煤礦采區(qū)供電設計-蔡仁飛

1、福建邵武煤業(yè)有限公司采區(qū)供電設計一、 原始資料：1、2、3、4、5、6、7、 井田設計能力50萬噸/年。 井田內布置方式：采區(qū)式，運輸大巷底板巖巷。 礦井瓦斯等級：低等級。 采區(qū)煤層傾角：18°32°/26° 設計煤層:K2=1.762.15m/2.15m。 年工作日：300天，日工作小時：14小時。 礦井電壓等級及供電情況：該礦井供電電源進線采用雙回路電源電壓35kv，變電所內設有630kv，35/6.3kv變壓器兩臺和400kv，6/0.4kv變壓器兩臺，承擔井下和地面低壓用電負荷。用兩條高壓電纜線下井，電壓等級為6kv，經中央變電所供給采區(qū)變電所。二、 設計

2、要求：、 設計要符合煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設計規(guī)程、煤礦井下供電設計技術規(guī)定。、 設計遵循煤炭工業(yè)建設的方針政策，在保證供電安全可靠的基礎上進行技術經濟比較，選用最佳方案。、 設備選型時，應采用定型的成套設備，盡量采用新技術、新產品，積極采取措施減少電能損耗，節(jié)約能源。、 設計質量要確保技術的先進性、經濟合理性、安全適應性。龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)目 錄第一節(jié) 采區(qū)變電所位置的確定 -4一 采區(qū)供電對對電能的要求- 5二 費用和環(huán)境要求-5第二節(jié) 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則-6一 采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則- 7二 采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則-7第三節(jié) 采區(qū)主要設備- 7

3、第四節(jié) 采區(qū)負荷的計算及變壓器容量、臺數確定-8一 變壓器選擇注意事項- 8二 臺數的確定- 8三 采區(qū)負荷的計算及變壓器容量、臺數確定-9第五節(jié) 采區(qū)低壓供電網絡的計算-9一 電纜型號確定-10二 電纜長度確定-10三 選擇支線電纜-11四 干線電纜的選擇-15第六節(jié) 采區(qū)電氣設備的選擇-21一 采區(qū)高壓開關柜的選擇- 22二 礦用低壓隔爆開關選擇- 22第七節(jié) 短路電流的計算-24第 2 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)第八節(jié)變電所一次設備的選擇和校驗25.第九節(jié) 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定26第十節(jié) 采區(qū)接地保護措施- 27 第十一節(jié)采區(qū)漏

4、電保護措施-29 第十二節(jié)采區(qū)變電所的防火措施-30 第十三節(jié) 附表- 31 第十四節(jié) 附圖-31 參 考 文 獻- 32第 3 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)采區(qū)供電設計第一節(jié)、采區(qū)變電所位置的確定一、采區(qū)供電對對電能的要求1、電壓允許偏差電壓偏差計算公式如下：電壓偏差實際電壓額定電壓×100% 額定電壓電能質量供電電壓允許偏差（GB 1232590）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

5、定電壓的+7%7%；（3）低壓照明用戶為+5%10%。2、三相電壓不平衡根據電能質量三相電壓允許不平衡度規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點正常運行方式下不平衡度允許值為2%，短時間不得超過4%。在采區(qū)變電所供電情況下，交流額定頻率為50HZ電力系統(tǒng)正常運行方式下由于負序分量而引起的pcc點連接點的電壓不平衡度能滿足規(guī)定要求。第 4 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)3、電網頻率電能質量電力系統(tǒng)頻率允許偏差（GB/T 155431995）中規(guī)定：電力系統(tǒng)頻率偏差允許值為0.2HZ，當系統(tǒng)容量較小時，偏差值可放寬到+5% HZ5% HZ，標準中沒有說明容量大小的界限的電網容量

6、在300萬KW以上者為0.2HZ；電網容量在300萬KW以下者為0.5HZ。4、波形正常情況下，要求電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形為正弦波，在電能的輸送和分配過程中不應該使波形產生畸變，還應注意負荷中諧波源（裝整流裝置等）的影響，必要時采取一定措施消除諧波的影響。5、供電可靠性供電可靠性是衡量電能質量的一個重要指標，必須保證供電的可靠性。二、費用和環(huán)境要求采區(qū)變電所要便于對硐室的擴大和設備的增加，同時便于體積較大的變壓器等設備直接通過運輸上山運到采區(qū)變電所硐室減少運輸設備的費用。在滿足費用要求的同時還要滿足頂板堅固，無淋水且通風良好，保證變電所硐室內的溫度不超過附近巷道5。根據采區(qū)巷道布置

7、，要使采區(qū)變電所能順利的通過運輸平巷向整個采區(qū)的負荷中心（采煤工作面）進行供電。在回風上山和運輸上山聯絡巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動采區(qū)變電所就能對采區(qū)第 5 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)的采煤、掘進及回采等進行供電。所以把采區(qū)變電所布置在回風上山和運輸上山聯絡巷處。第二節(jié) 擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的原則一、采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則1、工作面的采區(qū)變（配）電所一般由兩回路電源線進行供電，每個采區(qū)應為一回路；2、雙電源進線的采區(qū)變電所，應設置電源進線開關；3、采區(qū)變電所的高壓饋出線宜用專用的開關柜。二、采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則1、在保證供電安全可靠的前提

8、下，力求所用的設備最??；2、原則上一臺起動器只能控制一臺設備；3、當采區(qū)變電所動力變壓器超過一臺時，應合理分配變壓器負荷；4、變壓器最好不要并聯運行；5、從變電所向各配電點或配電點到用電設備采用輻射式供電，上山及順槽運輸機采用干線式供電；6、工作點配電點最大容量電動機的起動器應靠近配電點進線；7、供電系統(tǒng)應盡量避免回頭供電；8、瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，掘進工作面的局部通風機組都應實行三專（專用變壓器、專用開關、專用線路）供電；9、局部通風機和掘進工作面中的第 6 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)電氣設備必須裝有風電閉鎖裝

9、置。在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中的所有掘進工作面應裝設兩閉鎖（風電閉鎖、瓦斯電閉鎖）實施。第三節(jié) 采區(qū)主要設備根據采區(qū)巷道的布置和采區(qū)的實際情況將采區(qū)的主要設備選型如下：采區(qū)主要設備選型表第四節(jié) 采區(qū)負荷的計算及變壓器容量、臺數確定第 7 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)一、變壓器選擇注意事項變壓器是供電系統(tǒng)中的主要電氣設備，對供電的可靠性、安全性和經濟性有著重要意義。如果變壓器容量選擇過大，不僅使設備投資費用增加，而且變壓器的空載損耗也將過大，促使供電系統(tǒng)中的功率因數減??；如果變壓器容量選擇過小，在長期過負荷運行情況下，銅

10、損耗將增大，使線圈過熱而老化，縮短變壓器壽命。既不安全又不經濟。二、臺數的確定采區(qū)變電所變壓器在一般情況下是按計算容量選設，不留備用量。其原因是為了盡力減少變電所硐室開拓量，降低供電成本。但是，若采區(qū)變電所的供電負荷中有一級負荷（如采區(qū)內分區(qū)水泵等）時，則變壓器臺數不得少于兩臺，以便保證供電的可靠性。三、采區(qū)負荷的計算及變壓器容量、臺數確定為保證供電質量和安全，根據采區(qū)巷道布置，按需用系數法計算變壓器容量和臺數。、 第一組:照明,上山絞車變壓器容量及臺數的確定選KBSG-2.5/0.66型變壓器接照明PN=1.2+110=111.2KW采區(qū)為無機組緩傾斜工作面，查礦山供電續(xù)表2-2Kde =0

11、.5 cosSNT Pn Kde Kc / cosnat=0.6 nat111.2×0.5×1/0.6第 8 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)92.67KVA式中：Pn該組用電設備額定功率之和Kde需用系數，cosnt加權平均功率因率，按綜采工作面，取0.7Kc采區(qū)重合系數，取1根據計算結果選擇KSJ2-100/6變壓器一臺2、采區(qū)變電所變壓器容量及臺數的確定SNT =Kde Kc / cosnat=157.32×0.49×1/0.7=131.08kva式中：PN變電所供電設備額定功率之和PN3×17+5

12、15;1.2+5×11+17+2×11.4+5.5=157.32kwKde需用系數，Kx0.5cosnt加權平均功率因率，按綜采工作面，取0.7Kc采區(qū)重合系數，取1所以根據計算結果選擇KJS135/6干式變壓器一臺。第五節(jié) 采區(qū)低壓供電網絡的計算一、電纜型號確定根據供電電壓、工作條件、敷設地點環(huán)境，確定電纜型號為: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型電纜用于額定電壓為1140V的設備，MYJV22型電纜用于高壓開關至移變的電纜，MYCP用于采煤機組及工作面刮板運輸機真空磁力起動器至電動機的電纜，其余所需電纜用MY型。第 9 頁 共 35 頁龍巖大學物理

13、與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)二、電纜長度確定 由式： Lz·LX式中: 系數，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05LX巷道實際長度m電纜長度計算結果表第 10 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)1、由機械強度初定電纜截面 橡套電纜滿足機械強度的最小截面用電設備名稱 最小截面（mm2）回柱絞車 16-25 上山絞車 1625 裝巖機 1625 調度絞車 46第 11 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)局部風機 46煤電鉆 46照明 2.54噴漿機 44查書得各電纜截面的長時允許電流IP值如下：In ( KxPe

14、103)/(1.732Uepjcospj )式中: In電纜中通過的實際工作電流AKx需用系數Pe 電纜所帶負荷有功功率之和KWUe 電網額定電壓Vpj電動機加權平均效率cospj加權平均功率因數1、滿足采煤機組機械強度要求的截面初步截面確定為25mm2，其IP=173A。上山絞車電纜G1當中的實際長時工作電流Iz1( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×110×103/1.732×660×0.93×0.8660.16AIP=113AIz160.16A上山絞車組初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求，所以上

15、山絞車電纜截面取25 mm2。第 12 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)、滿足照明機械強度要求的截面初步截面確定為4 mm2，其IP=36A。照明電纜G1當中的實際長時工作電流Iz2( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×1.2×103/1.732×127×1×12.7AIP=36AIz22.7A照明初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求，所以照明電纜截面取4mm2。3、滿足回柱絞車機械強度要求的截面初步截面確定為16 mm2，其IP=85A。回柱絞車電纜Z3-1當中的實際

16、長時工作電流Iz2( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×17×103/1.732×660×0.885×0.8410AIP=85A>Iz310A回柱絞車初選電纜截面不能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求，所以回柱絞車電纜要更大些截面取25 mm2。4、滿足電鉆機械強度要求的截面初步截面確定為6mm2，其IP=46A。 電鉆電纜Z4-2當中的實際長時工作電流Iz4( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×1.2×103/1.732×127×0.795

17、×0.794.34A第 13 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)IP=46AIz44.34A電鉆初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求，所以電鉆電纜截面取6mm2。5、滿足局扇機械強度要求的截面初步截面確定為6 mm2，其IP=46A。 局扇電纜Z5-4當中的實際長時工作電流Iz5( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×11×103/1.732×660×0.86×0.896.3AIP=46A>Iz56.3A局扇初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求

18、，所以局扇電纜要更大些截面取6 mm2。6、滿足裝巖機機械強度要求的截面初步截面確定為25 mm2，其IP=113A。裝巖機機組電纜Z4-5當中的實際長時工作電流Iz6( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×17×103/1.732×660×0.89×0.859.8AIP>Iz6裝巖機初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求。7、調度轎車機械強度要求的截面初步截面確定為6 mm2，其IP=46A。 調度轎車組電纜Z3-4當中的實際長時工作電流Iz7( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj

19、)第 14 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)0.6×11.4×103/1.732×660×0.89×0.876.4AIP>Iz7調度轎車初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求，所以調度轎車電纜截面要更大些取6 mm2。8、滿足噴漿機機械強度要求的截面初步截面確定為35m2，其IP=173A。噴漿機車電纜Z4-5當中的實際長時工作電流Iz8( KxPe 103)/(1.732Uepjcospj )0.6×5.5×103/1.732×660×0.85

20、5;0.83.5AIPIz8噴漿機初選電纜截面能夠滿足該支線的長時實際工作電流的要求。第 15 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)四、干線電纜的選擇G處初選25mm 2 IP=113AI=60.16+2.7=62.86A<IP可選U1000-3×25型號電纜Z2處初選6 mm 2 IP=46A I=4.34+6.3+6.4+3.5=20.54A< IP可選U1000-3×6型號電纜Z3處初選2525mm 2 IP=113AI=10+4.34+6.3+6.4=27.04A< IP可選U1000-3×25型號電纜Z4處

21、初選25mm 2 IP=113AI=10+4.3+6.3×2+9.8=36.74A< IP可選U1000-3×25型號電纜Z5處初選25mm 2 IP=113AI=10+2×4.34+6.3=24.98A< IP可選U1000-3×25型號電纜第 16 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)Z4-2電纜的選擇:1:按機械強度選擇,查礦山供電表5-18初選25mm2 2：按電壓損失選擇干線電纜截面： Ub1=Kde PN Z4-2×103/(UN RSC Ab1)=0.5×17×66&#

22、215;103/(660×42.5×25×0.885) =0.9V變壓器電壓損失：取coswn=0.6 UT%=ST/SN.T(US%COST+UX%SINT)=(131.08/135)×(1.78×0.6+4.13×0.8)=4.25 UT=UT%/100U2NT=(4.25/100)×690=29.3V查供電設計指導書kjs135/6的US%=4.5，PN.T=2400W U2NT=690VUR%=100PN.T/ SN.T=100×2.4/135=1.782（-UR%）2=4.5*4.5-1.78*1.78=

23、4.13 UX%=US%）1、電網的允許電壓損失 電壓等級為690的電壓允許損失第 17 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)UPU2NT5%=34.5式中：U2NT變壓器二次側電壓正常工作時應該讓供電網所有的電動機端電壓在95%-105%范圍內UPms=UP-UT-Ub1=34.5-29.3-0.9=4.3vAmin=kdePNLMS10003/UNRSCUPms=0.5×（1.2×2+11×3+17+11.4+5.5+17）×88×1000/（660×44.3×4.3）=30.20mm2選芯

24、線截面為35 mm2銅芯電纜按長時允許電流選擇干線截面Ica=kdePn103/(1.732UnCOS)0.6×（1.2×2+11×3+17+11.4+5.5+17）×1000/（1.732×660×0.6）62.9A查礦山設計指導書表5-10：35mm2礦用橡套電纜長時允許電流為138A，確定選用U1000-3×35型電纜為Z4-2電纜3：按起動條件檢驗電纜截面(1)回柱絞車電動機的最小起動電壓滿足電動機最小起動轉矩。由回柱絞車技術參數查得額定起動轉矩與額定轉矩之比a=2.5 額定起動電流I2ST.N=130A 起動功率因

25、數cosst=1.52第 18 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)由礦山供電表5-19查得K=1.2 USTmin=UNk/a=660×=457v按滿足起動器吸力線圈有足夠的吸持電壓校驗 Istmin=Istn Ustmin/UN=130×457/660=90A 回柱絞車支線電纜起動電壓損失 Ub1st=3IstLb1/rscAb1cosst電動機實際起動電流可按Istmin=Istn Ustmin/UN=130×457/660=90A Ub1st=（×90A×66/（42.5×25）×0.2

26、5=5v 起動器安裝處的電壓為USTmin+Ub1st=462>0.6Un=396 回柱絞車起動時電網電壓損失的計算：1回柱絞車支線電纜的電壓損失：由于回柱絞車電動機的最小起動電壓為457v，起動電流為90A，支線電壓損失為5v 回柱絞車起動時干線電纜的電壓損失，除起動電動機外，其他用電設備的需要系數Kde=0.5，干線電纜電壓損失為： Ums。t=（lms/（r Amin）（Istcosst+KdePN.re1000/UN）=7.58v 除回柱絞車外變壓器所帶其他用電設備的需要系數Kde=0.5 Coswm。re=0.6 變壓器內部損失：UT.st%=(1/I2nt)(ur%( Ist

27、cosst+KdePN.re1000/( UN)+ Ux%（Istsinst+（KdePN.re1000/( UN)）tan=UT.st%×U2nt/100=5.8×690/100=40 回柱絞車起動時總電壓損失為Ust=UT.st+Ums。t+Ub1st =40+7.58+5=52.6第 19 頁 共 35 頁wm。re）=5.8龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)U2nt-Ust=690-52.6=637.4>Ust.minZ3-5電纜的選擇1:按機械強度選擇,查礦山供電表5-18初選25mm22：按電壓損失選擇干線電纜截面：Ub1=Kde PN Z

28、4-2×103/(UN RSC Ab1)=0.5×17×66×103/(660×42.5×25×0.885)=0.9V變壓器電壓損失：取coswn=0.6UT%=ST/SN.T(US%COST+UX%SINT)=(131.08/135)×(1.78×0.6+4.13×0.8)=4.25UT=UT%/100U2NT=(4.25/100)×690=29.3VUPms=UP-UT-Ub1=34.5-29.3-0.9=4.3vAmin=kdePNLMS10003/UNRSCUPms=0.5&#

29、215;（17×2+1.2×3+17+11×2+11.4）×88×1000/（660×44.3×4.3）=28.23mm2選芯線截面為35 mm2銅芯電纜.長時允許電流選擇干線截面 Ica=kdePn103/(1.732UnCOS)=28.23A查礦山設計指導書表5-10：35mm2礦用橡套電纜長時允許電流為138A，確定選用U1000-3×35型電纜為Z3-5電纜采區(qū)高壓電纜的選擇G4長L=1050m，兩臺變壓器的負荷容量S1=92.67KVA,S2=131.08KVA UN=6KVImn=（ S1 + S2 ）

30、/ （ UN ）=21.5A第 20 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)對于一般機采工作面取300×2×5h查礦山供電表5-15 Ied=1.73 Ae=Imn/Ied=21.5/1.73=12.43選U6000-3×50鎧裝電纜2）按長時允許電流查礦山電工學表6-9選25C。時k=1及表6-7IP=49AKIP>Ica=Imn=21.5A3)按短路熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面Amin=（Iss/c ）Ti-變電所導線短路容量可取50mvaUP-平均電壓取6.3kv Iss= Sd/( UP)=4582.2AAmin=23mm2Tj

31、-短路電流作用的假想時間Tj =0.25sC-熱穩(wěn)定系數查供電指導書表16-5 C =904）根據允許電壓損失校驗UX=（3SdCOS×2）/(D S Ue)=（3×（79.97+92.7）×0.6×1575）/（28.8×50×60）=32.71vD為電纜導體電導芯銅D=28.8UX%=UX/UP= 32.71/(600×100)=0.55%UX%=0.55%<10%所以電纜的電壓損失負荷要求第六節(jié) 采區(qū)電氣設備的選擇第 21 頁 共 35 頁 因為龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)一、采區(qū)高壓開關柜

32、的選擇1、采區(qū)高壓開關柜的選擇的原則1）根據煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦用一般高壓配電箱適用于煤（巖）與沼氣突出的礦井井底主要變電所及主要進風巷道中，作為配電開關或控制保護高壓電動機及變壓器用。2）根據煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦用隔爆型高壓配電箱適用于煤（巖）與沼氣突出的礦井井底主要變電所及所有變電所中，所以配電開關或控制保護高壓電動機幾變壓器用。3）選用高壓開關時，除考慮使用場合外，其額定電壓必須符合井下高壓電網的額定電壓等級，額定電流應不小于所控制負荷的長期工作電流。4）高壓開關在選擇使用時，其斷流容量不得小于變電所母線上的實際短路容量。二、礦用低壓隔爆開關選擇1、選擇原則1）礦用一般開關適用于無沼氣和

33、煤塵爆炸危險的礦井和無沼氣突出的井底車場幾主要進風巷道中。礦用增安型開關適用于有沼氣和煤塵爆炸危險的礦井和無沼氣突出的井底車場幾主要進風巷道和通風良好的硐室中。2）礦用隔爆型開關可使用于沼氣突出礦井的任何地點及有沼氣和煤塵爆炸危險礦井的采區(qū)進風巷、回風巷道以及采掘工作面。礦用本質安全型和礦用隔爆兼本質安全型開關的應用范圍同礦用隔爆型開關。3）在選用礦用低壓隔爆型開關時，其額定電壓必須小于或等于被控制線路的額定電壓，其額定電流要大于或等于被控制線路的負荷長第 22 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)期最大實際工作電流。同時應根據控制線路需要選定過流保護繼電器的整定

34、電流值。4）礦用低壓開關的接線喇叭口數目及內徑要符合受控線路所選用的電纜的條數及內徑要求。一個喇叭口只允許接一條電纜。2、選擇計算公式及選擇條件選取p2和p5配電點進行計算1） 負荷長期工作電流Iz= K Pe/（Un cos）=（0.5×11.4×1000）/（3×660×0.87×0.89）=6.4AI2 =6.4A選擇QC81-60控制開關I5= K Pe/（Un cos）=（0.5×17×1000）/（3×660×0.84×0.885）=0.6A煤電鉆綜合保護裝置選擇據礦山安全規(guī)程規(guī)定煤

35、礦井下采掘工作面使用的煤電鉆必需有綜合保護裝置 選用z1381-127/20 設計指導書z-綜合 b-保護 z電煤鉆 8-隔爆礦用隔爆型接線盒的選擇它適用于沼氣和煤塵爆炸危險的礦井中根據額定電壓和電流選用接線盒型號為EDKB30-100/3E-接線盒 KB-隔爆 D-低壓2、根據電纜的長時工作電流選擇低壓開關。第 23 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)采區(qū)主要設備選型表第七節(jié) 短路電流的計算井下電網的短路，一般屬于遠點短路，所以可以視為無限大電源容量系統(tǒng)。計算短路電流時，短路點一般選在變電所的母線上和電纜的末端?。?） 系統(tǒng)電抗因為變壓器二次側空載電壓（即平均

36、電壓）Var=690v，井下主變電所短路容量Ss=50mva，所以系統(tǒng)電抗為Xsy= Var2/Ss=0.0095第 24 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)（2） 高壓電纜阻抗R0=1.388/KM, X0=0.085/KM.換算至65時R0=1.472/KM Ru1=R0L/Ksc Xu1=X0L/ Ksc2 (3)變壓器的阻抗RT=PNT/(3I2N2) IT=UsV20/(100I2N) XT=(4)從短路點至變壓器的低壓電纜阻抗Rb1= R0L Xb1=X0L Rca =0.01 Xsy =0.0095 R= Ru1 + RT + Rb1+Rca X=

37、 Xu1+ XT+ Xb1+Xsy 短路電流計算表第 25 頁 共 35 頁( IT2- RT2)龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)選取p3配電點總開關DW80-200過流保護整定，該型自動饋電開關以瞬時過流脫扣器作過流保護。 1動作電流Isb>=IST.M+IN IST.M=130A IN=32+32.4=64.4 Isb>=194.4 脫扣器整定范圍200-600A 整定到200A 2：靈敏度檢驗Kr=I/ Isb=367.62/200=1.83>1.5符合要求 查表得I為配電點母線末端最小兩相短路電流 3：后備保護靈敏度Kr=I3-1/ Isb=403.

38、42/200=2.01>1.5 高壓配電箱過流不保護整定： （1） 反時限過流保護1動作電流ISER=（1.2/KreKi）INT=1.2×48/(0.85×50/5)=6.78A INT=500/(×6)=48A 整定到ISER=7A 2動作時限第 26 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)N=160.3/(7×50/5)=2.29倍一般絞車電動機起動時間不會超過10s，故動作時限取10倍動作電流10s足以躲開起動電流速短：Isb.x>=1.2(ISTM+IN)=2.17A整定到3A靈敏度:Kr=Is（2）/（

39、Kt Ki Is3n）=2129.08/（3×10×6000/690）=8.16>1.5后備保護：Kr=I/（Kt Ki Isbx）=479.2/（3×10×6000/690）=2.6>1.5第八節(jié) 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、接地導線和接地引線等組成.井下保護接地網按<<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備的金屬外殼，構架等必須有保護接地。電氣保護接地工作，應按煤炭工業(yè)部頒發(fā)的有關礦井保護接地裝置的安裝、檢

40、查與測定工作細則執(zhí)行。第449條 接地網上任一保護接地點測得的接地電阻值不得超過2，每一個移動式和手持式電氣設備同接地網之間的保護接地用的電纜芯線（或其他相當接地導線，一以下各條同）的電阻值不得大于1。第450條 所有電氣設備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鎧皮、接地芯線）和局部接地裝置都應同井下住接地接成一個總接地網。第 27 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)井下主接地極應在主副水倉中各埋設一快。主接地極應用鋼板或耐腐蝕的鋼板制成其面積不大于0.7m2,厚度不小于5mm。在鉆孔中敷設的電纜，如果不能同主接地極相連接時應單獨形成一分區(qū)接地網，其分區(qū)主接地極應設

41、在地面。第451條 下列地點應裝設局部接地極1、每個裝有電氣設備的硐室。2、每個（套）單獨裝設的高壓電氣設備。3、每個低壓配電點。如果煤采工作面的機巷，回風巷和掘進巷道內無低壓配電點時，上訴巷道內至少應分別設置一個局部接地極。4、連接動力鎧裝電纜的每個接線盒。局部接地極可設置于巷道水溝內或其他就近的潮濕處。設置在水溝中的局部接地極應用面積小于0.6m2，厚度不小于3mm的鋼板或具有相同有效面積的鋼管制成。并應平放于水溝深處；設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1.5m的鋼管制成，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

42、，應用截面不小于50mm2的銅線截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線或厚度不小于4mm，截面不小于100mm2的扁鋼。電氣設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，應用截面不小于25mm2的銅線，截面不小于50mm2的鍍鋅線或厚度不小于4mm，截面不小于50mm2的扁鋼。第 28 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)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，用于本質安全回路，不受此限。第九節(jié) 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。1、裝設靈敏可靠的漏電保護裝

43、置（漏電繼電器）并與屏蔽電纜配合使用，提高工作可靠性。2、采用保護接地裝置。、3、對電網對地電容電流進行有效的補償，減小漏電電流值。4、提高漏電保護裝置和自動饋電開關的動作速度，采用超前切斷電流裝置等。二、對低壓電網漏電保護的要求1、正常情況監(jiān)視電網的絕緣狀態(tài)，當絕緣電阻降低到下列數值時，應切斷供電電源；1140v電網相對地絕緣電阻為30k。660v電網相對地絕緣電阻為11k.380v電網相對地絕緣電阻為3.5k2、動作速度。3、檢漏繼電器只監(jiān)視電網對地的絕緣電阻值，不反應電容大小。4、電網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。第 29 頁 共 35 頁龍巖大學物理與機電工程學院采區(qū)供電設計(礦山機電)5、檢漏繼電器內部阻抗值應很大，正常時保證電網對地的絕緣，不增加人身觸電的危險6、動作靈敏可靠，既不拒絕動作也不誤動作。7、檢漏繼電器的動作電阻不受電網波動的影響。8、對電網對地電容電流能夠進行有效補償。9、送電前，發(fā)現漏電，應該將電源開關閉鎖，以防向故障電網送電。10、動作要有選擇性，以便縮小故障范圍。第十節(jié) 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之內的巷道支架應用耐火材料支護。二、 硐室出口出必