【導(dǎo)讀】本論文是針對(duì)興為煤礦采區(qū)的地質(zhì)條件，采煤方法，巷道布置以及采區(qū)機(jī)電設(shè)備容量，分布等情況而設(shè)計(jì)的采區(qū)供電系統(tǒng)和采區(qū)設(shè)備布置案。較詳細(xì)地?cái)⑹隽说V用電纜及電氣設(shè)備的選定原則以及井下各種保護(hù)裝置的選擇和整定。用兩條高壓電纜下井，電壓等級(jí)均為6KV，經(jīng)中央變電所供給采區(qū)變電所。采區(qū)布置及機(jī)械配備平面圖，采區(qū)布置剖面圖。本礦井屬低沼氣礦井，采區(qū)傾角23°～。翼的走向長(zhǎng)35m,北翼的走向長(zhǎng)50m。一般采用長(zhǎng)壁后退式采煤方法，以炮采為主。掘進(jìn)點(diǎn)向上山，石門及全巖巷道，以錨噴為主，工作面采用木支護(hù)。場(chǎng)裝車，由電機(jī)車運(yùn)到井底車場(chǎng)，再由絞車提到地面。采用127V電壓，主要設(shè)備見(jiàn)采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。煤方法及其采區(qū)巷道布置方式，采煤機(jī)械化程度和機(jī)械組容量大小等因素確定。計(jì)數(shù)據(jù)，由各用電設(shè)備的額定功率求取一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。

　　

【正文】 —— 電動(dòng)機(jī)的額定電流 Ie= Pe； ∑ Ie—— 其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和， A； ⑵
、 、以 9＃耙矸機(jī)開(kāi)關(guān)（ QC81060）的整定為例： ①
熔斷整定： I2=6 Ie/2=6 11 ； ② 熱繼電器的整定： Ir=6Ie= Pe= 11= 取 Ir=15A； ⑶、以 16＃電鉆變壓器熔體額定電流即（ ）的整定為例： IN。 F =（ ～ ） ｛ IQe /（ ～ ） +ε Ie｝ /KB =｛ 6 ｝ +｝ / = 式中： KB變壓比； 其它開(kāi)關(guān)整定情況如表 61所示。 ： 進(jìn)行兩相短路電流計(jì)算時(shí) ,要考慮系統(tǒng)電抗和高壓電纜電抗。 ⑴ 系統(tǒng)電抗： 每相系統(tǒng)電抗為 : XS =UZe2/Sd = = 式中： XS—— 折合至變壓器二次側(cè)的系統(tǒng)電抗 , Ω /相； UZe2—— 變壓器二次側(cè)額定電壓 ,KV； Sd—— 電源一次側(cè)母線上的短路容量 ,MVA, Sd=50 MVA； (2) 高壓電纜的阻抗值： ZLQP206000 3 50 1000m 查表 252,折算到 690V 每公里 /相 R = R0 L/K2 = 1 = 31 X =X0 L/K2 = 1/ = 式中： R—— 高壓電纜每相電阻 , Ω； X—— 高壓電纜每相電抗 , Ω； R0—— 高壓電纜每相每公里電阻 , Ω； X0—— 高壓電纜每相每公里電抗 , Ω .6~10KV 三芯電纜的電抗平均值為： X0= / Km L—— 高壓電纜長(zhǎng)度 ,Km； K=U1/U2—— 變壓比 ,即變壓器一次側(cè)線路的平均電壓 U1 對(duì)二次側(cè)線路的平均電壓U2的比值 ,查表 251,K=； (3) 變壓器電阻及電抗值 : RBr=PdU22e/SBe=3070 XBr=10UxU22e /SBe=10 式中： RBr 、 XBr—— 分別表示變壓器的電阻值和電抗值 , Ω； Ux—— 變壓器繞組阻抗壓降百分值 , Ω ,查表 22,取 Ux=； U2e—— 變壓器二次側(cè)額定電壓 , KV, U2e= KV； SBe—— 變壓器二次側(cè)額定容量 , KVA. SBe=135 KVA； (4) 短路電流計(jì)算 以 D2點(diǎn)為例 ,查表 253,U1000 3 50 20m 的 R0 = /Km， X0= /Km R= R0 L = = X= X0 L= = 電纜 U1000 3 25 700m 的 R0=， X0= R= R0 L = = X= X0 L= = 計(jì)算 D2一相總電阻和總電抗值： ∑ R= +++= ∑ X= ++++= 32 短路電流為： Id(2) =Ue/(2 (∑R)2+(∑X)2) =690/(2 ()2+()2) = 靈敏度校驗(yàn)： Km =Id(2)/Idz′ = = ， 符合要求。 8 采區(qū)漏電保護(hù)措施 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 （ 1）裝設(shè)靈敏可靠的漏電保護(hù)裝置（漏電繼電器）并與屏蔽電纜配合使用，提高工作可靠性。 （ 2） 采用保護(hù)接地裝置。 （ 3）對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流進(jìn)行有效的補(bǔ)償，減小漏電電流值。 （ 4）提高漏電保護(hù)裝置和自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作速度，采用超前切斷電流裝置等。 對(duì)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(shí)，應(yīng)切斷供電電源： 1140v 電網(wǎng) —— 相對(duì)地絕緣 電阻為 30kΩ . 660v 電網(wǎng) —— 相對(duì)地絕緣電阻為 11kΩ . 380v 電網(wǎng) —— 相對(duì)地絕緣電阻為 . （ 2）動(dòng)作速度。 （ 3）檢漏繼電器只監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻值，不反應(yīng)電容大小。 （ 4）電網(wǎng)的絕緣電阻值無(wú)論是對(duì)稱下降還是不對(duì)稱下降，動(dòng)作電阻值不變。 （ 5）檢漏繼電器內(nèi)部阻抗值應(yīng)很大，正常時(shí)保證電網(wǎng)對(duì)地的絕緣，不增加人身觸電的危險(xiǎn)。 33 （ 6）動(dòng)作靈敏可靠，既不拒絕也不誤動(dòng)作。 （ 7）檢漏繼電器的動(dòng)作電阻不受電波波動(dòng)的影響。 （ 8）對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流能夠進(jìn)行有效補(bǔ)償。 （ 9） 送電前，發(fā)現(xiàn)漏電，應(yīng)將電源 開(kāi)關(guān)閉鎖，以防向故障電網(wǎng)送電。 （ 10）動(dòng)作要有選擇性，以便縮小故障范圍。 9 采區(qū)接地保護(hù)措施 井下保護(hù)接地系統(tǒng)是由主接地極、局部接地極、接地母線、接地導(dǎo)線和接地引線等組成。 井下保護(hù)接地網(wǎng)按《煤礦安全規(guī)程》第 448 條至第 453 條規(guī)定執(zhí)行。 第 448條 36v 以上的和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu) 架等，都必須有保護(hù)接地。 電氣保護(hù)接地工作，應(yīng)按煤炭工業(yè)部頒布的有關(guān)礦井保護(hù)接地裝置的安裝、檢查與測(cè)定工作細(xì)則執(zhí)行。 第 449條 接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)測(cè)得的接地電阻值，不得超過(guò) 2 歐姆。 每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備同接地網(wǎng)之間的保護(hù)接地用的電纜芯線（或其它相當(dāng)接地導(dǎo)線，以下各條同）的電阻值，都不得超過(guò) 1歐姆。 第 450條 所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，都應(yīng)同主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。主接地極應(yīng)在主、副水倉(cāng)中各埋設(shè)一塊。主接地極應(yīng)用鋼板或耐腐蝕的鋼板制成，其面積不小于 平方米、厚度不小于 5毫米。在鉆孔中敷設(shè)的電纜，如果不能同主接地極相連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其分區(qū)主接地極應(yīng)設(shè)在地面。 第 451條 下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極： 一、每個(gè) 裝有電氣設(shè)備的峒室； 二、每個(gè)（套）單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備； 三、每個(gè)低壓配電點(diǎn)。如果采煤工作面的機(jī)巷、回風(fēng)巷和掘進(jìn)巷道內(nèi)無(wú)低壓配電點(diǎn)時(shí)，上述巷道內(nèi)至少應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)局部接地極； 四、連接動(dòng)力鎧裝電纜的每個(gè)接線盒。 34 局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其它就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于 平方米、厚度不小于 3 毫米的鋼板或具有相同有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處；設(shè)置在其它地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于 35 毫米、長(zhǎng)度不小于 ，管上至少鉆 20 個(gè)直徑不小于 5 毫米的透眼，并 垂直埋入地下。 第 452條 連接主接地極的接地母線，應(yīng)用截面不小于 50平方毫米的銅線、截面不小于 100平方毫米的鍍鋅鐵線或厚度不小于 4毫米、截面不小于 100 平方毫米的扁鋼。電氣設(shè)備的外殼同接地母線或局部接地極的連接，電纜接線盒兩頭的鎧裝、鉛皮的連接：應(yīng)用截面不小于 25平方毫米的銅線、截面不小于 50 平方毫米的鍍鋅鐵線或厚度不小于 4毫米、截面不小于 50平方毫米的扁鋼。 第 453條 橡膠電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作其它用途。采用屏蔽橡膠電纜，用于安全火花回路的，不受此限。 10 結(jié)論 經(jīng)過(guò)對(duì) 采區(qū)變電供電的擬定 ,了解供電必須保護(hù)人身的的安全和供電的要求。進(jìn)行了采區(qū)高壓、低壓電纜選用和高、低壓的整定計(jì)算 ,本設(shè)計(jì)只是有選擇性的計(jì)算了一部分 ,通過(guò)計(jì)算，加深了對(duì)各開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變電站的了解，采區(qū)供電是一項(xiàng)復(fù)雜的供電系統(tǒng)，要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選擇和供電布局，才能最終形成一個(gè)完整的采區(qū)供電。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度和綜合運(yùn)用能力，在本次設(shè)計(jì)中既有以往所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，如：電工技術(shù)，同時(shí)又遇到許多的新問(wèn)題，例如綜采工作面的機(jī)電設(shè)備布置、綜采工作面的供電系統(tǒng)、綜采工作面的電纜選用原則、綜采工作面供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇、井下低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算等。 總之，這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)全面的實(shí)際綜合運(yùn)用，在此基礎(chǔ)上，加深了對(duì)其的理解。 通過(guò)這段時(shí)間對(duì)紅旗煤礦供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納，對(duì)自己現(xiàn)在所掌握的知識(shí)水平有了一定的了解，這對(duì)我以后的實(shí)際工作將會(huì)起著很大的促進(jìn)作用。 35 致謝 本 設(shè)計(jì) 論文是在我的導(dǎo)師 孟慶春老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 孟 老師都始終給予我細(xì) 心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來(lái)， 孟慶春老師不僅在學(xué)業(yè)上給我 以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向孟 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 從師于孟老師的時(shí)間里，不但使我學(xué)到了很多的專業(yè)知識(shí)，而且在治學(xué)、生活和做人方面也學(xué)到了很多東西，這對(duì)我以后的路將是一筆寶貴的財(cái)富。借此設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向幾個(gè)月以來(lái)一直指導(dǎo)、關(guān)心我的孟老師表示誠(chéng)摯的感謝！ 在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò) 畢業(yè)之前生活的同學(xué)們 ，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。特別感謝我 宿舍 同學(xué)，他 們 對(duì)本課題做了不少工作，給予我不少的幫助。 36 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 參考文獻(xiàn) .煤礦技術(shù)操作規(guī)程 .北京：中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部， 1988 年 2. 劉介才主編 .工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，機(jī)載工業(yè)出版社， 2021 .井下電工 .北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 2021 年 . 礦山供電 .北 京：煤炭工業(yè)出版社， 2021 年 .煤礦安全規(guī)程 .北京：國(guó)家安全監(jiān)察局， 2021 . 礦山電工學(xué) [M].北京： 煤炭工業(yè)出版社 ， 2021 [M].北京：煤炭工業(yè)出版社， 1986 [M].煤基字第 101 號(hào)通知， 1985 .礦山供電技術(shù)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， 2021 ,雷芳清編 .北京：煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) .煤炭工業(yè)出版社， 1987 年 .礦井供電技術(shù)， 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 37 38 附圖 39