【正文】 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。 從師于孟老師的時(shí)間里，不但使我學(xué)到了很多的專(zhuān)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。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。 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。 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。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。采用屏蔽橡膠電纜，用于安全火花回路的，不受此限。電氣設(shè)備的外殼同接地母線(xiàn)或局部接地極的連接，電纜接線(xiàn)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(xiàn)、截面不小于 50 平方毫米的鍍鋅鐵線(xiàn)或厚度不小于 4毫米、截面不小于 50平方毫米的扁鋼。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。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(xiàn)盒。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。主接地極應(yīng)在主、副水倉(cāng)中各埋設(shè)一塊。 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(xiàn)（或其它相當(dāng)接地導(dǎo)線(xiàn)，以下各條同）的電阻值，都不得超過(guò) 1歐姆。 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。 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。 （ 10）動(dòng)作要有選擇性，以便縮小故障范圍。 （ 8）對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流能夠進(jìn)行有效補(bǔ)償。 33 （ 6）動(dòng)作靈敏可靠，既不拒絕也不誤動(dòng)作。 （ 4）電網(wǎng)的絕緣電阻值無(wú)論是對(duì)稱(chēng)下降還是不對(duì)稱(chēng)下降，動(dòng)作電阻值不變。 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）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。 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。 ： 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。 F =IQe+∑Ie 30 =+（ 2+ 4+11 3+12 2+ 2） = 式中： IQe—— 被保護(hù)干線(xiàn)中最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流 IQe =6Ie； Ie—— 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。 ⒉熔斷器熔體額定電流選擇的原則是：流過(guò)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)，熔體不熔斷；而通過(guò)短路電流時(shí)，即使是最小的兩相短路電流也要及時(shí)熔斷。 電鉆控制開(kāi)關(guān)的選擇： S =Pe/cosφe == 根據(jù) SSe，選擇 BZ80－ ，其余開(kāi)關(guān)選擇如表 7－ 2所示。 開(kāi)關(guān)的選擇結(jié)果： 根據(jù) Ig、 Ue選 110KW 上山絞車(chē)的控制開(kāi)關(guān)選 DW80－ 200A饋電開(kāi)關(guān)一臺(tái)。 （ 5） 開(kāi)關(guān)電器接線(xiàn)口的數(shù)目要滿(mǎn)足回路和控制回路接線(xiàn)的要求，其內(nèi)徑應(yīng)與電纜外徑相適應(yīng)。同時(shí)應(yīng)根據(jù)控制線(xiàn)路需要選定過(guò)流保護(hù)繼電器的整定電流值。礦用增安型開(kāi)關(guān)適用于有沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井和無(wú)沼氣突出的井底車(chē)場(chǎng)的主要進(jìn)風(fēng)巷道和通風(fēng)良好的硐室中。 27 靈敏度校驗(yàn)： Id(2)= 2299A Km = Id(2)/(KTKiIdz′) =2299/( 10 11) = ∴ 符合要求。 T2負(fù)荷長(zhǎng)期工作電流： In=Sn/( 3Ue) =( 3 6) = Use≥ Ux=6kv ∴ IseIg= Sse≥ Sd(3)=50MVA 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 PB36GA，其技術(shù)數(shù)據(jù) 如表 71 所示。 （ 4） 配電裝置的額定開(kāi)斷電流應(yīng)不小于其母線(xiàn)上的三相短路電流。 （ 2） 選用高壓開(kāi)關(guān)時(shí)，除考慮使用場(chǎng)合外，其額定電 壓必須符合井下高壓電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)，額定電流應(yīng)不小于所控制負(fù)荷的長(zhǎng)期工作電流。 mm2)； LZ —— 干線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度 ,Km； AZ—— 支線(xiàn)電纜的芯線(xiàn)截面 , mm2； IgQ—— 干線(xiàn)電纜中實(shí)際實(shí)際起動(dòng)電流 ,A； IgQ= (IQ cosφQ∑Iicosφpj)2+(IQsinφQ+∑Iisinφpj)2 = ( + )2+( + )2 = 中 : ∑ Ii—— 其余電動(dòng)機(jī)正常工作電流 ， A； ∑Ii =∑Pe/（ 3Ueηpjcosφpj） =（ 22 103） /( 3 660 ) = cosφ gQ—— 干線(xiàn)電纜在起動(dòng)條件下的功 率因數(shù) , cosφgQ =(IQcosφQ+∑Iicosφpj)/IgQ =( + )/ = 4) . 起動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失： △ UBQ% = (IBQ/IBe)( Ur% cosφBQ+Ux%sinφBQ ) =() ( + ) = UBQ =△ UBQ%UBe/100 =690 = 式中 : IBQ—— 起動(dòng)時(shí)變壓器的負(fù)荷電流 ,A； IBe —— 變壓器負(fù)荷額定電流 ,A； UBe—— 變壓器負(fù)荷側(cè)額定電壓 ,V； cosφ BQ—— 起動(dòng)時(shí)變壓器負(fù)荷功率因數(shù)； cosφBQ =(IQcosφQ+∑Iicosφpj)/IgQ 25 =( + )/ = 5) . 起動(dòng)狀態(tài)下供電系統(tǒng)中總的電壓損失： ∑△ UQ =△ UZQ + △ UgQ + △ UBQ =54+65+ = 可知 U2e∑△ UQ ==， 所以檢驗(yàn)結(jié)果電纜滿(mǎn)足了起動(dòng)條件。 mm2)； LZ—— 支線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度 .KM； IQ—— 電動(dòng)機(jī)實(shí)際起動(dòng)電流 ,A； IQ=IeQUQmin/Ue=87 ； 式中 : IeQ —— 電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的起動(dòng)電流 ,A； UQmin —— 電動(dòng)機(jī)最小起動(dòng)電流 ,V。 1) 電動(dòng)機(jī)最小起動(dòng)電壓： 23 UQmin= KQaQ Ue = 660 = 式中 : Ue —— 電動(dòng)機(jī)額定電壓 ,V； KQ —— 電動(dòng)機(jī)最小允許起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 MQmin 與額定轉(zhuǎn)矩 Me之比值 .取 KQ=； aQ—— 電動(dòng)機(jī)額定電 壓下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 MeQ 與額定轉(zhuǎn)矩 Me 之比值 ,由電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表查得 ,礦用隔爆電動(dòng)機(jī) aQ= 。 eU 電網(wǎng)的額定電壓， V； 1tPU?? 干線(xiàn)電纜電壓 損失， V。 ① 用負(fù)荷矩電壓損失計(jì)算支線(xiàn)電纜電壓損失： △ UZ% = Kf∑PeLZK% =1 11 100 103 = 式中： △ UZ%—— 支線(xiàn)電纜中電壓損失百分比； Kf—— 負(fù)荷系數(shù) ,取 Kf=1； 20 ∑ Pe—— 電動(dòng)機(jī)額定功率 ,KW； LZ—— 支線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度 ,KM； K%—— 千瓦公里負(fù)荷電壓損失百分?jǐn)?shù) , 查《設(shè)指》表 228,取 K%= △ UZ =△ UZ%Ue/100 = 660/100 = 式中： △ UZ—— 支線(xiàn)電纜中電壓損失 ,V； ② 變壓器電壓損 失為： △ UB% =β(Ur%cosφpj+Ux%sinφpj) = ( + ) = 式中： △ UB%—— 變壓器電壓損失百分比； β —— 變壓器的負(fù)荷系數(shù) , β=Stj1/Se=； Se—— 變壓器額定容量 ,KVA； Stj1—— 變壓器二次側(cè)實(shí)際負(fù)荷容量之和 ,KVA. Stj1= KVA； Se—— 變壓器額定容量 ,KVA； Ur%—— 變壓器額定負(fù)荷時(shí)電阻壓降百分?jǐn)?shù) ,取 Ur%=； Ux%—— 變壓器額定負(fù)荷時(shí)電抗壓降百分?jǐn)?shù) ,取 Ur%=； cosφ pj—— 加權(quán)平均功率因數(shù) ,取 cosφpj =, sinφpj=； △ UB =△ UB%Ue/100= 660/100= ③ 干線(xiàn)電纜允許電壓損失為 : △ Ugy =△ UY△ UZ△ UB = = 式中：△ Ugy—— 干線(xiàn)電纜中允許電壓損失 ,V； △ UY—— 允許電壓損失 ,V, Ue=660V 時(shí) , △ UY=63V； 21 △ UZ—— 支線(xiàn)電纜中電壓損失 ,V； △ UB—— 變壓器中電壓損 失 ,V； ④ 根據(jù)允許電壓損失確定電纜截面的計(jì)算公式為： A=jtPeS UU LPK ?? ???? ?????1310 = 34 (660 ) =17mm2 式中： A電纜計(jì)算截面， mm2 ； ?P