【導(dǎo)讀】采取各種保護(hù)的重要性。的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性。力及解決實(shí)際工程問題的能力，根據(jù)礦井的實(shí)際情況，在老師和單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，查閱了有關(guān)設(shè)計(jì)資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范。聽取并收錄了現(xiàn)場(chǎng)許多技。術(shù)員的意見及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦所需設(shè)備的型號(hào)及供電線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

　　

【正文】 負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù) , 由《設(shè)指》表 215 查取 10KV銅芯電纜兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失 K=； P—— 電纜輸送的有功功率； 7%—— 允許電壓損失百分?jǐn)?shù)； 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，考慮礦井的后續(xù)發(fā)展，入井雙回路高壓電纜選用， 3 35 煤礦用交聯(lián)絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護(hù)套電力電纜。采用電壓降校驗(yàn)電纜截 面，單回路承擔(dān)所供范圍內(nèi)的全部負(fù)荷時(shí)，電纜電壓降為%，所選電纜符合要求。雙回路電纜，當(dāng)任一回路出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，另一回路可承擔(dān)井下所供范圍內(nèi)全部負(fù)荷用電。 （ 3）井下供電系統(tǒng) 中央變電所 中央變電所設(shè)置在主斜井下部車場(chǎng)附近，中央變電所和中央水泵房聯(lián)布置。中央變電所主要為中央水泵房和 +775m 水平水泵房提供 660V 低壓供電電 源；為一帶區(qū)變電所提供 10kV 高壓供電電源。中央變電所全長為 26m，硐室斷面寬，設(shè)出入口兩處，硐室砌碹刷白，并裝設(shè)向外開的防火鐵門及鐵柵欄門。 +818m 水平中央變 電所內(nèi)的 10kV 高壓母線為單母線分段接線， 10kV 開關(guān)選用 PBG10 型礦用隔爆型智能化高壓真空配電裝置 7 臺(tái)。變電所內(nèi)利用現(xiàn)有 2臺(tái)礦用隔爆型干式變壓器，型號(hào)為 KBSGZY200/10 型（ 10/,200kVA）變壓器，正常運(yùn)行時(shí) 2 臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，故障時(shí)可互為備用。 變電所內(nèi) 母線為單母線分段接線， 進(jìn)線總開關(guān)選用 KBZ400型礦用隔爆真空饋電開關(guān)，饋出開關(guān)選用 KBZ200 型礦用隔爆真空饋電開關(guān)。 KBZ 系列開關(guān)具有漏電閉鎖和選擇性漏電保護(hù)功能，能達(dá)到對(duì) 系統(tǒng)的 絕 27 緣監(jiān)測(cè)及選擇性漏電保護(hù)。 +818m水泵房水泵選用 QJZ300J55 礦用隔爆型自耦減壓起動(dòng)器控制。 +775 水泵房水泵選用 QBZ30D 礦用隔爆型真空磁力起動(dòng)器控制。 附中央變電所供電系統(tǒng)圖； 帶區(qū)變電所 帶區(qū)變電所內(nèi)的 10kV 高壓母線為單母線分段接線， 10kV 開關(guān)選用 PBG10礦用隔爆型智能化高壓真空配電裝置 6 臺(tái)。變電所內(nèi)設(shè) 3 臺(tái)礦用隔爆型干式變壓器，其中 2 臺(tái)型號(hào)為 KBSG400/10 型（ 10/,400kVA）變壓器，正常運(yùn)行時(shí)2 臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，故障時(shí)可互為備用； 1 臺(tái)型號(hào)為 KBSG50/10 型（ 10/,50kVA）變壓器，該變壓器為局部通風(fēng)機(jī)“三?！惫╇妼Ｓ米儔浩?。 變電所內(nèi) KBSG400/10 型側(cè) 母線為單母線分段接線， 進(jìn)線總開選用 KBZ400 型礦用隔爆真空饋電開關(guān)，饋出開關(guān)選用 KBZ200 型礦用隔爆真空饋電開關(guān)。變電所內(nèi) KBSG50/10 型側(cè) 母線為單母線接線，饋出總開關(guān)和分開關(guān)選用 KBZ200 型礦用隔爆真空饋電開關(guān)。 KBZ 系列開關(guān)具有漏電閉鎖和選擇性漏電保護(hù)功能，能達(dá)到對(duì) 系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)及選擇性漏電保護(hù)。 附 帶區(qū)變電所供電系統(tǒng)圖； 28 第四章 采區(qū)低壓控制電器的選擇 低壓電器電器選擇原則 1）按環(huán)境要求，采區(qū)一律選用隔爆型或隔爆兼本質(zhì)安全型電器。 2）按電器額定參數(shù)選擇 低壓控制電器的額定電流要大于或等于用電設(shè)備的持續(xù)工作電流，其額定電壓也應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符合。 控制電器的分?jǐn)嗄芰Γ娏鲬?yīng)不小于通過它的最大三相短路電流。 3）工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇 (1) 工作線路總開關(guān)和分路開關(guān)一般選用自動(dòng)饋電開關(guān)，如新系列的 KBZ型自動(dòng)饋電開關(guān)。 (2) 不需要遠(yuǎn)方控制或經(jīng)常起動(dòng)的設(shè) 備，如照明變壓器，一般選用手動(dòng)起動(dòng)器，如 QBZ 型等。 (3) 需要遠(yuǎn)方控制，程控或頻繁起動(dòng)的機(jī)械，如采煤機(jī)、裝巖機(jī)、輸送機(jī)等一般選用 QBZ 型磁力起動(dòng)器或新系列隔爆型磁力起動(dòng)器等。 (4) 需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)控制的機(jī)械，如回柱絞車、調(diào)度絞車等，一般選用QBZ－ 80N 型或新系列可逆磁力起動(dòng)器等。 開關(guān)電器的保護(hù)裝置，要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機(jī)械的保護(hù)要求： 變壓器二次的總開關(guān)要有過電流和漏電保護(hù)。 變電所內(nèi)各分路的配出開關(guān)及各配電點(diǎn)的進(jìn)線開關(guān)要有過電流保護(hù)。 大型采掘機(jī)械，如采煤機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)組等需要短路保護(hù)、過負(fù) 荷保護(hù)，有條件的增設(shè)漏電閉鎖保護(hù)。 一般小型機(jī)械，如電鉆、局扇、回柱絞車及小功率輸送機(jī)等需要有短路保護(hù)和斷相保護(hù)。 開關(guān)電器接線口的數(shù)目要滿足回路和控制回路接線的要求，其內(nèi)徑應(yīng)與電纜外徑相適應(yīng)。 、低壓電器電器容量及整定計(jì)算 計(jì)算開關(guān)的工作電流 Ig（以帶區(qū)變電所 6101 工作面饋電開關(guān)例） Ig ＝（ Kf Pe 103） /（ 3 Ue cosφ eη e） 29 ＝（ 98 103） /（ 3 660 ） ＝ Pe=6101 工作面最大負(fù)荷 =98KW 開關(guān)的選擇結(jié)果： 根據(jù) Ig、 Ue，查《煤礦電工手冊(cè)礦井供電 下》表 11117 選帶區(qū)變電所 6101工作面饋電開關(guān)選 KBZ－ 200 饋電開關(guān)一臺(tái)。 其余饋電開關(guān)選擇均按以上計(jì)算方法選擇 55KW 乳化液泵站控制開關(guān)的選擇： Ig＝（ Kf Pe 103） /（ 3 Ue cosφ eη e） ＝（ 55 103） /（ 3 660 ） = A 根據(jù) Ig、 Ue，查《煤礦電工手 冊(cè)礦井供電 下》表 1111 選 QBZ80 型磁力起動(dòng)器一臺(tái)。其余控制開關(guān)選擇均按以上計(jì)算方法選擇 煤電鉆控制開關(guān)的選擇： S =Pe/cosφ e == 根據(jù) SSe，選擇 型綜保一臺(tái)。 30 第五章 低壓保護(hù)裝置的選擇和整定 低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則規(guī)定 饋出線的電源端均需加裝短路保護(hù)裝置，使用饋電自動(dòng)開關(guān)時(shí)，采用過電流繼電器；使用手動(dòng)開關(guān)時(shí)，采用熔斷器，使用磁力起動(dòng)器時(shí)，此阿用限流熱繼電器或熔斷器，對(duì)這些保護(hù)裝置的選擇與整 定要求如下： 選擇性好：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，保證切除故障部分的電路，其他部分仍能正確工作。 動(dòng)作可靠：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保護(hù)裝置不能誤動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)或線路發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。 動(dòng)作迅速：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切斷被保護(hù)的電路，防止事故蔓延，減少故障電流對(duì)設(shè)備的破壞。 動(dòng)作靈敏：在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最小兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。 2 保護(hù)裝置的整定與校驗(yàn) ⒈過流繼電器的整定原則：過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)按最大工作電流整定，在最遠(yuǎn)點(diǎn)發(fā)生兩相短路 時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏度。 ⒉熔斷器熔體額定電流選擇的原則是：流過熔體的電流為正常工作電流及尖峰工作電流（電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流）時(shí)，綜合保護(hù)裝置不動(dòng)作；而通過短路電流時(shí)，即使是最小的兩相短路電流也要及時(shí)動(dòng)作。 ㈠、保護(hù)裝置的整定 ⑴、以 6101 饋電開關(guān)（ KBZ200）的整定為例： 智能化微機(jī)綜合保護(hù)裝置的整定： Ig ＝（ Kf Pe 103） /（ 3 Ue cosφ eη e） ＝（ 98 103） /（ 3 660 ） ＝ 整定為 120A 式中 Pe=6101 工作面最大負(fù)荷 =98KW 最小兩相短路電流整定為 Ig=144A 31 ⑵、以 55KW 乳化液泵站控制開關(guān)的整定為例： 電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的整定： Ir=Ie= Pe= 55= 取 Ir=62A； ⑶、煤電鉆綜保熔體額定電流的整定為： IN。 F =（ ～ ） [IQe /（ ～ ） +∑ Ie]/KB = [(6 )+]/ = A 整定為 15A 式中： KB變壓比； 其它開關(guān)整定均按以上計(jì)算方法整定 。 ㈡ .按短路電流校驗(yàn)： 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： MYJV2210000 3 35 1308m 查《設(shè)指》表 252,折算到 690V 每公里 Ω /相 R = R0 L = = X =X0 L/K2 = 32 = 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，此處已折算至 690V 時(shí)的阻抗； X0—— 高壓電纜每相每公里電抗 , Ω . 10KV 三芯電纜的電抗平均值為： X0= / Km L—— 高壓電纜長度 ,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《指設(shè)》表 251,K=； (3) 變壓器電阻及電抗值 : 查表 12 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)可得 RB= ,XB=。 (4) 短路電流計(jì)算 以 6101 截煤機(jī)為例 ,查《工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 322,干線電纜 MY 3 70+1 25 380m的阻抗和電抗： R0 = /Km， X0= /Km R= R0 L= = X= X0 L= = 支線電纜 MY 3 16+1 6 120m 的 R0=， X0= R= R0 L= = X= X0 L= = 計(jì)算 Z10 一相總電阻和總電抗值： ∑ R= +++= ∑ X= ++++= 短路電流為： Id(2) =Ue/[2 (∑ R)2+(∑ X)2] =690/[2 ()2+()2] =. A 靈敏度校驗(yàn)： 33 Km =Id(2)/Idz′ = =7 ， 符合要求。 式中： Id(2) —— 被保護(hù)線路末端最小兩相短路電流， A； 7—— 靈 敏度系數(shù)，可參考《工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 339； Idz′—— 線路末端最小兩相短路整定電流， A。 其余各開關(guān)短路點(diǎn)、短路電流及靈敏度校驗(yàn)均按以上計(jì)算方法校驗(yàn)。 34 第六章 高壓配電箱的選擇和整定 1 高壓配電箱的選擇原則 配電裝置的額定電壓應(yīng)符合井下高壓網(wǎng)絡(luò)的額定電壓等級(jí)。 配電裝置的額定開斷電流應(yīng)不小于其母線上的三相短路電流。 配電裝置的額定電流應(yīng)不小于所控設(shè)備的額定電流。 動(dòng)作穩(wěn)定性應(yīng)滿足母線上最大三相 短路電流的要求。 2 高壓配電箱的選擇 中央變電所電源總開關(guān)負(fù)荷長期工作電流： In=Sn/( 3 Ue cosφ e) =( 3 10 ) = A Use≥ Ux=10kv ∴ IseIg= Sse≥ Sd(3)=50MVA 式中： Sn—— 受控制負(fù)荷的計(jì)算容量， KVA Ue—— 電網(wǎng)額定電壓， KV Use—— 高壓開關(guān)額定電壓， KV Ise—— 高壓開關(guān)額定電流， KA Sse —— 高壓開關(guān)銘牌上標(biāo)示的額定斷流容量， KVA 根據(jù)以上這些計(jì)算結(jié)果，按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定選用，查《設(shè)指》表 262，選擇高壓配電箱型號(hào)為 PBG10，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下； 高壓配電箱技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號(hào) 額定電壓（ KV） 最高工作電壓（ KV） 額定電流（ A） 額定開斷電流（ KA 額定動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 額定短路開 合電流（ KA） 10S 熱穩(wěn)定電流（ KA） PBG10 10 12 50 35 3 高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗(yàn) 中央變電所電源總開關(guān)的整定 In=Sn/( 3 Ue cosφ e) =( 3 10 ) = A 查《設(shè)指》表 283，取 Idz′=25 靈敏度校驗(yàn)： Id(2)=1245A Km = Id(2)/(KT Ki Idz′) =1245/(10 25)