煤礦采區(qū)變電所設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、教學(xué)單位 學(xué)生學(xué)號 學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目： 煤礦采區(qū)變電所畢業(yè)設(shè)計(jì) 年 級： 學(xué) 號： 姓 名： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日指導(dǎo)教師評語：教師簽字： 年 月 日 評審組意見：成績評定：評審組組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評價(jià)表煤礦采區(qū)變電所設(shè)計(jì)摘要本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢。從負(fù)荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了220kV，110kV，10kV以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時(shí)

2、也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了XZ變電站電氣一次部分初步的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)論文是以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進(jìn)行比較而得出。關(guān)鍵詞：采區(qū)供電，采區(qū)負(fù)荷，電網(wǎng)漏電保護(hù)，采區(qū)機(jī)電設(shè)備，變壓器，二次回路目 錄第一章 緒論1第二章 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則22.1 采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則22.2 采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則22.2.1 采區(qū)供電對電能的要求22.2.2 費(fèi)

3、用和環(huán)境要求32.2.3 采區(qū)主要設(shè)備32.3 采區(qū)負(fù)荷的計(jì)算及變壓器容量、臺數(shù)確定42.3.1 變壓器選擇注意事項(xiàng)42.3.2 臺數(shù)的確定42.3.3 采區(qū)負(fù)荷的計(jì)算及變壓器容量、臺數(shù)確定42.4 采區(qū)低壓供電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算52.4.1 電纜型號確定52.4.2 電纜長度確定52.4.3 選擇支線電纜52.4.4 干線電纜的選擇8第三章 采區(qū)變電所供電設(shè)計(jì)123.1 采區(qū)變電所位置的選擇123.2 采區(qū)變壓器的的選擇123.3 采區(qū)供電系統(tǒng)圖133.4 配電點(diǎn)電纜的選擇133.4.1 第一配電點(diǎn)電纜的選擇133.4.2 第二配電點(diǎn)電纜的選擇163.4.3 第三配電點(diǎn)電纜的選擇173.4.4 第四

4、配電點(diǎn)電纜的選擇19第四章 低壓控制電器的選擇214.1 選變壓器二次總饋電開關(guān)214.2 選分路配電開關(guān)214.3 各配電點(diǎn)起動器的選擇21第五章 過流保護(hù)整定235.1 采區(qū)保護(hù)措施235.1.1 采區(qū)接地保護(hù)措施235.1.2 采區(qū)漏電保護(hù)措施245.1.3 采區(qū)變電所的防火措施245.2 配電點(diǎn)過流保護(hù)整定245.2.1 第一配電點(diǎn)過流保護(hù)整定245.2.2 第二配電點(diǎn)過流保護(hù)整定265.2.3 第三配電點(diǎn)過流保護(hù)整定285.2.4 第四配電點(diǎn)過流保護(hù)整定30第六章 結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致 謝35第一章 緒論電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一，它是負(fù)責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們直接使

5、用的電能的產(chǎn)業(yè)。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。我國具有極其豐富的能源。這些優(yōu)越的自然條件為我國電力工業(yè)的發(fā)展提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，舊中國的電力工業(yè)落后，無法將其利用。不過，隨著改革開放的深入發(fā)展，我國電力工業(yè)的發(fā)展很快。到2000年，我國電力工業(yè)已躍升世界第2位，電力工業(yè)的發(fā)展為我國的國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。不僅如此，目前我國的電力工業(yè)已開始進(jìn)入“大電網(wǎng)”、“大機(jī)組”、“超高壓交、直流輸電”等新技術(shù)發(fā)展的新階段，一些

6、世界水平的先進(jìn)的高新技術(shù)，已在我國電力系統(tǒng)中得到了相應(yīng)的應(yīng)用。但是，隨著近年來我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能滿足整個社會發(fā)展的需要，未能很好起到先行的作用，僅以2004年夏季的供電負(fù)荷高峰期為例，全國預(yù)計(jì)總共缺電3000萬KW左右，有24個省區(qū)都先后出現(xiàn)拉閘限電的的情況，這樣的局面預(yù)期還要過23年才可能得到較好的解決 。另外，由于我國人口眾多，由此在按人口平均用電方面，迄今不僅仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國家，即使在發(fā)展中國家中，也只處于中等水平，尚不及全世界平均人口用電量的一半。因而，要實(shí)現(xiàn)在21世紀(jì)初全面建設(shè)小康社會的要求，我國的電力工業(yè)必須持續(xù)、穩(wěn)步地大力發(fā)

7、展，一方面是要大力加強(qiáng)電源建設(shè)，搞好“西電東送”，以確保電力先行，另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)分開、競價(jià)上網(wǎng)，并建立起符合社會主義市場經(jīng)濟(jì)法則的、規(guī)范的電力市場。展望未來，我們堅(jiān)信，在新世紀(jì)中，中國的電力工業(yè)必須持續(xù)、高速地發(fā)展，取得更加輝煌的成就。第二章 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則2.1 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。2.2 采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則（1）、在保證供電安全可靠的前提下，力求所

8、用的設(shè)備最?。唬?）、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(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷；（4）、變壓器最好不要并聯(lián)運(yùn)行；（5）、從變電所向各配電點(diǎn)或配電點(diǎn)到用電設(shè)備采用輻射式供電，上山及順槽運(yùn)輸機(jī)采用干線式供電；（6）、工作點(diǎn)配電點(diǎn)最大容量電動機(jī)的啟動器應(yīng)靠近配電點(diǎn)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(jī)組都應(yīng)實(shí)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(jī)和掘進(jìn)工作面中的2.2.1 采區(qū)供電對電能的要求（1）、電壓允許偏差計(jì)算公式如（2-1）： 電

9、壓偏差 （實(shí)際電壓-額定電壓）/額定電壓×100% （2-1）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(yùn)行條件下，用戶受電端供電電壓允許偏差值為：1.10KV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%；2.低壓照明用戶為-10%+5%。3.三相電壓不平衡電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為2%，短時(shí)間不得超過4%。（2）、電網(wǎng)頻率標(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。（3）、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

10、的輸送和分配過程中不應(yīng)該使波形產(chǎn)生畸變。（4）、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。 費(fèi)用和環(huán)境要求采區(qū)變電所要便于對硐室的擴(kuò)大和設(shè)備的增加，通過運(yùn)輸上山運(yùn)到采區(qū)變電所硐室減少運(yùn)輸設(shè)備的費(fèi)用。在滿足費(fèi)用要求的同時(shí)還要滿足頂板堅(jiān)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(yùn)輸平巷向整個采區(qū)的負(fù)荷中心進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運(yùn)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(yùn)輸上山聯(lián)絡(luò)巷處。 采區(qū)主要設(shè)備根據(jù)采區(qū)巷道的布置

11、和采區(qū)的實(shí)際情況將采區(qū)的主要設(shè)備選型如表2-1所示：表2-1采區(qū)主要設(shè)備選型表2.3 采區(qū)負(fù)荷的計(jì)算及變壓器容量、臺數(shù)確定 變壓器選擇注意事項(xiàng)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(fèi)用增加，而且變壓器的空載損耗也將過大，促使供電系統(tǒng)中的功率因數(shù)減小；如果變壓器容量選擇過小，在長期過負(fù)荷運(yùn)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)。 臺數(shù)的確定采區(qū)變電所變壓器在一般情況下是按計(jì)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

12、負(fù)荷（如采區(qū)內(nèi)分區(qū)水泵等）時(shí)，則變壓器臺數(shù)不得少于兩臺，以便保證供電的可靠性。 采區(qū)負(fù)荷的計(jì)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(jī)為綜合機(jī)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(jì)算變壓器容量和臺數(shù)。（1）、采區(qū)電壓等級為1140V變壓器容量及臺數(shù)的確定SB1 Pe Kx Kc / cospj （2-2）984×0.58×1/0.7815KVA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)，Kx0.40.6×300÷9840.58 cospj加權(quán)平均功率因率，

13、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(jì)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 549×0.49×1/0.7384KVA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)，Kx0.40.6×80÷5490.49cospj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

14、所以根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇KS7-500/10/0.693干式變壓器一臺。2.4 采區(qū)低壓供電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算2.4.1 電纜型號確定根據(jù)供電電壓、工作條件、敷設(shè)地點(diǎn)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(jī)組及工作面刮板運(yùn)輸機(jī)真空磁力啟動器至電動機(jī)的電纜，其余所需電纜用MY型。2.4.2 電纜長度確定電纜長度的確定如表2-2所示由式： LzLX （2-3）式中: 系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05LX巷道實(shí)際長度m表2-2電纜長度計(jì)算結(jié)果表序 號地 點(diǎn)巷道長度（m

15、）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2.4.3 選擇支線電纜（1）、由機(jī)械強(qiáng)度初定電纜截面橡套電纜滿足機(jī)械強(qiáng)度的最小截面用電設(shè)備名稱 最小截面（mm2）采煤機(jī)組 3550可彎曲刮板輸送機(jī) 1635一般輸送機(jī) 1025回柱液壓絞車 1625裝巖機(jī) 1625調(diào)度絞車 46局部風(fēng)機(jī) 46煤電鉆 46照明 2.5

16、4查書得各電纜截面2-3所示表2-3 各電纜截面的長時(shí)允許電流IP值 In ( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) （2-4）式中: In電纜中通過的實(shí)際工作電流AKx需用系數(shù)Pe 電纜所帶負(fù)荷有功功率之和KWUe 電網(wǎng)額定電壓Vpj電動機(jī)加權(quán)平均效率cospj加權(quán)平均功率因數(shù)1、滿足采煤機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為35 mm2，其IP=173A。采煤機(jī)組電纜Z1當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz1( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.6×600×103/1.732×1140×0.9×0.9112.

17、5AIP=173AIz1112.5A采煤機(jī)組初選電纜截面能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以采煤機(jī)組電纜截面取35 mm2。2、滿足噴霧泵站機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為4 mm2，其IP=36A。噴霧泵站電纜Z2當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz2( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.61×30×103/1.732×1140×0.9×0.9 11.4AIP=36AIz211.4A噴霧泵站初選電纜截面能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以噴霧泵站電纜截面取4mm2。3、滿足刮板輸送機(jī)機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截

18、面確定為16 mm2，其IP=85A。刮板輸送機(jī)機(jī)組電纜Z3當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz2( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.65×264×103/1.732×1140×0.9×0.9107.2AIP=85AIz3107.2A刮板輸送機(jī)機(jī)組初選電纜截面不能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以刮板輸送機(jī)機(jī)組電纜要更大些截面取25 mm2。4、滿足乳化液泵站機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為4mm2，其IP=36A。乳化液泵站電纜Z4當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz4( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )

19、 0.61×90×103/1.732×1140×0.9×0.934.3AIP=36AIz434.3A乳化液泵站初選電纜截面能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以乳化液泵站電纜截面取4mm2。5、滿足轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為16 mm2，其IP=85A。轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)組電纜Z5當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz5( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.61×132×103/1.732×660×0.9×0.986.9AIP=85AIz586.9A轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)組初選電纜截

20、面不能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)組電纜要更大些截面取25 mm2。6、滿足順槽膠帶輸送機(jī)機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為10 mm2，其IP=64A。順槽膠帶輸送機(jī)機(jī)組電纜Z6當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz6( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.75×150×103/1.732×660×0.9×0.9121.5AIP=64AIz6121.5A順槽膠帶輸送機(jī)機(jī)組初選電纜截面不能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以順槽膠帶輸送機(jī)機(jī)組電纜截面應(yīng)更大些取35 mm2。7、滿足破碎機(jī)機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求

21、的截面初步截面確定為6 mm2，其IP=46A。破碎機(jī)機(jī)組電纜Z7當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz7( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.7×85×103/1.732×660×0.9×0.964.2AIP=46AIz764.2A破碎機(jī)機(jī)組初選電纜截面不能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以破碎機(jī)機(jī)組電纜截面要更大些取16 mm2。8、滿足液壓安全絞車機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為16m2，其IP=85A。液壓安全絞車電纜Z8當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz8( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.7

22、×22×103/1.732×660×0.9×0.916.6AIP=85AIz816.6A液壓安全絞車初選電纜截面能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，但是由于液壓安全絞車的供電距離較遠(yuǎn)，所以液壓安全絞車電纜截面取25mm2。9、滿足上山膠帶輸送機(jī)機(jī)組機(jī)械強(qiáng)度要求的截面初步截面確定為10mm2，其IP=64A。上山膠帶輸送機(jī)機(jī)組電纜Z9當(dāng)中的實(shí)際長時(shí)工作電流Iz9( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj ) 0.75×160×103/1.732×660×0.9×0.9129.6AI

23、P=64AIz2129.6A上山膠帶輸送機(jī)機(jī)組初選電纜截面不能夠滿足該支線的長時(shí)實(shí)際工作電流的要求，所以上山膠帶輸送機(jī)機(jī)組電纜截面應(yīng)該更大取35 mm2。2.4.4 干線電纜的選擇（1）、總電網(wǎng)的允許電壓損失電壓等級為1140V的電壓允許損失 UP1U2NT95%UN （2-5） 120095%×1140 117V式中：U2NT變壓器二次側(cè)電壓UN電纜上的電壓電壓等級為660V的電壓允許損失UP1U2NT95%UN 69395%×660 66V式中：U2NT變壓器二次側(cè)電壓UN電纜上的電壓（2）、各在線電的電壓損失 支線電纜的電壓損失按公式 UZ （KfPeLZ103 ）/

24、（UeAxe） （2-6）來計(jì)算。式中： Kf負(fù)荷系數(shù) Pe電纜所帶負(fù)荷KW LZ電纜實(shí)際長度m Ue電網(wǎng)額定電壓V 電纜導(dǎo)體芯線的電導(dǎo)率m/(.mm2) Ax電纜截面積mm2 e加權(quán)平均效率 采煤機(jī)組Z1段電纜的電壓損失UZ1 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.6×600×200×103/1140×48.6×25×0.957.7V噴霧泵站Z2段電纜的電壓損失UZ2 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.61×30×60×103/1140×48.6×4×0

25、.90.55V刮板輸送機(jī)Z3段電纜的電壓損失UZ3 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.65×264×200×103/1140×48.6×25×0.927.5V 乳化液泵站Z4段電纜的電壓損失UZ4 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.61×90×10×103/1140×48.6×4×0.92.75V轉(zhuǎn)載機(jī)Z5段電纜的電壓損失UZ5 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.61×132×40×103/660×4

26、8.6×25×0.94.5V順槽膠帶輸送機(jī)Z6段電纜的電壓損失UZ6 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.75×150×70×103/660×48.6×35×0.97.8V破碎機(jī)Z7段電纜的電壓損失UZ7 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.7×85×100×103/660×48.6×16×0.912.9V液壓安全絞車Z8段電纜的電壓損失UZ8 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.7×22×410×

27、;103/660×48.6×25×0.9 23.5V 上山膠帶輸送機(jī)Z9段電纜的電壓損失UZ9 （KfPeLZ103 ）/（UeAxe） 0.75×160×200×103/660×48.6×35×0.923.7V（3）、計(jì)算變壓器的電壓損失 變壓器的電壓損失用按公式2-7計(jì)算UB2% SBUr%cospjUx%sinpj/Se UB2 UB2%×U2NT （2-7）式中：SB變壓器負(fù)載功率； Ur% 變壓器電阻壓降百分?jǐn)?shù)； Ux%變壓器電抗壓降百分?jǐn)?shù)Se變壓器額定容量U2NT變壓器二次側(cè)電壓干式

28、變壓器KBSG800/10/1.2UB2% SBUr%cospjUx%sinpj/Se 616.50.8×0.74.43×0.714×100%÷800 2.87%UB2 2.87%×120034.44V干式變壓器KBSG500/10/1.2UB2% SBUr%cospjUx%sinpj/Se 315.311.08×0.74.83×0.714×100%÷500 2.65%UB2 2.65%×120031.8V礦用KBS7500/10/0.693UB2% SBUr%cospjUx%sinpj/Se

29、3841.13×0.74.23×0.714×100%÷5002.92%UB2 2.92%×69320.23V（4）、干線電纜的電壓損失干線電纜G1的電壓損失UGMSUP1UB2UZ 11734.44(41.21+2.75) 38.6V干線電纜G2的電壓損失UGMSUP1UB2UZ 11731.8(27.5+0.55)57.15V干線電纜G3的電壓損失UGMSUP2UB2UZ 6631.8(4.5+7.812.98.7)13.6V（5）、滿足電壓損失的最小截面 A （2-8）式中：Kf負(fù)荷系數(shù)Pe電纜所帶負(fù)荷KWLZ電纜實(shí)際長度mUe電網(wǎng)額定電壓

30、V 電纜導(dǎo)體芯線的電導(dǎo)率m/(.mm2) 干線電纜的電壓損失Ve加權(quán)平均效率滿足干線電纜G1電壓損失的最小截面 AG1 29.782所以滿足干線電纜G1電壓損失的最小截面為29.782滿足干線電纜G2電壓損失的最小截面 AG2 14.062 所以滿足干線電纜G2電壓損失的最小截面為14.062滿足干線電纜G3電壓損失的最小截面 AG3 61.62所以滿足干線電纜G3電壓損失的最小截面為61.62（6）、按長時(shí)工作電流進(jìn)行校驗(yàn) 按長時(shí)工作電流對G1電纜進(jìn)行校驗(yàn) Ica1KdePN103/1.732UNcos 0.6×616.5×103/1.732×1140×

31、;0.9 208.1A 查表得70平方毫米電纜的長時(shí)允許工作電流為215A，所以干線電纜G1的電纜截面取70平方毫米。 按長時(shí)工作電流對G2電纜進(jìn)行校驗(yàn) Ica2KdePN103/1.732UNcos 0.75×354×103/1.732×1140×0.7 192.1A 查表得50平方毫米電纜的長時(shí)允許工作電流為198A，所以干線電纜G2的電纜截面取50平方毫米。 按長時(shí)工作電流對G3電纜進(jìn)行校驗(yàn) Ica3KdePN103/1.732UNcos 0.49×384×103/1.732×660×0.7 235A 查表得

32、95平方毫米電纜的長時(shí)允許工作電流為260A，所以干線電纜G3的電纜截面取95平方毫米。 最終選出各段電纜的截面如表2-4所示：表2-4 最終選出各段電纜的截面線 路G1G2G3Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9主芯線截面mm27050953542542535162535第三章 采區(qū)變電所供電設(shè)計(jì)3.1 采區(qū)變電所位置的選擇（1）設(shè)于能向最多生產(chǎn)機(jī)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(jiān)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(yùn)輸 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

33、采區(qū)與部署斜巷軌道巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。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。3.2 采區(qū)變壓器的的選擇(1) 采區(qū)變壓器的的確定由表31知Pe=399.9KW,功率因數(shù)cospj=0.60.7，此處取值0.7，計(jì)算需用系數(shù)公式3-1計(jì)算為： Kx=0.286+0.714 （3-1） =0.286+0.714×80÷399.9=0.43變壓器容量用3-2計(jì)算為：S= （3-2） =0.43×399.9÷0.77=245.6KVA根據(jù)計(jì)算值選用一臺KSJ3320/6型，低壓為690V。(2)供電方式及電壓等級的確定根據(jù)題意及表31采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可

34、知，采用固定式采區(qū)變電所供電，電壓等級采用660V。（3）用電設(shè)備分組及配電點(diǎn)的數(shù)量及位置確定根據(jù)表31設(shè)備名稱及使用地點(diǎn)，在回風(fēng)巷和順槽距工作面50米處和東翼第一區(qū)段上下巷，分別設(shè)1、2、3、4配電點(diǎn)。對于上山帶式輸送機(jī)和順槽帶式輸送機(jī)，分別采用干線式供電。3.3 采區(qū)供電系統(tǒng)圖采區(qū)供電系統(tǒng)圖如圖3-1所示3.4 配電點(diǎn)電纜的選擇3.4.1 第一配電點(diǎn)電纜的選擇配電點(diǎn)電纜的選擇其計(jì)算公式如3-2所示 Lg1=(20+20+130+510-50)×1.1+24=717m （3-2）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工作面和一翼區(qū)段走向長度； 50配

35、電點(diǎn)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(diǎn)至機(jī)組的支線長度：Lz11=（50+130）×1.1+6=204m工作面輸送機(jī)尾電動機(jī)的支線長度：Lz12=50×1.1=55m回柱絞車支線長度：Lz13=10m電鉆電纜長度：Lz14=（130÷2+50）×1.1=126.5m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(jì)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，以及按其它條

36、件選擇（校驗(yàn)）的截面，一并列入表32中。表3-1 采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表表3-2 選擇電纜截面及型號的結(jié)果截面型號的選擇：（1）按負(fù)荷電流選擇干線Lg1截面Lg1截面的選擇：Ig1=Ig·kx=(91+51.6+19.7+2.19) ×0.7=115A 式中 kx=0.7根據(jù)主要負(fù)荷機(jī)組和輸送機(jī)是同時(shí)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、3×50+1×10電纜。（2）按允許電壓損失選擇Lg1截面支路電壓損失由于機(jī)組容量最大，距離最遠(yuǎn)，所以若它計(jì)算合格，則其它支路均合格。機(jī)組支線電壓損失為：Uz1

37、1=14.4 V求變壓器電壓損失為：由前面計(jì)算已知向機(jī)組供電的KSJ3320/6型變壓器總?cè)萘縎b=245.6KVAPb=245.6×0.7=172KW Qb=175.3 kvar Rb=0.0286，Xb=0.061 按下式計(jì)算為：Ub=23.7VLg1干線上允許的電壓損失根據(jù)計(jì)算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：Uy=U2eUp=690-0.95×660=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(jì)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(jī)

38、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(shí)：Lg5供電變壓器負(fù)荷容量Sb=245.6KVAPb=245.6×0.7=172KWQb=175.3 kvarRb=0.0286，Xb=0.061 。變壓器的電壓損失為：Ub=23.7VLg5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、 3×10+1×6電纜（其型號的確定如表3-3所示）。表3-3 第一配電點(diǎn)電纜型號規(guī)格確定3.4.2 第二配電點(diǎn)電纜的選擇第二配電點(diǎn)干線電纜長度選擇：Lg2=（20+20+510-50）&#

39、215;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；支線電纜長度選擇：順槽運(yùn)輸機(jī)支線長度：Lz21=（110-50）×1.1=66m工作面運(yùn)輸機(jī)尾電動機(jī)的支線長度：Lz22=50×1.1=55m 移動溜齒輪油泵電纜長度：Lz23=10m電鉆電纜長度：Lz24=（130÷2+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=Ig·kx= (25.8×4+8.7+2.19) ×0.8=91.3A 式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.8。

40、取s=50 mm² 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(jī)機(jī)頭電壓損失為：Uz21=5.8 V求變壓器電壓損失由前面計(jì)算已知向機(jī)組供電的KSJ3320/6型變壓器總?cè)萘縎b=245.6KVAPb=245.6×0.7=172KW，Qb=175.3 kvar 其中Rb=0.0286，Xb=0.061 ，按下式計(jì)算為：Ub=23.7V Lg2干線上允許的電壓損失根據(jù)計(jì)算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：Uy=U2eUp=690-0.95×660=63VLg2上允許電壓損失為：Ug2y=63-5.8-23.7=33.5V求Lg2

41、干線截面Sg2=42.5mm2選用標(biāo)稱UP1000、3×50+1×10電纜（其型號的確定如表3-4所示）。表3-4 第二配電點(diǎn)所選電纜型號規(guī)格確定3.4.3 第三配電點(diǎn)電纜的選擇第三配電點(diǎn)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(jī)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=510×1.1+18=579m電

42、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=Ig·kx= (12.9+12.6+2×2.19) ×0.7=17.9A式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.7。取s=10 mm²選用UP-1000、3×35+1×16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(jì)算已知向機(jī)組供電的KSJ3320/6型變壓器總?cè)萘縎b=245.6KVPb=245.6×0.7=172KW，Qb=175.3 kvar其中Rb=0.

43、0286，Xb=0.061 ，按下式計(jì)算為：Ub=23.7V Lg3干線上允許的電壓損失根據(jù)計(jì)算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：Uy=U2eUp=690-0.95×660=63VLg3上允許電壓損失為：Ug3y=63-1.6-23.7=37.7V求Lg3干線截面Sg3=3.76mm2可選用UP1000、 3×16+1×6電纜（其型號的確定如表3-5所示）。表3-5 第三配電點(diǎn)所選電纜型號規(guī)格確定3.4.4 第四配電點(diǎn)電纜的選擇第四配電點(diǎn)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(jī)電纜長度：Lg41=10m

44、電鉆變壓器電纜長度：Lg42=510×1.1+18=579m電鉆電纜長度：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=Ig·kx= (12.6+2.19) ×0.6=8.87A式中 kx負(fù)荷系數(shù)為0.6。取s=16 mm²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(jī)電壓損失為：Uz41=0.5 V求變壓器電壓損失由前面計(jì)算已知向機(jī)組供電的KSJ3320/6型變壓器總?cè)萘縎b=245.6KVAPb=245.6×0.7=172KWQb

45、=175.3kvar其中Rb=0.0286，Xb=0.061，按下式計(jì)算為：Ub=23.7V Lg4干線上允許的電壓損失根據(jù)計(jì)算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為：Uy=U2eUp=690-0.95×660=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、 3×16+1×6電纜（其型號的確定如表3-6所示）。（3）順槽帶運(yùn)輸機(jī)干線供電電纜才長度：Lg5=（210+20+20）×1.1+6=281m式中210順槽運(yùn)輸機(jī)的長度。Lg5截面的選擇：Ig5=Ig·kx=23.2+

46、23.2=46.4A取s=10 mm²故選用UP-1000、310+16電纜。（4）上山帶式輸送機(jī)干線式供電電纜長度：Lg6=260×1.1+6=292mLg6截面的選擇：Ig6=Ig·kx=23.2×+2=46.4A取s=10 mm²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3-6 第四配電點(diǎn)所選電纜型號規(guī)格確定第四章 低壓控制電器的選擇4.1 選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

47、繼電器于其配合，進(jìn)行漏電保護(hù)。4.2 選分路配電開關(guān)Lg1Lg4四條干線的兩端（采區(qū)變電所和配電點(diǎn)）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= (25.8×4+8.7+2.19) ×0.8=91.3AIg3= (12.9+12.6+2×2.19) ×0.7=17.9AIg4= (12.6+2.19) ×0.6=8.87A Ig5= Ig6=23.2×2=46.4A從計(jì)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(shí)會造成電動機(jī)單相運(yùn)行。為了供電安全可靠，上述各分路均采用DW80200型饋電開關(guān)作分路配電開關(guān)，共計(jì)10臺。4.3 各配電點(diǎn)起動器的選擇（1）采煤機(jī)組：選用DQBH660/200Z型，其控制容量為170KW，大于80KW。（2）刮板輸送機(jī)：選用QC81060型，其控制功率為45KW，大于2×22KW。（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(jī)：選用QC8330型，其控制容量為15KW，大于