【正文】 摘 要 采區(qū)變電所是采區(qū)供電的中心,它主要任務是將井下中央變電所送來的高壓電能變成低壓電能,配送到采掘工作面及附近用電設備采區(qū)變電所的基本組成:高壓配電箱,礦用區(qū)變電所及采掘工作面位置的確定,負荷的統(tǒng)計,變壓器型號,高低壓電纜的選擇,高低壓開關和繼電保護裝置的選擇. 最后來設計整個采區(qū)的供電系統(tǒng) 關鍵詞 供電系統(tǒng) 移動變電站 電纜 電纜采區(qū)供電系統(tǒng)設計的概述 采區(qū)供電系統(tǒng)設計的目的, 要求及任務 是井下采煤機械化, 電氣化的物 質基礎,正確的進行采區(qū)供電系統(tǒng)的設計 是十分必要的. 采區(qū)供電設計的目的 采區(qū)供電設計的目的是應用煤礦系統(tǒng)具體的理論知識來解決井下供電的技術問 算數(shù)據(jù),繪制圖表,編 算資料的能 ,經(jīng)濟政策及安全規(guī)程的規(guī)定,完成井下寫計 供電設計的內(nèi)容. 對井下采區(qū)供電設計的基本要求 設計要符合煤礦安全規(guī)程 煤礦工業(yè)設計規(guī)范和 設計遵循煤礦工業(yè)建設的方針政策,在保證供電安全可靠的基礎上進行技術,經(jīng) 濟比較,選擇最佳方案. 設備選型時,應采用成套設備,盡量采用新技術新產(chǎn)品,國產(chǎn)設備,應積極采取措施,減少電能損耗,節(jié)約能源. 設計質量確保技術的先進性,經(jīng)濟的合理性,安全的適應性. 一、供電的重要性及基本要求 （一）井下特殊的環(huán)境 （二）煤礦企業(yè)對供電的基本要求 供電可靠： 1）要求供電不間斷。 2）對重要負荷供電應絕對可靠：如主排水泵、 副井提升機等。 3）采用雙回獨立線路供電。 供電安全： （ 1）供電安全就是包括人身和設備安全。 （ 2）我們依《煤礦安全規(guī)程》和有關技術規(guī)程規(guī)定，進行工作，確保供電安全。 供電質量 （ 1）要求用電設備在額定參數(shù)下運行，因為此時性能最好。 （ 2）反映供電質量指標主要有兩個：頻率和電壓。頻率50Hz，要求偏差小于177。 ，即額定頻率的 1%，一般由發(fā)電廠決定。電壓，各種電氣設備要求電壓偏差也不一樣，一般工作情況下電動機允許電壓偏差177。 5%，過高或過低都有燒壞電動機的可能。 ４．供電經(jīng)濟： 在保證供電安全、 可靠，質量的前提下 （１）盡量降低基本建設投資。 （２）盡可能降低設備、材料、有色金屬的消耗。 （３）盡量降低電能消耗和維修費用等。 設計資料的收集 一、采區(qū)供電設計所需原始資料 在進行采區(qū)供電設計時，必須首先收集以下原始資料，作為設計的依據(jù)。 1 礦井的瓦斯等級，采區(qū)煤層走向、傾角，煤層厚度、煤質硬度、頂?shù)装迩闆r、支護方式。 2 采區(qū)巷道布置，采區(qū)區(qū)段數(shù)目、區(qū)段長度、走向長度、采煤工作面長度，采煤工作面數(shù)目，巷道斷面尺寸。 3 采煤方法，煤、矸、材料的運輸 方式，通風方式。 4 采區(qū)機械設備的布置；各用電設備的詳細技術特征。 5 電源情況。了解采區(qū)附近現(xiàn)有變電所及中央變電所的分布情況，供電能力及高壓母線上的短路容量等情況。 6 采區(qū)年產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年工作時數(shù)，電氣設備的價格、當?shù)仉妰r、硐室開拓費用、職工人數(shù)及平均工資等資料。 進行采區(qū)供電設計時所需原始資料一般由指導教師提供 二、采區(qū)供電設計所需參考資料 煤礦安全規(guī)程 、 煤炭工業(yè)設計規(guī)范 、《煤礦電工手冊 第二分冊下、 煤礦井下供電設計技術規(guī)定 、 礦井低壓 電網(wǎng)短路保護裝置整定細則》、《礦井保護接地裝置安裝、檢查、測定工作細則 、《煤礦井下檢漏繼電器安裝、運行、維護與檢修細則 、 中國煤炭工業(yè)產(chǎn)品大全 、各類有關的電氣設備產(chǎn)品樣本、各類供電教材。 采區(qū)變電所及配電點位置的確定 一、采區(qū)變電所位置的確定 (1)盡量位于負荷中心，以減少低壓線路長度和電壓損失，保證采區(qū)設備的供電質量。 (2)每個采區(qū)最好只設一個變電所，對整個采區(qū)和掘進工作面供電，并且盡量不遷移或少遷移變電所，減少變電所硐室的開拓費用。如一個變電所不能滿足要求時 ，可在下一區(qū) 段增設變電所，初期向掘進供電，后期向回采供電。 (3)變電所內(nèi)要求通風良好，溫度不得超過附近巷道溫度5℃。 (4)設備運輸要方便，便于電纜進出，地質條件好，頂?shù)装宸€(wěn)定，無淋水。 分析上述四項要求可見，后兩個要求容易滿足，但前兩個要求相互矛盾因此，在確定采區(qū)變電所的位置時，應全面分析，綜合考慮。一般先根據(jù)后兩個要求確定變電所的位置范圍，然后再根據(jù)前兩個要求確定變電所的位置。在確定變電所的位置時，一般要列出幾種可行方案，進行技術經(jīng)濟比較后擇優(yōu)選用。方案比較應列表表示。 按后兩個要求確定采區(qū)變電所的位置時，可根據(jù)下列原則確定： (1)采區(qū)變電所的位置一般設在上 (下 )山的運輸斜巷和軌道斜巷的橫貫內(nèi)，或在甩車場附近的巷道內(nèi)。當采用礦用一般型變壓器時，不得設在回風巷或工作面進風順槽內(nèi)。 (2)在多煤層的采區(qū)中，各分層是否分別設置或集中設置變電所，應經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后決定。 (3)當附近變電所不能滿足大巷掘進供電要求時，可利用大巷橫貫巷道設置掘進變電所。如大巷為單巷而無橫貫巷道利用時，可采用移動變電站。 二、移動變電站位置的確定 1，采用移動變電站供電的條件 隨著采掘機械化的發(fā)展，工作面的電氣設備多、容量大，工作面走向長，如仍采用固定的采區(qū)變電所供電，既不經(jīng)濟，又滿足不了電壓質量的要求。因此，屬下列情況的采區(qū)供電宜采用移動變電站： (1)綜采工作面的供電。 (2)普采工作面由采區(qū)固定變電所供電困難或不經(jīng)濟時。 (3)大巷單巷掘進附近無變電所可利用時。 2．移動變電站位置的確定 移動變電站的位置一般按下列原則確定： (1)向回采工作面供電的移動 變電站位置，一般設在距工作面 100 m～ 150 m 的巷道中。 (2)當下一個工作面尚未開采，而其回風巷已經(jīng)掘進完畢，可將上工作面的移動變電站設置在下一個工作面的回風巷內(nèi)，經(jīng)過聯(lián)絡巷、運輸巷向上工作面供電。 (3)低瓦斯礦井的回采工作面移動變電站，可設置在該回采工作面的回風巷內(nèi)。 三、工作面配電點位置的確定 (1)回采工作面配電點一般設在距工作面 50m70m 處的巷道中。 (2)掘進工作面配電點距掘進頭 80m100m，一般配電點至掘進設備的電纜長度 以不超過 100m 為宜。 (3)在電纜分叉點應設有配電點，此配電點在巷道交匯處附近。 (4)壓入式局部扇風機和啟動裝置必須安裝在進風巷道中，距回風口不得小于 10m。 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定 一、井下電壓等級的確定 井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定屯壓等級應符合下列要求： (1)高壓不應超過 10kV，一般為 6kV。 (2)低壓不應超過 1140V。炮采工作面一般采用 660V，高檔普采和綜采根據(jù)具體情況和采用的機械設備可采用 660V或 1140V。井低車場一般采用 660V。手持電氣設備、固定照明采用 127V，亦可采用 220V。 二、采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定 1. 高壓供電系統(tǒng)的擬定 1)電源回路數(shù)的確定 供綜合機械化采煤的采區(qū)變電所及有下山排水設備的采區(qū)變電所 ,應采用雙電源進線。一般的采區(qū)變電所 ,應采用單電源進線。 2)高壓開關的配置 (1)單電源進線的采區(qū)變電所，當變壓器不超過兩臺且無高壓出線時，可不設電源進線開關；當變壓器超過兩臺或有高壓出線時，應設置進線開關。 (2)雙電源進線的采區(qū)變電所，應設置電源進線開關。當其經(jīng)常為一回路供電，一回路備用時，母線可不分段；當兩回路電源同時供電時，母線應分段并設聯(lián)絡開關，正常分列運行。 (3)采區(qū)變電所的高壓饋出線，宜用專用的開關柜。 2. 低壓供電系統(tǒng)的擬定 在擬定供電系統(tǒng)時，應將采區(qū)內(nèi)的用電設備按電壓等級、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和安裝地點分組，各組盡量分開供電。在用電設備分組時，還應考慮到各組用電負荷的大小、巷道布置情況和電纜敷設的路線。各組用電負荷不能過大，以保證受電端的電壓質量。巷道有分叉點時，應裝有開關或電纜接線盒。確定電纜的敷設路線時，應注意回采工作面 (機采除外 )、軌道上下山等處不應敷設電纜，溜放煤、 矸、材料的溜道中嚴禁敷設電纜。 在具體擬定供電系統(tǒng)時還應考慮以下原則： (1)在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的開關、啟動器和電纜等設備最少。 (2)原則上一臺啟動器只控制一臺設備。 (3)當采區(qū)變電所的動力變壓器多于一臺時，應合理分配 變壓器的負荷，原則上一臺變壓器負擔一個工作面的用電設備。 (4)變壓器最好不并聯(lián)運行。 (5)由工作面配電點到各用電設備宜采用輻射式供電，上山及順槽的輸送機宜采用干線式供電。 (6)供電線路應走最短的路線，并盡量避免 回頭供電。 (7)如配電點距電源供電點較近或啟動器數(shù)量少于三臺時，一般不設配電點進線自動饋電開關。 (8)大容量設備的啟動器應靠近配電點的進線端，以減小啟動器間電纜的截面。 (9)低瓦斯礦井掘進工作面的局部通風機，可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電，或采用掘進與采煤工作面分開供電。 (10)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，掘進工作面的局部通風機都應實行三專 (專用變壓器、專用開關、專用線路 )供電。 (11)局部通風機與掘進 工作面的電氣設備，必須裝有風電閉鎖裝置。瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤 (巖 )與瓦斯 (二氧化碳 )突出礦井中的所有掘進工作面應裝設兩閉鎖 (風電閉鎖、瓦斯電閉鎖 )設施。因此，為了實現(xiàn)風電閉鎖，在掘進工作面的供電線路上應設一臺閉鎖用的磁力啟動器。 (12)局部通風機無論在工作面或交接班時，都不準停風。 因此要在專用變壓器與采區(qū)變電所內(nèi)其他任意一臺變壓器之間加設聯(lián)絡開關。平時斷開，在試驗局部通風機線路的漏電保