礦山采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題：煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì) 班級(jí)： 機(jī)電一體化071班 姓名：丁桂香 指導(dǎo)： 張名忠 目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書2前言3設(shè)計(jì)條件4第一章供電系統(tǒng)5第一節(jié)設(shè)備位置5第二節(jié)采區(qū)供電系統(tǒng)圖5第二章負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與變壓器選擇7第一節(jié)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)7第二節(jié)變壓器的選擇7第三章低壓電纜的選擇9第一節(jié)支線電纜9第二節(jié)干線電纜的選擇10第三節(jié)電纜的起動(dòng)效驗(yàn)15第四節(jié)電纜的整定18第四章短路電流計(jì)算19第一節(jié)短路電流19第二節(jié)短路計(jì)算19第五章開關(guān)的選擇21第一節(jié)高壓配電箱21第二節(jié)饋電開關(guān)選擇22第三節(jié)磁力啟動(dòng)器23第六章保護(hù)裝置整定25第一節(jié)高壓配電箱整定25第二節(jié)饋電開關(guān)整定26第三節(jié)磁力啟動(dòng)器

2、27第七章采區(qū)變電所的硐室設(shè)計(jì)29設(shè)計(jì)總結(jié)30畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)班級(jí)：機(jī)電一體化071班 姓名：丁桂香設(shè)計(jì)題目：煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)條件及要求條件：1、供電方式圖； 2、符合統(tǒng)計(jì)表；要求：1、繪制一張A1供電系統(tǒng)圖，圖中標(biāo)出設(shè)備型號(hào)、電纜截面、長(zhǎng)度、短路點(diǎn)、保護(hù)整定值。 2、繪制一張A2采區(qū)變電所設(shè)備布置圖；設(shè)計(jì)時(shí)間：自2010年6月20日至7月5日設(shè)計(jì)指導(dǎo)人：張名忠教務(wù)副院長(zhǎng)：年 月 日前言電力是現(xiàn)代化礦山企業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿碓?，煤礦的電氣化為煤礦生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化創(chuàng)造了有利條件，不斷地改善礦工的勞動(dòng)條件?，F(xiàn)代的煤礦生產(chǎn)機(jī)械無不以電能作為直接（用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)）或間接（用氣壓驅(qū)動(dòng)）的動(dòng)力，礦山

3、的照明、通訊和信號(hào)也都使用電能。對(duì)礦山企業(yè)進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的供電，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益及保證安全生產(chǎn)方面都十分重要。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是采取供電。采區(qū)是井下動(dòng)力負(fù)荷集中的地方，采區(qū)供電是否安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、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)的正常進(jìn)行。由于井下工作環(huán)境十分惡劣，因此，此次設(shè)計(jì)在供電上即采用可靠的防止人身觸電危險(xiǎn)外，還正確選擇了電氣設(shè)備的類型及參數(shù)，并采用了合理的供電、控制和保護(hù)系統(tǒng)，以確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和防止井下瓦斯和煤塵爆炸。此次設(shè)計(jì)在張名忠老師的諄諄指導(dǎo)下和組員的配合下順利完成，在此，代表全供電組向張名忠老師表示衷心的感謝!限于設(shè)計(jì)者的水平，設(shè)計(jì)中不周全的地

4、方，望老師在批閱中指出和更正。 設(shè)計(jì)者 2010年7月設(shè)計(jì)條件一、供電方式圖二、符合統(tǒng)計(jì)表第一章 供電系統(tǒng)第一節(jié) 設(shè)備位置根據(jù)位置的確定原則和本采區(qū)的具體情況，將采區(qū)變電所的位置設(shè)在采區(qū)上山的中部，位于軌道上山與運(yùn)輸上山之間的槽貫內(nèi)，如圖1所示。向機(jī)采或綜采工作面供電的移動(dòng)變電站設(shè)在距工作面150m處的運(yùn)輸順槽的入口處，距上山巷道20m處的地方。掘進(jìn)配電點(diǎn)，設(shè)在距掘進(jìn)頭90m處，移動(dòng)變電站設(shè)在掘進(jìn)巷道入口處。第二節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)圖擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖：當(dāng)采區(qū)變電所、工作面配電點(diǎn)、移動(dòng)變電站的位置確定后，即可擬定供電系統(tǒng)圖。對(duì)采區(qū)供電系統(tǒng)圖的擬定應(yīng)滿足供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便等煤礦

5、對(duì)供電的要求。1、采區(qū)變電所雙回路供電時(shí)，應(yīng)分別設(shè)置電源進(jìn)線開關(guān)。兩回路供電時(shí)，當(dāng)采用一回路供電，另一回路備用時(shí)，母線可不分段；當(dāng)兩回路同時(shí)供電時(shí)，母線應(yīng)分?jǐn)嗖⒃O(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，確保正常分列運(yùn)行；2、采區(qū)變電所的高壓饋出線應(yīng)設(shè)專用開關(guān)控制；3、在保證煤礦企業(yè)對(duì)供電要求的前提下，力求所用設(shè)備最少；4、一臺(tái)啟動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備；5、當(dāng)采區(qū)變電所變壓器臺(tái)數(shù)在兩臺(tái)及以上時(shí)，應(yīng)合理分配負(fù)荷，原則上一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面的用電負(fù)荷；6、變壓器盡量不并列運(yùn)行；7、從變壓器向各配電點(diǎn)或自配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電，上山及下順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電；8、配電點(diǎn)啟動(dòng)器在三臺(tái)以下時(shí)，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開

6、關(guān)；9、工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的磁力啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線；10、供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免回頭供電；11、低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，可采用裝有選擇性漏電保護(hù)裝置的供電線路或與工作面分開供電；12、瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）瓦斯（二氧化碳）突出的礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)都應(yīng)實(shí)行三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電。經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，也可采用裝有選擇性保護(hù)裝置的供電線路供電，但每天有專人查一次，確保局部通風(fēng)機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)；13、局部通風(fēng)機(jī)和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯突出礦井中的所有掘進(jìn)工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖（風(fēng)電閉鎖、

7、瓦電閉鎖）設(shè)施。由以上原則，可得開關(guān)布置圖：圖中，1#、2#、3#、4#為高壓配電箱，共4臺(tái)； 5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#、18#為饋電開關(guān)（低壓），共14臺(tái)； 19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#、26#、27#、28#、29#、30#、31#、32#、33#、34#、35#、36#、37#為磁力啟動(dòng)器，共19臺(tái)。供電系統(tǒng)圖應(yīng)單線圖畫出，圖中應(yīng)標(biāo)出開關(guān)、啟動(dòng)器、變壓器和動(dòng)力設(shè)備的型號(hào)、容量或電流等，圖中的電纜應(yīng)標(biāo)出型號(hào)、截面、芯數(shù)和長(zhǎng)度。相關(guān)數(shù)據(jù)由后面相應(yīng)章節(jié)得出。第二章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與變壓器選擇第一節(jié) 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

8、一、變壓器T1的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：PN。T1=P2N+P6N+2P7N+P8N=25+14+2×25+1.2=70.2KW式中：P2N、P6N、P7N、P8N為設(shè)備的額定功率，由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表查出。二、變壓器T2的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：PN。T2=8P1N+2P2N+P3N+2P4N +P5N =8×40+14+2×25+15+2×40+17=482KW式中： P1N、P2N、P3N、P4N、P5N為設(shè)備的額定功率，由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表查出。第二節(jié) 變壓器的選擇一、變壓器型號(hào)的確定考慮到變壓器的電壓等級(jí)、巷道斷面、運(yùn)輸條件、使用場(chǎng)所、配件來源等因數(shù)。該采區(qū)變電所內(nèi)的電力變壓器選用KS7

9、系列低損耗礦用變壓器。二、變壓器容量確定1、計(jì)算容量式中：PN變壓器所帶負(fù)荷額定功率之和PN1=70.2 KW, PN2=482 KW,由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表查出。變壓器所帶負(fù)荷需用系數(shù) 變壓器平均功率因數(shù) （由附表十查到）變壓器一次側(cè)額定電壓，6 KV2、額定容量的確定由于變壓器是用于采區(qū)變電所，考慮留有15%-25%的余量作為發(fā)展的余地，故：查附表四（KS7系列低損耗礦用變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)）取標(biāo)準(zhǔn)容量，T1為KS7-100/6型；T2為KS7-630/6型。3、所選變壓器的技術(shù)參數(shù)如下：注：由于1#、2#高壓配電箱靈敏度效驗(yàn)不合格，故加大T1的容量至200KVA以提高S21點(diǎn)的短路電流，從而使靈敏度達(dá)到

10、要求。第三章 低壓電纜的選擇電纜的選擇是供電設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，為保證供電的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和供電質(zhì)量的要求，必須合理的選擇電纜的型號(hào)和截面積。電纜編號(hào)如圖所示。第一節(jié) 支線電纜一、選擇原則1、 按機(jī)械強(qiáng)度選擇，查表十一2、按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇。，查附表十二。式中：長(zhǎng)時(shí)工作電流，取電動(dòng)機(jī)的額定電流；電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流；不同溫度的修正系數(shù)（本次設(shè)計(jì)取1）3、 取兩者中最大者為該電纜的確定型號(hào)及截面；注：控制負(fù)荷相同的支線電纜可放在一起選擇。二、選擇注：1、電纜的型號(hào)確定，除煤電鉆需采用專用的Uz系列電纜外，其 余的支線采用U系列橡套電纜； 2、電纜電壓等級(jí)的確定，除煤電鉆（額定電壓127V）使用

11、500V外，其余電纜工作電壓660V應(yīng)采用1000V等級(jí)； 3、整定值：是電纜選擇結(jié)束時(shí)，為考慮購買方便、經(jīng)濟(jì)、可靠，故將截面小的電纜加大處理。在計(jì)算過程中還是按開始選定的截面進(jìn)行選擇。第二節(jié) 干線電纜的選擇一、干線式供電干線電纜的選擇由供電系統(tǒng)圖可知6#、7#、9#、11#饋電開關(guān)控制的回路為干線式供電。1、選擇原則（截面積）按允許電流選，查附表十三a.對(duì)兩臺(tái)工作機(jī)械的電動(dòng)機(jī)：b.對(duì)三臺(tái)及三臺(tái)以上的工作機(jī)械：式中：需用系數(shù) 加權(quán)平均功率因數(shù)干線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW干線電纜平均電壓，660V按正常工作允許電壓損失效驗(yàn)截面對(duì)380V系統(tǒng)，允許電壓損失=39V；對(duì)660V系統(tǒng)，允許電壓損失=

12、66V；對(duì)1140V系統(tǒng)，允許電壓損失=117V；允許電壓損失；式中：變壓器二次側(cè)額定電壓，693V2、按原則進(jìn)行選擇6#開關(guān)控制回路所包含的干線有L6、L7、L8干線L6： A 查附表十三取16mm2 ，因干線電纜大于支線，所以取25mm2干線L7： 查附表十三，取25mm2干線L8： 查附表十三，取35mm27#開關(guān)控制回路所包含的干線有L14、L15干線L14： A 查附表十三取16mm2 ，因干線電纜大于支線，所以取25mm2干線L15： 查附表十三，取25mm29#開關(guān)控制回路所包含的干線有L19、L20干線L19： A 查附表十三取6mm2 干線L20： 查附表十三，取10mm21

13、1#開關(guān)控制回路所包含的干線有L28、L32干線L28： 查附表十三，取6mm2，因干線電纜大于支線，所以取25mm2干線L32： 查附表十三，取4mm2，因干線電纜大于支線，所以取25mm23、按原則進(jìn)行效驗(yàn)：a、變壓器的內(nèi)部損失式中：ST變壓器容量。ST1=50.14KVA,ST2=482KVA； SNT變壓器額定容量。SNT1=100KVA,SNT2=630KVA； U2N.T變壓器容量。U2N.T1=693V,U2N.T2=693V；變壓器短路損耗。變壓器平均功率因數(shù) 其因數(shù)角正弦值；變壓器阻抗電壓百分分?jǐn)?shù)。b、供電回路中最大支線電壓損失6#回路:取支線L5、L12的電壓損失。7#回路

14、:取支線L13、L18的電壓損失。9#回路:取支線L23的電壓損失。11#回路:取支線L33的電壓損失。式中：最大支線所帶負(fù)荷功率，KW；支線電纜平均電壓，660V；支線電纜截面，mm2 ；支線電纜電導(dǎo)率，42.5,由附表十四查出。C、供電線路中干線電壓損失及效驗(yàn)6#回路:干線L6、L7、L8的電壓損失。效驗(yàn)截面積：（不合適）采用同一截面，加大至95mm2，此時(shí)（合適）效驗(yàn)合格。根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×95型銅芯鎧裝電纜。7#回路:干線L14、L15的電壓損失。效驗(yàn)截面積：（不合適）采用同一截面，加大至50mm2，此時(shí)（合適）效驗(yàn)合格。根據(jù)電纜

15、型號(hào)和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×50型銅芯鎧裝電纜。9#回路:干線L19、L20的電壓損失。效驗(yàn)截面積：（不合適）采用同一截面，加大至50mm2，此時(shí)（合適）效驗(yàn)合格。根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×50型銅芯鎧裝電纜。11#回路:干線L28、L32的電壓損失。效驗(yàn)截面積：（合適）效驗(yàn)合格。根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)確定的原則，確定選用ZQ20-1000-3×25型銅芯鎧裝電纜。式中：干線電纜所帶負(fù)荷功率，KW；干線電纜平均電壓，660V；干線電纜截面，mm2 ；支線電纜電導(dǎo)率，48.6,由附表十四查出；干線長(zhǎng)度，

16、m；由供電方式圖選取。二、輻射式供電干線電纜的選擇由供電系統(tǒng)圖可知，8#、10#饋電開關(guān)控制的回路為輻射式干線供電。1、選擇原則：按允許電流選，查附表十三電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流：式中：需用系數(shù)，加權(quán)平均功率因數(shù)干線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW干線電纜平均電壓，660V按允許電壓損失選擇最小截面干線電壓損失：；干線最小截面：（mm2）式中：干線允許的電壓損失，V；干線電纜最小截面，mm2；干線電纜截面，mm2 ；支線電纜電導(dǎo)率，48.6,由附表十四查出；干線長(zhǎng)度，m；由供電方式圖選取。 2、按原則進(jìn)行選取8#開關(guān)回路所包含的干線有L25干線L25： 查附表十三，取10mm2 ；10#開關(guān)回路所包含的干

17、線有L1干線L1： 查附表十三，取6mm2 ；因干線大于支線，取25mm2；3、按原則進(jìn)行選取a、回路允許的電壓損失：=66V；b、回路最大支線電壓損失：8#回路：取L24、L32支線，10#回路：取L33支線c、回路中干線電壓損失8#回路：10#回路：d、回路中干線損失最小截面8#回路：（mm2）10#回路：（mm2）4、選擇標(biāo)準(zhǔn)截面，確定型號(hào)干線L25選擇25mm2。根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)原則，確定選用ZQ20-3×25型銅芯鎧裝電纜；干線L1選擇25mm2。根據(jù)電纜型號(hào)和芯線數(shù)原則，確定選用ZQ20-3×25型銅芯鎧裝電纜；第三節(jié) 電纜的起動(dòng)效驗(yàn)取干線最長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)功率最

18、大的干線進(jìn)行起動(dòng)效驗(yàn)（在不好確定時(shí)，應(yīng)每條回路都進(jìn)行效驗(yàn)）。如該干線滿足起動(dòng)條件，其他干線必能滿足要求。一、系統(tǒng)中最大電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓損失T1：?jiǎn)?dòng)電壓損失T2：?jiǎn)?dòng)電壓損失式中：U2N.T、UN變壓器二次側(cè)額定電壓693V，線路平均電壓660V； I2N.T變壓器額定容量。I2N.T1=81A,I2N.T2=517A； U2N.T變壓器容量。U2N.T1=693V,U2N.T2=693V；變壓器所帶負(fù)荷，功率最大的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流；變壓器所帶負(fù)荷最大那臺(tái)的啟動(dòng)功率因數(shù)角的正弦值；變壓器所帶負(fù)荷最大那臺(tái)的啟動(dòng)功率因數(shù)；變壓器電阻電壓百分分?jǐn)?shù)。；變壓器電抗電壓百分分?jǐn)?shù)。；變壓器加權(quán)平均功率因數(shù)角

19、的正切值；變壓器所帶負(fù)荷的需用系數(shù)；變壓器所帶負(fù)荷的平均功率之和；二、各回路中電動(dòng)機(jī)最小啟動(dòng)電壓，。1、原則：取最遠(yuǎn)、功率最大的那臺(tái)作為該回路的計(jì)算設(shè)備。2、計(jì)算公式：式中：電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓；溫度校正系數(shù)，由附表十一查出；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比，由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表查取；3、計(jì)算結(jié)果如下表：三、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓損失。1、支線啟動(dòng)電壓損失：計(jì)算電壓損失最大的那一條，即：式中：支線所帶電動(dòng)機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)電流，A；支線電纜截面，mm2；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率因數(shù)，由負(fù)荷表查出；支線電纜電導(dǎo)率，；支線電纜長(zhǎng)度，； 計(jì)算過程如下表：2、干線電壓損失按干線所帶電動(dòng)機(jī)最大一臺(tái)啟動(dòng)，其他正常運(yùn)行計(jì)算，即：式中：干

20、線所帶最大電動(dòng)機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)電流，A；干線電纜截面，mm2；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率因數(shù)，由負(fù)荷表查出；干線電纜電導(dǎo)率，；干線電纜長(zhǎng)度，；干線所帶負(fù)荷的需用系數(shù)；變壓器所帶負(fù)荷的平均功率之和；電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓； 計(jì)算過程如下表：3、各回路的啟動(dòng)電壓損失。公式：最大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失，V；干線最大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓損失，V；支線最大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓損失，V；四、起動(dòng)條件效驗(yàn)電纜截面原則：按線路最長(zhǎng)、功率最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，取其端電壓：按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，磁力啟動(dòng)器的吸合電壓不小于啟動(dòng)器的最小吸合電壓（0.7UN)時(shí)，?。?式中：變壓器二次側(cè)額定電壓，693V；啟動(dòng)器最小吸合電壓，462V回路中電動(dòng)

21、機(jī)啟動(dòng)時(shí)，干線電壓損失，V；電動(dòng)機(jī)最小啟動(dòng)電壓V，由前表查出；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)電壓損失，V；電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)變壓器內(nèi)部電壓損失，V； 效驗(yàn)如下表回路效驗(yàn)中用到參數(shù)原則結(jié)果原則結(jié)果U2N.TUst.minUstUT.stUms.st0.7UN6#693457.5118.6836.744.28462合格合格7#693457.5147.5936.742.19462合格合格8#693323.3198.7536.797.45462合格合格9#693344.7129.336.787462合格合格10#693457.3154.4236.796.72462合格合格11#693344.7141.46669.8462

22、合格合格第四節(jié) 電纜的整定一、電纜整定1、為方便電纜的購買與鋪設(shè)，特將6mm2的所有電纜加大至25mm2;2、為方便施工和開關(guān)喇叭口對(duì)電纜的要求，特將95mm2的L6、L7、L8單線供電改為50mm2的雙線供電；3、為滿足開關(guān)靈敏度的檢驗(yàn)，特將25mm2的L1電纜加大至35mm2,以增大短電流來滿足開關(guān)的靈敏度效驗(yàn)；4、其余電纜均滿足要求。二、整定后的電纜匯總1、電纜的參數(shù)計(jì)算電阻：電抗：式中： 電纜每千米電阻值，查表十三、十四選取；電纜每千米電抗值，查表十三、十四選取；電纜長(zhǎng)度，km.2、列表如下：第四章 短路電流計(jì)算第一節(jié) 短路電流供電系統(tǒng)中發(fā)生短路的主要原因有：由于電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分絕緣

23、老化損壞、電氣設(shè)備受機(jī)械損傷絕緣損壞、過電壓使電氣設(shè)備的絕緣擊穿所造成；運(yùn)行人員誤操作；線路斷電等等都會(huì)造成短路。發(fā)生短路。它產(chǎn)生電流的熱效應(yīng)、電流的電動(dòng)效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)、電流產(chǎn)生電壓降，都會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行帶來影響。一、計(jì)算短路電流的目的1、對(duì)高壓配電箱，三相短路電流用于效驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰Α?dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；2、對(duì)于低壓開關(guān)，三相短路電流用于效驗(yàn)開關(guān)的分?jǐn)嗄芰Γ?、兩相短路電流用于效驗(yàn)保護(hù)裝置的靈敏度。二、短路點(diǎn)的選擇1、效驗(yàn)開關(guān)分?jǐn)嗄芰?、?dòng)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性的短路點(diǎn)選在開關(guān)所在處；2、效驗(yàn)保護(hù)裝置的靈敏度的短路點(diǎn)，選在開關(guān)保護(hù)范圍末端；3、選擇結(jié)果如圖；第二節(jié) 短路計(jì)算一、計(jì)算回路

24、的總阻抗1、短路回路電阻包括變壓器、電纜、電弧電阻；阻抗包括變壓器、電纜。2、計(jì)算公式電阻：電抗：式中： 變壓器電阻值，；變壓器電抗值，；回路所包含電纜電抗之和，；回路所包含電纜電阻之和，；電纜每千米電阻值，查表十三、十四選?。蛔ⅲ河捎?#、2#高壓配電箱靈敏度效驗(yàn)不合格，故加大T1的容量至200KVA以提高S21點(diǎn)的短路電流，從而使靈敏度達(dá)到要求。二、短路計(jì)算1、計(jì)算公式兩相短路電流：三相短路電流：式中：變壓器二次側(cè)額定電壓，693V；短路回路電阻值,電抗值；2、計(jì)算如下表：第五章 開關(guān)的選擇第一節(jié) 高壓配電箱一、型號(hào)的確定1、井下使用的高壓配電箱應(yīng)選用隔爆型；2、根據(jù)礦井設(shè)備真空化的要求，

25、應(yīng)選用具有真空斷路器的配電箱；3、從設(shè)備對(duì)保護(hù)裝置的要求看，控制和保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)及變壓器的高壓配電箱應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、欠壓釋放保護(hù)、漏電保護(hù)；4、條件限制時(shí)，至少應(yīng)具有短路和欠壓保護(hù)；5、配電箱喇叭口的數(shù)目和內(nèi)徑需滿足電網(wǎng)的接線要求。喇叭口的數(shù)目分類有：雙電源式，共有三個(gè)喇叭口；單電源式，有兩個(gè)喇叭口；聯(lián)合使用時(shí)，僅有一個(gè)負(fù)荷電纜喇叭口。根據(jù)以上原則，選用代號(hào)型號(hào)喇叭口數(shù)1#、2#BGP6-6兩個(gè)喇叭口3#BGP6-6三個(gè)喇叭口4#BGP6-6三個(gè)喇叭口該型號(hào)配電箱具有短路、過載、漏電、失壓和絕緣監(jiān)視保護(hù)。二、電氣參數(shù)的選擇：原則：按額定電壓、額定電流選。1、按額定電壓選配電箱工作的電網(wǎng)電壓

26、為6KV，所以選用6KV等級(jí)的配電箱。2、按額定電流選：1#、2#配電箱的長(zhǎng)時(shí)工作電流：；選用100A等級(jí)的配電箱。3#配電箱的長(zhǎng)時(shí)工作電流：；選用20A等級(jí)的配電箱。4#配電箱的長(zhǎng)時(shí)工作電流：；選用50A等級(jí)的配電箱。式中的有變壓器選擇時(shí)計(jì)算出。3、電流能力的效驗(yàn)高壓配電箱所在側(cè)的短路電流1#、2#：3#：4#：效驗(yàn)：1#：100A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.42（合格)；2#：100A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.42（合格)；3#：20A型的配電箱斷流能力為1.92KA>0.23（合格)；4#：100A型的配電箱斷流能力為4.8KA>1.19（合格)

27、；4、將所選的配電箱列表如下：注：表中的過流整定和過載整定由后面的高壓配電箱整定計(jì)算得到。第二節(jié) 饋電開關(guān)選擇一、型號(hào)確定1、按使用環(huán)境選除井下通風(fēng)道外，不允許使用防爆增安型設(shè)備；井下低壓電氣一律選用防爆型。2、按控制機(jī)械選供電線路用的總饋電開關(guān)、分路開關(guān)和工作面配電點(diǎn)電源進(jìn)線總開關(guān)，一般選用隔爆型自動(dòng)開關(guān)；對(duì)掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)電源開關(guān)，為實(shí)現(xiàn)閉鎖，選用磁力啟動(dòng)器作為電源進(jìn)線總開關(guān)。3、按電網(wǎng)和工作機(jī)械對(duì)保護(hù)的要求選變壓器二次側(cè)低壓總饋電開關(guān)應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、失壓、漏電或漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)有短路和漏電保護(hù)；各分路配電總開關(guān)應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相和漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)有短路、過負(fù)荷、失

28、壓、斷相保護(hù)；4、按電纜外徑、根數(shù)的考慮；所選電氣的接線盒其喇叭口的數(shù)目和內(nèi)徑要適應(yīng)電纜的要求。即，電纜根數(shù)不得超過接線喇叭口的數(shù)目，電纜外徑不得超過接線盒喇叭口所允許的最大電纜外徑。根據(jù)以上原則：選用KBZ系列智能饋電開關(guān)。該開關(guān)的保護(hù)采用了先進(jìn)的微處理器和大容量的新型芯片，配以高精度的數(shù)據(jù)處理及先進(jìn)的保護(hù)算法，保護(hù)精度高，反應(yīng)速度快，能完成漏電保護(hù)、漏電閉鎖及選擇性漏電保護(hù)、失壓、過壓、三相不平衡、過載、短路、斷相、風(fēng)電閉鎖等多種保護(hù)功能。二、電氣參數(shù)的確定1、按額定電壓選電網(wǎng)工作電壓,所以選用UN=1140/660等級(jí)2、按額的電流選式中：電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流：需用系數(shù)，加權(quán)平均功率因數(shù)干

29、線所帶負(fù)荷額定功率之和，KW干線電纜平均電壓，660V3、效驗(yàn)開關(guān)的分?jǐn)嗄芰﹂_關(guān)的最大分?jǐn)嚯娏鱅br應(yīng)大于開關(guān)所在處的最大三相短路電流，注：KBZ系列開關(guān)的保護(hù)有極寬的額定電流范圍，其范圍從20630A，步長(zhǎng)為5A，因?qū)Ω鏖_關(guān)進(jìn)行整定后，填入上表；過流整定，可通過軟件整定短路電流為210；過載整定，可通過軟件整定為1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0；以上過流整定和過載整定，具體值見饋電開關(guān)整定，查取。第三節(jié) 磁力啟動(dòng)器一、型號(hào)的確定1、確定原則除井下進(jìn)風(fēng)巷道外，不需使用防爆增安型設(shè)備；井下低壓電器設(shè)備一律使用礦用防爆型；經(jīng)常要正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)的工作機(jī)械，如調(diào)度絞車、回柱絞車等應(yīng)選用

30、可逆磁力啟動(dòng)器；大于40KW，啟動(dòng)頻繁的設(shè)備，應(yīng)選用帶軟啟動(dòng)功能和真空交流接觸器的磁力啟動(dòng)器；控制大型機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)器用具有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相和漏電閉鎖保護(hù)，至少應(yīng)有短路、過負(fù)荷、失壓、斷相保護(hù)；小型機(jī)械設(shè)備的磁力啟動(dòng)器應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、斷相保護(hù)；控制煤電鉆的設(shè)備，必須選用具有短路、過負(fù)荷、檢漏保護(hù)和遠(yuǎn)距離啟動(dòng)停止控制的綜合保護(hù)裝置；電纜根數(shù)不得超過接線盒喇叭口的數(shù)目，電纜外徑不得超過接線盒喇叭口所允許的最大電纜外徑；必須符合“煤礦安全規(guī)程”的規(guī)定及井下真空化的要求。2、確定結(jié)果：控制同類機(jī)械的放在一起。根據(jù)以上原則，確定為：19#、21#、22#、23#、24#、25#、26#、27

31、#控制的是皮帶機(jī)的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是40KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ-120R型磁力啟動(dòng)器；28#、29#、33#控制的是調(diào)度絞車的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是25KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80N型磁力啟動(dòng)器；30#控制的是乳化泵的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是15KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動(dòng)器；31#、32#控制的是大功率絞車的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是40KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-120N型磁力啟動(dòng)器；20#控制的是刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是17KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取

32、QBZ2-80型磁力啟動(dòng)器；34#控制的是局扇的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是14KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動(dòng)器；35#、36#控制的是耙斗機(jī)的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是15KW，考慮30%40%的余量，查標(biāo)準(zhǔn)選取QBZ2-80型磁力啟動(dòng)器；37#控制的是皮帶機(jī)的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的功率是1.2KW，查煤電鉆綜合保護(hù)裝置手冊(cè)，選取ZBZ-2.5/660(380)Z型啟動(dòng)器；二、選擇列表如下：注：1、表中過流整定在8IN位置；過載整定1.05、1.20、1.50、2.0、 4.0、6.0，整定到1.20位置；JR9保護(hù)元件的過流，3001000A，過載56-71-86（

33、85-100-125）檔位。 2、JDB-80A、JDB-120A保護(hù)器，可根據(jù)所控制的電動(dòng)機(jī)，對(duì)其保護(hù)電流調(diào)整，調(diào)整情況參考下一章節(jié)的磁力啟動(dòng)器保護(hù)整定。第六章 保護(hù)裝置整定第一節(jié) 高壓配電箱整定一、過負(fù)荷整定1、長(zhǎng)延時(shí)過負(fù)荷的計(jì)算式中：配電箱長(zhǎng)時(shí)工作電流，查配電箱選擇參數(shù)表。2、配電箱的過負(fù)荷保護(hù)的整定值整定范圍為0.4-2.0倍的配電箱整定電流，共有11個(gè)擋，（0.4、0.5、0.6、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0）。3、整定如下代號(hào)IcaIzd.J倍數(shù)Izd1#51.256.320.6602#51.256.320.6603#4.85.280.484#46

34、.451.041.260二、過流整定及靈敏度驗(yàn)證1、計(jì)算值式中：所帶負(fù)荷的最大臺(tái)啟動(dòng)電流；配電箱控制的變壓器一次側(cè)額的電流；變壓器變比2、整定值配電箱短路保護(hù)范圍116倍的額定電流，共有11個(gè)擋位，（1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16）。(檔位用D表示）3、效驗(yàn)靈敏度對(duì)于Y,y接線的變壓器：（1#、2#、3#）對(duì)于Y,d接線的變壓器：（4#）式中：為變壓器二次側(cè)母線最小兩相短路電流；變壓器變比，取8.66；4、列表如下第二節(jié) 饋電開關(guān)整定一、過負(fù)荷保護(hù)KBZ系列的饋電開關(guān)過載整定倍數(shù)有：1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0；（，饋電開關(guān)額定電流整定值，查饋電開關(guān)

35、技術(shù)參數(shù)表）本次調(diào)整為1.2。（控制負(fù)荷相同的放在一起整定）二、過流整定及效驗(yàn)靈敏度1、計(jì)算值式中：所帶負(fù)荷的最大臺(tái)啟動(dòng)電流；除最大臺(tái)，其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和；2、整定值KBZ系列的饋電開關(guān)短路保護(hù)裝置的整定范圍210倍（步長(zhǎng)為1倍）的工作電流，按進(jìn)行整定。3、效驗(yàn)靈敏度a、主保護(hù)。用保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流效驗(yàn)：b、后被保護(hù)。用下一級(jí)保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流效驗(yàn)。4、列表如下第三節(jié) 磁力啟動(dòng)器一、過負(fù)荷整定1、用JR9做保護(hù)元件的QBZ-120R磁力啟動(dòng)器，其過載整定電流為56-71-86（85-100-125）A檔位。整定原則：2、用JDB-A保護(hù)元件的QBZ系列磁力啟動(dòng)器，其過載能力整定倍數(shù)有：1.05、1.20、1.50、2.0、4.0、6.0，本次整定到1.20，即式中：IN開關(guān)所控制設(shè)備的額的電流。3、列表