【正文】 壓損失、電纜的機械強度選擇。實際上并不需要對每條電纜均用上述各種方法選擇，而是抓住每個電纜段(或每條電纜)的主要問題選擇該段(條)電纜截面即可滿足其它條件要求。例如供電容量較大長度較長的干線電纜和單機容量較大(如掘進機械、絞車等)且供電距離較長的主線電纜，主要按允許電壓損失選擇纜線截面即可滿足其它條件的要求；供電容量較小長度較短的支線電纜主要按允許負荷電流選擇導線截面即對滿足其它條件要求；移動機械所用電纜主要按機械強度選擇主芯線截面即可滿足其他條件要求。 按持續(xù)允許電流選擇截面[6]KIP≥Ia （64） 式中 IP——空氣溫度為25℃時，電纜允許載流量，A； K——環(huán)境溫度不同時載流量的修正系數(shù)；Ia——通過電纜的最大持續(xù)工作電流，A。 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面 A= [6] （65） 式中 A——電纜截面，mm2； ——正常負荷時，井下總的持續(xù)工作電流，A； n——不考慮下井電纜損壞時，同時工作電纜的根數(shù)； J——經(jīng)濟電流密度（A/mm2）。下井主電纜的年運行小時，一般取30005000h。 按電纜短路時的熱穩(wěn)定選擇電纜截面 按電纜短路時的熱穩(wěn)定選擇電纜截面有以下兩種方法：熱穩(wěn)定系數(shù)法和允許短路電流法。這里主要介紹熱穩(wěn)定系數(shù)法[1]： 這種方法比較簡單，一般在紙絕緣電纜的熱穩(wěn)定計算都采用此法。 （66） 式中 ——電纜短路時熱穩(wěn)定要求的最小截面，mm2； ——三相最大穩(wěn)定短路電流，A； ——短路電流作用的假想時間，s； C——熱穩(wěn)定系數(shù)，查相關手冊。 按電壓損失校驗電纜截面此種電壓損失校驗電纜截面有計算法和查表法[1]，這里主要介紹計算法： （67） 也可寫成： （68） 式中 ——電壓損失百分數(shù)； ——電纜中的負荷電流，A； ——額定電壓，kV； 、——電纜線路單位長度的電阻及電抗，Ω/km； ——電纜線路長度，km； 、——功率因數(shù)及與功率因數(shù)相對應的正弦、正切值。高壓系統(tǒng)中的電壓損失按《全國供用電規(guī)則》[8]的規(guī)定，在正常情況下不得超過7%，故障狀態(tài)下不得超過10%。電壓損失從地面變電所算起至采區(qū)變電所母線止。 電纜截面選擇計算舉例為短路時的熱穩(wěn)定選擇電纜截面，當供電系統(tǒng)在最大運行方式時，地面變電所下井電纜首端發(fā)生三相短路電流，其電流 = kA，按式校驗下井電纜截面，即：查電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)表C=[11], 假想時間=故 = 1683= mm2 mm2,又考慮其他方面校驗的影響，這里選用70mm2做為下井電纜。 井下開關選擇嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地，嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機向井下供電。額定電壓與額定電流的選擇與地面高壓開關選擇相同，斷流容量的選擇也按地面開關的選擇方法，井下主要選用DW80型饋電開關和QC83型磁力起動器，對電鉆和照明采用綜合保護裝置。其它設備的選擇方法與井上選擇基本相同，這里不在說明，其所選設備型號均標于設備選擇或所畫大圖中。7 保護裝置四股泉煤礦供電系統(tǒng)井上、井下的保護裝置包括繼電保護和防雷、接地等，本章只對這些保護作簡單的介紹。 繼電保護裝置[15]煤礦供電系統(tǒng)的繼電保護是保證煤礦安全供電的重要工具。裝設繼電保護裝置是根據(jù)四股泉煤礦電力系統(tǒng)的接線和運行的特點，適當考慮其發(fā)展，選擇設備力求技術先進經(jīng)濟合理。 本設計中的電力設備和線路有主保護和后備保護，必要時可增設輔助保護。 主保護——滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全要求，有選擇地切除被保護設備和全線路故障的保護。后備保護應在主保護或斷路器拒絕動作時切除故障。后備保護——可分為遠后備和近后備兩種形式： 遠后備——當主保護或斷路器拒絕動作時，由相鄰設備或線路的保護實現(xiàn)后備。 近后備——當主保護拒絕動作時，由本設備或線路的另—套保護實現(xiàn)后備；當斷路器拒絕動作時，由斷路器失靈保護實現(xiàn)后備。 輔助保護——為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護。 本設計在考慮下列因素的情況下裝設保護裝置： 當被保護元件發(fā)生短路或足以破壞系統(tǒng)正常運行的情況時，保護裝置應動作于掉閘；在發(fā)生不正常運行時，保護裝置應動作于信號。 礦井變電所的高壓饋電線上，裝設有選擇性的檢漏保護裝置。保護裝置應以足夠小的動作時限去切除故障，保證系統(tǒng)剩余部分仍能可靠運行。 動作于掉閘的保護裝置一般應保證選擇性，在必須加快動作時，應考慮由自動重合閘來補救保護的無選擇性動作。 選擇保護方式時，不考慮可能性很小的故障類型和運行方式，力求使用最少數(shù)量的繼電器和觸點，使其接線簡單可靠。 保護裝置的電壓回路斷線時如能造成誤動作，則裝設防止這種誤動作的閉鎖裝置并發(fā)出信號。 表示保護裝置動作的必要回路內裝設信號繼電器。 保護裝置除作為被保護元件的主保護外，如有可能還作相鄰元件的后備保護。 在實際可能出現(xiàn)的最不利方式或故障類型下，保護裝置應對計算點有足夠的靈敏度。保護裝置的靈敏系數(shù)為：對反應電氣量上升的保護裝置對反應電氣量下降的保護裝置 保護裝置的靈敏度應該互相配臺，從故障點向電源側方向逐步降低保護裝置的靈敏度。1保護裝置所用的電流互感器，對最大負載和最大整定的故障電流，其誤差小于10%。 防雷保護及接地 變電所防雷裝置避雷針 為防止直擊雷對變電所電氣設備、線路及建筑物等侵害，本設計變電所采用避雷針。避雷針高于被保護設備，并具有良好的接地，所以能起到保護作用。上圖為地面變電所防雷保護的平面布置圖，避雷針接地線與保護接地線在土壤中距離大于3米。避雷器 避雷器是防護感應雷對電氣設備產(chǎn)生危害的保護裝置，它一端與被保護設備并聯(lián)，另一端接地，且放電電壓低于被保護設備的絕緣水平。當感應雷(雷電波)入侵設備時，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使電氣設備受到保護。地面變電所防雷保護平面圖如71所示。圖71 地面變電所防雷保護平面圖 地面變電所保護接地網(wǎng)保護接地網(wǎng)是將變電所在正常運行時，設備(構架)不帶電的外露金屬體與接地引線、接地干線和接地極在電氣上連接起來組成的整體。為了減少對地電位分布曲線的陡度，接地網(wǎng)還設有水平均壓帶，從而減小接觸電壓和跨步電壓。對不同點的接地電阻至少每年測量一次，保證達到一定的要求。地面變電所保護接地網(wǎng)如下圖72所示。圖72 地面變電所保護接地網(wǎng)1隔離開關；2構架；3斷路器；7隔離開關；9斷路器；10電壓互感器、避雷器； 11鉛錘接地極；12變壓器；13屋內接地干線；14接地引線；15屋外接地干線；16均壓帶 井下保護接地網(wǎng)本設計在井下指定點敷設主接地極、局部接地極、并用電纜鉛包、鎧裝外皮及接地線相互連接起來，形成一個總接地網(wǎng)。從接地網(wǎng)上任一局部接地極測得的總接地網(wǎng)電阻，不應超過2Ω。接地網(wǎng)電阻越低對人身越安全，但太低有一定的困難。井下總接地網(wǎng)包括：主接地極、局部接地極、接地母線和輔助接地母線、連接導線和接地導線。禁止采用鋁導線作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導線和接地導線，禁止使用無接地線（或無其他可供接地的護套，如鉛皮、銅皮套等）的橡套電纜或塑料電纜。 井下保護接地網(wǎng)示意圖如73所示： 圖73 井下保護接地網(wǎng)示意圖1－接地母線；2－輔助接地母線；3－主接地極；4－局部接地極；5－漏電保護輔助接地極；6－電纜；7－電纜接地層；8－中央變電所；9－采區(qū)變電所；10－配電點；11－電纜接線盒；12－連接導線；13－接地導線；14－采煤機組；15－輸送機8 結 論經(jīng)過這段時間的努力和精心設計,通過翻閱大量的資料文獻，使我對四股泉煤礦井上井下供電系統(tǒng)有了深入的探索和研究。依照四股泉煤礦具體現(xiàn)狀，在原有煤礦設計的基礎上，設計出了能滿足本礦安全、可靠生產(chǎn)的煤礦地面和井下供電系統(tǒng)。雖然本設計滿足了本礦一般的生產(chǎn)需要，但由于本人知識水平的相對欠缺，對現(xiàn)代先進的煤礦開采方式和供電系統(tǒng)先進設備缺少一定的了解，因此在設計中很少使用現(xiàn)代化的微機監(jiān)控和保護系統(tǒng)，這也是本設計有待于改進的地方。在以后的學習和社會實踐中，我會加強各方面知識的學習，掌握更多的科學文化知識，為社會獻出自己的微薄之力。通過這段時間對四股泉煤礦供電系統(tǒng)的設計，使我對所學知識進行了系統(tǒng)的歸納，對自己現(xiàn)在所掌握的知識水平有了一定的了解，這對我以后的實際工作將會起著很大的促進作用。41致 謝本設計是在史艷梅的悉心指導下完成的。在與史艷梅老師相處的這段時間里，她嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和在指導我們完成畢業(yè)設計中所表現(xiàn)出來的吃苦耐勞的精神、開拓創(chuàng)新的能力給我留下了深深的印象。從師于史老師的時間里，不但使我學到了很多的專業(yè)知識，而且在治學、生活和做人方面也學到了很多東西，這對我以后的路將是一筆寶貴的財富。借此設計完成之際，謹向幾個月以來一直指導、關心我的史老師表示誠摯的感謝！同時要感謝從教和關心我的其他老師，在此致以深深的謝意！還要感謝與我一起學習的同學，感謝他們一直以來對我的支持和幫助！在即將結束大學本科學習生涯啟程遠行的時候，我難以表達對父母的感激之情。謹以此文獻給遠方默默支持我的父母，他們的摯愛就像大海一樣深邃，使我有勇氣面對一切的困難，他們的摯愛現(xiàn)在是、并將永遠是我拼搏進取的力量源泉。參考文獻[1] 王崇林 [2] [3] [4] . [5] [6] [M],煤礦工業(yè)出版社,1989[7] :[8] :[9] . 北京:[10] （修訂本）（上）.北京：[11] （修訂本）（下）.北京：[12] 賴昌干 . [13] 劉思沛 . [14] 王子午，2006[15] [M],中國礦業(yè)大學出版社，2006[16] Xu Zhi edited . Coal supply and equipment of coal industry