采區(qū)變電所的設(shè)計

1、引 言對于采區(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(hù)和檢修，滿足礦井生產(chǎn)的需要。采區(qū)供電通常以相對固定的采區(qū)變電所，是通過放射式電纜網(wǎng)向用電比較集中的配電點供電，而為了供電的安全，通常都是要以雙回路供電，因此對于采區(qū)供電，要對采區(qū)的采高、電氣設(shè)備的選型和對電纜的選擇都是非常重要的，在確定了電氣設(shè)備后，要對各種配電開關(guān)進(jìn)行整定計算，對電纜選定后，要對它的距離進(jìn)行確定，所以對電纜支線的電壓損失和各負(fù)荷電纜的電壓損失進(jìn)行計算。對各種保護(hù)的靈敏度校驗是否合格，所以采區(qū)供電是一種復(fù)雜的供電，要經(jīng)過嚴(yán)格的選擇和供

2、電的布局，才能最終形成一個完整的采區(qū)供電。 第一章 緒論1.1 采區(qū)變電所的發(fā)展采區(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)的正常運行。由于井下工作環(huán)境十分惡劣，因此在供電上除采取可靠的防止人身觸電危險的措施外，還必須正確的選擇電器設(shè)備的類型和參數(shù)，并采取合理的供電、控制和保護(hù)系統(tǒng)，加強對電器設(shè)備的維護(hù)和檢修工作，確保電氣設(shè)備的安全運行和防止井下瓦斯和煤塵爆炸。1隨著煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，采掘機械化程度越來越高，機電設(shè)備的總裝機容量和單機容量在不斷增加。以采煤機為例，從20世紀(jì)70年代初期的150kw左右，增加到了現(xiàn)在的3752kw

3、，目前國外采煤機單機功率已超過1000kw；綜采工作面總?cè)萘恳矎膸装偾咴黾拥?0003000kw。由于機械化程度的不斷提高，加快了工作面的推進(jìn)速度，這就要求采區(qū)走向長度加長，從而使供電距離增大，給供電帶來了新的問題。因為供電電壓等級一定時，輸送的功率越大，電網(wǎng)的電壓損失越大，電動機的端電壓越低，這將影響用電設(shè)備的正常工作。解決的辦法有：加大電纜截面，但有一定的限度，因為電纜截面過大，不便移動和敷設(shè)，而且也不經(jīng)濟(jì)；采用移動變電站使高壓深入到工作面順槽來縮短低壓供電距離，可是供電電壓質(zhì)量得到較大的提高；提高用電設(shè)備的等級也是一個提高電壓質(zhì)量的有效措施。目前國內(nèi)生產(chǎn)的綜采工作面電氣設(shè)備電壓等級為1

4、140v，而且還將繼續(xù)提高，現(xiàn)正研制3kv的采掘運電氣設(shè)備，以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。提高電壓等級和采用移動變電站供電不僅保證了供電質(zhì)量，而且還降低了電網(wǎng)輸電損耗。機械化程度的提高無疑帶動了采區(qū)用電的發(fā)展，則合理的設(shè)計采區(qū)變電所也是當(dāng)前的重要任務(wù)。第二章 采區(qū)變電所位置的確定2.1 原始資料：( 1 ) 井田設(shè)計能力200萬噸/年。( 2 ) 井田內(nèi)布置方式：采區(qū)式，運輸大巷底板巖巷。( 3 ) 礦井瓦斯等級：低等級。( 4 ) 采區(qū)煤層傾角：1832/26( 5 ) 設(shè)計煤層:k2=1.762.15m/2.15m。2.2采區(qū)供電對對電能的要求2.2.1電壓允許偏差 電壓偏差計算公式如下： 電壓偏

5、差100%電能質(zhì)量供電電壓允許偏差（gb 1232590）規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運行條件下，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%；（3）低壓照明用戶為+5%10%。2.2.2三相電壓不平衡 根據(jù)電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常運行方式下不平衡度允許值為2%，短時間不得超過4%。在采區(qū)變電所供電情況下，交流額定頻率為50hz電力系統(tǒng)正常運行方式下由于負(fù)序分量而引起的pcc點連接點的電壓不平衡度能滿足規(guī)定要求。2.2.3電網(wǎng)頻率電

6、能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差（gb/t 155431995）中規(guī)定：電力系統(tǒng)頻率偏差允許值為0.2hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時，偏差值可放寬到+5% hz5% hz，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明容量大小的界限的電網(wǎng)容量在300萬kw以上者為0.2hz；電網(wǎng)容量在300萬kw以下者為0.5hz。2.2.4波形正常情況下，要求電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形為正弦波，在電能的輸送和分配過程中不應(yīng)該使波形產(chǎn)生畸變，還應(yīng)注意負(fù)荷中諧波源（裝整流裝置等）的影響，必要時采取一定措施消除諧波的影響。2.2.5供電可靠性供電可靠性是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，必須保證供電的可靠性。采區(qū)變電所要便于對硐室的擴大和設(shè)備的增加，同時便

7、于體積較大的變壓器等設(shè)備直接通過運輸上山運到采區(qū)變電所硐室減少運輸設(shè)備的費用。在滿足費用要求的同時還要滿足頂板堅固，無淋水且通風(fēng)良好，保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5。根據(jù)采區(qū)巷道布置，要使采區(qū)變電所能順利的通過運輸平巷向整個采區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作面）進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運輸上山聯(lián)絡(luò)巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動采區(qū)變電所就能對采區(qū)的采煤、掘進(jìn)及回采等進(jìn)行供電。所以把采區(qū)變電所布置在回風(fēng)上山和運輸上山聯(lián)絡(luò)巷處。(1)變電所是采區(qū)的動力中心，其任務(wù)是將中央變電所送的高壓電能變?yōu)榈蛪弘娔埽⒋穗娏ε渌偷讲删蚬ぷ髅姹ＷC采區(qū)內(nèi)各負(fù)荷電壓不低于該設(shè)備電壓的95%。(2)附近巷道應(yīng)有軌道

8、，便于運輸采區(qū)變電所的大型電器設(shè)備。(3)變電所內(nèi)通風(fēng)良好，保證變電硐室溫度不超過附近巷道溫度5*c。(4)變電硐室圍巖穩(wěn)定，易于維護(hù)，防止進(jìn)水，頂?shù)装鍒怨蹋敯鍩o淋水現(xiàn)象。(5)根據(jù)采取的特殊性要求，盡可能有一個變電所想采區(qū)全部電氣設(shè)備供電。在采取內(nèi)全部生產(chǎn)期間力求減少遷移次數(shù)。2.3對采區(qū)變電硐室要求(1)采區(qū)變電硐室應(yīng)用不燃性材料支護(hù)，其通風(fēng)，防水，防火，通道等安全措施要與其中央變電所相同。(2)變壓器可與變電設(shè)備布置在同一硐室內(nèi)。(3)采區(qū)變電所的、高低壓設(shè)備一般應(yīng)分開布置在不同側(cè)。(4)檢漏繼電器應(yīng)放置在固定于硐室墻壁的支架上。有備用電源線路或變壓器，以保證供電的可靠性。(5)各設(shè)備

9、之間、設(shè)備于墻壁之間要留有維護(hù)和檢修通道，不同側(cè)面和背后檢修的的設(shè)備不留通道。(6)無值班人員的采區(qū)變電所必須關(guān)門加鎖。(7)大的變壓器等設(shè)備直接通過采區(qū)變電所要便于對硐室的擴大和設(shè)備的增加，同時便于體積較運輸上山運到采區(qū)變電所硐室減少運輸設(shè)備的費用。在滿足費用要求的同時還要滿足頂板堅固，無淋水且通風(fēng)良好，保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5。2.4采區(qū)變電所位置的選擇( 1 ) 設(shè)于能向最多生產(chǎn)機械供電的負(fù)荷中心，使低壓供電距離合理，并力求減少變電所的移動次數(shù)。（ 2 ）設(shè)于頂，底板堅固且無淋水及通風(fēng)良好的地方，以保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道溫度的5。（ 3 ）便于變電所設(shè)備運輸

10、此外，采區(qū)變電所不能設(shè)在工作面的順槽中，一般設(shè)于采區(qū)與部署斜巷軌道巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)【2】。掘進(jìn)工作面的供電一般由采區(qū)變電所承擔(dān)，不易設(shè)變電所。根據(jù)采區(qū)巷道布置，要使采區(qū)變電所能順利的通過運輸平巷向整個采區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作面）進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運輸上山聯(lián)絡(luò)巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動采區(qū)變電所就能對采區(qū)的采煤、掘進(jìn)及回采等進(jìn)行供電。所以把采區(qū)變電所布置在回風(fēng)上山和運輸上山聯(lián)絡(luò)巷處。第三章 采區(qū)負(fù)荷的計算及變壓器容量的確定3.1 變壓器選擇注意事項變壓器是供電系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備，對供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性有著重要意義。如果變壓器容量選擇過大，不僅使設(shè)備投資費用增加，而且變壓器

11、的空載損耗也將過大，促使供電系統(tǒng)中的功率因數(shù)減?。蝗绻儔浩魅萘窟x擇過小，在長期過負(fù)荷運行情況下，銅損耗將增大，使線圈過熱而老化，縮短變壓器壽命,既不安全又不經(jīng)濟(jì)。3.2 臺數(shù)的確定采區(qū)變電所變壓器在一般情況下是按計算容量選設(shè)，不留備用量。其原因是為了盡力減少變電所硐室開拓量，降低供電成本。但是，若采區(qū)變電所的供電負(fù)荷中有一級負(fù)荷（如采區(qū)內(nèi)分區(qū)水泵等）時，則變壓器臺數(shù)不得少于兩臺，以便保證供電的可靠性。3.3 采區(qū)負(fù)荷的計算及變壓器容量、臺數(shù)確定本工作面采用6mg-200w型滾筒式采煤機為綜合機械化采煤，為保證供電質(zhì)量和安全，根據(jù)采區(qū)巷道布置，按需用系數(shù)法計算變壓器容量和臺數(shù)。（1）、采區(qū)電壓

12、等級為1140v變壓器容量及臺數(shù)的確定sb1 pe kx kc / cospj (3-1) 9840.581/0.7815kva式中：pe變電所供電設(shè)備額定功率之和 pe 600+264+90+30984kwkx需用系數(shù)，kx0.40.63009840.58 cospj加權(quán)平均功率因率，按綜采工作面，取0.7kc采區(qū)重合系數(shù)，取1此變壓器所接負(fù)荷中有大量的一級負(fù)荷，所以必需選擇兩臺（或兩臺以上）變壓器。根據(jù)計算結(jié)果選擇kbsg-800/10/1.2干式變壓器一臺和kbsg-500/10/1.2干式變壓器一臺。（2）、采區(qū)變電所變壓器容量及臺數(shù)的確定sb1 pe kx kc / cospj 54

13、90.491/0.7384kva式中：pe變電所供電設(shè)備額定功率之和 pe 132+150+85+22+160549kwkx需用系數(shù)，kx0.40.6805490.49cospj加權(quán)平均功率因率，按綜采工作面，取0.7kc采區(qū)重合系數(shù)，取1所以根據(jù)計算結(jié)果選擇ks7-500/10/0.693干式變壓器一臺。 第四章 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)4.1采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則(1) 供綜采工作面的采區(qū)變（配）電所一般由兩回路電源線進(jìn)行供電，除綜采外，每個采區(qū)應(yīng)為一回路；(2) 雙電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，應(yīng)設(shè)置電源進(jìn)線開關(guān)；(3) 采區(qū)變電所的高壓饋出線宜用專用的開關(guān)柜。4.2采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則(1)

14、 在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的設(shè)備最??；(2) 原則上一臺啟動器只能控制一臺設(shè)備；(3) 當(dāng)采區(qū)變電所動力變壓器超過一臺時，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷；(4) 變壓器最好不要并聯(lián)運行；(5) 從變電所向各配電點或配電點到用電設(shè)備采用輻射式供電，上山及順槽運輸機采用干線式供電；(6) 工作點配電點最大容量電動機的啟動器應(yīng)靠近配電點進(jìn)線；(7) 供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免回頭供電；(8) 瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機組都應(yīng)實行三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電；(9) 局部通風(fēng)機和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。在瓦斯噴出區(qū)

15、域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）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、瓦斯電閉鎖）實施。 第五章 電纜的的選擇和校驗5.1電纜型號確定根據(jù)供電電壓、工作條件、敷設(shè)地點環(huán)境，確定電纜型號為: myp、my、myjv22 和mycp型。其中myp型電纜用于額定電壓為1140v的設(shè)備，myjv22型電纜用于高壓開關(guān)至移變的電纜，mycp用于采煤機組及工作面刮板運輸機真空磁力啟動器至電動機的電纜，其余所需電纜用my型。5.2 電纜長度確定電纜長度的確定如表5-1所示由式： lzlx （5-1）式中: 系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05lx巷道實際長度m表5-1電纜長度計算

16、結(jié)果表序 號地 點巷道長度（m）選取電纜長度（m）電 壓備 注1z1180200低壓橡套2z2185200低壓橡套3z3510低壓橡套4z45560低壓橡套5z53540低壓橡套6z66570低壓橡套7z790100低壓橡套8z810501105低壓橡套9z9180200低壓橡套10g1120130低壓鎧裝11g28590低壓鎧裝12g3150160低壓鎧裝5.3配電點電纜的選擇5.3.1第一配電點電纜的選擇配電點電纜的選擇其計算公式如1-2所示 lg1=(20+20+130+510-50)1.1+24=717m （5-2）式中 20+20變電所內(nèi)及變電所至第一區(qū)段平巷的距離； 130+510

17、工作面和一翼區(qū)段走向長度； 50配電點距工作面的距離；1.1橡套電纜的增數(shù)；24每個接線盒兩端各加3m，510m電纜要設(shè)4個接線盒，故應(yīng)加24 m電纜；（1）支線電纜長度選擇：配電點至機組的支線長度：lz11=（50+130）1.1+6=204m工作面輸送機尾電動機的支線長度：lz12=501.1=55m回柱絞車支線長度：lz13=10m電鉆電纜長度：lz14=（1302+50）1.1=126.5m（2）采區(qū)電纜的選擇回采工作面電纜的選擇，選擇圖3-1中干線g1、g2和支線z11、z12、z13、z14所用電纜。為了便于對照和計算，把表31中電流值按要求的截面，并按溫升條件所允許的截面，以及按

18、其它條件選擇（校驗）的截面，一并列入表52中。表5-2 選擇電纜截面及型號的結(jié)果編號用途通過電流值（a）型號與規(guī)格按機械強度按溫升按電壓z11z12z13z14lg1lg2采煤機組輸送機機尾回柱絞車電鉆配電點1干線順槽帶式輸送機9151.619.72.19ucp-1000 3x35+1x6+4x4 204mup-1000 3x16+1x6 55mup-1000 3x16+1x6 10mu-500 3x6+1x4 126.5m25 mm210 mm24 mm24 mm235 mm210 mm250mm270mm2截面型號的選擇：（3）按負(fù)荷電流選擇干線lg1截面lg1截面的選擇：ig1=igkx

19、=(91+51.6+19.7+2.19) 0.7=115a 式中 kx=0.7根據(jù)主要負(fù)荷機組和輸送機是同時工作，占lg1中負(fù)荷88%左右，而且兩者的負(fù)荷系數(shù)均為0.8，故取kx=0.7。易知：選用up-1000、350+110電纜。（4）按允許電壓損失選擇lg1截面支路電壓損失由于機組容量最大，距離最遠(yuǎn)，所以若它計算合格，則其它支路均合格。機組支線電壓損失為：uz11=14.4 v求變壓器電壓損失為：由前面計算已知向機組供電的ksj3320/6型變壓器總?cè)萘縮b=245.6kvapb=245.60.7=172kw qb=175.3 kvar rb=0.0286，xb=0.061 按下式計算為

20、：ub=23.7vlg1干線上允許的電壓損失根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：uy=u2eup=690-0.95660=63vlg1上允許電壓損失為：ug1y=63-14.4-23.7=24.9v求lg1干線截面sg1=101.3mm2由于u或up電纜截面最大者為70mm2，若按上述計算考慮需用兩條電纜作為干線，顯然既不經(jīng)濟(jì)又不方便。為此擬將機組電纜截面改用50mm2，而最遠(yuǎn)用電設(shè)備降低其供電質(zhì)量，只保證0.9ue，此時：lg5供電變壓器負(fù)荷容量sb=245.6kvapb=245.60.7=172kwqb=175.3 kvarrb=0.0286，xb=0.061 。變壓器的電壓損失為：ub=2

21、3.7vlg5上允許電壓損失為：ug5y=63-23.7=39.3v求出等截面為：sg5= =7mm2可選用up 1000、 310+16電纜（其型號的確定如表5-3所示）。表5-3 第一配電點電纜型號規(guī)格確定采煤機jcp1000 、 350+110+74輸送機機尾up1000 、 316+16回柱絞車up1000 、 316+16煤電鉆u500 、 36+16主干電纜up1000 、370+1165.3.2第二配電點電纜的選擇第二配電點干線電纜長度選擇：lg2=（20+20+510-50）1.1+18=568m18每個接線盒兩端各加3m，510m電纜要設(shè)3個接線盒，故應(yīng)加18 m電纜；支線電

22、纜長度選擇：順槽運輸機支線長度：lz21=（110-50）1.1=66m工作面運輸機尾電動機的支線長度：lz22=501.1=55m 移動溜齒輪油泵電纜長度：lz23=10m電鉆電纜長度：lz24=（1302+50）1.1=126.5m截面型號的選擇：干線lg2截面的選擇（1）按負(fù)荷電流選擇lg2截面ig2=igkx= (25.84+8.7+2.19) 0.8=91.3a 式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.8。取s=50 mm 選up-1000、350+110電纜。（2）按允許電壓損失選擇lg2截面支路電壓損失輸送機機頭電壓損失為：uz21=5.8 v求變壓器電壓損失由前面計算已知向機組供電的ksj33

23、20/6型變壓器總?cè)萘縮b=245.6kvapb=245.60.7=172kw，qb=175.3 kvar 其中rb=0.0286，xb=0.061 ，按下式計算為：ub=23.7v lg2干線上允許的電壓損失根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：uy=u2eup=690-0.95660=63vlg2上允許電壓損失為：ug2y=63-5.8-23.7=33.5v求lg2干線截面sg2=42.5mm2選用標(biāo)稱up1000、350+110電纜（其型號的確定如表5-4所示）。表5-4 第二配電點所選電纜型號規(guī)格確定輸送機機頭up1000、316+16齒輪油泵u500、36+16煤電鉆u500、36+16

24、主干電纜up1000、350+110順槽輸送機機頭up1000、316+165.3.3 第三配電點電纜的選擇第三配電點干線電纜長度選擇：lg3=（20+20+130）1.1+6=193m6每個接線盒兩端各加一3m，130電纜要設(shè)1個接線盒，故應(yīng)加6 m電纜；支線電纜長度選擇：材料絞車電纜長度：lz31=（50+15）1.1=71.5m局部通風(fēng)機電纜長度：lz32=10m煤電鉆與變壓器，隨工作面每隔80-100m移動一次的最遠(yuǎn)長度：lz33=5101.1+18=579m電鉆電纜長度：lz34=100m截面型號的選擇：干線lg3截面的選擇（1）按負(fù)荷電流選擇lg3截面lg3截面的選擇： ig3=i

25、gkx= (12.9+12.6+22.19) 0.7=17.9a式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.7。取s=10 mm選用up-1000、335+116電纜。（2）按允許電壓損失選擇lg3截面材料絞車電壓損失：uz31=1.6 v求變壓器電壓損失由前面計算已知向機組供電的ksj3320/6型變壓器總?cè)萘縮b=245.6kvpb=245.60.7=172kw，qb=175.3 kvar其中rb=0.0286，xb=0.061 ，按下式計算為：ub=23.7v lg3干線上允許的電壓損失根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：uy=u2eup=690-0.95660=63vlg3上允許電壓損失為：ug3y=63-

26、1.6-23.7=37.7v求lg3干線截面sg3=3.76mm2可選用up1000、 316+16電纜（其型號的確定如表5-5所示）。表5-5 第三配電點所選電纜型號規(guī)格確定材料絞車up1000、316+16煤電鉆變壓器up1000、316+16局部通風(fēng)機up1000、36+16照明系統(tǒng)up500、36+16煤電鉆up500、36+16主干電纜up1000、316+165.3.4第四配電點電纜的選擇第四配電點干線電纜長度選擇：干線電纜的選擇：lg4=（20+20）1.1=44m支線電纜長度選擇：局部通風(fēng)機電纜長度：lg41=10m電鉆變壓器電纜長度：lg42=5101.1+18=579m電鉆

27、電纜長度：lg43=100m截面型號的選擇：干線lg4截面的選擇（1）按負(fù)荷電流選擇lg4截面lg4截面的選擇：ig4=igkx= (12.6+2.19) 0.6=8.87a式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.6。取s=16 mm選用up-1000、316+16電纜。（2）按允許電壓損失選擇lg4截面支路電壓損失局部通風(fēng)機電壓損失為：uz41=0.5 v求變壓器電壓損失由前面計算已知向機組供電的ksj3320/6型變壓器總?cè)萘縮b=245.6kvapb=245.60.7=172kwqb=175.3kvar其中rb=0.0286，xb=0.061，按下式計算為：ub=23.7v lg4干線上允許的電壓損失根

28、據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：uy=u2eup=690-0.95660=63vlg4上允許電壓損失為：ug4y=63-0.5-23.7=38.8v求lg4干線截面sg4=0.4mm2可選用up 1000、 316+16電纜（其型號的確定如表5-6所示）。（3）順槽帶運輸機干線供電電纜才長度：lg5=（210+20+20）1.1+6=281m式中210順槽運輸機的長度。lg5截面的選擇：ig5=igkx=23.2+23.2=46.4a取s=10 mm故選用up-1000、310+16電纜。（4）上山帶式輸送機干線式供電電纜長度：lg6=2601.1+6=292mlg6截面的選擇：ig6=igk

29、x=23.2+2=46.4a取s=10 mm故選用up-1000、310+16電纜。（5）變電所照明變壓器電纜長度：lg7=10m表5-6 第四配電點所選電纜型號規(guī)格確定局部通風(fēng)機up1000、36+16煤電鉆變壓器up1000、316+16照明系統(tǒng)up500、36+16煤電鉆up500、36+16主干電纜up1000、316+16第六章 低壓控制電器的選擇6.1 選擇變壓器二次總饋電開關(guān)因ksj3320/6變壓器額定電流為260a，故選用1臺660v、dw81350f型饋電開關(guān)作為二次總開關(guān)；選用一臺jy823型檢漏繼電器于其配合，進(jìn)行漏電保護(hù)。6.2 選擇分路配電開關(guān)lg1lg4四條干線的

30、兩端（采區(qū)變電所和配電點）各設(shè)1臺饋電開關(guān)，lg5和lg6是兩條干線式電路，僅在采區(qū)變電所端設(shè)分路開關(guān)。各分路的工作電流分別為：ig1= (91+51.6+19.7+2.19) 0.7=115aig2= (25.84+8.7+2.19) 0.8=91.3aig3= (12.9+12.6+22.19) 0.7=17.9aig4= (12.6+2.19) 0.6=8.87a ig5= ig6=23.22=46.4a從計算可見，ig3和ig4很小，可采用qs8140開關(guān)，但考慮到手動開關(guān)僅有熔斷器作保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)一相熔件熔斷時會造成電動機單相運行。為了供電安全可靠，上述各分路均采用dw80200型饋電

31、開關(guān)作分路配電開關(guān)，共計10臺。6.3 各配電點起動器的選擇（1）采煤機組：選用dqbh660/200z型，其控制容量為170kw，大于80kw。（2）刮板輸送機：選用qc81060型，其控制功率為45kw，大于222kw。（3）回柱絞車：選用qc8380n型，其控制容量為40kw，大于15kw。（4）局部通風(fēng)機：選用qc8330型，其控制容量為15kw，大于11kw。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，局部通風(fēng)機和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。（5） 電鉆變壓器綜合裝置：在一、二配電點處不另設(shè)開關(guān)；在三、四配電點處，因距離較遠(yuǎn)可設(shè)置qs8140型手動起動器，作為電鉆變壓器綜合裝置和照明干式

32、變壓器的配電開關(guān)；在采區(qū)變電所照明用干式變壓器，采用qs8140型手動起動器控制。（6）泵站：選用qc8330開關(guān)，其控制電流30a，大于8.7a。（7）材料絞車：選用qc8380n型，其控制電流80a，大于12.9a。（8）帶式輸送機：選用qc8380開關(guān)，其控制容量40kw，大于30kw。選擇開關(guān)的根據(jù)及有關(guān)數(shù)據(jù)見表61，以便于核對。表6-1 選擇開關(guān)的根據(jù)及有關(guān)數(shù)據(jù)使用地點工作電流（a）電纜外徑（mm）選用開關(guān)的數(shù)據(jù)型號臺數(shù)額定電壓（v）額定電流（a）允許最大電纜外徑（mm）變壓器二次總開關(guān)2608.5dw81350f.135050干線lg1兩端11548.5dw80200220052干

33、線lg2兩端91.3dw80200220052干線lg3兩端17.9dw80200220052干線lg4兩端8.87dw80200220052lg5電源端46.4dw80200120052lg6電源端46.4dw80200120052采煤機組9146.9dqbh660/2001200刮板輸送機25.8x229.5qc8106036042回柱絞車19.729.5qc8380n18042局通12.6qc833023035泵站8.7qc833013035材料絞車12.9qc8380n18042帶式輸送機23.2qc838043035電鉆或照明變壓器2.19qs814044050 第七章 過流保護(hù)整定

34、7.1 配電點過流保護(hù)整定7.1.1 第一配電點過流保護(hù)整定采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng)圖如圖7-1所示圖7-1 采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng)（1）為了校驗開關(guān)和過流保護(hù)整定計算，選圖7-1中d1d7七點為短路計算點，計算結(jié)果于表7-1：表7-1 第一配電點各短路點計算結(jié)果短路點至短路點的等效長度（m）i0(2)i0(3)d1200.71=14.246295345d2717 0.71=50912771475d3717 0.71+220=7139671117d47170.71+553.01=67510121169d5717 0.71+103.01=53912231412d60209241

35、d7126.50.58=73.595110（2）開關(guān)通斷能力的校驗采區(qū)變電所內(nèi)的低壓開關(guān)除照明、電鉆變壓器采用qs8140型開關(guān)外，其余均有dw型饋電開關(guān)。dw開關(guān)的通斷能力為7000a，均大于d1點三相短路電流5345a，故滿足需要。（3）開關(guān)整定計算機組dqbh600/220z開關(guān)整定計算過載保護(hù)：該開關(guān)用jro20/3d型熱繼電器保護(hù)，采用7號熱元件。其動作電流可調(diào)范圍為2.22.83.5a。根據(jù)電動機的額定電流和160/5的電流比較，動作電流整定值為：idz=911605=2.8a，所選熱繼電器的工作電流為2.8a。短路保護(hù)：該開關(guān)用rto400/400型熔斷器，熔件額定電流為：ire

36、=iqe/k=4263=142a可知，選用額定電流為150a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =967150=6.456可知，根據(jù)熱穩(wěn)定性要求，符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。輸送機機尾電動機qc81060開關(guān)整定計算可知：用jro60/3d型熱繼電器做過載保護(hù)，用rm1200型熔斷器作為電流保護(hù)。根據(jù)額定電流ie=25.82=51.2a，應(yīng)選用16號熱元件，其整定范圍為405263a，所以選用52a。短路保護(hù)熔件的額定電流為：ireiqe/k =21802.5=144a可知，選擇額定電流為160a的熔件，靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =1012160=6.36不滿足電纜

37、最小允許截面配合要求，應(yīng)選35mm2電纜。回柱絞車qc8380n型開關(guān)整定計算 qc8380n型開關(guān)只有rm1型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。其熔件電流計算值為：ire= iqe/k=109.62=54.6a可知，選用額定電流為100a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =1223100=12.237可見，也滿足電纜最小允許截面配合的要求。 電鉆變壓器綜合保護(hù)裝置整定計算 它采用bz802.5型保護(hù)器，用jro20/3型熔斷器作為過載保護(hù)；短路保護(hù)一次為rl1型熔斷器，二次為rm160/15型熔斷器。電鉆額定電流近似為9a，應(yīng)選用10號熱元件，其整定范圍為6.8911a

38、。設(shè)電鉆的iqe=5ie=59=45a,二次熔件電流應(yīng)為：ireiqe/k=452.5=18a 可知，選用額定電流為20a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =9520=4.754基本上符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。變壓器的一次側(cè)熔斷器，作為變壓器的短路保護(hù)用，并盡可能成為127v的后備保護(hù)。其熔件的額定電流按下式進(jìn)行計算:ire(1.21.4/nb) iqe/k=(1.3133660) 452=5.9a應(yīng)選用rl1型15a熔斷器，其熔件額定電流為6a。(idmin(2)/ nb)/ ire=(209133660)6=7.077靈敏度符合要求。7.1.2 第二配電點過流保護(hù)整定采區(qū)

39、變電所和第一配電點的供電系統(tǒng)圖如圖7-2所示圖7-2 采區(qū)變電所和第二配電點的供電系統(tǒng)為了校驗開關(guān)和過流保護(hù)整定計算，選圖7-2中d1d7七點為短路計算點，計算結(jié)果于下表7-2所示：表7-2 第二配電點各短路點計算結(jié)果短路點至短路點的等效長度（m）i0(2)i0(3)d1200.71=14.246295345d25680.71=403.315381776d35680.71+663.01=60211191292d45680.71+553.01=568.811711352d55680.71+103.01=433.414561681d60209241d7126.50.58=73.595110（2）開

40、關(guān)通斷能力的校驗采區(qū)變電所內(nèi)的低壓開關(guān)除照明、電鉆變壓器采用qs8140型開關(guān)外，其余均有dw型饋電開關(guān)。dw開關(guān)的通斷能力為7000a，均大于d1點三相短路電流5345a，故滿足需要。（3）開關(guān)整定計算輸送機機頭電動機qc81060開關(guān)整定計算 可知：用jro60/3d型熱繼電器做過載保護(hù)，用rm1200型熔斷器作為電流保護(hù)。根據(jù)額定電流ie=25.82=51.6a，應(yīng)選用16號熱元件，其整定范圍為405263a，所以應(yīng)選用52a。短路保護(hù)熔件的額定電流為：ireiqe/k=21802.5=144a可知，選擇額定電流為160a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =1119160=

41、6.96不滿足電纜最小允許截面配合要求，本題實選為16mm2，160a的熔件最小截面為35mm2。工作面輸送機qc8380型開關(guān)整定計算 qc8380型開關(guān)只有rm1型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。短路保護(hù)熔件的額定電流為：ireiqe/k=21802.5=144a選擇額定電流為160a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =1171160=7.37不滿足電纜最小允許截面配合要求，本題實選為16mm2，160a的熔件最小截面為35mm2。齒輪油泵qc8330型開關(guān)整定計算 qc8330型開關(guān)只有rm10型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。其熔件電流計算值為：ire

42、= iqe/k=8.772.5=30.5a可知，選用額定電流為35a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =145635=41.67可見，也滿足電纜最小允許截面配合的要求。電鉆變壓器綜合保護(hù)裝置整定計算 它采用bz802.5型保護(hù)器，用jro20/3型熔斷器作為過載保護(hù)；短路保護(hù)一次為rl1型熔斷器，二次為rm160/15型熔斷器。電鉆額定電流近似為9a，應(yīng)選用10號熱元件，其整定范圍為6.8911a。設(shè)電鉆的iqe=5ie=59=45a,二次熔件電流應(yīng)為：ireiqe/k=452.5=18a 可知，選用額定電流為20a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =9520=4.7

43、54符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。變壓器的一次側(cè)熔斷器，作為變壓器的短路保護(hù)用，并盡可能成為127v的后備保護(hù)。其熔件的額定電流按下式進(jìn)行計算:ire(1.21.4/nb) iqe/k=(1.3133660) 452=5.9a應(yīng)選用rl1型15a熔斷器，其熔件額定電流為6a，則有:(idmin(2)/ nb)/ ire=(209133660)6=7.077靈敏度符合要求。7.1.3 第三配電點過流保護(hù)整定采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng)圖如圖7-3所示圖7-3 采區(qū)變電所和第三配電點的供電系統(tǒng)為了校驗開關(guān)和過流保護(hù)整定計算，選圖5-3中d1d6七點為短路計算點，計算結(jié)果于下表5-3所示：表7

44、-3 第三配電點各短路點計算結(jié)果短路點至短路點的等效長度（m）i0(2)i0(3)d15793.01=1742.8428.6494.9d2193+5793.01=1935.8384.6444.2d3193+71.53.01=408.214831712.5d45793.01+100.58=1748.6426.5492.5d50209241.3d61000.58=58108.2124.9（2）開關(guān)通斷能力的校驗 采區(qū)變電所內(nèi)的低壓開關(guān)除照明、電鉆變壓器采用qs8140型開關(guān)外，其余均有dw型饋電開關(guān)。dw開關(guān)的通斷能力為7000a,均大于d1點三相短路電流1712.5a，故滿足需要。（3）開關(guān)整定

45、計算jd11.4-材料絞車qc83-80n型開關(guān)整定計算qc8380n型開關(guān)只有rm1型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。其熔件電流計算值為：ire=iqe/k=772.5=30.8a可知，選用額定電流為100a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =1483100=14.837根據(jù)熱穩(wěn)定性要求，符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。局部通風(fēng)機qc8330型開關(guān)整定計算qc8330型開關(guān)只有rm10型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。其熔件電流計算值為：ireiqe/k=892.5=35.6a選擇額定電流為60a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =426.560

46、=7.17也滿足電纜最小允許截面配合要求。電鉆變壓器綜合保護(hù)裝置整定計算 它采用bz802.5型保護(hù)器，用jro20/3型熔斷器作為過載保護(hù)；短路保護(hù)一次為rl1型熔斷器，二次為rm160/15型熔斷器。電鉆額定電流近似為9a，應(yīng)選用10號熱元件，其整定范圍為6.8911a。設(shè)電鉆的iqe=5ie=59=45a,二次熔件電流應(yīng)為：ireiqe/k=452=22.5a 選用額定電流為25a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =108.225=4.334基本上符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。變壓器的一次側(cè)熔斷器，作為變壓器的短路保護(hù)用，并盡可能成為127v的后備保護(hù)。其熔件的額定電流按下

47、式進(jìn)行計算:ire(1.21.4/nb) iqe/k=(1.3133660) 452=5.9a選用rl1型15a熔斷器，其熔件額定電流為6a，則有:(idmin(2)/ nb)/ ire=(209133660)6=7.077靈敏度符合要求。7.1.4 第四配電點過流保護(hù)整定采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng)圖如圖7-4所示圖7-4采區(qū)變電所和第四配電點的供電系統(tǒng)為了校驗開關(guān)和過流保護(hù)整定計算，選圖7-4中d1d6七點為短路計算點，計算結(jié)果于下表7-4所示：表7-4 第四配電點各短路點計算結(jié)果短路點至短路點的等效長度（m）i0(2)i0(3)d15793.01=1742.8428.6494.6d2

48、44 3.01+5793.01=1875.3399.5461.3d3100.58+5793.01=1748.6427.3493d4100.58+5793.01=1748.6427.3493d50209241.3d61000.58=58108.2124.9（2）開關(guān)通斷能力的校驗 采區(qū)變電所內(nèi)的低壓開關(guān)除照明、電鉆變壓器采用qs8140型開關(guān)外，其余均有dw型饋電開關(guān)。dw開關(guān)的通斷能力為7000a,均大于d1點三相短路電流494.6a，故滿足需要。（3）開關(guān)整定計算局部通風(fēng)機qc8330型開關(guān)整定計算qc8330型開關(guān)只有rm10型熔斷器作短路保護(hù)，它的額定電流為200a。其熔件電流計算值為：

49、ire= iqe/k=892.5=35.6a選用額定電流為60a的熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =427.360=7.17可見，也滿足電纜最小允許截面配合的要求。 電鉆變壓器綜合保護(hù)裝置整定計算 它采用bz802.5型保護(hù)器，用jro20/3型熔斷器作為過載保護(hù)；短路保護(hù)一次為rl1型熔斷器，二次為rm160/15型熔斷器。電鉆額定電流近似為9a，選用10號熱元件，其整定范圍為6.8911a。設(shè)電鉆的iqe=5ie=59=45a,二次熔件電流應(yīng)為：ireiqe/k=452=22.5a 選用額定電流為25a熔件。靈敏度校驗：idmin(2)/ ire =108.225=4.324

50、基本上符合電纜最小允許截面的配合關(guān)系。變壓器的一次側(cè)熔斷器，作為變壓器的短路保護(hù)用，并盡可能成為127v的后備保護(hù)。其熔件的額定電流按下式進(jìn)行計算:ire(1.21.4/nb) iqe/k=(1.3133660) 452=5.9a選用rl1型15a熔斷器，其熔件額定電流為6a，則有:(idmin(2)/ nb)/ ire=(209133660)6=7.077靈敏度符合要求。第八章 采區(qū)保護(hù)措施8.1 漏電保護(hù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：“井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋線上應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，井下低壓饋電線上必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路”。 8.1.1對低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)的要求（1）正常情況監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，當(dāng)絕緣電阻降低到下列數(shù)值時，應(yīng)切斷供電電源；1140v電網(wǎng)相對地絕緣電阻為30k。660v電網(wǎng)相對地絕緣電阻為11k.380v電網(wǎng)相對地絕緣電阻為3.5k【4】( 2 )動作速度。( 3 )檢漏繼電器只監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻值，不反應(yīng)電容大小。( 4 )電網(wǎng)的