摘要
摘要
本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。
关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
Abstrac t
Abstract
The design of the preliminary design of mine surface substation design35kV.The design process mainly includes the load calculation, the main wiring design, short-circuit calculation, equipment selection, the schemes of relay protection, substation lightning protection and grounding. The mine through35KV substation load statistics, with the required coefficient of load calculation, according to the load calculation results identify the station, the number of main transformer capacity and models. Use of per-unit value method of power supply system for short-circuit current calculation, for electrical equipment selection and validation provides data. According to the characteristics of coal mine power supply system, developed mine substation main wiring mode, operation mode, relay protection scheme.The35KV side for the whole bridge connection,6KV main connection to single parent segment. Two main transformer in operation. According to the current setting value and associated data check, choice of circuit breaker, isolating switch, relays, transformers and other electrical equipment.
Keywords: Load calculation; Transformer substation; Relay protection; Operation mode
目录
摘要.............................................................. I ABSTRACT......................................................... II 1绪论.. (1)
1.1某煤矿采区原始资料： (1)
1.2采区机电负荷一览表： (2)
1.3采区巷道长度： (3)
1.4采区供电系统示意图 (3)
2.矿用电气设备的选择策略 (4)
2.1煤矿电气设备防爆类型 (4)
2.1.1 对矿用电气设备的结构要求 (4)
2.2井下电气设备防爆原理 (5)
2.2.1 隔爆外壳 (5)
2.2.2 本质安全型电路 (5)
2.2.3 超前切断电源和采用快速断电系统 (5)
2.3矿用电气设备的类型 (6)
2.3.1 矿用一般型 (6)
2.3.2矿用防爆型 (6)
2.4各种电压不合格情况 (6)
2.4.1外接电源电压过高或过低 (6)
2.4.2三相电压不平衡 (6)
2.4.3电动机负载太大 (6)
2.4.4运行环境不良 (7)
2.5其他注意事项 (7)
2.6各种电器设备 (7)
2.7矿用电气设备的选用 (7)
3采区低压供电网络的计算 (8)
3.1供电系统的确定： (8)
3.2本系统用电设备负荷例表计算： (9)
3.3供电设备的选择及校验 (9)
3.3.1变压器容量计算 (9)
3.3.2变压器的选择 (9)
3.3.3变压器的主要技术参数： (9)
3.4低压电缆的选择 (9)
3.4.1选择原则： (10)
3.4.2电缆型号的确定： (10)
3.4.3电缆长度的确定： (10)
3.4.4电缆截面的确定 (10)
3.4.5电缆芯线数的确定 (10)
3.4.6电缆截面选择计算 (10)
3.5低压开关的选择 (12)
3.5.1选择原则： (12)
3.5.2低压开关型号的确定： (13)
3.6低压电缆及低压开关的校验： (14)
3.6.1 低压电缆短路电流的计算： (14)
3.6.2 低压开关继电器保护装置的整定校验： (15)
4采区电气设备的选择 (16)
4.1采区高压开关柜的选择 (16)
4.1.1采区高压开关柜的选择的原则 (16)
4.2矿用低压隔爆开关选择 (17)
4.2.1选择原则 (17)
4.2.2选择计算公式及选择条件 (17)
5短路电流的计算 (18)
5.1系统电抗 (18)
5.2变压器的阻抗 (18)
5.3短路电流计算表 (19)
5.3.1动作电流 (20)
5.3.2灵敏度检验 (20)
5.4反时限过流保护 (20)
5.4.1动作电流 (20)
5.4.2动作时限 (20)
6采区漏电保护措施 (21)
6.1变压器中性点不直接接地供电系统的漏电保护措施 (21)
6.2对低压电网漏电保护的要求 (21)
7煤矿井下采区电气设备安全运行论述 (22)
7.1做好煤矿电气设备安全管理的目的和内容 (22)
7.2当前尚存在的主要问题 (24)
7.3对策 (24)
7.4方法 (25)
7.5漏电保护 (26)
7.5.1 漏电故障 (26)
7.5.2 漏电保护 (28)
7.6过电流保护 (29)
7.6.1过电流故障 (29)
7.6.2过电流保护装置 (30)
7.6.3综合保护装置 (30)
7.7保护接地 (31)
7.7.1保护接地的作用 (31)
7.7.2井下保护接地系统 (32)
7.7.3接地装置的检查与测定 (32)
7.7.4对保护接地的要求 (33)
7.8杂散电流 (34)
7.8.1杂散电流的产生 (34)
7.8.2杂散电流的危害 (34)
7.8.3杂散电流的防治措施 (35)
8致谢 (37)
9参考文献 (38)
10附表 (39)
10.1表一采区机电设备一缆表 (39)
10.2表二电缆选择及电压损失计算结果一览表 (40)
11附图 (40)
11.1《采区供电系统图》 (40)
1绪论
1.1某煤矿采区原始资料：
井田设计能力60万吨/年。
井田内布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。
矿井瓦斯等级：低等级。
采区煤层倾角：18°─32°/26°
设计煤层:K2=1.76－2.15m/2.15m。
采区各用电设备容量、规格见采区负荷一览表。
采区变电所位置已定（设计时在理论上阐述如何确定变电所位置）。
各用电设备至采区变电所距离(巷道长度)见采区巷道长度表。
负荷统计采用需用系数法，需用系数取0.92、加权平均功率因数取0.65 井下中央变电所短路容量为50MVA. 井下中央变电所至采区供电电缆型号为ZLQ20-3x35,电压等级6KV,长度800m
注：Z1- Z9为支线电缆，G1—G3为干线电缆1.4采区供电系统示意图
2.矿用电气设备的选择策略
矿用电气设备的正确选择是保证矿井安全生产的重要一环, 该文阐明了对煤矿井下电气设备的结构要求, 论述了井下电气设备的防爆原理及矿用电气设备的类型, 针对煤矿井下环境, 说明了矿用电气设备的选用。
关键词
2.1煤矿电气设备防爆类型
2.1.1 对矿用电气设备的结构要求
由于煤矿井下的空气中含有瓦斯气体和煤尘, 有爆炸的危险, 矿用电气设备必须具有防爆性能。井下巷道、硐室和工作面空间狭小, 为搬迁设备方便, 要求矿用电气设备体积小, 重量轻。井下存在冒顶、片帮、滴水及淋水等现象, 所
以矿用电气设备的外壳要有足够的机械强度和较好的防潮、防锈性能。井下电气设备起动频繁, 负载变化较大, 设备易过载, 因此要求矿用电气设备应有较大的过载能力。井下空气潮湿, 易触电, 故矿用电气设备外壳应封闭良好, 有机械、电气闭锁及专用接地螺丝; 对煤电钻、照明信号及控制电器采用127V 及36V 低压, 以降低触电危害程度。
2.2 井下电气设备防爆原理
2.2.1 隔爆外壳
隔爆型电气设备必须具有隔爆外壳, 即当壳内发生爆炸时, 绝不会引起壳外的可燃性混合物燃烧和爆炸, 同时外壳也不会破裂或变形, 即外壳必须具有耐爆
和隔爆性能。为了实现外壳隔爆, 要求外壳各部件之间的隔爆
接合面和隔爆面间隙必须符合一定的要求。这样当壳内发生爆炸时, 隔爆面越长, 传爆的可能性就越小; 隔爆面间隙越小, 穿过间隙的爆炸生成物能量就越少, 隔爆能力就越强。
2.2.2 本质安全型电路
本质安全型电路( 亦称安全火花型电路) 是指电气系统或设备在正常工作或规定的故障状态下, 产生的火花和火花效应均不能点燃瓦斯和煤尘。实验证明,当瓦斯在空气中的浓度为8. 2~ 8. 5% 时, 最容易发生爆炸, 其所需要的最小能量为0. 28MJ 以下。因此选择电路参数或采取一定的保护措施, 把火花能量限制在0. 28MJ 以下。电火花分为电阻性、电容性和电感性三种, 纯电阻电路, 火花的能量取决于电压和电流; 电感电路主要取决于电流和电感; 电容电路主要取决于电压和电容。电火花能量是决定能否点燃瓦斯的主要参数, 因此在设计本质安全型电路时, 必须限制电火花能量。其方法主要有:
1合理选择电气元件, 尽量降低电源电压。
2增大电路中的电阻或利用导线电阻来限制电路中的故障电流。
3采取消能措施, 消耗或衰减电感元件或电容元件中的能量。
本质安全型电路是低电压小电流电路, 所以只适用于矿井通讯、信号、测量和控制等电路。本质安全型设备可不要隔爆外壳, 因而具有体积小、重量轻、安全可靠等优点。
2.2.3 超前切断电源和采用快速断电系统
当电气设备出现故障时, 在可能点燃之前, 利用自动断电装置将电源切断。快速断电系统的工作原理是, 电火花点燃瓦斯和煤尘需要一定的时间, 长短因电路参数和故障原因不同而异, 但最短不大于5ms。如果故障切断时间少于5ms, 则无论电缆受何损伤, 其电火花均不能点燃瓦斯和煤尘。一般快速断电系统的切
断时间为2. 5~ 3 ms。
2.3矿用电气设备的类型
2.3.1 矿用一般型
矿用一般型电气设备的标志符号为 KY , 它与普通的设备相比有以下特点:
1外壳机械强度较高, 防滴防溅;
2绝缘材料耐潮性好;
3引入电缆的接线端子有一定的空气间隙和漏电距离的要求;
4接线盒的内壁和可能产生火花的金属外壳内壁均匀地涂上一层耐弧漆。矿用一般型电气设备是非防爆设备, 只能用于无瓦斯和煤尘爆炸危险的场所。2.3.2矿用防爆型
矿用防爆型电气设备的外壳上和铭牌上都标有标志。它分以下几种:
电器的常闭触头串入交流接触器线圈回路中, 如电源或定子绕组有一相断路时, 即能自动切断电动机电源。
2.4各种电压不合格情况
2.4.1外接电源电压过高或过低
三相电压过高或过低都会引起电机过热。当电压过高时, 电机的绕组电流就增大, 使绕组温升超过容许值而绝缘损坏后就起火; 如电压过低, 使电机的转速和定子绕组的阻抗都下降而电流增大, 因过热烤焦绝缘材料后而起火。当电压过高时, 则需将三相式热继电器调节到较高的数值; 当电压过低时, 可用交流接触器、三相式热继电器等组合装置来保护电机, 或者直接安装一个电机综合保护器, 可实现缺相、过载、过流等保护。
2.4.2三相电压不平衡
电压不平衡一般是电网原因引起。若加在电机上的三相电压不对称, 则运行中的电动机各种损耗就增大, 会引起电动机的额外发热。一般要求三相电压之间的差数不超过5%, 在这样的条件下, 电机才能在额定功率下维持长期运行。三相安压如发现严重不平衡时, 可先确定是否三相母线上装有过多的单相大功率用电设备, 如有要根据情况进行处理。为保护电机的安全运行, 可在三相馈线中安装断路器、三相式热继电器和交流接触器等组合装置, 或安装电机综合保护器。
2.4.3电动机负载太大
为防止电动机超负荷使用, 应采取如下保护方式:
严格按照设备铭牌额定功率选配电机;
在电机馈线中配装三相式热继电器、交流接触器和断路器等组合装置, 作为
电动机的过载保护。
2.4.4运行环境不良
电动机运行环境温度高、存在易燃易爆气体( 如烤漆房)、电机周围有可燃物等, 也是造成火灾的重要因
素。加强通风, 及时清理电动机周围的可燃物, 尽可能优化运行环境。
2.5 其他注意事项
1 必须根据实际工作环境和使用特点, 选用功率和防护类型合适的电动机。比如矿井井下要使用隔爆式电动机。
2电动机修理后, 特别是委托修理的, 要使用摇表等工具进行严格检测, 在安装前要进行试用, 完全正常时方可使用。
3 在运行现场必须配备消防沙, 灭火器要选用干
粉式或二氧化碳型灭火器, 不可使用泡沫型。
4 选用合适的保护装置和起动器, 并安装到不易燃材料的基座上, 确保操作方便、安全耐用。
5 加强设备巡查, 及时发现电动机的异常情况,绝不能让设备带病作业; 制定设备维护保养制度并严格执行。
6优化设备运行环境, 包括降低环境温度( 最好低于40 ) 、及时清理现场易燃物品及杂物、加强通风等。
2.6各种电器设备
1增安型电气设备( Exe I) 。增安型设备在正常运行时不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温, 它不采用隔爆外壳, 只是采取适当措施( 包括加强绝缘、增大电气间隙和漏电距离) 以提高安全程度。其标志符号为e。
2防爆型电气设备( Exd I) 。防爆型电气设备是具有防爆外壳的电气设备, 标志符号为d。这种设备将可能产生电火花和电弧的元件放在外壳中, 使其与外界环境隔离。
3本质安全型电气设备( Exia I 或Exib I) 。本质安全型电气设备的全部电路均为本质安全电路, 即在规定的试验条件下, 正常工作或在规定的故障条件下,所产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。其标志符号为I ( 本质安全型又分为a和b 两个等级, a 等级的安全程度高于b 级) 。
4 隔爆兼本质安全型电气设备( Exdia I 或ExdibI) 。这种设备是隔爆型与本安型号的组合, 它的非本安电路部分置于隔爆外壳中。其标志符号为di。此外, 矿用防爆设备的类型还包括矿用充油型电气设备(Exo I) 、矿用无火花型电气设备(Exn I) 、矿用浇封型电气设备(Exm I) 等。
2.7矿用电气设备的选用
在井下选择电气设备的类型时, 应严格按照《煤矿安全规程》的有关规定选择。各类矿用电气设备的使用场所使用场所类别高低压电机和电气设备照明灯具通信、自动装置和仪表、仪器煤( 岩) 与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域矿用防爆型( 矿用增安型除外)矿用防爆型( 矿用增安型除外)矿用防爆型( 矿用增安型除外)瓦斯矿井井底车场、总进风巷或主要进风巷低瓦斯矿井矿用一般型矿用一般型矿用一般型高瓦斯矿井矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型翻车机硐室矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型采区进风道矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型总回风道、主要回风道、采区回风道、工作面和工作面进风、回风道矿用防爆型( 矿用增安型除外)矿用防爆型( 矿用增安型除外)矿用防爆型( 矿用增安型除外)。
3采区低压供电网络的计算
3.1供电系统的确定：
确定原则：采区供电系统是根据采区机械设备布置图拟定的，应符合安全、经济、操作可靠、保护齐全、便于捡修等项要求。其原则如下：
1．保证供电可靠，力求减少使用开关、起动器、使用电缆的数量应最少，原则上一台起动器控制一台设备。
2．采区变电所动力变压器超过一台以上时，应合理分配变压器负荷，通常一台变压器负担一个工作面用电设备。
3．变压器最好不并联运行。
4．配电点电气保护设备应齐全、灵敏可靠，分断能力满足负荷要求。
5．工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线以减小起动器之间连接电缆的截面。
6．供电系统尽量减少回头供电，系统设置要合理。
7．本设计根据供电系统的拟定原则和设备布置图的特点，采用干线式供电。
3.2本系统用电设备负荷例表计算：
3.3供电设备的选择及校验
变压器容量、台数、型号的确定
3.3.1变压器容量计算
依据公式：SB=∑PC2KX/cosΦdi （2-1）
式中：SB——变压器的计算需用容量KVA
∑PC——连接到变压器总计用电设备的额定容量KW
KX——需用系数：查负荷计算所用系数表KX=0.4
cosΦdi——加权平均功率因数，查负荷计算所用系数表cosΦdi=0.6（掘进工作面）
代入得：SB=35230.4/0.6=234.67KW
3.3.2变压器的选择：
根据计算结果，选用一台KS9-250KVA/6KV或SC8-260/6矿用隔爆型变压器便能满足要求。但现有一台KS9-315KVA/6KV矿用隔爆型变压器正在使用，所以不在改用变压器。
3.4低压电缆的选择：
3.4.1选择原则：
选择电缆型号要符合《煤矿安全规程》规定。
在正常工作时，电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，为此，流过芯线的实际最大长时工作电流小于或等于所允许的负荷电流（橡套电缆允许温升是65℃，铠装电缆允许温升是80℃）；
正常时电缆网络的实际电压损失不得大于网络所允许的电压损失，
电缆的机械强度必须满足要求，对于干线电缆，必须首先按长期允许电流选择，然后再按允许电压损失计算校验电缆截面；
对于低压电缆，由于低压网络短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面热稳定性和电动力稳定性均能满足要求，因此，不必再进行短路时的热稳定校验。
3.4.2电缆型号的确定：
干线电缆采用不延燃橡套电缆；
移动式和手动式电气设备使用专用的不延燃橡套电缆；
固定敷设的照明、通讯、信号和控制用的电缆，为不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设的采用不延燃橡套电缆。
3.4.3电缆长度的确定：
根据拟定的供电系统，确定系统中各段的电缆长度。在确定电缆长度时，固定橡套电缆按10%余量考虑；铠装电缆按5%余量考虑；移动设备用的橡套电缆的长度，除应按实际使用长度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约3～5米左右。
3.4.4电缆截面的确定
1电缆的正常工作负荷电流必须等于或小于电缆持续电流；
2正常运行时，电动机的端电压不低于额定电压的5%～10%；
3电缆末端的最小两相短路电流大于馈电开关整定电流的1.5倍；
对橡套电缆需要考虑电缆机械强度要求的最小截面。
3.4.5电缆芯线数的确定
1动力用橡套电缆选用四芯；
2当控制按钮不装在工作机械上，采用四芯电缆；
3橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。
3.4.6电缆截面选择计算
1按持续允许电流选择电缆的截面。
a.矿用橡套电缆载流量如下表
b.电动机供电电流计算：向单台或两台电动机供电的电流计算，其实际工作电流可取电动机额定电流或两台电动机额定电流之和；向三台或三台以上电动机供电时，其干线电缆的工作电流应根据这些电动机的计算容量来求得电缆的工作电流，计算公式如下：
Ig=ΣPe2Kx2103 /31/2cosΦdiUe
式中：Ig—干线电缆的工作电流A
ΣPe—配电点供电的电动机额定功率之和352kw
Kx—需用系数，取0.4
Ue—电网额定线电压V，Uc=660V
cosΦdi—电动机的加权平均功率因数0.6
代入：Ig=35230.431000/66030.633
=205.29A
c.动力电缆截面的选择：上述计算结果也是流过1号线的实际工作电流。为满足两相短路电流继电保护的要求，选用U3370＋1316规格的橡套电缆即为合格。同理流过2、3、4号线的实际工作电流分别为2230.583=12.83A、33030.583=192.46A;12.83A，根据计算结果，为满足两相短路电流继电器保护的要求分别选用3335+1310、U3370+1316、U3335+1310规格的橡套电缆即为合格。
d.电器设备负荷线电缆的选择：①流过5号线、6号线的实际工作电流为Ig=1131.15=12.65A，根据计算结果按机械强度选用U3316+138规格的橡套电缆，满足允许电流的要求
同理7、8号线选用U3335+1310、U3316+138规格的橡套电缆满足持续允许电流的要求。
2按运行时的电压损失确定电缆截面：电压损失有三部分组成，即变压器的电压损失ΔUb，干线电线的电压损失ΔUc，支线电缆的电压损失ΔUz。电压总损失：
ΣΔU=ΔUb+ΔUc+ΔUz，
660伏供电系统中允许电压损失：
ΔUy=Ube-Udy=690-66030.95=63V
a.变压器的电压损失计算：
ΔUb（%）=SB/Se（URcosΦdi + UxsinΦdi）（%）
式中：
ΔUb—变压器的计算容量，SB=234.67KVA；
Se—变压器的二次额定容量，Se=315KVA；
Ube—变压器的二次电压，Ube=690V；
UR—变压器的电阻压降百分数查表UR=1.9；
Ux—变压器的阻抗压降百分数查表Ux=4.09，
当cosΦdi=0.6时，则sinΦdi=0.8，代入得：
ΔUb（%）=234.67/315（1.930.6+4.0930.8）（%）
=0.7453（1.14+3.272）=3.3%
将变压器电压损失的百分数值化为电压损失ΔUb为
b.干线电缆中的电压损失值计算：
依据公式ΔUc=ΣPc2Kx2L2K（%）2Uc/100
式中ΔUc—主干线电缆电压损失V
ΣPc—配电点供电的电机额定功率之和，ΣPc=352KW
L—主干线电缆实际长度KM，L=0.015KM
Kx—需用系数，掘进工作面取Kx=0.4
K—每千瓦一公里负荷矩的电压损失系数，按选用电缆截面70mm2与网络额定电压Uc=660V，cosΦdi=0.6，查K=0.087，
代入得ΔUc=35230.430.01530.0873660/100
=1.213V
c.支线电缆中的电压损失计算：
依据公式ΔUz=ΣPz2Kx2L2K（%）2Uc/100
式中：ΔUc—支线电缆电压损失V
Pz—支线电机实际功率之和，Pz=22KW
L—支线电缆长度，L=0.21KM
Kx—需用系数，掘进工作面取Kx=0.4
K—每千瓦一公里负荷矩的电压损失系数，按选用电缆截面35mm2与网络额定电压Uc=660V，cosΦdi=0.6，查K=0.155，
代入得ΔUz=2230.430.02130.1553660/100
=1.89V
d.供电系统的电压损失值计算：
按前述：
ΣΔU=ΔUb+ΔUc+ΔUz=22.68+1.213+1.89=25.78V＜63V
总的电压损失值小于供电系统允许电压损失值，故选用的电缆是合格的。3.5低压开关的选择
3.5.1选择原则：根据《煤矿安全规程》规定，各种不同类型的矿用低压开关，
应按沼气等级和有无煤尘爆炸危险及其使用地点的通风条件来确定使用范围。
1矿用一般型开关适用于无沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场及主要进风巷道中。矿用增安型开关适用于和煤尘爆炸危险的矿井进风巷道和通风良好的硐室中。
2矿用隔爆型开关适用在有沼气突出矿井的任何地点和有沼气及煤尘爆炸危险的矿井的采区进风巷道、回风巷道以及掘进工作面，矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。
3选用矿用低压开关时，其额定电压必须大于或等于被控制线路的额定电压，其额定电流要大于或等于被控制线路的负荷长期最大实际工作电流，同时应根据控制线路需要选定过流保护继电器的整定电流值。
4矿用低压防爆开关的接线喇叭口数目及内径要符合受控制线路所选用电缆的条数及外径要求，一个喇叭口上允许接一条电缆。
5矿用低压防爆开关使用地点的海拔高度不得超过1000M，环境温度不得超过35℃，环境相对湿度不得大于95±3%，垂直面斜度不得大于15°，同时在周围介质中不得有使重金属腐蚀和绝缘损坏的气体存在，不得有水及其他液体侵入。
6应选用先进真空型;具有过载、短路、欠压,失压、漏电检测、漏电闭锁功能的开关。
3.5.2低压开关型号的确定：
1低压矿用防爆型真空馈电开关型号的确定及技术数据：a.根据矿用防爆开关选择原则，采区工作面配电点作为低压配送电线路，选用型号为KBZ系列；b.主要技术数据表;
2低压防爆型磁力起动器的确定及技术数据：a.型号确定：根据矿用防爆开关选择原则和受控机械的操作要求，，此选用型号为：QBZ-80、QBZ-120、QBZ-200；
b.主要技术数据表：
3.6低压电缆及低压开关的校验：
3.6.1 低压电缆短路电流的计算：低压电网短路电流计算：短路电流的大小是计算过电流保护装置的一个重要依据，利用图表法计算两相短路电流的步骤：
1选择短路点:每一个开关保护范围内最远的地方是短路电流最小的地方,是保护装置可靠动作点;
2根据阻抗相等的原则,将不同截面电缆换算成同一截面,求得各段电缆的换算长度,根据换算长度查表求得两相短路电流值。
3两相短路电流表：
3.6.2 低压开关继电器保护装置的整定校验：
1保护装置的整定要求：a.选择性好：保护装置动作时，保证只切断故障部分的电路，其他部分仍能正常工作。b.动作可靠：电动机起动或正在运行时保护装置不能误动作，当电动机或线路发生短路或过负荷时，保护装置可靠动作。c.动作灵敏：在保护范围内发生最小两相短路电流时，保护装置可靠动作。
2熔断器选用原则：a.熔断器的额定电压与电网的额定电压相符，一般等于或稍大于电网的额定电压；b.熔断器的额定电流要大于或等于所有负荷的最大长时电流，在一定额定电压的熔断器中，可以装设几种额定电流不同的熔体。c.熔体额定电流的选择要保证当保护范围出现最小两相短路电流时很快熔断，而负荷中超过电动机最大起动电流时不会熔断。
3低压开关过电流继电器的整定：a.单台电动机按下式计算：IZ≥IQe式中IZ—过电流继电器动作电流整定值A，IQe—电动机额定起动电流A；b.同时起动多台电动机按下式计算：IZ≥ΣIQe，式中ΣIQe—同时起动多台电动机额定起动
第六章采区供电设计 一、采区变电所位置的选择 采区变电所的位置一般设在两条采区上山之间，在特殊情况下，也可以设在其它合适的地方，采区变电所的位置应遵循下述原则： 1、应尽量靠近采区用电设备的负荷中心； 2、顶底板条件好，且无淋水及地质构造影响； 3、通风条件好、设备运输方便，且进出线易于敷设。 二、确定供电电压及供电方案 1、采区及设备的供电回路确定 采区用电设备的供电回路数，决定于用电设备的负荷等级。采煤工作面或掘进工作面的所有机电设备，如果由于某种原因对它们停电，仅仅对产量有所影响，而不会引起人员生命发生危险等重大事故，此时，可采用单回路供电。 对于采区变电所的电源进线回路数要通过分析决定，如果一个矿井的采区较多，那么某一采区停电一段时间，对整个矿井的产量影响并不大，对这样的采区供电时，采用一路电源的供电系统便可满足要求了，不需要设置备用电源。 对于采用综合机械化采煤的矿井，如果仅设置一个或两个采煤工作面就能完成全矿的计划产量，频繁停电，必将影响全矿生产任务的完成，因此对这类采区供电时，便可考虑设置备用电源，采用双回路或环形供电系统。 对采区中的每一台机电设备来讲，如果停电，仅局部影响生产，采用一路电源对它们供电即可。 对于个别设置了地位十分重要的分区水泵的采区，由于这样的水泵属于一类负荷，如果它和采区机电设备由同一个采区变电所供电，那么对这样的采区变电所供电时，必须设置备用电源，而且由采区变电所对这些水泵供电时，也必须采用双回路或环形供电系统。 2、供电电压等级的确定 目前，在采区供电设计中，采区变电所的入线电压，一般采用6000V。对出线电压，380V 的电压已逐步淘汰。由于设备的功率越来越大，为了减少线路的电能损失，一般在660V与1140V电压之间。对于功率较大的设备，要尽可能选用1140V的电压等级。对一般功率的设备，要视具体情况而定。部分大型现代化矿井综采工作面电牵引采煤机组已使用3000V电压。 三、负荷分析与统计 为了正确地设计一个新采区供电系统，首先必须对采区的负荷情况进行全面分析，其内容包括：用电设备的名称、数量、电压等级、功率、功率因数、负荷系数等有关参数，另外
设计条件与要求 1.独立完成与毕业设计说明书配套的毕业设计0号图纸（或折合为0号图纸）一张（不包括毕业设计说明书中的插图）以上。 2. 把各章节中的计算、分析、比较以与最后确定的内容系统地加以说明。 3.毕业设计说明书一份7000字以上。 4.绘制一张A0供电系统图。
摘要 电力是现代化矿山企业生产的主要动力来源，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方式双满足生产的需要。煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动化创造了有利条件，不断地改善矿工的劳动条件。现代的煤矿生产机械无不以电能作为直接（用电动机拖动）或间接（用气压驱动）的动力，矿山的照明、通讯和信号也都使用电能。对矿山企业进行可靠、安全、经济、合理的供电，对提高经济效益与保证安全生产方面都十分重要。 本次设计的内容是采区供电。井下采区变电所是井下各个动力负荷集中的地方，采区供电是否安全、可靠、经济、合理将直接关系到人身、矿井和设备安全与采区生产的正常进行。所以，在对采区变电所的位置选择以与供电设备的选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行由于井下工作环境十分恶劣，因此，此次设计在供电上即采用可靠的防止人身触电危险外，还正确选择了电气设备的类型与参数，并采用了合理的供电、控制和保护系统，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。 本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站；高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关，各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器。高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。通过短路电流、开关继电保护整定的计算和保护接地的确定，使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活，以与功耗低，保证采区供电安全、经济、高效平稳运行。 关键词：变电所，电力，供电方式，采区变电所
供配电系统的毕业设计编写学生：林树凯指导老师：刘峰 海尔学院 电气自动化技术专业2009级2班
前言 经济要发展，电力需先行。进入21世纪，随着我国各种规划的进行和“西部大开发”战略的实施。我国的电力建设事业将出现一个大发展的新局面，供配电技术的应用将更加广泛。 作为一名即将毕业的电气自动化专业学生，做一个关于电力系统方面的毕业设计是十分必要的，这不仅使电气自动化专业学生将电力系统方面的理论知识得以实践、应用，而且为电气自动化专业学生今后从事有关电力系统方面的工作打下一个良好的基础。 本次电力系统的毕业设计只是正对通用机器厂供配电系统的电气设计。主要分为以下一个内容：负荷的分析计算，配电方案，变压器的台数、容量及变电所主接线方案，短路计算对电气设备进行校验，电气设备的布置方案，继电保护、二次回路及防雷与接地，若时间允许，甚至可以加上变电所电气照明设计内容。 由于时间仓促，再加上本人水平有限，难免有些错误，请阅读者指出利于改正，谢谢！ 林树凯
目录 项目一：通用机器厂的基本情况。 项目二：负荷计算和无功功率补偿。 项目三：变电所的位置与型式的选择及主变压器的台数与容量、类型的选择。 项目四：金工车间配电系统的确定。 项目五：变电所主结线方案的设计。 项目六：短路电流的计算。 项目七：变电所一次设备及进出线的选择与校验。 项目八：变电所二次回路的选择及继电保护的整定。 项目九：防雷与接地、变电所设计图展示 参考文献
参考文献 1、《现代电力系统分析》王锡凡主编，科学出版社。 2、《电力系统分析基础》任建文主编，华北电力大学出版社。 3、《电力系统继电保护原理》（增订版）贺家李、宋从矩主编，中国电力出版社。 4、《工厂供配电》王玉华、赵志英主编，中国林业大学出版社，北京大学出版社。 5、《使用供配电技术手册》刘介才主编，中国水利水电出版社。 6、《静止无功功率补偿技术》粟时平、刘桂英主编，中国电力出版社。 7、《工厂供电设计指导》刘介才主编，机械工业出版社。 8、《供配电工程》马志溪主编，清华大学出版社。
GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范 Code for design of electric power supply of under the coal mine 2007—05—21发布 2007—12—01实施 中华人民共和国国家建设部联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 中国煤炭建设协会主编 中华人民共和国建设部公告第646号 建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为GB50417—2007，自2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、2·O·3、2·0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5·1·4(4、5、6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7·1·4、7·1·5、7.2.1、7.2.8条(款)为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函(2005}124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。 本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。 特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。 本规范共8章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括：总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址：湖北省武汉市武昌区武珞路442号，邮编：430064)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人. 主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院 参编单位：煤炭工业郑州设计研究院 煤炭工业合肥设计研究院 主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明
煤矿井下供电设计规范-GB--
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煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）任务书 批次、层次、专业 校外学习中心 学生姓名学号 一、设计（论文）题目磁器口煤矿二水平北一采区采煤系统设计 二、毕业设计（论文）工作自年月日起至年月日止 三、毕业设计（论文）内容要求 该采区位于磁器口煤矿二水平，开采5#煤层。 采区走向长4000m，倾斜长600m，煤层走向为东西向，煤层平均厚度 2.5m，层间距0m，倾角10~25o，煤的密度 1.40t/m3。采区瓦斯绝对涌出量 4.50 m3/min（掘进）及 3.50m3/min（采煤），采区正常涌水量50 m3/h，煤层自然发火期3~6个月，煤尘有爆炸性，煤质肥煤。 地面无需保护地物，邻近采空区对本采区开采无影响，井底车场位于采区之西侧，阶段回风大巷位于采区上部边界距3#煤层18m的岩层中（或煤层中），运输大巷位于采区下部边界距3#煤层18m的岩石中（或煤层中）。 主采煤层顶板：伪顶为0~0.15m的铝土质岩岩层，直接顶和基本顶为25m的泥岩及砂质泥岩。 采区煤层底板等高线图另附。采区设计年产量200万t/a。 备注：以上设计内容为学院统一提供，学生根据所设计的实际情况，按学院要求完善选择的设计题目，变更以上横线的红色内容，并将变更后的文档在选题确定后主动提交给指导教师，以方便指导教师下达任务书。 四、达到的技术指标及要求 1、设计说明书一份，包括内容如下：（具体内容请参见学院网站首页—下载专区—毕业设计栏—采区采煤系统毕业设计指导书）
（1）目录 （2）采区地质概况（第一章） （3）采区储量与生产能力（第二章） （4）采区方案设计（第三章） （5）采区生产系统（第四章） 2、采煤系统图（标准图框参见学院网站首页—下载专区—毕业设计栏—毕业设计图框） （1）采区巷道布置平、剖面图（1：1000或1：2000）； （2）采区运输系统图（示意图）； （3）采区排水系统图（示意图）； （4）采区供电系统图（示意图）； （5）采区通风防尘系统图（示意图）； （6）采区管路系统图（示意图）。 五、主要参考文献： 1、《煤矿开采方法》教材 2、采区采煤系统毕业设计指导书（具体内容请参见学院网站首页—下载专区—毕业设计栏—采区采煤系统毕业设计指导书） 六、格式要求 1、图纸 图纸一律使用标准图纸，格式如下：（标准图框已提供在学院首页—下载专区—毕业设计专栏下载）
采矿工程毕业设计开题报告 采矿工程毕业设计开题报告 金庄煤矿开采研究与分析 、选题的目的、意义和研究现状 井底车场形式、线路布置及通过能力。 硐室的位置、规格尺寸、支护方式。 井底车场工程量。 还有就是: 开拓系统、通风系统、运输系统及充填、灌浆系统等的设计和移交生产时井巷开凿的位置，初期开掘工程量。 4、设计采区的地质概况及矿层特征: 采区在矿井中的位置，邻区开采情况，矿层的赋存条件、地质构造、矿物质量、瓦斯、含水性、发火期等，矿层顶底板岩石性质。采区的范围、工业储量。采区生产能力及服务年限。采区形式、采区上山或带区的数目、位置及用途。采区区段的划分、区段平巷的布置方式、层间或分层间的联系方式。井底车场及硐室。采准系统、通风系统、运输系统、充填排水系统及灌浆系统等。还有采区开采顺序的确定。采区巷道断面尺寸、支护方式、采区准备工程量的确定和采区的巷道掘进率、采区回采率的确定。 5、采矿方法的选择: 选择各矿层的采矿方法，对重点设计层的采矿方法说明选择的依据。概述重点设计层的矿层赋存条件、矿层结构及围岩情况。按通风条件，落矿机械能力，运输
机能力等确定及校验工作面长度。落矿机械的选择及回采工艺方式的确定。循环方式的选择循环图表、工人出勤表、机电设备表、技术经济指标表的计算与绘制。 6、建进工期及施工组织设计: 施工队伍的人力配备; 井巷施工的机械化程度及施工程序。工程排队及施工组织排队，附建井工程排队接续表。开采顺序及配产的原则; 采区及回采工作面接续表、建井工期及矿井增产期。 7、矿井通风: 矿井通风方式与通风系统的选择; 总风量的计算与风量分配; 矿井总风压及等积孔的计算;通风设备的选择;矿井主要扇风机的选型计算;电动机的选择;总耗电量及 吨煤耗电量。 8、矿井运输与提升: 采区运输设备的选择; 运输平巷中运输设备的类型及数量; 回风平巷中运输设备的类型及数量。采区上山中运输设备的类型、规格及能力。主要巷道运输设备的选择，轨距、矿车类型及数量，电机车选型，计算车组重量，确定电机车台数，胶带运输时，则计算胶带各点张力，验算垂度、强度、电动机功率等。选择提升设备的类型及规格; 选择提升钢丝绳;. 选择及验算提升机;提升机与井筒相对位置的计算; 提升运动学及动力学计算: 选择提升电动机; 计算电能消耗及提升效率。 9: 排水: 矿井水的来源，正常涌水量、最大涌水量、充填废水量等。排水设备的计算与选择，选择水泵、水管，计算水泵扬程，确定工况点，计算水泵工作台数及总台数选择电动机功率、台数。计算电耗及吨煤电耗。水泵房设计，水泵房设备布置平、
届毕业生毕业设计说明书 题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年6月6日
目次 1 2 3 4 5 6 7结概述 (1) 1.1 国内外发展现状 (1) 1.2 供配电系统的研究意义 (1) 1.3 研究的内容 (2) 负荷计算及无功补偿 (3) 2.1 电力负荷的类型 (3) 2.2 负荷计算 (3) 2.3 无功功率补偿 (8) 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (10) 3.1 变电所主变压器的选择 (10) 3.2 主接线方案设计 (10) 3.3 厂区规划图 (12) 短路电流的计算 (14) 4.1 短路电流计算的基本公式 (14) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (14) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (15) 高、低压电气设备的选择与校验 (18) 5.1 高压设备的选择与校验 (18) 5.2 低压设备的选择与校验 (20) 5.3 母线的选择 (20) 5.4 导线的选择 (21) 继电保护的整定与计算 (22) 6.1 高压线路的继电保护 (22) 6.2 电力变压器的继电保护 (23) 防雷和接地装置 (24) 7.1 防雷 (24) 7.2 接地装置 (24) 7.3 防雷措施 (25) 论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录A 电气主接线图 (30)
1 1.1概述 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电 气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业 生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
毕业设计（论文） （说明书） 题目：煤矿采区供电设计 姓名： 编号： 平顶山工业职业技术学院 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 姓名何俊华 专业矿山机电 任务下达日期年月日 设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目： A．编制设计 B．设计专题（毕业论文） 指导教师 系(部)主任 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）答辩委员会记录 电力工程系矿山机电专业，学生何俊华于年月日 进行了毕业设计（论文）答辩。 设计题目：煤矿采区供电设计 专题（论文）题目：煤矿采区供电设计 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生何俊华毕业设计（论文）成绩为。 答辩委员会人，出席人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委
员：，，， ，，， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语 第 1 页 毕业设计（论文）及答辩评语：
煤矿采区供电设计 摘要 电力是煤矿企业的主要能源，由于井下特殊环境，为了减少井下自然灾害对人身和设备的危害，这就要求我们对煤矿企业采取一些特殊的供电要求和管理方法。由于电能够方便而经济地有其他形式的能量转化而得，又能简便而经济地转化成其他形式的能量供应使用;无论是工业还是居民生活，电能的应用极为广泛，一旦中断可能造成人员伤亡、设备损坏、生产停顿、居民生活混乱。所以搞好供电工作对工矿企业生产和职工生活的正常进行具有十分重要的意义。 此次设计注重能力和技能训练的原则，结合工业企业电气化、电气工程自动化电气控制的目标，以供电设计基础能力为主兼顾供电系统的运行和设备维护与管理等知识。设计搜索、总结了供电方面的知识，为供电设计提供了参考依据。 本次设计的对象是——平煤股份六矿公司采区供电，由于矿区开采煤层深、用电负荷大井下涌水量大、机械程度高所以选用深井供电系统。 采取供电要求——采区供电是否安全可靠，技术和经济合力将直接关系到人身，矿井和设备的安全及正常生产，由于矿井工作环境特殊，正确选择电气设备和导线，并采用合理供电控制和保护系统，以确保电气设备安全和防止瓦斯煤尘爆炸。 关键词：电力，供电，采区，设计
供配电系统的设计毕业论 文 目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 供配电所设计的意义 (3) 1.2 供配电所设计的要求 (3) 1.3 本文的主要容 (4) 第二章全厂设计资料 (5) 第三章负荷计算和无功补偿 (8) 3.1 负荷计算的目的和意义 (8) 3.2 负荷计算 (8) 第四章主接线的选择 (12) 4.1 接线方案的选择 (12) 4.2 主接线的选择及确定 (12) 第五章短路电流计算 (15) 5.1 短路电流计算 (15) 5.2 短路电流计算结果 (17) 第六章全厂主设备的选择 (19) 6.1 电气设备选择 (19) 6.2 所选设备参数 (20) 第七章防雷与接地 (21) 7.1 防雷设备 (21) 7.2 接地装置 (21)
结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 第一章绪论 1.1 供配电所设计的意义 工厂供电设计的任务是保障电能从安全、可靠、经济、优质、地送到工厂的各个部门。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业及整个国民经济生活中应用极为广泛。 电能在工业生产中的重要性，并不在于他在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低成本。因此，一个稳定可靠的供配电系统对发展工业生产，实现现代化的工业，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设经济性社会具有更重要的战略意义。因此在当今全球资源紧的局势下，一个好的供配电系统设计，对于节约能源、保护环境、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 1.2 供配电所设计的要求 工厂供电工作要更好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到一下基本要求： 1、工厂供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。 2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。 3、工厂供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合
煤矿供电设计计算 煤矿供电设计计算 一、供电方案：见供电系统示意图 二、变压器选型计算 1﹑负荷统计与变压器的选择（动力）： ⑴﹑负荷统计表 负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 刮板输送机3 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 皮带1 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =732.4×0.5/0.85 =430.82KV A 所选变压器为一台KSGB-500/6进行供电，满足要求。 式中：∑Pe—所有设备的额定功率之和：732.4KW cosφ—平均功率因数：0.85 Pn.max—该组用电设备中最大一台电动机的额定功率,55KW; ∑Pn—该组用电设备的额定功率之和,183.4KW; Kx—需用系数：K x=0.286+0.714×Pn.max/∑Pn =0.286+0.714×55/183.4 =0.5
2﹑负荷统计与变压器的选择（主风机） ⑴﹑负荷统计表 序号负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 1 风机（主）1台2×30KW 660V 69A 0.85 1 2 风机（其它）1台60KW 660V 69A 0.85 1 单台 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =240×1/0.85 =282.35KV A ∑Pe—所有设备的额定功率之和：282.35KW 所选变压器为：KSGB- 315/6 一台，满足要求。 需用系数（Kx）：K x=1 ⑶﹑平均功率因数(cosφ)：0.85 三、电缆的选择： 1﹑馈电开关（1#）到（8#）开关 ①按长时允许电流选择电缆 A 选用MYP3×70+1×25电缆,70mm2电缆长时容许电流为215A 式中: Kx—电缆线路所带负荷的需用系数,0.42; ∑Pe—电缆所带负荷的额定功率183.4KW; Ue—电缆所在电网的额定电压,660V;
内蒙古蒙发煤炭有限责任公司 呼和乌素煤矿煤矿4101综采工作面供电设计 单位：机电科 编制：张东东 日期： 2012年8月1日
呼和乌素煤矿采区供电设计 一、原始资料： 1、井田设计能力120万吨/年。 2、井田内布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。 3、矿井瓦斯等级：低等级。 4、采区煤层倾角：0°─5° 设计煤层:4#。 1 / 26 5、 二、设计要求： １、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。 ２、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 ３、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 ４、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。
目录 第一节、采区移动变电站位置的确定 (4) 一、采区供电对电能的要求 (4) 二、环境要求 (5) 第二节拟定采区供电系统的原则 (5) 一、采区高压供电系统的拟定原则 (5) 二、采区低压供电系统的拟定原则 (6) 第三节采区主要设备 (6) 第四节采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (8) 一、变压器选择注意事项 (8) 二、台数的确定 (8) 三、采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (8) 第五节采区低压供电网络的计算 (11) 一、电缆型号确定 (11) 二、电缆长度确定 (11) 三、选择支线电缆 (12) 四、干线电缆的选择 (17) 第六节采区电气设备的选择 (18) 一、矿用低压隔爆开关选择 (18)
三、磁力起动器的选择 (19) 第七节采区接地保护措施 (19) 第八节采区漏电保护措施 (21)
煤矿开采技术毕业设计 【篇一：煤矿开采技术毕业设计.】 题目： 姓名： 煤矿开采技术毕业设计钱程2012年 05 月 25日 目录 前言矿井概况 第一章井田开拓基本知识 第一节煤田划分为井田 第二节矿井储量、生产能力和服务年限 第三节井田再划分 第二章井田开拓 第一节井田开拓的概念及分类 第二节斜井开拓 第三节立井开拓 第四节平硐开拓 第五节井筒形式分析及选择 第三章井底车场 第一节井底车场组成 第二节井底车场的形式及其选择 第四章矿井开拓的基本问题 第一节井筒数目和位置 第二节开采水平的划分 第三节大巷布置 第五章采区车场形式 第六章采煤工作面生产技术管理 第一节采煤工作面生产组织管理 第二节采煤工作面质量管理 第三节采煤工作面安全管理 前言矿井概况 调兵山市位于辽宁省北部, 煤炭资源丰富, 其煤炭储量占辽宁省煤炭总储量的三分之一, 拥有国家八大煤矿之一的铁法煤业(集团)有限责任公司, 是辽宁省最大的动力煤生产基地。铁煤集团矿区属超级瓦斯
矿, 根据国土资源部国土资函119952593号文件, 铁法煤田煤层气储量为: 探明煤层气地质储量77. 303 @108m3, 控制煤层气储量 55. 863 @ 108m3。调兵山市区约有十万人口, 目前, 市区居民和商业的能源消费结构中, 除用电以外, 型煤、液化石油气仍占有较大比例, 仅少部分居民使用管道燃气。周边工业园区工业企业的能源消费结构则以燃煤为主。煤炭等传统燃料的使用对调兵山市区大气环境及生态环境质量产生一定影响, 燃煤烟气是该区域大气环境污染的主要因素之一。 铁法能源有限责任公司于2009年注册，原铁煤集团成为其 控股子公司，公司总部位于辽宁省北部调兵山市境内。铁法能源 公司是以煤炭生产为主，集煤层气开发利用、建筑安装、机械制造加工、建材、电力等于一体，多元发展的大型煤炭企业。本部由铁法、康平、康北三个煤田组成，累计探明工业储量22.97亿吨，截至2008年末，剩余工业储量17.68亿吨。2007年开始，铁法能源公司实施了走出去发展战略，挥师内蒙，进军山西，取得了突破性进展——在内蒙古和山西先后通过合资合作方式争取到三块煤炭资源，累计控制煤炭资源地质储量超过了30亿吨，使集团控制的煤炭资源超过了50亿吨，为做强作久煤炭主业奠定了坚实基础。目前，控股经营的内蒙古鄂尔多斯东辰公司一期改扩建工程已经竣工，2008年产煤44万吨，二期600万吨扩建工程正在紧张筹备之中。调兵山市铁煤集团是全国重点煤炭企业之一。矿区风天矸石粉飞扬污染大气 ,雨天矸石下泄冲压农田;矿区地表出现大面积沉陷 ,水土流失严重,生态环境恶化。199年开始进行恢复性治理。方案确定以沉陷坑复垦为主,矸石山综合利用为辅的总布局。具体侧重防治技术,消化利用矸石为主线;侧重经济效益,抓开发利用为突破口 ;强调参与融资治理 ;各负其责落实到人。到现在共治理沉陷坑 824hm2 ,修建鱼塘 21处 ,开垦水田70hm2,新建苗圃70hm2 ,复垦旱田 667hm2,恢复住宅区1处 ,河道治理2km ,修复道路 5km ,开发建设恢复治理水土流失面积 5hm2 ,综合利用消耗矸石 133万m3,减少土壤流失4300万t,年综合经济效益达 702万元 第一章井田开拓基本知识 第一节煤田划分为井田 煤田具有很大的面积，有的煤田面积可达几百平方公里，储量达到几百亿吨。对于这样大的煤田，如果由1座矿井来开采，显然，技术、经济上是不合适的。因此，在开发煤田时，应当把划分为若干
**工业高等专科学校毕业设计****煤矿首采区开采设计 作者：*** 系别： 专业班级： 指导教师： 完成日期：
目录 前言 (2) 第一章概述 (3) 第一节矿井自然状况及资源条件 (4) 第二节矿井设计及生产概况 (7) 第二章采区概况及地质特征 (10) 第一节采区概况 (10) 第二节采区地质情况 (10) 第三节采区煤层特征及储量 (12) 第四节采区水文地质情况 (13) 第三章采区设计方案 (16) 第一节采区设计方案 (16) 第二节采区巷道布置 (16) 第四章采区开拓 (19) 第一节采区生产能力、服务年限及采区工作面个数 (19) 第二节采区准备与回采 (19) 第五章采区各生产系统及主要设备 (25) 第一节采区运输与提升系统 (25) 第二节采区通风与降温系统 (32) 第三节采区排水系统 (37) 第四节采区供水、注浆及压风、注氮系统 (39) 第五节采区供电系统 (49) 第六节采区监测监控与通信 (51) 第七节避灾路线 (53) 第六章采区主要技术经济指标 (54) 第七章采区主要安全技术措施 (55) 第八章采区矿压及冲击地压观测设计方案 (60) 第九章劳动定员及劳动生产率 (64) 第一节劳动定员 (64) 第二节劳动生产率 (68)
前言 ****煤矿西约30km处，行政区划属新疆维吾尔自治区**县**镇管辖，是设计年产120万吨的大型现代化矿井，矿井与2009年9月1日动工建设，预计2011年9月1日正式投产，建设工期24个月。井田内含有可采煤层一层，即A1煤层，A1煤层平均厚度，南北走向，矿井共分两个水平，六个采区，即+1200m水平和+750m水平， 11、12、13、14、21、23采区，11采区是矿井首采区，首采区分南、北翼生产，片盘斜井开拓，主斜井、副斜井、回风斜井均可作为首采区内的三条上山使用，系统简单，投产快。 一、设计基础资料及依据 1、**煤矿首采区地质说明书及附图。 2、**煤矿勘探地质报告及三维地震地质报告。 3、**煤矿初步设计。 4、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等国家有关煤矿设计和建设的规程规范文件。 二、设计指导思想 结合**煤矿周边现有煤矿的生产状况，在对矿井现有资料充分调研的基础上,并结合实际地质情况,采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，力求实现采区高产、高效，体现良好的经济效益，为矿井将来稳定高产高效打好基础。
电力系统继电保护与自动化毕业设计题目 变电站电气主系统毕业设计题目1 一、题目 XZ市郊110kV变电站设计 二、原始资料 (一) 变电站性质及规模 本变电站位于XZ市郊区，向市区工业、生活及近郊区乡镇工业与农业用户供电，为新建变电站。 电压等级：110/10kV 线路回数：110kV近期2回，远景发展1回； 10kV近期12回，远景发展2回。 (二) 电力系统接线简图 电力系统接线简图如图1-1所示。 图1-1 电力系统接线简图 注：①图中系统容量、系统阻抗均为最大运行方式的数据。 ②系统最小运行方式时,S1=1300MVA,XS1=0.65；SⅡ=150MVA,XSⅡ=0.8。 (三) 负荷资料负荷资料如表1-1所示。 (四) 所址地理位置及环境条件 1.所址地理位置图（如图1-2所示）。 2.地形、地质、水文、气象等条件 站址地区海拔高度500m，地势平坦,地震烈度6度。年最高气温＋40℃,年最低气温-20℃，最热月平均最高温度+32℃，最大复冰厚度10mm，最大风速为25m/s，土壤热阻率ρt=100℃·cm/W，土壤温度20℃，地下水位较低,水质良好，无腐蚀性。
电压等级负荷名称 最大负荷MW穿越功率MW负荷组成％自然 力率 Tmax (h) 线长 (km)近期远期近期远期一级二级三级 110kV 市系1线152060市系2线152025备用20 10kV 棉纺厂12 2.50.7555002棉纺厂22 2.50.7555002印染厂1 1.520.785000 2.5印染厂2 1.520.785000 2.5毛纺厂220.755000 1.5针织厂1 1.50.7545001柴油机厂1 1.520.840002柴油机厂2 1.520.840002橡胶厂1 1.50.7245002市区1 1.520.825001市区2 1.520.825001食品厂 1.2 1.50.840000.5备用1 1.50.78 备用2 1.5 .所址地理位置图（如图1-2所示）。 图1-2 所址地理位置图 - 1 - / 7
某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所
和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失：
XXXX煤矿 采区变电所设计 设计： 审核： 批准： 二0一三年二月五日
一、概况 -400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。 二、采区设备负荷统计 1、-350水平变电所负荷统计 2、西五采区负荷统计 1、采煤设备负荷统计表
3、-520水平负荷统计
三、高压电缆截面确定 （1）-400西变电所电缆截面 按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。电缆长度为实际敷设距离1900m 的1.05倍，为1995m 。 ①按照长时允许电流校验高压电缆截面 查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ， pj pj e x e g U k P I ηcos 3∑ = ∑ e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5； e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ； pj cos ——加权平均功率因数， 0.6； pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj pj e x e g 1365.61 760.55 0.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑ ==××××= = 注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。 I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面 24.6025 .2136 mm j I A n === ＞253mm 查表经济电流密度: 2 25.2mm A J = 所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。
矿井毕业设计图 【篇一：煤矿毕业设计】 目录 目录...............................................................01 摘要...............................................................03 英文摘要.. (04) 第一章井田概述和井田地质特征 (07) 第一节矿区概述 (07) 第二节井田地质特质 (09) 第三节煤层的埋藏特征 (10) 第四节水文地质 (13) 第二章井田境界与储量 (15) 第一节井田境界 (15) 第二节地质储量计算 (16) 第三章矿井工作制度及生产能力 (19) 第一节矿井工作制度 (19) 第二节矿井生产能力及服务年限 (19) 第四章井田开拓 (20) 第一节井田开拓方式的确定 (20) 第二节达到设计生产能力时工作面的配备 (26) 第五章矿井基本巷道及建井计划 (27) 第一节井筒 (27) 第二节井底车场 (28) 第三节建井工作计划 (30) 第六章采煤方法 (32) 第一节采煤方法的选择 (32) 第二节工作面主要设备选型 (34) 第三节确定采（盘）区巷道布置和要素 (39) 第四节巷道掘进 (41) 第七章井下运输 (44) 第一节运输系统和运输方式的确定 (44) 第二节运输设备的选择和计算 (44) 第八章矿井提升 (57) 第一节主斜井的提升 (57)
第二节副斜井的提升 (62) 第三节矿井的排水 (68) 第九章矿井通风与安全 (73) 第一节矿井通风安全情况 (73) 第二节矿井的通风 (75) 第三节计算负压及等积孔 (91) 第四节通风设施、防止漏风和降低风阻的措施 (97) 第十章经济部分 (98) 第一节劳动定员和劳动生产率 (98) 第二节技术经济指标表...........................................102 致谢..........................................................107 参考文献. (108) 摘要 本设计所选题目为《上深涧煤业90万t/a矿井初步设计》，根据山 西省上深涧煤业有限责任公司的井田概况和地质特征资料。井田概 况包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源、电源的供 应情况。地质特征资料包括底层；地质结构；煤层及煤质；煤层顶、地板情况及煤层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性；以及矿井的水文地质 情况。 此次设计的目的是其目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产 实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的 研究，一培养和提高学生的学习分析和解决实际问题的能力，是学 生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采 矿工程高级工程技术人才的基本训练。 设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向，结合本煤矿的特征以 综合机械化大采高为首选采煤方法。并合理的布置开拓巷道和工作面，以简化采煤生产系统提高煤炭的利用率。 此次设计需要解决的专题是低瓦斯煤层的开采，要求我们需要在采 取巷道的布置上（尤其是通风问题）及以后的生产管理上采取特殊 的措施，以实现矿井的安全生产。该矿井的设计生产能力为90万 t/a，采用两个水平分组开采，采用条带式布置后退式开采一次采全高，采用完全垮落法管理顶板。采用综合机械化开采。 设计过程中我们队矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同事在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近实际的问题。使