4.22>4 — 25 — 物理与机电工程学院 第八章 高压配电箱的选择和整定 一、高压配电箱的选择原则 1、配电装置的额定电压应符合井下高压网络的额定电压等级。 2、配电装置的额定开断电流应不小于其母线上的三相短路电流。 3、配电装置的额定电流应不小于所控设备的额定电流。 4、动作稳定性应满足母线上最大三相短路电流的要求。 二、高压配电箱的选择 1、T负荷长期工作电流: 1 I=S/(3×U) nne =74.13/(3×6) =7.13 A U?U=6kv sex ? I>I=7.13A seg(3) S?S=50MVA sed 式中: S——受控制负荷的计算容量，KVA n U——电网额定电压，KV e U——高压开关额定电压，KV se I——高压开关额定电流，KA se S——高压开关铭牌上标示的额定断流容量，KVA se 根据以上这些计算结果，按《煤矿安全规程》的规定选用，查《设指》表2-62，选 择高压配电箱型号为PB-6GA，其技术数据如表8-1所示。 3 2、T负荷长期工作电流: 2 I=S/(3×U) nne =66.84/(3×6) =6.43 A U?U=6kv sex ? I>I=10.37A seg(3) S?S=50MVA sed 根据以上这些计算结果，按《煤矿安全规程》的规定选用，查《设指》表2-62，选择 高压配电箱型号为PB-6GA，其技术数据如表8-1所示。 3 表8-1 高压配电箱技术数据表 极限通过电流10S热稳额定电压最高工作额定电流断流容量额定断流电(KVA) 型号 定电流(KV) 电压(KV) (A) (MVA) 流(KA) (KA) 峰值 有效值 PB-6 GA 6 6.9 20 20 1.92 4.81 2.78 0.50 3 — 26 — 物理与机电工程学院 三、高压配电箱的整定和灵敏度的校验 1、T的整定 1 I=(1.2,1.4) ×(I+?I)/(K×K) dzQD eTi =[1.3×(660+2.4)]/(9.1×10) =9.46 A 查《设指》表2-83，取I′=10A; dz 式中: K——电流互感器的变流比，K=50/5=10; ii 1.2,1.4——可靠系数; K——变压比，K=6300/690=9.1。 TT 灵敏度校验: (2) I= 2299A d(2) K= I/(K×K×I′) m dTidz =2299/(9.1×10×10) =2.53>1.5 ? 符合要求。 2、T的整定 2 I=(1.2,1.4) ×(I+?I)/(K×K) dzQD eTi =[1.3×(37.95+49.2)]/(9.1 ×10) =1.25 A 查《设指》表2-83，取I′=5A dz 灵敏度校验: (2) I= 3750A d(2) K= I/(K×K×I′) m dTidz =3750/(9.1×10×5) =8.24>1.5 ? 符合要求。 — 27 — 物理与机电工程学院 第九章 井下漏电保护装置的选择 一、井下漏电保护装置的作用 1、工作电表经常监视电网的绝缘电阻，以便进行预防性维修。 2、接地绝缘电阻降低到危险值或人触及一相导体，或电网一相接地时，能很快的使自动开关跳闸，切断电源，防止触电或漏电事故。 3、当人触及电网一相时，可以补偿人身的电容电流，从而减少通过人体的电流， 降低触电危险性。当电网一相接地时，也可以减少接地故障电流，防止瓦斯、煤层爆炸。 二、漏电保护装置的选择 由于选用KBZ型馈电开关，其自带漏电保护，无需再外设检漏继电器。 三、井下检漏保护装置的整定 检漏继电器动作电阻值，是根据保护人身触电的安全确定的。人触电安全电流规定为30mA，在不考虑电网电容情况下，通过人体的电流根据下式计算，即 I,3U/3R+r nqn 在给定电网电压下，人体电流30mA计算，则可确定出允许的电网最低对地绝缘电阻值r，以井下660V电网为例计算如下: min r=(3×U/I)-3×R minQnn 3 =[3×(660/3)/30×10]-3×1000 =35000 Ω 计算检漏继电器的动作电阻值R时，应考虑三相电网对地绝缘电阻值时并联通dz 路，其整定值为: R= r/3 dzmin =35000/3 =11700 Ω 井下低压电网的最低允许对地电阻值及简漏继电器的动作值如表9-1所示。 表9-1(对地电阻值及简漏继电器的动作值) 每相允许最 动作电阻计动作电阻整漏电闭锁动作 电压(V) 低电阻值 算值 定值 电阻值 (KΩ) (KΩ) (KΩ) (KΩ) 127 4.3 1.43 1.1 380 10.2 3.4 3.5 7 660 35 11.7 11 22 1140 63 21 20 40 保护660V电网: 单相接地漏电电阻:R=11 KΩ Z(单) 两相接地漏电电阻:R=22 KΩ Z(两) 三相接地漏电电阻:R=33 KΩ Z(三) — 28 — 物理与机电工程学院 第十章 井下保护接地系统 井下接地系统是由主接地极、局部接地极、接地母线、接地导线和接地引线等组成。 所谓保护接地，就是用导体将电气设备正常不带电的金属部分与接地体连接起来，它是预防人体触电的一项重要措施。 若没有保护接地，一旦电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体与外壳相碰时，人若触及带电金属外壳，则其它两相对地电容电流全部流过人体，造成人身触电事故。 有了保护接地，人体触及带电外壳时，电容电流通过的路径是接地装置和人体形成的并联电路，达到分流作用，使流过人体的电流大大减小。 井下各种电气设备虽然都装了单独接地体，但当人体触及带电外壳时，并不能消除触电的危险。为防止不同的电气设备的不同相同时碰壳所带来的危险，就必须采取共同接地线，不同相同时接地时会在共同的接地线上形成较大的短路电流 ，使短路保护可靠动作，切断电源。 《煤矿安全规程》规定:矿井总接地网要定期测定。 井下保护接地系统图如附图3所示。 — 29 — 物理与机电工程学院 附图3 — 30 — 物理与机电工程学院 结束语 本设计是根据天湖山能源公司天湖岩矿新一采区现场的实际情况，对采区供电系统进行设计。设计主要包括了采区负荷计算、供电系统的确定，采区高低压电缆的选择和电气设备的选择与整定，该采区设计充分做到了安全、可靠、经济、合理，满足现场生产的需要，此设计得到矿里机电副矿长的肯定。 通过设计让我对矿山供电系统有了更加深入的了解，让我学会应用煤矿供电理论知识具体解决井下供电的技术问题，让我能熟练的查阅技术资料和各种文献，培养了设备的负荷计算、选型及绘图能力，掌握了采区的设计步骤及采区设备的选型、整定及校验，掌握了井下的技术经济政策及矿井安全的基本知识，让我增强了事业心和责任感，树立了为煤炭事业服务的专业 思想 教师资格思想品德鉴定表下载浅论红楼梦的主题思想员工思想动态调查问卷论语教育思想学生思想教育讲话稿 ，对我以后走向工作岗位，有很大的帮助，今后还要掌握更多更好更全面的矿山专业知识，才能更好的为矿山服务。 — 31 — 物理与机电工程学院 参考文献 [1] 邢邦圣，机械制图与计算机绘图，北京:化学工业出版社，2008 [2] 李树伟，矿山供电，徐州:中国矿业大学出版社，2006 [3] 佟熙田、雷芳清，煤矿井下供电设计指导，北京:煤炭工业出版社，1989 [4] 张学成，工矿企业供电设计指导书，徐州:中国矿业大学出版社，1998 [5] 顾永辉等，煤矿电工手册第二分册 矿井供电(下)，北京:煤炭工业出版社，1996 [6] 煤炭工业部，煤矿井下供电的三大保护细则，北京:煤炭工业出版社，2004 [7] 孙广义、郭忠平，采煤概论，徐州:中国矿业大学出版社，2007 [8] 崔景岳，煤矿供电，北京:煤炭工业出版社，1992 [9] 谭恩鼎、瞿龙祥，电工基础，北京:高等教育出版社，2001 [10] 王崇林，供电技术，北京:煤炭工业出版社，1997 — 32 — 物理与机电工程学院 — 33 — 物理与机电工程学院 — 34 —