【正文】 35KV側(cè)為內(nèi)橋接線， 10KV主接線為單母分段。通過(guò)對(duì)煤礦 35KV變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。 繼電保護(hù) 。是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先發(fā)展重點(diǎn)。 供電 安全 井下供電容易導(dǎo)致觸電或由 電火花引起的瓦斯煤塵爆炸等 事故 ，所以，必須采取一系列 技術(shù)措施 ，制定嚴(yán)格的 管理制度 ，保證 安全 供電。 第二節(jié) 礦井地面供電設(shè)計(jì)一般步驟 1. 負(fù)荷計(jì)算 2. 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 3. 全礦總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 4. 全礦總降壓變電所主接線設(shè)計(jì) 5. 礦區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6. 全礦供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 7. 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 第三節(jié) 礦井供電設(shè)計(jì)原始資料 一、 全礦概貌 燕龕煤炭有限責(zé)任公司下轄的程莊煤礦和燕龕煤礦，井田相鄰，地跨陽(yáng)泉市郊區(qū)河底鎮(zhèn)和盂縣 路家村鎮(zhèn)。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。在一個(gè)車(chē)間中可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，在分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。有功功率 ???? ?Ndca PKP kW； 無(wú)功功率 a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA； （ 4）材料斜井絞車(chē)房 dK =， ?cos =， ?tan = P=56KW 則 。有功功率 ???? ?Ndca PKP kW； 無(wú)功功率 ???? ?caca PQ kvar； 序號(hào) 負(fù) 荷 名 稱 需用 系 數(shù) Kx 功率 因數(shù) cos φ tg φ 有功 （ kW） 無(wú)功 (kvar) 視在 (KVA) 1 回風(fēng)斜井主扇風(fēng)機(jī) 2 皇后風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī) 3 程莊風(fēng)井壓風(fēng)機(jī) 4 皇后風(fēng)井壓風(fēng)機(jī) 總計(jì) 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA （ 4）熱風(fēng)爐及空氣加熱設(shè)備 dK =， ?cos =， ?tan = P=142KW 則 。在工礦企業(yè)用戶中，人工補(bǔ)償廣泛采用靜電電容器作為無(wú)功補(bǔ)償電源。 666 39。如企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷較多，必須裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。在上述分析中一、二級(jí)負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的 %，當(dāng)兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)必須保證 %的正常供電，再考慮將來(lái)的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，故選用兩臺(tái) S712500/35 型銅線雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表 31所示： 表 31 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) S712500/35 容量 NTS (kVA) 12500 連接組別 Y,d11 電壓 NN UU 21 阻抗電壓 %kU 8 空載電流 %0I 損耗（ kW） 空載 0P? 負(fù)載NTP? 兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。 （ 4）便于發(fā)展。 （ 7） 工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。 這種主接線的運(yùn)行靈活性好，供電可靠性較高，適用一，二級(jí)負(fù)荷的工廠。 (2) 設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。39。*39。39。如圖所示 當(dāng) K1 點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 1k ????? LT XXX ** ???? XIS KAUsI d ???? *31k ????? dIII ）（ 4 1 71 0 *1 ???? SSS K KAI K )3( 11sh ???? KAII 3 1k1sh ???? 當(dāng) k2 點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 2k ??????? ? TLT XXXX ** ???? XIS KAUsI d ???? *32k ????? dIII ）（ 1 7 81 0 *2 ???? SSS K KAI K )3( 22sh ???? KAII 3 2k2sh ???? 同理可得其余各短路點(diǎn)的 KAI /3k）（ ， KAI /sh ， KA/ish ， AMVSK ?/ 最大運(yùn)行方式短路電流統(tǒng)計(jì)表 最小運(yùn)行方式 通過(guò)各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級(jí)電源取自葦泊變電站的電源使電源處阻抗最大， 35kv變電站倆臺(tái)變壓器只有一臺(tái)工作時(shí)阻抗最大，10kv 母線各負(fù)荷均采用單回路工作時(shí)阻抗最大，所以確定最小運(yùn)行方式。 （ 3） 距離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流過(guò)大而造成電壓損失也最大。 （ 2） 當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭各增加 3m。土壤修正系數(shù) Ktr=，并排修正系數(shù) Kp= 故差表可知交聯(lián)聚乙烯系絕緣聚氯乙烯護(hù)套 3*12mm 銅芯電纜允許截流量 I=386A 電纜允許電流 Ial=KtKpKtrIal= 滿足要求 查表 可知， R0= /km X= /km 線路損耗 Δ ??? ? URSP L Δ K V A RURSQ L ??? ? 井下線路的總功率 kwP 1 2 0 3 3ca ??? ???Q k V AQPS C ??? ）（ 允許電壓損失校驗(yàn) Δ U％ =(PR+QX)/10 2NU =(+) ％ 5％ 滿足電壓損失要求 經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn) 2/ 2 0/ 8 9/ mmASIJ eccaec ??? 查表得知銅芯電纜在年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000 小時(shí)以上時(shí)，是比較經(jīng)濟(jì)的。母線截面按允許截流量選擇： 1 1. ??? fmaral III A 由此，初選 35kV母線型號(hào)為 LGJ－ 95，查得其額定電流為 335A（ 400C）。 變電所主要的電氣設(shè)備有：高壓斷路器；隔離開(kāi)關(guān)；熔斷器；電壓互感器；電流互感器；避雷器；母線和絕緣子；成套配電裝置（包括高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏）。 (Z)型鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)柜系三相交流 50Hz、額定電壓 的戶內(nèi)成套配電裝置。 查表可知所選 型斷路器額定工作電流為 1250A。 同理，校驗(yàn)方法相同。 （ 1）進(jìn)線柜 因是總開(kāi)關(guān)，負(fù)荷電流較大，同時(shí)還要測(cè)三相電流，所以選用 KYN1－ 10－ 07 作為進(jìn)線柜。額定電流為 630A。 （ 7）高壓開(kāi)關(guān)柜選型匯總 由負(fù)荷的性質(zhì)，大小選用高壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)如下表 52所示。 綜上所述， 滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)中詳細(xì)敘述了電纜及設(shè)備的選擇原則和井下供電系統(tǒng)應(yīng)采取何種保護(hù)及其重要性，通俗易懂。正是得益于他們的辛勤培養(yǎng)，我才有能力完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此特向所有恩師表示我最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的謝意！ 參考文獻(xiàn) [1]張學(xué)成 .工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 .2021. [2]李樹(shù)偉 .礦山供電 [M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 .2021 [3]顧永輝 . 范廷瓚 .煤礦電工手冊(cè) .[M].煤炭工業(yè)出版社 .1997 [4]邢邦圣 .機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖 .[M].化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [5]佟熙田 ,雷芳清 .煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]. 煤炭工業(yè)出版社 .1989 [6]煤礦井下供電的三大保護(hù)細(xì)則 [M]. 煤炭工業(yè)出版社 .1998 [7] 煤 礦 安 全 規(guī) 程 [M]. 煤 炭 工 業(yè) 出 版 社 .1986 [8] 孫懷川 . 新編實(shí)用電工手冊(cè) [M]. 合肥 : 安徽科學(xué)出版社 ,1995 [9]劉介才 .工廠供電 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [10] 蘇文成 . 工廠供電 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 [11] 段建元 . 工廠配電線路及變電所設(shè)計(jì)計(jì)算 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 [12] 劉榮玉 . 礦山照明信號(hào)與通訊 .徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 1989 [13] 胡增濤 . 工廠供電 .北京：高等教育出版社， 1992 [14] 劉思沛 . 煤礦供電 .北京 : 煤炭工業(yè)出版社， 1992 備注：請(qǐng)?jiān)诒眍^（ ）內(nèi)注明“小組”或“委員會(huì)”。 通過(guò)設(shè)計(jì)讓我對(duì)礦山供電系統(tǒng)有了更加深入的了解，讓我學(xué)會(huì)應(yīng)用煤礦供電理論知識(shí)具體 解決井下供電的技術(shù)問(wèn)題，讓我能熟練的查閱技術(shù)資料和各種文獻(xiàn)，培養(yǎng)了設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算、選型及繪圖能力，掌握了采區(qū)的設(shè)計(jì)步驟及采區(qū)設(shè)備的選型、整定及校驗(yàn)，掌握了井下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策及礦井安全的基本知識(shí)，讓我增強(qiáng)了事業(yè)心和責(zé)任感，樹(shù)立了為煤炭事業(yè)服務(wù)的專(zhuān)業(yè)思想，對(duì)我以后走向工作崗位，有很大的幫助，今后還要掌握更多更好更全面的礦山專(zhuān)業(yè)知識(shí)，才能更好的為礦山服務(wù)。 電流互感器的校驗(yàn) 本設(shè)計(jì)中所選所選的 KYN110 型開(kāi)關(guān)柜中的電流互感器型號(hào)為 LFSQ10，查表得該電流互感器額定短時(shí)熱電流為 63kA....。 斷路器的校驗(yàn) 根據(jù)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)要求，與開(kāi)關(guān)柜配套的斷路器為 ZN1010，額定電壓 10kv 與設(shè)計(jì)相符，符合要求。 （ 5）聯(lián)絡(luò)柜 本變電所容量比較大，采用油開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)，并由 KGN1022 和 KGN1057 兩個(gè)柜組成，其額定電流為 1000A。柜中斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 71。 電壓互感器的選擇 本礦區(qū)變電所為終端變電所，選 JDX635 型戶外單相三線圈油浸式全封閉結(jié)構(gòu)電壓互感器兩臺(tái)，用于電壓、電 能測(cè)量及繼電保護(hù)之用，分別裝于 35kV母線的兩段上。 查表可知 kaIt 40? 所以 )/( 2/10 ?ttI tt 大于 即所 選斷路器滿足熱穩(wěn)定需要。 ■ 使用環(huán)境條件： 環(huán)境溫度：上限 +40℃，下限 10℃； 相對(duì)濕度：日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%； 海拔高度：不超過(guò) 1000m； 飽和蒸汽壓：日平均值不大于 103Mpa,月平均值不大于 103Mpa； 地震烈度：不超過(guò) 8 度； 水蒸氣壓力：日平均不超過(guò) ,月平均不超過(guò) ； 無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、嚴(yán)重污染、化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。 a. 按正常條件選擇 ① 環(huán)境條件 電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類(lèi)。 以上計(jì)算，從截流量考慮此母線已經(jīng)滿足要求，但還需進(jìn)行 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。0 ??????? ?? ?? mmK 查表選擇 LGJ35型鋼芯鋁絞線， 40度時(shí) ,允許截流量 I=137A, I=137*= 滿足要求 查表得 KMR / ? KMX / ? 線路損耗 Δ kwURSP L ??? ? Δ K V A RURSQ L ??? ? 瓦斯抽放泵站線路的總功率 kwPca 1 1 4 ??? v a kQ ca ??? k V AQPS C ??? ）（ 允許電壓損失校驗(yàn) Δ U％ =(PR+QX)/10 2NU =(+) ％ 5％ 滿足允許電壓損失要求。 （ 4） 掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長(zhǎng)度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)再加100m 配備。即進(jìn)行起動(dòng)條件校驗(yàn)。橡套電纜允許溫升是 65176。39。I 和短路容量 39。 三相短路電流計(jì)算的步驟 根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò) （ 1）選取基準(zhǔn)容量 Sj和基準(zhǔn)電壓 Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值Ij。 (4) 確定合理的主接線方案 和主要運(yùn)行方式等。 這種內(nèi)橋接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多，變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 （ 9） 低 沼氣礦井、掘進(jìn)工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開(kāi)供電，局部扇風(fēng)機(jī)實(shí)行風(fēng)電沼氣閉鎖，沼氣噴出區(qū)域、高壓沼氣礦井、煤與沼氣突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局扇機(jī)械裝設(shè)三專(zhuān)（專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用線路）二閉鎖設(shè)施即風(fēng)、電、沼氣閉鎖。 原則如下： （ 1） 保證供電可靠，力求減少使用開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，充分保證人身和設(shè)備的安全。特殊情況下可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器。 補(bǔ) 償 后 的 無(wú) 功 功 率 3 7 03 2 4 6 1 0 ???Q 因此 0 1 4 3 7 1 5 4s ??? kva 第三章 主變壓器的選擇 變壓器的選取原則 供電變壓器是根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級(jí)及計(jì)算負(fù)荷選擇其形式和容量。假設(shè)補(bǔ)償后 10kV 側(cè)功率因數(shù) 6 ?‘? ， 39。有 功功率 9 ???? ?Ndca PKP kW； 無(wú)功功率 a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA （ 6）漁場(chǎng)取水泵房 d