【導(dǎo)讀】本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢。而完成了XZ變電站電氣一次部分初步的設(shè)計。計，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進行比較而得出。采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則································································2. 費用和環(huán)境要求····················&#1

　　

【正文】 Ig2=∑ Ig kx= ( 4++) = 式中 kx負(fù)荷系數(shù)為 。 取 s=50 mm178。 選 UP1000、 3ⅹ 50+1ⅹ 10電纜。 （ 2）按允許電壓損失選擇 Lg2截面 ○1 支路電壓損失 輸送機機頭電壓損失為： ?Uz21= ?21ze21zfe 1000SDULKP ?= 10 ??? ??? = V ○2 求變壓器電壓損失 由前面計算已知向機組供電的 KSJ3— 320/6型變壓器總?cè)萘? Sb= Pb= =172KW， Qb= 172+ = kvar 其中 Rb=， Xb= ?，按下式計算為： ?Ub= e bbbU XQRP ?b = ??? = ○3 Lg2干線上允許的電壓損失 根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為： ?Uy=?U2e─U p= 660=63V Lg2上允許電壓損 失為： ?Ug2y== ○4 求 Lg2干線截面 Sg2= ygUDULKP 2e 2gfe 1000? ?? = )( ?? ????? = 選用標(biāo)稱 UP— 1000、 3 50+1 10 電纜 （其型號的確定如表 34所示 ） 。 表 34 第二配電點所選電纜型號規(guī)格確定 輸送機機頭 UP— 1000、 3 16+1 6 齒輪油泵 U— 500、 3 6+1 6 煤電鉆 U— 500、 3 6+1 6 主干電纜 UP— 1000、 3 50+1 10 順槽輸送機機頭 UP— 1000、 3 16+1 6 第三配電點電纜的選擇 第三配電點干線電纜長度選擇： 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 19 頁 共 37 頁 Lg3=（ 20+20+130） +6=193m 6—— 每個接線盒兩端各加一 3m， 130電纜要設(shè) 1個接線盒， 故應(yīng)加 6 m電纜； 支線電纜長度選擇： 材料絞車電纜長度： Lz31=（ 50+15） = 局部通風(fēng)機電纜長度： Lz32=10m 煤電鉆與變壓器，隨工作面每隔 80100m移動一次的最遠長度： Lz33=510 +18=579m 電鉆電纜長度： Lz34=100m 截面型號的選擇： 干線 Lg3截面的選擇 （ 1）按負(fù)荷電流選擇 Lg3截面 Lg3截面的選擇： Ig3=∑ Ig kx= (++2 ) = 式中 kx負(fù)荷系數(shù)為 。 取 s=10 mm178。選用 UP1000、 3 35+1 16 電纜。 （ 2）按允許電壓損失選擇 Lg3截面 ○1 材料絞車電壓損失： ?Uz31= ?31ze31zfe 1000SDULKP ?= ??? ??? = V ○2 求 變壓器電壓損失 由前面計算已知向機組供電的 KSJ3— 320/6型變壓器總?cè)萘? Sb= Pb= =172KW， Qb= 172+ = kvar 其中 Rb=， Xb= ?，按下式計算為： ?Ub= e bbbU XQRP ?b = ??? = ○3 Lg3干線上允許的電壓損失 根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓 損失為： ?Uy=?U2e─U p= 660=63V Lg3上允許電壓損失為： ?Ug3y== ○4 求 Lg3干線截面 Sg3= ygUDULKP 3e 3gfe 1000? ?? = )( ?? ?????? = 可選用 UP— 1000、 3 16+1 6電纜 （其型號的確定如表 35所示 ） 。 表 35 第三配電點所選電纜型號規(guī)格確定 材料絞車 UP— 1000、 3 16+1 6 煤電鉆變壓器 UP— 1000、 3 16+1 6 局部通風(fēng)機 UP— 1000、 3 6+1 6 照明系統(tǒng) UP— 500、 3 6+1 6 煤電鉆 UP— 500、 3 6+1 6 主干電纜 UP— 1000、 3 16+1 6 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 20 頁 共 37 頁 第四配電點電纜的選擇 第四配電點干線電纜長度選擇： 干線電纜的選擇： Lg4=（ 20+20） =44m 支線電纜長度選擇： 局部通風(fēng)機電纜長度： Lg41=10m 電鉆變壓器電纜長度： Lg42=510 +18=579m 電鉆電纜長度： Lg43=100m 截面型號的選擇： 干線 Lg4截面的選擇 （ 1）按負(fù)荷電 流選擇 Lg4截面 Lg4截面的選擇： Ig4=∑ Ig kx= (+) = 式中 kx負(fù)荷系數(shù)為 。 取 s=16 mm178。選用 UP1000、 3ⅹ 16+1ⅹ 6電纜。 （ 2）按允許電壓損失選擇 Lg4截面 ○1 支路電壓損失 局部通風(fēng)機電壓損失為： ?Uz41= ?41ze41zfe 1000SDULKP ?= ??? ??? = V ○2 求變壓器電壓損失 由前面計算已知向機組供電的 KSJ3— 320/6型變壓器總?cè)萘? Sb= Pb= =172KW Qb= 172+ = 其中 Rb=， Xb=，按下式計算為： ?Ub= e bbbU XQRP ?b = ??? = ○3 Lg4干線上允許的電壓損失 根據(jù)計算采區(qū)電網(wǎng)允許的電壓損失為： ?Uy=?U2e─U p= 660=63V Lg4上允許電 壓損失為： ?Ug4y== ○4 求 Lg4干線截面 Sg4= ygUDULKP 4e 4gfe 1000? ?? = 100 )211( ?? ???? = 可選用 UP — 1000、 3 16+1 6電纜 （其型號的確定如表 36所示 ） 。 （ 3）順槽帶運輸機干線供電電纜才長度： Lg5=（ 210+20+20） +6=281m 式中 210—— 順槽運輸機的長度。 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 21 頁 共 37 頁 Lg5截面的選擇： Ig5=∑ Ig kx=+= 取 s=10 mm178。故選用 UP1000、 3ⅹ 10+1ⅹ 6電纜。 （ 4）上山帶式輸送機干線式供電電纜長度： Lg6=260 +6=292m Lg6截面的選擇： Ig6=∑ Ig kx= +2= 取 s=10 mm178。故選用 UP1000、 3ⅹ 10+1ⅹ 6電纜。 （ 5）變電所照明變壓器電纜長度： Lg7=10m 表 36 第四配電點所選電纜型號規(guī)格確定 局部通風(fēng)機 UP— 1000、 3 6+1 6 煤電鉆變壓器 UP— 1000、 3 16+1 6 照明系統(tǒng) UP— 500、 3 6+1 6 煤電鉆 UP— 500、 3 6+1 6 主干電纜 UP— 1000、 3 16+1 6 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 22 頁 共 37 頁 第四章 低壓控制電器的選擇 選變壓器二次總饋電開關(guān) 因 KSJ3— 320/6 變壓器額定電流為 260A，故選用 1 臺 660V、 DW81— 350F 型饋電開關(guān)作為二次總開關(guān)；選用一臺 JY82— 3型檢漏繼電器于其配合，進行漏電保護。 選分路配電開關(guān) Lg1— Lg4四條干線的兩端（采區(qū)變電所和配電點）各設(shè) 1臺饋電開關(guān)， Lg5和 Lg6是兩條干線式電路，僅在采區(qū)變電所端設(shè)分路開關(guān)。 各分路的工作電流分別為： Ig1= (91+++) =115A Ig2= ( 4++) = Ig3= (++2 ) = Ig4= (+) = Ig5= Ig6= 2= 從計算可見， Ig3 和 Ig4 很小，可采用 QS81— 40 開關(guān)，但考慮到手動開關(guān)僅有熔斷器作保護，當(dāng)出現(xiàn)一相熔件熔斷時會造成電動機單相運行。為了供電安全可靠，上述各分路均采用 DW80— 200型饋電開關(guān)作分路配電開關(guān)，共計 10臺。 各配電點起動器的選擇 （ 1）采煤機組： 選用 DQBH— 660/200— Z型，其控制容量為 170KW，大于 80KW。 （ 2）刮板輸送機： 選用 QC810— 60型，其控制功率為 45KW，大于 2 22KW。 （ 3）回柱絞車： 選用 QC83— 80N型，其控制容量為 40KW，大于 15KW。 （ 4）局部通風(fēng)機： 選用 QC83— 30型，其控制容量為 15KW，大于 11KW。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，局部通風(fēng)機和掘進工作面中的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。 （ 5） 電鉆變壓器綜合裝置： 在一、二配電點處不另設(shè)開關(guān)； 在三、四配電點處，因距離較遠可設(shè)置 QS81— 40型手動起動器，作為電鉆變壓器綜合裝置和照明干式變壓器的配電開關(guān)； 在采區(qū)變電所照明用干式變壓器，采用 QS81— 40型手動起動器控制。 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 23 頁 共 37 頁 （ 6）泵站： 選用 QC83— 30開關(guān)，其控制電流 30A，大于 。 （ 7）材料絞車： 選用 QC83— 80N型，其控制電流 80A，大于 。 （ 8）帶式輸送機： 選用 QC83— 80開關(guān)，其控制容量 40KW，大于 30KW。 選擇開關(guān)的根據(jù)及有關(guān)數(shù)據(jù)見表 4— 1，以便于核對。 表 41 選擇開關(guān)的根據(jù)及有關(guān)數(shù)據(jù) 使 用 地 點 工作電流（ A） 電纜外徑 （ mm） 選用開關(guān)的數(shù)據(jù) 型號 臺 數(shù) 額定電壓（ V） 額定電流（ A） 允許最大電纜外徑 （ mm） 變壓器二次總開關(guān) 260 DW81— 350F 1 350 50 干線 Lg1兩端 115 DW80— 200 2 200 52 干線 Lg2兩端 DW80— 200 2 200 52 干線 Lg3兩端 DW80— 200 2 200 52 干線 Lg4兩端 DW80— 200 2 200 52 Lg5電源端 DW80— 200 1 200 52 Lg6電源端 DW80— 200 1 200 52 采煤機組 91 DQBH— 660/200 1 200 刮板輸送機 QC810— 60 3 60 42 回柱絞車 QC83— 80N 1 80 42 局通 QC83— 30 2 30 35 泵站 QC83— 30 1 30 35 材料絞車 QC83— 80N 1 80 42 帶式輸送機 QC83— 80 4 30 35 電鉆或照明變壓器 QS81— 40 4 40 50 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 24 頁 共 37 頁 第五章 過流 保護整 定 采區(qū)保護措施 采區(qū)接地保護措施 井下保護接地系統(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 . 井下保護接地網(wǎng)按 煤礦安全規(guī)程 第 448第 453條規(guī)定執(zhí)行 .第 448條 36V以上和由于絕緣置換可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼，構(gòu)架等必須有保護接地。電氣保護接地工作，應(yīng)按煤 炭工業(yè)部頒發(fā)的有關(guān)礦井保護接地裝置的安裝、檢查與測定工作細則執(zhí)行。 第 449 條 接地網(wǎng)上任一保護接地點測得的接地電阻值不得超過 2Ω，每一個移動式和手持式電氣設(shè)備同接地網(wǎng)之間的保護接地用的電纜芯線（或其他相當(dāng)接地導(dǎo)線，一以下各條同）的電阻值不得大于 1Ω。 第 450條 所有電氣設(shè)備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鎧皮、接地芯線）和局部接地裝置都應(yīng)同井下住接地接成一個總接地網(wǎng)。 井下主接地極應(yīng)在主副水倉中各埋設(shè)一快。主接地極應(yīng)用鋼板或耐腐蝕的鋼板制成其面積不大于 ,厚度不小于 5mm。 在鉆孔中敷設(shè)的電纜， 如果不能同主接地極相連接時應(yīng)單獨形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其分區(qū)主接地極應(yīng)設(shè)在地面。 第 451條 下列地點應(yīng)裝設(shè)局部接地極 每個裝有電氣設(shè)備的硐室。 每個（套）單獨裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。 每個低壓配電點。如果煤采工作面的機巷，回風(fēng)巷和掘進巷 道內(nèi)無低壓配電點時，上訴巷道內(nèi)至少應(yīng)分別設(shè)置一個局部接地極。 連接動力鎧裝電纜的每個接線盒。 局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積小于 ，厚度不小于 3mm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)置在其他地點的局部接地極，可用直徑不小于 35mm，長度不小于 ，管上至少鉆 20個直徑不小于 5mm的透眼，并垂直埋入底下。 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 4mm，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地母線局部接地極的連接電纜接線盒兩頭的鎧裝、鎧皮的連接，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 的鍍鋅線或厚度不小于4mm，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，除用做監(jiān)測接地回路處，不同兼作其他用途，采用屏蔽橡膠電纜，用于本質(zhì)安全回路，不受此限。 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 25 頁 共 37 頁 采區(qū)漏電保護措施 一、 變壓器中性點不直接接地供電系統(tǒng)的漏電保護措施。 裝設(shè)靈敏可靠的漏電保護裝置（漏電繼電器）并與屏蔽電纜配合使用，提高工作可靠性。 采用保護接地裝置。、 對電網(wǎng)對地電容電流進行有效的補償，減小漏電電流值。 提高漏電保護裝置和自動饋電開關(guān)的動作速度，采用超前切斷電流裝置等。 二、對低壓電網(wǎng)漏電保護的要求 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，應(yīng)切斷供電電源； 1140v電網(wǎng) —— 相對地絕緣電阻為 30kΩ。 660v電網(wǎng) —— 相對地絕緣電阻為 11kΩ . 380v電網(wǎng) —— 相對地絕緣電阻為 動作速度。 檢漏繼電器只監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻值，不反應(yīng)電容大小。 電網(wǎng)的絕緣電阻值無論是對稱下降還是不對稱下降，動作電阻值不變。 檢漏繼電器內(nèi)部阻抗值應(yīng)很大，正常時保證電網(wǎng)對地的絕緣，不增加人身觸電的危險 動作靈敏可靠，既不拒絕動作也不誤動作。 檢漏繼電器的動作電阻不受電網(wǎng)波動的影響。 對電網(wǎng)對地電 容電流能夠進行有效補償。 送電前，發(fā)現(xiàn)漏電，應(yīng)該將電源開關(guān)閉鎖，以防向故障電網(wǎng)送電。 動作要有選擇性，以便縮小故障范圍。 采區(qū)變電所的防火措施 一、 采區(qū)變電所硐室必須用耐火材料建筑，硐室出口附近 5m之內(nèi)的巷道支架應(yīng)用耐火材料支護。 二、 硐室出口出必須設(shè)置兩重門，既鐵板門和鐵柵門，鐵柵門在平時關(guān)閉，鐵板門平時向外敞開，當(dāng)硐室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，鐵板門能自動或手動關(guān)閉，對鐵板門和鐵柵門的要求符合《煤礦安全規(guī)程》第 426條。 三、為通風(fēng)良好，《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》規(guī)定硐室長度超過 6m時，必須在硐 室兩邊各設(shè)一個出口，出口處必須符合規(guī)程中第 426條規(guī)定，硐室內(nèi)最高溫度不得超過附近巷道中溫度 5℃。 四、硐室敷設(shè)的電纜，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定要將其黃麻外皮剝掉，同時應(yīng)定期在鎧裝層上加涂防銹油漆，硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)有砂袋、砂箱及干式滅火器材。 配電點過流保護整定 第一配電點過流保護整定 采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng) 圖如圖 51所示 煤礦采區(qū)變電所 設(shè)計 第 26 頁 共 37 頁 圖 52 采區(qū)變電所和第一配電點的供電系統(tǒng) （ 1） 為了校驗開關(guān)和過流保護整定計算，選圖 51中 d1～ d7七點為短路計算點，計算結(jié)果于表 51： 表 51 第 一配電點 各短路點計算結(jié)果 短路點 至短路點的等效長度（ m） I0(2) I0(3)