【正文】 ，可靠，經濟具有舉足輕重的作用。電氣保護 3 目 錄 一 . 摘要 ............................................................2 二 . 概述 ............................................................4 （一）設計依據 ................................................4 （二） 設計目的及范圍 ..........................................4 （三） 礦井基礎資料 ............................................4 三 . 供電方案 ........................................................5 四 . 電力負荷計算 ....................................................6 （一）負荷計算的目的 ..........................................6 （二）負荷計算的方法 ..........................................6 （三） 供電系統(tǒng)總電壓損失 ......................................7 五 . 電纜選型 .......................................................10 （一）工作電流 ...............................................10 （二）按持續(xù)允許電流選擇電纜截面 .............................11 （ 三 ） 啟動 條件效驗電纜截面 ...................................11 六 . 電氣保護整定計算 ...............................................12 工作面供電系統(tǒng)圖 .............................................15 致謝 .........................................................16 參考文獻 .....................................................17 4 二、概述 本設計的目的是通過本次設計鞏固所學的專業(yè)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及實際工程設計的基本技能。 電纜選型 。并根據電流整定值以及相關數據的校驗，選擇了斷路器、隔離開關、繼電器、變壓器等電氣設備。通過對永固煤礦 3414工作面 的負荷統(tǒng)計，用需用系數法進行負荷計算 ，為電氣設備的選擇及校驗提供了數據。1 南京工業(yè)大學畢業(yè)論文 永固煤礦 3414工作面供電設計 姓 名 孟 繁 光 學 院 南京工業(yè)大學 專 業(yè) 電氣自動化 2 摘 要 本設計初步設計了永固煤礦 3414工作面 的供電設計。其設計過程主要包括負荷計算、電纜選型計算、電氣保護整定計算、供電方案等。 根據煤礦供電系統(tǒng)的特點，制定了 3414工作面 的供電方案。 關鍵字：負荷計算 。供電方案 。 電力是現代煤礦的動力，首先應該保證供電的可靠和安全，并做到技術和經濟方面合理的滿足生產的需要。 針對礦井負荷的用電要求，根據需要系數法進行了負荷計算。 （一）、設計依據 中華人民共和國建設部及國家技術監(jiān)督局聯合發(fā)布的《礦山電力設計規(guī)范》。 煤礦電工手冊。 本論文的設計范圍包括： （ 1）供電方案的選擇； （ 2）電力 負荷計算； （ 3）電纜選型； （ 4）電氣保護整定。北以 18 勘探線為界，南至 12 勘探線。礦區(qū)中心點坐標為 X=3769500， Y=39495700，面積 3km2，開采深度 50m至 500m，礦區(qū)地理坐標：東經 116176。 03′ 13″。 礦區(qū)位于閘河平原，地勢平坦，地面標高為 32～ ，由西向東逐漸增高，過渡到皇藏峪復式背斜，即平原與低山的分界，東西兩側為千山相山山脈，一般海拔在 200～5 350m，礦區(qū)西北側及西部有閘河由北向南流過。 1987年 2月 20 日破土興建， 1990 年 12 月 24 日建成投產。 礦井采用三路 6kv 電源供電，一、二路電源來自淮北礦務 局石臺煤礦 35kv 變電所兩段不同的 6kv母線 ，線路長度均為 。通過聯絡開關三路電源均能獨立擔負全礦井負荷。入井高壓為 6kv，井下中央變電所均為兩路電源供電。井下采掘工作面供電電壓為 660V，采掘工作面采用 專用線路供電，局扇另設一條備用電源，工作面主局扇電源和備用局扇電源分別由不同的變壓器供電。 三、 供電方案： 工作面溜子道設備： 信號綜保、 皮帶機、 22kW溜子、 40 kW溜子、 ，由 341 采區(qū) 變電所變壓器 66 號饋電開關提供。 工作面 材料道設備： 乳化泵 、潛水泵、 絞車電源， 由 341 采區(qū)變電所變壓器65號饋電開關提供。 供電電壓等級均為 660V。 負荷計算的目的是為了解用電情況，合理選擇供配電系統(tǒng)的設備和元件，如導線、電纜、變壓器等。負荷計算偏大，則造成設備的浪費和投資的增大。 （二）負荷計算的方法： 供電設計常用的電力負荷計算方法有需用系數法、二項系數法、利用系數法、和單位產品電耗法等。公式簡單，計算方便只用一個原始公式 ?? Ndca PKP 就可以表征普遍的計算方法。對不同性質的用電設備、不同車間或企業(yè)的需用系數值，經過幾十年的統(tǒng)計和積累，數值比較完整和準確 ，查取方便，因而為我國設計部門廣泛采用。 10% e dSpUr ? 式中： Pd— 變壓器短路損耗。 100 %2 BeB UUU ??? 式中： U2e— 變壓器二次側額定電壓。 取 cosψ pj=, sinψ pj= Ur%= 220 010 ???edSP ? ? ? ? %%% 2222 ????? rdx UUU Δ UB％ =β (Ur% cosφpj+Ux ％ sinφpj) =（ ＋ ） = 100 %2 BeB UUU ??? =690 ? b、干線電纜的電壓損失Δ U 干 干線電纜中的電壓損失值的計算 Δ UG= GeGxe SULKP ? 310?? 式中： SG干線電纜導線截面， mm2； LG干線電纜長度， m； ΣPe 電纜負荷的總額定功率， kW； γ 電導率 m/Ωmm 2。 Δ UZ= dZeZfZ SU LKP ?? 310?＝ 10780140 3 ???? ??? V d、總電壓損失Δ U Δ U=Δ UB+Δ UG+Δ UZ＝ ＋ 10＋ 25= 660V供電系統(tǒng)中允許電壓損失 96V。 2材料道 電源： a、變壓器的電壓損失Δ U變 變壓器的電壓損失計算 Δ UB％ =Σ SＢ /Se(Ur% cosφpj+Ux ％ sinφpj) 式中： Σ SＢ — 變壓器二次側實際負荷容量之和， KVA； Se— 變壓器額定容量； Ur%— 變壓器額定負荷時，電阻壓降百分數； Ux％ — 變壓器額定負荷時，電抗壓降百分數。 22 %)(%)(% rdx UUU ?? 式中： Ud%— 變壓器額定負荷時 ,阻抗壓降百分數。 對 KBSG2T315/6 型變壓器的電壓損失為 β＝ 516 2 ???SeS B KBSG2T315/6型變壓器短路損耗 Pd=2200W, 變壓器額定負荷時，阻抗壓降百分數Ud%=4。 Δ UG= GeGxe SULKP ? 310??= 3 ??? ??? c、支線電纜的電壓損失Δ U支 支線電纜中的電壓損失值的計算 Δ UZ= dZe ZfZ SU LKP ??310? 式中： SZ— 電纜導線截面， mm2； LZ— 支線電纜長度， m； PZ— 電動機的額定功率，KW； Kf— 負荷率； ηd — 電動機效率。 即： Δ UY==660=96V Δ U=Δ UY=96V 故本線路的電纜選擇合格 ,能夠滿足運行要求。選擇 50mm2非延燃型礦用橡套電纜作為干線電纜和支線電纜。 （三） 啟動條件效驗電纜截面 溜子道 電源：（按最遠處溜子啟動，其它設備同時運行時計算） ① 確定電機的最小電壓啟動電流 查《煤礦電工手冊》表 1058得α =MQe/Me= K= 則： 最小啟動電壓為 UQZX=Ue√ K/α =458V 最小電壓啟動電流為： IQZX = IQe UQZX / Ue =40 6 458/660=166A ② 啟動電流在各段中的電壓損失 a、干線中電壓損失 Δ UQ干 = √ 3 I QZX L干 Cos∮ /（γ S干） = 166 150 （ 50） =12V b、支線中的電壓損失： Δ UQ支 = I QZX L支 Cos∮ /（γ S支） = 166 780 （ 50） =63V 最遠一部溜 子啟動，其余設備正常運轉時的實際啟動電壓為： UQ=U e∑Δ UQ==＞ 458V 合格 材料道 電源：（按最遠處 乳化泵 啟動，其它設備同時運行時計算） ①確定電機的最小電壓啟動