煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì).doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說(shuō) 明 書(shū)）題 目：煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)姓 名： 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)姓名 何俊華 專業(yè) 礦山機(jī)電 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）題目： A 編制設(shè)計(jì) B 設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系(部)主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 電力工程 系 礦山機(jī)電 專業(yè)，學(xué)生 何俊華 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 何俊華 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第 1 頁(yè)共 31 頁(yè)學(xué)生姓名： 何俊華 專業(yè) 礦山機(jī)電 年級(jí) 12級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)摘 要 電力是煤礦企業(yè)的主要能源，由于井下特殊環(huán)境，為了減少井下自然災(zāi)害對(duì)人身和設(shè)備的危害，這就要求我們對(duì)煤礦企業(yè)采取一些特殊的供電要求和管理方法。由于電能夠方便而經(jīng)濟(jì)地有其他形式的能量轉(zhuǎn)化而得，又能簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量供應(yīng)使用;無(wú)論是工業(yè)還是居民生活，電能的應(yīng)用極為廣泛，一旦中斷可能造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)停頓、居民生活混亂。所以搞好供電工作對(duì)工礦企業(yè)生產(chǎn)和職工生活的正常進(jìn)行具有十分重要的意義。此次設(shè)計(jì)注重能力和技能訓(xùn)練的原則，結(jié)合工業(yè)企業(yè)電氣化、電氣工程自動(dòng)化電氣控制的目標(biāo)，以供電設(shè)計(jì)基礎(chǔ)能力為主兼顧供電系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)與管理等知識(shí)。設(shè)計(jì)搜索、總結(jié)了供電方面的知識(shí)，為供電設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。本次設(shè)計(jì)的對(duì)象是 平煤股份六礦公司采區(qū)供電，由于礦區(qū)開(kāi)采煤層深、用電負(fù)荷大井下涌水量大、機(jī)械程度高所以選用深井供電系統(tǒng)。采取供電要求采區(qū)供電是否安全可靠，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合力將直接關(guān)系到人身，礦井和設(shè)備的安全及正常生產(chǎn)，由于礦井工作環(huán)境特殊，正確選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)線，并采用合理供電控制和保護(hù)系統(tǒng)，以確保電氣設(shè)備安全和防止瓦斯煤塵爆炸。關(guān)鍵詞：電力，供電，采區(qū)，設(shè)計(jì)目 錄煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)1摘 要1第一章 緒論41.1概述41.1.1采區(qū)介紹41.2采區(qū)供電設(shè)計(jì)步驟51.2.1根據(jù)原材料進(jìn)行采區(qū)供電設(shè)計(jì)的步驟如下：5第二章 圖表62.1綜采采區(qū)工作面供電設(shè)計(jì)圖62.2.1參與設(shè)計(jì)人員7第三章 采區(qū)變電所分布及設(shè)置83.1采區(qū)變電所的位置與硐室設(shè)備布置83.1.1變電所位置選擇原則：83.1.2硐室要求83.1.3設(shè)備布置93.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償方案103.2.1采區(qū)主要設(shè)備表103.2.2提高功率因數(shù)的意義103.2.3提高自然功率因數(shù)的方法113.2.4電容器的補(bǔ)償方式和聯(lián)接方式123.3主變壓器的選擇123.3.1變電所主變壓器的選擇123.3.3變壓器的損耗計(jì)算133.3.4變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析153.4支路電纜的選擇153.4.1采煤機(jī)支路電纜的選擇153.4.2干線電纜的選擇163.5短路電流的計(jì)算193.5.1短路電流的計(jì)算193.6選擇個(gè)控制開(kāi)關(guān)213.6.1高壓開(kāi)關(guān)的選擇213.6.2高壓配電箱的選擇213.7繼電保護(hù)器的整定和校驗(yàn)233.7.1保護(hù)裝置的整定與校驗(yàn)計(jì)算233.7.2高壓配電箱短路保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)233.8采區(qū)保護(hù)接地系統(tǒng)263.8.1IT方式保護(hù)接地系統(tǒng)26參考文獻(xiàn)28致謝29第一章 緒論1.1 概述平頂山天安煤業(yè)股份有限公司六礦位于平頂山市區(qū)西10公里的龍山腳下，于1958年興建，1970年簡(jiǎn)易投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸年，經(jīng)過(guò)三次技術(shù)改造，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力達(dá)到339萬(wàn)噸年，擁有總資產(chǎn)6億元，職工6911名，是一座技術(shù)先進(jìn)的大型現(xiàn)代化礦井。礦井井田面積29.68平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量1.89億噸，可采儲(chǔ)量9900萬(wàn)噸，系緩傾斜近距離煤層群，其開(kāi)拓方式為中央并列混合式多水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高100米，二水平標(biāo)高440米。礦井通風(fēng)方式為分區(qū)與中央并列混合式通風(fēng)，通風(fēng)方法為抽出式通風(fēng)。礦井絕對(duì)瓦斯涌出量52.51立方米分，相對(duì)瓦斯涌出量8.1立方米噸，2005年6月，被鑒定為突出礦井?，F(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為丁一、丁二、戊二，共有4個(gè)采煤工作面，均采用走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法開(kāi)采。主要開(kāi)采煤層為丁5-6、戊8、戊9-10、戊10煤層，均具有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。主要煤種為13焦煤，商品煤發(fā)熱量達(dá)到5000大卡以上，是優(yōu)質(zhì)的工業(yè)用煤，廣泛用于電力、建材、工業(yè)及民用等行業(yè)。礦井采掘機(jī)械化程度100，井下掘進(jìn)巷道錨網(wǎng)支護(hù)率達(dá)到98以上，形成了生產(chǎn)調(diào)度、安全監(jiān)測(cè)、信息通訊等較為先進(jìn)的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。1.1.1 采區(qū)介紹1.采區(qū)為緩傾斜煤層，厚1.8m，煤質(zhì)中硬，高瓦斯;采用中間上山開(kāi)采，采區(qū)內(nèi)分三個(gè)區(qū)段，區(qū)段長(zhǎng)200m，工作面長(zhǎng)150m，采區(qū)一翼的走向長(zhǎng)400m。2.走向長(zhǎng)壁，區(qū)內(nèi)后退式采煤方法，兩翼同時(shí)開(kāi)采，回采可用調(diào)高的 MLQ180型單滾筒聯(lián)合采煤機(jī)組。兩班出煤，一班檢修及放頂。3.工作面采用可彎曲的SGW44型運(yùn)輸機(jī)，區(qū)段平巷采用SGS30型運(yùn)輸機(jī)，采區(qū)上山采用寬為800mm的膠帶機(jī)，采區(qū)軌道上山采用55kw單滾筒絞車。4.中央變電所的配出電壓6kv，采區(qū)主要用電設(shè)備采用660v電壓，煤電鉆和照明采用127v電壓。1.2采區(qū)供電設(shè)計(jì)步驟1.2.1根據(jù)原材料進(jìn)行采區(qū)供電設(shè)計(jì)的步驟如下：1.采區(qū)供電系統(tǒng)圖2.采區(qū)變電所與硐室位置的確定3負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償方案4.變壓器選擇5.供電電纜的選擇6.計(jì)算短路電流7.選擇開(kāi)關(guān)及啟動(dòng)器8.繼電器的整定計(jì)9.采區(qū)保護(hù)接地 第二章 圖表2.1 綜采采區(qū)工作面供電設(shè)計(jì)圖圖1-17綜合采區(qū)工作面供電2.2統(tǒng)計(jì)表格2.2.1參與設(shè)計(jì)人員姓名職業(yè)年齡何俊華學(xué)生19第三章 采區(qū)變電所分布及設(shè)置3.1采區(qū)變電所的位置與硐室設(shè)備布置3.1.1變電所位置選擇原則：采區(qū)供電對(duì)電能的要求電壓允許偏差電壓偏差公式如下電壓偏差=電能質(zhì)量供電電壓允許偏差(GB12325-90)規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，用戶受電端供電電壓允許偏差值為:(1)35KV及以上供電和對(duì)電壓有特殊要求的用戶為額定電壓的+5%5%(2)10KV及以上高壓供電和低壓電力用戶的電壓允許偏差為用戶額定電壓的+7%-7%低壓照明用戶為+5%-10%變電所位置選擇原則1.盡量位于負(fù)荷中心，以節(jié)省電纜，減少電能與電壓損失2.電纜進(jìn)出線和設(shè)備的運(yùn)輸要方便3.變電所通風(fēng)要良好4.變電所的頂、底板堅(jiān)固，無(wú)淋水。考慮上述條件，決定把變電所設(shè)置在井底車場(chǎng)附近，并與中央水泵相鄰3.1.2硐室要求井下中央變電所應(yīng)特別注意防水、通風(fēng)及防火問(wèn)題。為了防水，變電所地面應(yīng)比井底車場(chǎng)的軌面標(biāo)高高出0.5m。為了使變電所有良好的通風(fēng)條件，當(dāng)硐室長(zhǎng)度超過(guò)6m時(shí)，應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，保證硐室的溫度不超過(guò)附近港道5。變電所的出口裝設(shè)兩重門，即鐵板門和鐵柵欄門。平時(shí)鐵柵欄門關(guān)閉，鐵板門打開(kāi)，以利于通風(fēng)。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將鐵門關(guān)閉以隔絕空氣，便于滅火和防止火災(zāi)蔓延。 為了防火，硐室用耐火材料建成，其出口5m以內(nèi)港道也用耐火材料建成；硐室內(nèi)的電纜需采用不帶黃麻保護(hù)層的；硐室內(nèi)還必須設(shè)有砂箱及滅火器材。3.1.3設(shè)備布置設(shè)備布置的位置見(jiàn)第二章中圖1-10采區(qū)變電所的位置和硐室布置 布置原則：在進(jìn)行設(shè)備布置時(shí)，應(yīng)將變壓器與配電裝置分開(kāi)布置，高、低壓配電裝置分開(kāi)布置。 布置方法：設(shè)備與墻壁之間、設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的維護(hù)與檢修通道，完全不需要從兩側(cè)或后面維護(hù)檢修的設(shè)備，可互相靠緊和靠墻放置?？紤]發(fā)展余地，變電所的高壓配電設(shè)備的備用位置應(yīng)按設(shè)計(jì)最大數(shù)量的20%考慮，且不少于兩臺(tái)。低壓設(shè)備的備用回路，也按最多饋出回路數(shù)20%考慮。3.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償方案3.2.1采區(qū)主要設(shè)備表表9-10 采區(qū)主要負(fù)荷負(fù)荷名稱臺(tái)數(shù)容量/kw額定電壓/V功率因數(shù)額定電流/A有功功率無(wú)功功率采煤機(jī)1170x211400.86108x2292.40173.50刮板輸送機(jī)1132x211400.8884.6x2232.32125.39轉(zhuǎn)載機(jī)113211400.8884.6116.1662.70破碎機(jī)111011400.857293.557.95乳化液站27511400.8747.565.2536.98煤電站11.21270.7990.950.733.2.2提高功率因數(shù)的意義 1）提高電力系統(tǒng)的供電能力2）減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。3）降低供電網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。4）降低企業(yè)產(chǎn)品的成本電費(fèi)的收取方法：“兩部電價(jià)制”：基本電價(jià)、電度電價(jià)（包括調(diào)整電價(jià)）。COS大于等于0.9 獎(jiǎng)，低于此值罰。3.2.3提高自然功率因數(shù)的方法1）選：正確的選擇、合理的使用電動(dòng)機(jī)和變壓器，在條件允許的條件下，盡量選擇鼠籠型電動(dòng)機(jī)。避免：空載、輕載運(yùn)行。2）調(diào)：合理選擇變壓器的容量，盡量空載、輕載運(yùn)行。3）換：更換設(shè)備為節(jié)能設(shè)備，對(duì)大容量，長(zhǎng)時(shí)工作的礦井通風(fēng)機(jī)采用同步電動(dòng)機(jī)，使其工作在過(guò)激狀態(tài)。因采面有一類負(fù)荷所以應(yīng)提高功率因數(shù)到0.951、電容器無(wú)功容量的計(jì)算 Qc=Pi(tanANTtanac)=800.85（0.57-0.32）=200.21kvar式中電容器所需補(bǔ)償容量 補(bǔ)償前負(fù)荷的有功功率 補(bǔ)償前功率因數(shù)角 補(bǔ)償后功率因數(shù)角 補(bǔ)償前后的功率三角形3.2.4電容器的補(bǔ)償方式和聯(lián)接方式1）電容器的補(bǔ)償方式 （1）單獨(dú)就地補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象。（2）分散補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象。（3）集中補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象：610kV 大中型煤礦主要補(bǔ)償方式，如：平煤各礦。2）電容器的聯(lián)接方式 （1）三角形接法（2）星形接法3.3主變壓器的選擇3.3.1變電所主變壓器的選擇當(dāng)選擇兩臺(tái)主變壓器而且兩臺(tái)同時(shí)工作時(shí)，其中一臺(tái)故障，另一臺(tái)必須保證工礦企業(yè)的一、二類負(fù)荷用電，并不得少于變電所總計(jì)算負(fù)荷的80%或70%。即每臺(tái)變壓器的容量為： （2-3） 式中 P變電所總的有功計(jì)算負(fù)荷，kW；SN.T變壓器的額定容量，kVA；Cosa.c變電所人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)，一般應(yīng)在0.95以上；Sa.c變電所人工補(bǔ)償后的視在容量，kVA；Kt.p故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類負(fù)荷所占比例確定（對(duì)煤礦企業(yè)取Ktp 不應(yīng)小于0.8）經(jīng)統(tǒng)計(jì)全礦一類、二類負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷有用功功率為800.85kW,無(wú)功功率為457.25kvar。再考慮一段母線退出運(yùn)行后，電容器補(bǔ)償容量為總補(bǔ)償容量的一半，此時(shí)的無(wú)功功率為457.25-200.21/2=357.14kvark，所以總的視在功率為（800.852+357.142）1/2=876.87kVA.占全礦計(jì)算負(fù)荷比例小于0.8，因而故障保證系數(shù)Ktp應(yīng)取0.8.查表確定選擇型 （3-21）查表選KBSGZY-315/6型變壓器變壓器2臺(tái). 變壓器的負(fù)荷率為 =Sac/2SN.T=712.1/(2315)=0.524當(dāng)兩臺(tái)變壓器采用一臺(tái)工作，一臺(tái)備用的運(yùn)行方式時(shí)，則變壓器的容量應(yīng)按下式計(jì)算： （2-4）當(dāng)變電所只選一臺(tái)變壓器時(shí)，主變壓器容量SN.T應(yīng)滿足全部用電負(fù)荷的需要。一般還應(yīng)考慮15%25%的富裕容量，即 （2-5）3.3.3變壓器的損耗計(jì)算包括；有功功率損耗、無(wú)功功率損耗。1、變壓器的有功功率損耗（1）空載損耗（鐵損Pt）：與變壓器的負(fù)荷無(wú)關(guān)?？捎煽蛰d實(shí)驗(yàn)測(cè)定。（2）銅損Pcu：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。由短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得。有功損耗為： PT=2(Pi.T+PN.T2) （2-6） =2(19+7+0.5242)=8.3kW式中 PT變壓器的有功功率損耗，kW;Pi.T變壓器在額定電壓時(shí)空載損耗，kW；PN.T變壓器在額定負(fù)荷時(shí)短路損耗，kW;變壓器的無(wú)功功率損耗（1）產(chǎn)生主磁通（產(chǎn)生勵(lì)磁電流）QU：與負(fù)荷無(wú)關(guān)。與勵(lì)磁電流（或近似地與空載電流）成正比。（2）消耗在一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率QN：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。 QT=2(I0%SN.T/100+Us%SN.T2/100) （2-7） =2(0.716000/100+8160000.5242/100)=926.9kvar式中 QT變壓器無(wú)功功率損耗，kvar;Qi.T變壓器空載時(shí)的無(wú)功功率損耗，kvar;QN.T變壓器額定負(fù)荷時(shí)的無(wú)功功率損耗，kvar;I0%變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)；Us%變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)（短路電壓百分?jǐn)?shù)）；SN.T變壓器的額定容量，kVA。如果缺少參數(shù)，變壓器的功率損耗可估算如下： PT= 0.02PT QT=0.1QT （2-8）3.3.4變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析 1、無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念（1）定義：無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kec，電力系統(tǒng)每輸送1kvar的無(wú)功功率，在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的有功功率損耗的千瓦數(shù)之比, （2）有關(guān)因素：Kec與輸電距離、電壓變換次數(shù)等因素有關(guān)。（3）參考值：0.020.15（平均取0.1）。對(duì)于發(fā)電機(jī)直配用戶 Kec=0.020.04；對(duì)于經(jīng)兩級(jí)變壓的用戶 Kec=0.050.07；對(duì)于經(jīng)三級(jí)以上變壓的用戶；Kec=0.080.15。2、變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1）變壓器經(jīng)濟(jì)損耗的計(jì)算兩臺(tái)同容量變壓器并列運(yùn)行時(shí)其功率損耗的計(jì)算： 臨界負(fù)荷：Scr=SN.T(2Pi.T+KecQi.T)/(PN.T+KecQN.T)1/2 （2-9） = SN.T(2Pi.T+Kec I0%SN.T/100)/(PN.T+Kec Us%SN.T/100)1/2=160002(19+0.10.00716000)/(77+0.10.0816000)1/2=8684.8kVA式中，無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量取Kec=0.1?？梢?jiàn)，當(dāng)變電所總負(fù)荷大于8684.8kVA時(shí)，應(yīng)2臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行；當(dāng)總負(fù)荷小于8684.8kVA時(shí)，1臺(tái)變壓器運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)。3.4支路電纜的選擇3.4.1采煤機(jī)支路電纜的選擇1.按機(jī)械強(qiáng)度選，查表初選為35mm2.按長(zhǎng)時(shí)間允許負(fù)荷電流選,查表得35mm電纜長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷電流為138A,大于采煤機(jī)的額定電流119A. 根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)目的確定原則,確定選用UCP1000-3x35+1x6+4x4型采掘機(jī)屏蔽橡膠套電纜。3.4.2干線電纜的選擇 干線電纜可選用膠套電纜，也可選用鎧裝電纜。干線電纜決定選用ZQ20型鎧裝電纜 1.按電壓損失選擇干線電纜截面。支路電壓損失（設(shè)采煤機(jī)的負(fù)荷系數(shù)Klo=0.8;效率=0.9），Ubl= （3-45）=變壓器電壓損失（取變壓器的加權(quán)平均數(shù)功率因數(shù)cos=0.7） （3-46） (3-47)式中 (3-48)干線電纜的允許電壓損失 (3-49)滿足電壓損失的干線最小截面（取需用系數(shù)）為 (3-50)選擇芯線截面為95mm的銅芯電纜2.按長(zhǎng)時(shí)間電流選擇干線電纜截面。干線電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流（cos=0-7）為 (3-51)查表，95mm油寖紙絕緣銅芯鎧裝電纜的長(zhǎng)時(shí)允許時(shí)間電流為285A，大于其工作電流210A。所以，確定選用-1000-395型銅芯油寢紙絕緣鉛包裸銅帶鎧裝電纜3.按啟動(dòng)條件校驗(yàn)電纜截面（1）采煤機(jī)的最小啟動(dòng)電壓。（a）滿足電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。采煤機(jī)按直接啟動(dòng)、其他接線電氣設(shè)備都正常運(yùn)行的條件進(jìn)行校驗(yàn)。由采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)查的：額定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比a=2.5;額定啟動(dòng)電流I=711A；啟動(dòng)功率因數(shù)cos=0.5由表查的，K=1.1。采煤機(jī)的最小啟動(dòng)電壓， （3-52）安滿足啟動(dòng)器吸力線圈有足夠的吸持電壓校驗(yàn)。采煤機(jī)在最小啟動(dòng)電壓下的啟動(dòng)電流， （3-53）采煤機(jī)支線電纜的啟動(dòng)電壓損失 （3-54）啟動(dòng)器安裝處的電壓 （3-55）滿足啟動(dòng)器吸持電壓的要求，所以取采煤機(jī)電機(jī)端子的最小啟動(dòng)電壓為438V采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)電壓損失的計(jì)算(a) 采煤機(jī)支線電纜的電壓損失。由于采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)電壓為438V，啟動(dòng)電流為472A，支線電壓損失。 （b）按滿足啟動(dòng)時(shí)干線電纜的電壓損失。除啟動(dòng)電機(jī)外，其他接線用電設(shè)備的需用系數(shù)，由式（3-56）得干線電纜損失為 (3-56)采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)變壓器內(nèi)部電壓損失。除采煤機(jī)外，變壓器所帶其他接線用電器的需用系數(shù)，由式（3-57）、式（3-58）得變壓器內(nèi)部電壓損失為 （3-57） （3-58）采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)的總電壓損失為 （3-59）采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)其電動(dòng)機(jī)端電壓為 （3-60）由以上計(jì)算知，所選電纜截面滿足采煤機(jī)啟動(dòng)條件的要求3.5短路電流的計(jì)算3.5.1短路電流的計(jì)算電源系統(tǒng)電抗 （3-61）中央變電所至采區(qū)變電所高壓電纜的阻抗 （3-62） (3-63)采區(qū)變電所至2#移動(dòng)變電站高壓電纜的阻抗2#移動(dòng)變電站變壓器的阻抗低壓干線電纜4的阻抗等于低壓干線電纜5的阻抗采煤機(jī)支線電纜的阻抗點(diǎn)短路電流的計(jì)算短路回路總阻抗 兩相短路電流的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表9-12表9-12 短路電流計(jì)算結(jié)果計(jì)算值短 路 點(diǎn)兩相短路電流/A300517413876387626081922三相短路電流/A3910209448494849短路容量/MV.A42.722.8510.0810.08短路電流沖擊值/kA9.975.3412.3612.363.6選擇個(gè)控制開(kāi)關(guān)3.6.1高壓開(kāi)關(guān)的選擇1）隔離開(kāi)關(guān)的選擇（1）選擇：型號(hào)：戶內(nèi)式、戶外式、普通型 、防污型等、三柱式、雙柱式和V型線構(gòu)。包括額定電壓，額定電流。（2）校驗(yàn)：動(dòng)、熱穩(wěn)定性2）斷路器的選擇（1）種類：多油淘汰，少油、真空、防污等國(guó)產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備。（2）操作機(jī)構(gòu)選擇與控制方式、安裝情況及操作電源相適應(yīng)。（3）技術(shù)參數(shù)的選擇：額定電壓、額定電流。（4）校驗(yàn)額定斷流容量：動(dòng)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性。3）高壓熔斷器的選擇（1）類型、使用環(huán)境、負(fù)荷種類、安裝方式、操作方式。（2）參數(shù)：UN、IN、IS 。（3）校驗(yàn)：限流熔斷器、非限流熔斷器。（4）自產(chǎn)氣滅弧熔斷器：注意分?jǐn)嚯娏鞯纳稀⑾孪蕖?.6.2高壓配電箱的選擇根據(jù)采區(qū)電氣設(shè)備的選擇原則，變電所的高壓配電箱選用BGP6-6型礦用隔爆型高壓空配電箱。該配電箱具有短路、過(guò)載、漏電、失壓和監(jiān)視保護(hù)。 根據(jù)計(jì)算高壓配電箱所帶負(fù)荷的額定電流為106.4A，選額定電流為200A的配電箱。額定電壓6KV，工作電壓6KV；額定斷流容量100MV；點(diǎn)的最大短路容量42.7MV.A；極限允許通過(guò)電流25kA,點(diǎn)的短路電流沖擊值9.97kA；配電箱2s的熱穩(wěn)定電流10kA，由得短路電流2s的熱穩(wěn)定電流經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。 2.低壓電氣設(shè)備的選擇。根據(jù)低壓電氣設(shè)備的選擇原則，以控制采煤機(jī)的啟動(dòng)器為例說(shuō)明電氣參數(shù)的選擇和校驗(yàn)。 采煤機(jī)的額定電流為216A，額定電壓1140V。選型號(hào)確定原則，選DQZBH-300/1140改進(jìn)型真空磁力啟動(dòng)器。該啟動(dòng)器的極限分流電流為4500A點(diǎn)的最大三相短路電流4849A。斷流能力不符合要求 如果有分?jǐn)嚯娏鞔蟮膽?yīng)使分?jǐn)嚯娏鞔笥邳c(diǎn)的最大三相短路電流4849A，如果不能選出分?jǐn)嚯娏鳚M足要求的磁力啟動(dòng)器，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。采取的方法是2#移動(dòng)變電站低壓側(cè)的自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)來(lái)切除最大三相短路電流或在配電點(diǎn)處增設(shè)進(jìn)線饋電開(kāi)關(guān)。其他接線磁力啟動(dòng)器的選擇結(jié)果見(jiàn)第二章中的表9-13表9-13高壓配電箱及磁力啟動(dòng)器選擇結(jié)果開(kāi)關(guān)編號(hào)開(kāi)關(guān)型號(hào)1BGP6-62DQZBH-300/114034678DQZBH-200/11405KSGZ-4.0/11403.7繼電保護(hù)器的整定和校驗(yàn)3.7.1保護(hù)裝置的整定與校驗(yàn)計(jì)算 1#開(kāi)關(guān)高壓配電箱的整定，由于移動(dòng)變電站高壓測(cè)只裝有負(fù)荷開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變電站及其高壓測(cè)線均由采區(qū)變電所中的高壓配電箱來(lái)保護(hù)。長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載保護(hù)裝著（過(guò)載保護(hù)）的整定值配電箱過(guò)載保護(hù)的整定范圍為0.42.0陪的配電箱整定電流，共有11個(gè)擋位，故配電箱波段開(kāi)關(guān)調(diào)整在0.6倍的位置，其實(shí)際整定電流為短路保護(hù)的整定值 式中 配電箱所控制負(fù)荷中最大容量電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)工作電流，即采煤機(jī)負(fù)荷系數(shù)為0.8時(shí)的采煤機(jī)的額定工作電流，A； 配電箱所控制負(fù)荷中容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)電流，即采煤機(jī)的額定啟動(dòng)電流，A； 1.2可靠系數(shù) 配電箱短路保護(hù)的整定范圍為116倍的配電箱額定電流，共分為11擋位，故將波段開(kāi)關(guān)調(diào)在2倍的位置，此時(shí)短路實(shí)際整定電流為3.7.2高壓配電箱短路保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn) 由于高壓配電箱所帶負(fù)荷是兩臺(tái)移動(dòng)變電站，所以保護(hù)裝置對(duì)兩臺(tái)移動(dòng)變電站的低壓側(cè)短路故障都應(yīng)有足夠的靈敏度（即后備保護(hù)），校驗(yàn)時(shí)應(yīng)按靈敏度最小的移動(dòng)變電站低壓側(cè)兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)。以2#移動(dòng)變電站為例計(jì)算（變壓器為 Y，y接線）。 滿足要求 2#移動(dòng)變電站高、低開(kāi)關(guān)的整定 a,2#移動(dòng)變電站高壓開(kāi)關(guān)的整定與1#高壓配電箱的整定相同。 b,2#移動(dòng)變電站低壓開(kāi)關(guān)的整定。移動(dòng)變電站低壓側(cè)真空自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)有BKD500/1140、BXBI800/1140、BXB500/1140 型等。 過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置按保護(hù)變壓器過(guò)負(fù)荷來(lái)整定BKD500/1140型隔爆真空自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)的額定電流為500A，其過(guò)載保護(hù)整定范圍是0.41倍的開(kāi)關(guān)額定電流，故將過(guò)載保護(hù)調(diào)整在0.96倍額定電流位置，其過(guò)載保護(hù)的實(shí)際額定值為短路保護(hù)裝置的整定 開(kāi)關(guān)短路保護(hù)裝置的整定范圍為310倍的開(kāi)關(guān)額定電流，故將其開(kāi)關(guān)調(diào)在3.02倍額定電流的位置，其短路保護(hù)的實(shí)際整定值為靈敏度校驗(yàn) 用后備保護(hù)范圍最小兩相短路電流校驗(yàn)靈敏度（點(diǎn)最小兩相短路電流） 滿足要求用主保護(hù)范圍內(nèi)最小兩相短路電流校驗(yàn)靈敏度（點(diǎn)最小兩相短路電流） 滿足要求采煤機(jī)啟動(dòng)器整定過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定啟動(dòng)器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)按時(shí)鐘電流整定法可精確整定在216A，其實(shí)際整定值為216A過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定短路保護(hù)的動(dòng)作電流值取過(guò)負(fù)荷保護(hù)實(shí)際整定值的8倍，其短路保護(hù)的實(shí)際整定值為：靈敏度校驗(yàn) 滿足要求其他接線啟動(dòng)器的整定與采煤機(jī)啟動(dòng)器的整定相同3.8采區(qū)保護(hù)接地系統(tǒng)3.8.1IT方式保護(hù)接地系統(tǒng)1、接地的基本概念為防止人觸及電氣設(shè)備因絕緣損壞而帶電的外露金屬部分造成人體觸電事故，將電氣設(shè)備中所有正常時(shí)不帶電、絕緣損壞時(shí)可能帶電的外露金屬部分接地，稱為保護(hù)接地。（1）接地和接地裝置：（2）接地、接地體、接地線、接地裝置、接地網(wǎng)、散流電阻、接地電阻。（3）接地電流和對(duì)地電壓：（3）接地電流、電氣上的