【正文】 第 7 頁 表 25 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù) 表 型號 額定容量 Se (KVA) 阻抗電壓（％） 損耗（ W） 線圈阻抗（Ω） 重量（ KG） 參考價格（元） Ud Ur Ux 空載 短路 R X KSJ2 75/6 75 490 1875 815 2800 KSJ2 135/6 135 830 3070 1070 4300 變壓器選擇注意事項 變壓器是供電系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備，對供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟性有著重要意義。 設(shè)備負(fù)荷計算結(jié)果 根據(jù)巷道、生產(chǎn)機械的布置情況，查《煤礦井下供電設(shè)計指導(dǎo)書》和《礦井供電》，查找有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，列出采區(qū)電氣設(shè)備技術(shù)特征如表所示。 第 5 頁 采區(qū)變電所的電力負(fù)荷，可按下式計算： S= Ks*Kx*∑ Pe/ COS￠ (24) 式中 Ks本采區(qū)內(nèi)各工作面的同時系數(shù)，見表 22 表 22 井下各級變電所的同時系數(shù) 序號 變電所名稱 負(fù)荷情況 同時系數(shù) 1 采區(qū)變電所 供一個工作面 供兩個工作面 供三個工作面 2 井下各級采區(qū)變電所 ～ 注： ① 不包括由地面直接向采區(qū)供電的負(fù)荷，若為單采區(qū)或單盤區(qū)礦井，則同時系數(shù)取 1。 井下 設(shè)備的需要系數(shù)及平均功率因數(shù) 表 表 21 需要系數(shù)及平均功率因數(shù) 表 序號 名稱 需要系數(shù) Kx 平均功率因數(shù)COSΦ 1 綜采工作面 按式 () 計算 2 一般機采工作面 按式 () 計算 ～ 3 炮采工作面 (緩傾斜煤層 ) ～ 4 炮采工作面 (急傾斜煤 層 ) ～ 5 非掘進(jìn)機的掘進(jìn)工 作面 ～ 6 掘進(jìn)機的掘進(jìn)工作面 按式 (— 2)計算 ～ 7 架線電機車整流 ～ ～ 8 蓄電池電機車充電 ～ 9 運輸機 ～ 10 井底車場 (不包含主排水泵 ) ～ 注：當(dāng)有功率因數(shù)補償時，按計算的功率因數(shù)。高、低壓配電設(shè)備互為對面布置時，其中走廊應(yīng)按高壓單列操作走廊尺寸考慮。 (中央 )變電所硐室尺寸應(yīng)按設(shè)備最大數(shù)量及布置方式確定，并應(yīng) 滿足下列要求： 設(shè)備的備用位置，按設(shè)計最大數(shù)量的 20％考慮， 且不少于 2 臺；當(dāng)前期設(shè)備較少，后期設(shè)備較多時，宜按后期需要預(yù)留備用位置； ，按最多饋出回路數(shù)的 20％計算； 2臺及 2 臺以上時，不預(yù)留備用位置；當(dāng)為 1 臺時，預(yù)留 1 臺備用位置； (中央 )變電所內(nèi)設(shè)備布置時，其通道尺寸不宜小于表 、 3 的規(guī)定。 第 2 頁 4. 井下主 (中央 )變電所硐室，應(yīng)滿足下列要求： 、滴水現(xiàn)象； 端，預(yù)埋穿電纜的鋼管。當(dāng)?shù)V井涌水量 很大，有幾個主排水泵房時，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定主 (中央 )變電所的位置和數(shù)量。 2. 每個水平宜設(shè)置一個主 (中央 )變電所。 變電所位置選擇及設(shè)備布置 1. 井下主 (中央 )變電所位置，宜設(shè)置在靠近副井的井底車場范圍內(nèi)， 并應(yīng)符合下列規(guī)定： 鉆孔向井下供電的井下主 (中央 )變電所，鉆孔宜靠近主 (中央 )變電 所； (中央 )變電所可與主排水泵房、牽引變流室聯(lián)合布置，亦可單獨設(shè)置硐室。 根據(jù)供電設(shè)備的選型原則及所選設(shè)備電動機型號規(guī)格，初步設(shè)計出如附圖所示的綜采工作面供電系統(tǒng)，其 6KV高壓電源來自 480 變電所 109 高壓盤。 根據(jù)采區(qū)巷道布置，要使配電點能順利的通過運輸平巷向整個采區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作面）進(jìn)行供電。 環(huán)境要求 （ 1）采區(qū)配電點應(yīng)設(shè)置在便于較大體積的變壓器等設(shè)備直接通過運輸線路運到的地點。 電網(wǎng)頻率 ： 《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》（ GB/T 15543— 1995）中規(guī)定：電力系統(tǒng)頻率偏差允許值為 ，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時，偏差值可放寬到 +5% HZ— － 5% HZ，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明容量大小的界限，電網(wǎng)容量在 300 萬 KW 以上者為 ；電網(wǎng)容量在 300 萬 KW 以下者為 。設(shè)計內(nèi)容主要為：采區(qū)變電所變壓器的選擇；采區(qū)變電所及工作面配電點位置的確定；采區(qū)供電系統(tǒng)的確定；采區(qū)低壓電纜的選擇；采區(qū)高壓電纜的選擇；采區(qū)低壓控制電器的選擇；低壓保護裝置選擇與整定；高壓配電箱的選擇與整定；井下漏電保護裝置的選擇與整定；井下保護接地系統(tǒng)。 采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計題目 :采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 自考 專業(yè) :機電設(shè)備與管理 姓 名 :李琦 自考 學(xué)號 :202101068 成 績 : 指導(dǎo) 教師簽名 :劉 山西煤炭職業(yè)技術(shù) 學(xué) 院 2O16 年 10 月 20 日 第 I 頁 摘 要 采區(qū)是井下動力負(fù)荷集中的地方，采區(qū)供電是否安全、可靠、經(jīng)濟合理，將直接關(guān)系到人身、礦井和設(shè)備安全及采區(qū)生產(chǎn)的正常運行。本設(shè)計是遵照《煤礦安全規(guī)程》、《礦山供電》、《煤礦井下供電設(shè)計指導(dǎo)》、《礦井供電》的前提下進(jìn)行的，根據(jù)采區(qū)的實際情況，在單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，深入生產(chǎn) 現(xiàn)場，查閱了有關(guān)設(shè)計資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范，聽取并收錄了現(xiàn)場許多技術(shù)員的意見及經(jīng)驗，對采區(qū)所需設(shè)備的型號及供電線路等進(jìn)行設(shè)計計算，設(shè)計時充分考慮到技術(shù)經(jīng)濟的合理，安全的可靠。 關(guān)鍵詞 ： 電纜選擇 負(fù)荷計算 短路電流 設(shè)備選擇 變壓器保護 第 II 頁 目 錄 摘 要 .................................................................... 1 1 采區(qū)配電點位置的確定 ................................................... 1 采區(qū)供電對電能的要求 ................................................ 1 環(huán)境要求 ............................................................ 1 變電所位置選擇及設(shè)備布置 ............................................ 1 2 采區(qū)負(fù)荷計算和變壓器選擇 ............................................... 4 井下電力負(fù)荷計算 .................................................... 4 設(shè)備負(fù)荷計算結(jié)果 .................................................... 5 變壓器的容量、臺數(shù)和型號的確定 ...................................... 6 變壓器選擇注意事項 .................................................. 7 3 電纜選擇 ............................................................... 8 選 擇原則 ............................................................ 8 采區(qū)低壓電纜的選擇 .................................................. 9 電纜長度的確定 .................................................. 9 低壓電纜截面的選擇 .............................................. 9 采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗 ................................................. 12 高壓電纜的選擇 ..................................................... 13 選擇方案 ....................................................... 13 選擇計算 ....................................................... 14 4 短路電流計算 .......................................................... 16 短路電流的原因和形式 ............................................... 16 短路電流的計算 ..................................................... 16 5 電氣設(shè)備的選擇和校驗 .................................................. 20 高壓斷路器的選擇 ................................................... 20 斷路器選擇及校驗 ............................................... 20 高壓開關(guān)的選擇 ..................................................... 22 母線的選擇計算 ..................................................... 23 第 III 頁 礦用低壓隔爆開關(guān)選擇 .............................................. 26 6 井下保護裝置設(shè)計 ...................................................... 28 漏電保護 ........................................................... 28 井下漏電保護裝置的作用 ......................................... 28 漏電保護裝置的選擇 ............................................. 28 接地保護系統(tǒng) ....................................................... 29 7 課程設(shè)計的收獲和建議 .................................................. 32 8 參考文獻(xiàn) .............................................................. 33 第 1 頁 1 采 區(qū)配電點位置的確定 采區(qū)供電對電能的要求 電壓允許偏差 《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》（ GB 12325— 90）規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓允許偏差值為： （ 1） 35KV 及以上供電和對電壓有特殊要求的用戶為額定電壓的 +5%— － 5%； （ 2） 10KV及以上高壓供電和低壓電力用戶的電壓允許偏差為用戶額定電壓的 +7%— － 7%；（ 3）低壓照明用戶為 +5%— － 10%。 供電可靠性 ： 電可靠性是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，必須保證供電的可靠性。 （ 2）同時還要滿 足頂板堅固，無淋水且通風(fēng)良好。低壓供電距離合理，并且不必移動采區(qū)配電點就能對采區(qū)的采煤工作面進(jìn)行供電。 1（ 630KVA）移動變電站、 2(1250KVA)與泵站及其工作面配電點設(shè)在下順槽距開切眼約 600 米處，與電纜車組成串車組，在軌道上隨工作面的開采向外牽移。當(dāng)為聯(lián)合硐室時，應(yīng)有單獨通至井底車場或大巷的通道； (中央 )變電所不應(yīng)與空氣壓縮機站硐室聯(lián)合或毗連。當(dāng)多水平中的某一水平由鄰 近水平供電技術(shù)經(jīng)濟合理時，該水平可不設(shè)主 (中央 )變電所。 3. 井下主 (中央 )變電所內(nèi)的動力變壓器不應(yīng)少于 2 臺，當(dāng) 1 臺停止運 行時，其余變壓器應(yīng)能保證一、二級負(fù)荷用電。鋼管內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的 倍； ，宜采用花紋鋼蓋板； ； 欄防火兩用鐵門； 設(shè)置固定照明及滅火器材。 表 11 高壓開關(guān)柜 (箱 )通道尺寸 (mm) 開關(guān)柜 (箱 )型式 操作走廊 (正面 ) 維護走廊 單列布置 雙列布置 背面 側(cè)面 固定式 1500 2021 800 800 手車式 1800 2100 800 800 隔爆型 1500 2021 500～ 800 1000 表 12 低壓配電柜 (箱 )通道尺寸 (mm) 配電柜 (箱 )型