【正文】 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 采區(qū)供電系統(tǒng) 指導(dǎo)教師 賈發(fā)亮 院 系 機(jī)電一體化 班 級(jí) 11 級(jí) 2 班 學(xué) 號(hào) 176110467 姓 名 周一樹(shù) 前 言 三年的學(xué)習(xí)就要結(jié)束了， 在學(xué)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和老師的辛勤培育 下， 經(jīng)過(guò)三年的習(xí)后， 進(jìn)入了畢業(yè)設(shè)計(jì)、答辯階段。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《井下采區(qū)供電系統(tǒng)》， 本設(shè)計(jì) 的指導(dǎo)思想是， 在保證供電的可靠性和安全性及經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性的前 提下， 根據(jù)《煤礦安全 規(guī)程》及本礦井的客觀條件從實(shí)際出發(fā)，力 求使系統(tǒng)簡(jiǎn)單， 減少設(shè)備投資。 在設(shè)計(jì)中， 除了參閱本專業(yè)教材《礦山供電》外，又參考了《供 電手冊(cè)》第五冊(cè)、《煤礦安全規(guī)程》、《中國(guó)工業(yè)產(chǎn)品大全》、《采區(qū)供電指導(dǎo)書(shū)》等一些書(shū)籍。 在設(shè)計(jì)中， 得到了各位指導(dǎo)教師的精心指導(dǎo)，同時(shí)實(shí)習(xí)的礦井的 有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、同行也給予了大力支持和幫助， 在此深表感謝。 在此次設(shè)計(jì)中， 可能出現(xiàn)錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，誠(chéng)懇地希望各位領(lǐng)導(dǎo) 和老師批評(píng)指正。 摘 要 本設(shè)計(jì)從實(shí)際出 發(fā)進(jìn)行系統(tǒng)分析， 除滿足 一般設(shè)計(jì)規(guī)程及規(guī)范要求外， 還滿足《煤礦安全規(guī)程》的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)。 本設(shè)計(jì)變壓器選用礦用隔爆型干式變壓器和礦用隔爆型移動(dòng)變電站， 高壓 開(kāi)關(guān)與低壓饋電開(kāi)關(guān)都選用具有技術(shù)先進(jìn)的智能化綜合保護(hù)裝置的高壓防爆真空開(kāi)關(guān)和低壓礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)， 各種設(shè)備的開(kāi)關(guān)選用礦用隔 爆型真空起動(dòng)器。高壓鎧裝電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜。通過(guò)短路電流、開(kāi)關(guān)繼電保護(hù)整定的計(jì)算和保護(hù)接地的確定， 使其設(shè)計(jì)可 靠性高、功能完善、組合靈活 以及功耗低，保證采區(qū)供電安全、經(jīng)濟(jì)、 高效平穩(wěn)運(yùn)行。 關(guān)鍵詞 選 用 變壓器 開(kāi)關(guān) 電纜 目 錄 1 采區(qū)變電所位置的確定 ……………………………………………… .1 采區(qū)供電對(duì)對(duì)電能的要求 …………………………………………………… ..1 費(fèi)用和環(huán)境要求 ………………………………………………………………… 1 2 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則 ……………………………………………… 2 采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則 ………………………………………………… 2 采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原 則 ………………………………………………… 2 3 采區(qū)的設(shè)備選型 ……………………………………………………… .3 低壓電纜的選擇計(jì)算 ………………………………………………………… .3 高壓電纜選型計(jì)算 …………………………………………………………… .12 采區(qū)高、低壓開(kāi)關(guān)的選擇 …………………………………………………… 14 4 采區(qū)接地保護(hù)措施 …………………………………………………… 21 5 采區(qū)漏電保護(hù)措施 …………………………………………………… 22 變壓器中性點(diǎn)不直接接地供電系統(tǒng)的 漏電保護(hù)措施 ……………………… .22 對(duì)低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)的要求 ………………………………………………… .23 6 采區(qū)變電所的防火措施 ……………………………………………… 23 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………… .24 致謝 ……………………………………………………………………… .25 1 1 采區(qū)變電所位置的確定 采區(qū)供電對(duì)對(duì)電能的要求 電壓允許偏差 電壓偏差計(jì)算公式如下 電壓偏差 =[（額定電壓 — 實(shí)際電壓） 100%]/額定電壓 電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》 (GB 12325— 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% （ 3） 低壓照明用戶為 +5%— 10%。 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(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(guò) 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(yùn)行方式下由于負(fù)荷分量而引起的 pcc 點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡度能滿足規(guī)定要求。 電網(wǎng)頻率 《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》， GB/T 15543— 1995 定頻率偏差允許值為 ， 當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差值 可放寬到 +5% HZ— – 5% HZ，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有說(shuō)明容量大小的界限的電網(wǎng) 容量在 300萬(wàn) KW 以上者為 ； 電網(wǎng)容量在 300萬(wàn) KW以下者為 。 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(guò)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(shí)采取一定措施消除諧波 的影響。 供電可靠性 供電可靠性是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)， 必須保證供電的可 靠性。 費(fèi)用和環(huán)境要求 2 采區(qū)變電所要便于對(duì)硐室的擴(kuò)大和設(shè)備的增加， 同時(shí)便于體積較 大的變壓器等設(shè)備直接通過(guò)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(wú)淋水且通 風(fēng)良好， 保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過(guò)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(guò)運(yùn)輸平巷向整 個(gè)采區(qū)的負(fù)荷中心（ 聯(lián)絡(luò)巷處， 低壓供電距離合理，并且不必移動(dòng)采區(qū)變電所就能對(duì)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。 2 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則 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， （ 2）雙電源進(jìn)線的采區(qū)變電所 ， （ 3）采區(qū)變電所的高壓饋出線宜用專用的開(kāi)關(guān)柜。 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， （ 2） 原則上一臺(tái)啟動(dòng)器只能控制一臺(tái)設(shè)備； （ 3） 當(dāng)采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器超過(guò)一臺(tái)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）工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線； （ 7）供電系統(tǒng)嚴(yán) 禁回頭供電； （ 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)組都必須實(shí)行三專（專用變壓 器、專用開(kāi)關(guān)、專用線路 ）供 （ 9）局部通風(fēng)機(jī)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 3 區(qū)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(shí)施。 3 采區(qū)的設(shè)備選型 低壓電纜的選擇計(jì)算 電纜的選擇原則 (1) 按《煤礦安全規(guī)程》要求， 選擇煤礦用阻燃電纜。 (2) 電纜的電壓等級(jí)必須大于或等于電網(wǎng)的實(shí)際工作電壓。 (3) 向移動(dòng)變電站供電的高壓電纜應(yīng)采用高壓屏蔽電纜。 (4) 電纜實(shí)際運(yùn)行電流必須小于或等于電纜允許的載流量。 (5) 正常運(yùn)行時(shí)電纜網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際電壓損失必須小于或等于允許的電壓損失， 不超過(guò) 7%。 (6) 距電源最遠(yuǎn)、容量最大的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí) 低于該設(shè)備允許的最小啟動(dòng)電壓和保證電磁啟動(dòng)器有足夠的吸合電壓。 (7) 電纜應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。 (8) 在電纜線路發(fā)生短路故障時(shí)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定性的要求。 電纜型號(hào)的確定 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(hào)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(kāi)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(dòng)器至電動(dòng)機(jī)的電纜 纜用 MY型。 電纜長(zhǎng)度確定 由式 Lz=α LX 式中 : α — 系數(shù) LX— 巷道實(shí)際長(zhǎng)度 m 電纜長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果表 序號(hào) 地點(diǎn) 巷道長(zhǎng)度（ m） 選取電纜長(zhǎng)度 (m) 電壓 備注 1 Z1 180 200 低壓 橡套 4 2 Z2 185 200 低壓 橡套 3 Z3 5 10 低壓 橡套 4 Z4 55 60 低