(完整版)矿用本安直流电源的设计毕业设计论文

矿山供电毕业论文矿山供电毕业论文题目矿山供电设计与安全专业电气自动化摘要设计一个安全、可靠、经济、实用的井下供电系统，对保证井下安全生产有重大意义。

电力负荷是决定电力系统规划、设计、运行以及发电、送电、变电布局的主要依据。

保证供电系统的运行经济性，在运行中尽量减少损耗、提高效率，使系统尽可以做到低成本，节约建设投资。

在保证安全生产和安全用电的前提下，使用户得到可靠、优质、经济的电能，并且在保证技术。

经济指标符合要求的同时，使系统尽可能达到机构简单，便于安装、维护，易于操作。

包括供电系统的的结线方式，即如何汇集和分配电能。

采区的供电方式为采区变电所-移动变电站-工作面配电点方式。

（1）这种供电方式简化了供电系统，缩短了低压供电距离，减少了电能损耗，保证了供电质量，满足了正常运转和启动需要。

低压供电系统的简化，使电网的安全可靠程度增加，并减少电缆截面面积和低压开关数量。

（2）采用干式自冷变压器，没有火灾和爆炸危险，提高了采区供电的防爆性能，附属部件简单，有利安全，且便于检修。

采区变电所位置的确定原则：1.位于负荷中心，并保证想采区内最远距离、最大容量设备供电。

2.一个采区尽量采用一个采区变电所位置。

3.尽量设在顶板稳定、无淋水的地点。

4.通风运输方便。

采区供电电压的选择为对于一般机械化工作面，用660V电压；对于综合机械化工作面用1140V电压。

对于工作面配电点直接控制的工作面上的各种用电设备，应用经直接接在该配电点母线上的专用磁力启动器控制。

由于工作面配电点距离采区变电所较远，并因采掘工作面电器设备经常移动、负荷重、启动频繁、工作条件差、维护量大，故一般应在每个配电点加设一台电源进线自动馈电开关。

该开关与配电点的其他启动器开关设在一起，以便于停、送电操作和管理、维护。

并且在启动器出现机构失灵或接点粘连时，还可以借其切断电源，同时，此开关的设置还可能增加过流保护系统的可靠性和选择性。

矿用橡胶套软电缆既是井下固定设备、运输设备、采掘设备的供电电缆，又是从采区变电所向采掘工作面配电用的动力电缆；同时还有井下移动变电站用的高压监视型屏蔽橡胶电缆和地面大型采掘机用的高压橡套电缆。

摘要矿井采区供电是否安全可靠和经济合理，将直接关系到每一位井下工人的人身安全和矿井的可持续发展，特别是在现代化的矿井生产中，随着生产规模的不断扩大和新煤层的不断勘探，为了满足生产发展的需要，本次设计根据新采区的实际情况,对其所需设备及供电线路等进行了设计，本设计是以东源公司羊场煤矿井下采区供电为对象，在遵照《煤矿安全规程》、《矿山供电》、《矿井供电》等矿井相关书籍的前提下进行设计的，根据新采区的实际情况，在相关技术员的指导下，深入生产现场，并查阅了有关设计资料、规程、规定，听取和收录了现场相关技术员的意见及经验，对采区所需设备的型号及供电线路等进行了设计计算。

设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠。

采用新技术、新产品，积极采取相应措施减少电能损耗，提高生产效率，并阐述了采区供电系统中各用电设备的选型及其计算过程，如变压器、电缆、开关的选择等，并对其进行了整定和校验，设计中比较详细地叙述了矿用电缆及电气设备的选定原则以及井下各种保护装置的选择和整定。

［关键词］：矿山供电；矿井电缆选择；井下保护ABSTRACTwhether the power supply of a pit collect area is safe and thrifty or not is affect workers’ person safety and the pit’s continued develop directly ,especially in the contemporary pit’s produce .Along with the scale of production is wider and wider and the exploration of the new coal bed is more and more profoundly. In order to content the need of the production’s develop .This design is on the basis of the reality situation of the new mining area. We have made a design on all the equipment and the power supply line .The design’s target is the power supply of Eastern Coal Cause Company Yang Chang. And this design is carried out by the premise of <<the Coal Mine Safety Rules>>, << Mine Power Supply>>, <<Pit Power Supply>>and so on .And this design is coincide with the reality situation of the new mining area. Before making it we looked around the site situation road some concerned books, rules, and formulate. When we made it we listen to the guide of concerned technician and listen to and take down the ideas and experience of the present technician .Besides we have made a plan of the equipment as well as its type. We fully think of the rationality of its technique and economy as well as its reliability of safety. We use new technology new produce and take some advanced measures to reduce the wastage of electric energy increase produce efficiency. Besides we have expounded the process of choosing power supply equipment’s type and their planning process such as transformer, electric cable switch and so on. We proofread and corrected them , related the principle of the electric cable and electric equipment’s decide as well as the principle of safe guard equipment’s choosing proofreading and correcting .[Key words]: pit power supply; the choose of electric cable ; the protection under the pit目录1 采区设计原始资料 (1)全矿概貌 (1)采区资料 (1)2采区变电所的变压器选择 (2)采区负荷计算 (2) (3)、容量、台数的确定 (3)3 采区变电所及工作面配电所位置的确定 (5)采区变电所位置 (5)工作面配电点的位置 (5)4采区供电系统的拟定 (6) (6) (6)5采区低压电缆的选择 (8) (8) (8) (8) (8). 采区电缆热稳定校验 (15)6 采区高压电缆的选择 (18) (18) (18)7 采区低压控制电器的选择 (22).....................................................................2 2 、长度来选择开关、起动器容量及整定计 (22)8低压保护装置的选择和整定 (24).........................................................2 4 (24)9 高压配电箱的选择和整定 (30) (30) (30)............................................................3 1 10 井下漏电保护装置的选择 (32) (32) (32) (32) (32)11井下保护接地系统 (34)设计总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 采区设计原始资料全矿概貌；：设计能力45万t/年，实际数45万t/年；：300天，日工作小时：14小时；：该矿井供电电源进线采用双回路电源电压为35KV，变电所内设有630KVA,10/，10/，承担井下和地面低压用电负荷。

1 毕业设计(论文）直流稳压电源设计系别: 电子信息工程系班级: 2012姓名:吴鹏辅导老师：杨静摘要在各种电子实验中，电源是最基本的需要。

设计出一种高精度的可调输出的电源不但能满足不同电子实验的要求,而且能满足在同一实验中需要使用不同的电压值来测试的要求。

本文设计了一种高精度程控稳压电源。

该电源的功能由硬件和软件两方面来实现。

硬件方面包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、反馈电路、保护电路、程控电路、显示电路以及支持单片机运行的复位和时钟电路.市电22０V电压通过变压器流入系统，经过整流、滤波后变成近似的直流电压，再经过稳压部分稳压后获得稳定的直流输出。

稳压部分由达林顿管作为调整管，由运放作为反馈取样之后的放大电路,利用放大电路来提高调整管的反应灵敏度电压稳定性。

软件方面,使用单片机语言编程,控制程控部分,即：单片机,D／A、A／Ｄ部分。

该部分作用是控制稳压电路部分的基准电压的输出与调整,同时实现高精度的输出,并且控制数码管显示输出电压。

整个电路的设计就是在综合考虑各个模块现有的电路的基础上，选择最佳电路来实现设计目标的.关键词直流稳定电源;整流;滤波；程控；D/Ａ；A/D目录摘要............................................................................. 错误!未定义书签。

Abｓｔraｃt ................................................................. 错误!未定义书签。

第1章绪论ﻩ错误!未定义书签。

1.１课题背景 ......................................................... 错误!未定义书签。

１.2电源技术的发展趋势...................................... 错误!未定义书签。

一种矿用本安电源的设计王思宁;郭涛;车明浪【摘要】设计了一种本安电源.采用模块化的隔离稳压方法和以模拟电路实现过压过流保护,能够实现交直流电压输入范围9～36 V,恒定输出电压12 V,工作电流≤500 mA.试验结果表明负载效应仅为1％,源效应小于0.4％,电源整体效率能够达到83％,能够稳定可靠地运行.%We designed an intrinsically safe power supply.Modular isolation voltage stabilizing method is adopted and overvoltage and over-current protection is realized by analog circuit,the AC / DC voltage input range can be achieved at 9 V to 36 V,with constant output voltage of 12 V;the working current is less than or equal to 500 mA.The test results show that the load effect is only 1％,and the source effect is less than 0.4％.The overall efficiency of the power supply can reach 83％,and it can run stably and reliably.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)002【总页数】3页(P100-102)【关键词】本安电源;输出电压;工作电流;负载效应;源效应;电源效率【作者】王思宁;郭涛;车明浪【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;兰州资源环境职业技术学院,甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TD685本安电源（本质安全电源）是本安设备的重要保障，一定程度上决定了本安设备的稳定性和可靠性。

目录第一章绪论 (4)1.1朝阳矿供电系统简介 (4)1.2本设计的原始资料 (4)1.2.1 电压等级 (5)1.2.2设计容量 (5)1.2.3进出线及负荷情况 (5)1.2.4.环境条件 (5)第二章负荷计算 (6)2.1负荷计算目的 (6)2.2负荷计算 (6)2.2.1 与负荷计算有关的物理量 (6)2.3计算负荷的实用计算方法 (8)2.3.1求计算负荷 (8)第三章电气主接线选择设计 (14)3.1几种常用主接线方式比较与选择(厂区供电) (14)3.1.1双母线接线 (14)3.1.2单母线分段接线 (15)3.2变压器的选择 (15)3.2.1 变压器台数选择 (15)3.2.2 变压器的选择计算 (16)第四章短路计算 (19)4.1短路计算的方法与步骤 (19)4.4.1 欧姆法 (19)4.4.2标幺值法 (19)4.2短路计算 (19)第五章电气设备的选择 (23)5.1导线截面的选择 (23)5.2母线的选择 (27)5.3断路器及隔离开关的选择 (30)5.3.1 断路器的选择 (30)5.3.2 隔离开关的选择 (31)5.3.3 按短路条件进行校验 (31)第六章无功补偿 (33)6.1功率因数的基本概念 (33)6.2提高功率因数的方法 (33)6.3并联电容器的补偿方式 (33)6.3.1 低压集中补偿 (33)6.4无功功率补偿计算 (34)第七章防雷与接地 (37)7.1避雷针 (37)7.1.1 避雷针的作用 (37)7.1.2 避雷针的装设原则 (37)7.2避雷器 (38)7.2.1 避雷器的作用 (38)7.2.2 避雷器的工作原理 (38)7.3保护接地 (39)7.3.1 工作原理 (39)7.3.2 适用范围 (39)7.3.3 接地类型 (39)第八章结束语 (40)参考文献 (41)前言毕业设计是我们本科结业最后一个综合性教学环节,它主要考察了我们两年多来对理论知识的掌握程度，是学习的深化和升华。

矿用本安电源的设计探讨作者：龙芃君来源：《名城绘》2019年第01期摘要：随着人们对安全的重视，本质安全型电路在矿井中的使用越来越广泛。

本质安全型电路是指在正常工作和规定的故障条件下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。

在矿井等存在易燃、易爆气体的工作环境中，需要电气设备考虑到电路中的电压、电流等情况，防止由于过流或过压产生的火花点燃井下气体引发事故。

作为电气化装置的供电核心，电源成为本安电气设备的最关键环节，因此矿用本质安全型电源的技术水平和质量要求越来越受到人们的重视。

本安电源是指在正常工作和故障状态下，其输出的最高电压、最大电流均具有本安性能的电源。

本文主要就矿用本安电源的设计展开了探讨。

关键词：矿用；本安电源；设计1、本安电源整体组成本安电源整体组成原理框图如图1所示，变压器一次设有多个输入抽头，接线时只需根据现场的实际电压等级选用对应等级的抽头和公共零线接入即可。

不同电压等级的交流输入经熔断器进隔离变压器相应的输入端，不管隔离变压器的一次选用那种电压等级，其二次输出都为33V。

将变压器的输出连接到AC/DC转换器。

AC/DC输出的直流电压，一路经充电电路对备用蓄电池充电，贮存电能；另一路经DC/DC稳压环节得到稳定的电源输出。

为满足本质安全性能要求，采用截止式双重过流过压保护。

当交流电停电时，蓄电池中贮存的电能通过稳压环节放电，保持稳定的电源输出，实现不间断供电功能。

电池开关的作用是本设备在储存期间手动断开电池，防止放置太旧电池电量过放。

2、矿用本安电源的设计2.1隔离稳压电路隔离稳压电路的主要功能是实现电源输出的稳压和非本安电源输入端和本安电源输出端的隔离。

稳压能够使宽范围的电压输入转化为恒定的电压输出。

隔离使电源的输入与后续电路不共地，使电路避免由电涌和接地回路的过压、过流造成损害。

隔离稳压电路的核心是URA2412ZP-6WR3模块，其电压输入范围在9～36V，输出功率为6W，采用模块化的电路可大大精简电路，增加电路的可操作性。

矿用本安直流电源的设计摘要电力是现代煤炭工业的主要动力，在煤炭生产中占有重要的地位，是保证矿业生产的先决条件。

矿井供电要求保证可靠，矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量，而且会导致矿井排水系统停止工作，同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积累，从而导致设备损坏、生产停顿、危害井下人身安全，造成矿井的破坏，后果比较严重。

随着煤矿管理现代化的提高, 本安设备越来越多地被煤矿所采用。

本安电源作为本安系统不可缺少的组成部分 ,关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危，其技术先进性和产品质量决定了本安设备的可靠性 , 从而直接影响到监测系统数据采集的准确性、可靠性、稳定性。

据资料统计 ,电子设备的故障大约有80%是由于电源引起的。

因此 ,本安电源的质量、技术发展水平越来越得到人们的重视。

本文结合新版国家标准 GB3836. 4 -- 2010 和安标国家矿用产品安全标志中心的相关要求, 介绍了一种矿用本安直流电源的设计，并通过仿真软件Multisim的调试验证，基本实现了矿用电源的要求。

关键词：本安直流电源故障 Multisim 调试验证AbstractElectric power is the main driving force of modern coal mining industry, coal production occupies an important position, is to ensure that the mining production prerequisites.Mine power supply requirements to ensure reliable power supply interruption, the mine will not only affect the coal production yield, but also causes the mine drainage system to stop working, and the underground power to stop the wind, can cause gas accumulation, leading to equipment with bad, production to a standstill, endanger personal safety under the coal mine well, causing damage, more serious consequences.With the development of coal mine management modernization to improve, intrinsically safe equipment is increasingly being used in coal mine. Intrinsically safe power as an indispensable part of intrinsically safe system, its advanced technology and product quality has decided the intrinsically safe equipment reliability, which directly affects the accuracy of data acquisition monitoring system, reliability, stability, matter to the safety in production of coal mine, the ability that fight calamity and miners. According to statistics, the electronicequipment fault about 80% is the result caused by power supply. Therefore, intrinsically safe power supply quality, developing level of technology has been paid more and more attention. This paper introduces a kind of mine intrinsically safe DC power supply design, and through the Multisim simulation software debugging test, the basic realization of the mine power supply.Key words: intrinsically safe power supply fault Multisim debugging verification目录摘要第一章绪论 (1)第二章矿用本安电源的简介 (2)2.1本质安全型电路的基本原理 (2)2.2应用矿用本安电源的特殊性 (3)2、3 矿山企业对供电的基本要求 (4)第三章矿用本安直流电源的的设计 (6)3.1过压过流保护电路的设计 (7)3.2稳压电路的设计 (17)3.3开关控制电路的设计 (19)3.4整体设计电路图 (22)第四章矿用本安直流电源设计电路的仿真实验 (24)4.1 Multisim仿真软件 (25)4.2过压过流保护电路的仿真实验 (30)4.3稳压电路的仿真实验 (36)4、4开关控制电路的仿真实验 (38)4.5总体矿用本安直流电源电路的仿真实验 (38)第五章毕业设计总结和体会 (42)参考文献： (42)致谢 (44)附录： (45)第一章绪论不间断电源（uninterrupted power supply，UPS），是针对电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。