矿井综采工作面供电系统设计

1、辽源职业技术学院煤矿机电设备选型设计题目：综采工作面供电系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。 尽我所知，除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和

2、电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分 或全部内容作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外， 本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关

3、保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。导师签名:日期： 年 月作者签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度优良中及格不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力优良中及格不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的

4、合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况优良中及格不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中及格不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优良中及格不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优 良 中 及格 不及格建议成绩：优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“ V”）指导教师：（签名）单位：（盖章）评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设

5、计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中及格不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良中及格不及格建议成绩：优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“ V”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解

6、、表达情况优良中及格不及格3、学生答辩过程中的精神状态优良中及格不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中及格不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平优良中及格不及格评定成绩：优 良 中 及格 口不及格 （在所选等级前的内画“ V）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年 月 日教学系意见：系主任：（签名）年 月 日为期两年的学习，使我

7、掌握了本专业的相关知识。我设计的 题目是：综采工作面供电设计 。随着煤炭工业的现代化，综采工作面机械化程度越来越高， 综采工作面机电设备的容量增大，机械化程度的提高，为加快工 作面的推进速度，提高生产效率，对煤矿供电设备选择有了更严 格的要求设计的主要内容有：主变压器的选型，供电系统的拟定、低 压电缆的选择、低压开关及过流保护动作值的计算和整定等。在 相关的设计计算中，设计过程中遇到很多新问题，通过查阅资料 及指导老师的耐心指导，终于克服困难顺利完成设计任务，感觉 收获很大，受益匪浅，为毕业后从事本专业工作奠定了基础。由于本人水平有限，加之时间仓促，在设计中缺漏和不妥之 处，恳请老师批评指正目

8、录第一章综采工作面概况 5一 工作面概况 5二 煤层情况 6三 采煤方法 6四 回采工艺 7第二章采区变电所位置的确定 7一 采区供电对电能的要求 7二 费用和环境要求 7第三章采区供电系统的拟定原则 8一采区高压供电系统的拟定原则 8二采区低压供电系统的拟定原则 8三 采取系统设备布置图 9四 采区供电系统图 10第四章采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 12一采区主要设备 12二综采工作面供电系统负荷计算 12第五章高压配电箱与高压电缆截面选择 16一、高压配电箱的选择 16二、高压电缆选择 17第六章低压供电电缆的选择 19一、低压电缆主芯线截面必须满足的条件 19二、低压电缆芯线数的

9、确定 19三、选择采煤机机组供电的电缆 20第七章 采区低压短路电流的计算 27一、综采工作面短路电流计算图 。 27二、短路回路阻抗计算 27第八章采区低压电器选择 30第九章综采工作面低压保护装置的整定计算 31一、熔断器熔体的选择计算 32二、过电流继电器的整定计算 37结 束 语 40参 考 文 献 41第一章 综采工作面概况一 工作面概况工作面走向长 1064 米，倾斜长度平均为 139 米，总面积为 147937平方米。二 煤层情况煤层原始沉积稳定，煤层结构较复杂，煤层平均 2.3 米。中间较薄，平 均 1.3 米。外段较稳定，平均 1.5 米。煤层总后 1.263.55 米，平均

10、 1.99 米。 煤层倾角 1223，平均18。(1) 瓦斯：该面为高沼瓦斯面，预计工作面瓦斯绝对涌出量为 2.6 m 3 mi n。(2) 煤尘爆炸指数：煤尘爆炸指数为 15.1722.64有爆炸危险。(3) 煤的自燃：煤层自燃发火为川类，不易自燃。(4) 矿层裂隙：煤层裂隙发育。(5) 地温：21C。(6) 地压：57.5 kg/cm 3。三 采煤方法A 工作面走向长 1 064米，倾斜长度平均为 139米，总面积为 147937平 方米。煤层原始沉积稳定，煤层结构较复杂，0.23米煤厚、(0. 1 7米夹矸)、1.29米煤厚、(0.13夹矸)、0.17米煤厚，煤层厚度变化较大，以北三后期

11、石 门方向为里，煤层较厚，平均 2.3米。中间较薄，平均 1.3米。外段较稳定， 平均 1.5米。煤层总后 1.263.55米，平均 1.99米。煤层倾角 1223，平均 18 。故采用走向长壁方法，工作面等长布置，回采时区内后退，工作面一次采全高，布置薄煤层综采工作面，用全部冒落法管理顶板。四 回采工艺本工作面煤平均厚 1.99米，煤层中间赋存两层夹矸 0.17 米和 0.13 米， 煤层总厚 1.263.55米，平均 1.99 米。煤层倾角 1223，平均18。工作面 选用 ZZ3200/14.5/28 型支架，采煤机往返牵引割煤，工作面液压支架沿割 煤方向顺序移架放顶，然后推移运输机，采

12、煤机割到工作面端头处，沿运输 机弯曲段斜切进刀缺口并将运输机头或机尾推至煤壁，循环完毕。第二章 采区变电所位置的确定一 采区供电对电能的要求1 电压允许偏差(1) 6KV以上高压和对低压有特殊要求的用户为额定电压的 +7%-7%，(2) 低压照明用户为+5%-10%。2 相电压不平衡电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为 2%。短时间不 得超过 4% 。3 供电系统安全、可靠、经济、质量。二 费用和环境要求采取变电所要便于对硐室的扩大和设备的增加， 同时便于体积较大的变压 器等设备直接通过运输上山运到采区变电所硐室减少运输设备的费用。 在满足费用要求的同时还要满足顶板坚固，无淋水且通

13、风良好，保证变电所硐室内温度不超过附近巷道5 C。根据采区巷道布置， 要使采区变电顺利的通过运输平巷向整个采区的负荷中心（采区工作面）进行供电。第三章 采区供电系统的拟定原则一 采区高压供电系统的拟定原则1、供综采工作面的采区变电所一般由两回路电源进行供电，除综采外，每个采区应为一回路；2、双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关；3、采取变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。二 采区低压供电系统的拟定原则1、在保证供电安全可靠的前提下，力求所用设备最省；2、原则上一台启动器只能控制一台设备；3、当采区变电所动力变压器超过一台时，应合理分配变压器负荷；4、变压器最好不要并联运行；5、从变电所向

14、各配电电或配电点到用电设备采用辐射供电，顺槽运输 机采用干线式供电；6、工作面配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点进线；7、供电系统应尽量避免回头供电；8、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤岩与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机都实行专用变压器、专用开关、专用线路供电；9、局部的通风机和掘进工作面中的电气设备必须装风电闭锁装置。三 采取系统设备布置图1123采区变垮 勺落 区一、i ! r煤层1110 9 8765111111 f|4 ih 1111 1 M序号电器设备音序号电器设备图 名关综采工作面1液压支架艮 8隔爆馈电2:双滚筒采煤机9移动变电站 日:期 2010.12.3刮板输送总机

15、10胶带输送4破碎机11液压泵站绘图韩洪军5液压绞车F 12隔爆咼压配6电磁起动1器 13班级咼矿电087转载机14四采区供电系统图3.uKXX)oo-o-矿用高压配电箱来至中央变电所2#移动变电站9XMgSM/tW型馈电幵关白XdS-SM/llMI型馈电幵关丄sxMomi 占型馈电幵关 LJ0 0米煤机刮板输送机述0 6 6 6液压泵站液压绞车破碎權载机胶带输送机 o照明1#KKSY-WI移动变电站第四章 采区负荷的计算及变压器容量、台数确定一 采区主要设备1 ）工作面设备双滚筒采煤机MLS3-170 型1台刮板输送机SGD-730/180 型1台液压支架ZZ3200/14.5/28 型小台

16、2） 工作面运输巷设备转载机ZGZ-90 型1台可伸缩胶带输送机SSJ1000/2 X75 型1台破碎机LSP1000 型1台乳化液泵站XRB2B-125/350 型2台乳化液箱XRXTA2台二 综采工作面供电系统负荷计算1）电压等级工作面的电压为 6KV ，来自 1000 米以外的采区变电所，根据用电设备 的容量与布置，采用660V和1140V两种电压等级供电，照明灯电压为127V2 ）负荷统计表1移动变电站负荷统计表分组编号设备名称台 数机 动 电算 计 荷 负 组 成算 计 荷 负 口昔 压 变率功6) =38A根据需要选用BGP41-6(10)400-B型隔爆真空配电箱三台，其主要技术

17、 参数列于表4-1-1中。表6-1-1综采工作面供电高压配电箱选择结果控制负荷名称型号额定电流/A额定电压/KV额定短路开断电流/KAKBSGZY-400/6 移变BGP41-6(10)400-B4006102、短路验算对所选高压配电箱，其断流容量为100MVA，是国内最大容量，比设备安装处短路容量大。二、高压电缆选择第1组负荷选择高压配电箱至1#移动变电站供电的高压电缆1 )型号选择采区变电所BGP41-6(10)400-B型隔爆真空配电箱向工作面移动变电站 供电的高压电缆，应选 MYPJ-6KV型矿用屏蔽监视型矿用橡套电缆。2) 按长时允许持续电流的截面选择BGP41-6(10)400-B

18、 型隔爆真空配电箱至 KBSGZY-4001.2 型移动变 电站之间的干线电缆最大长时工作电流为：lea = Kde 2Pn X1000M/3 Un COS wmlea = 0.6 X520 X1000M/3 6000 X).7=43A2Pn 电缆所带负荷的额定功率之和Kde 电缆所带负荷的需用系数 Kde = 0.6COS wm 电缆所带负荷的加权平均功率因数Un电缆所在电网的额定电压查表可知：选取MYPJ-6KV-3 X25+3 X5/3型屏蔽监视型矿用橡套电缆， 其长时允许载流量Ip=121A。Ip = 121A I ea =43A (满足发热条件)3) 长度的确定电缆的实际长度应按下列

19、进行计算：L = KmLm式中：Km系数,橡套电缆取Km = 1.1，铠装电缆取Km = 1.05Lm 巷道实际长度m工作面走向长度1064m，采区变电所到综采工作面运辅顺槽移动变电站 900m，减去接线盒用量和充裕量，电缆实际长度为：L = Km Lm =900 X1.1 = 990m4) 校验(1 )按允许电压损失校验采区变电所至移动变电站的电缆电压损失计算10Vny% _ J3lca Lea( RpCOS +Xsin)式中：/% 电压损失百分数lea电缆中的负荷电流，A，前面已计算出为电缆线路长度，km，前面已知9.9km。 电缆线路单位长度的电阻及电抗，43A。LacRo、XoQ/km

20、。经查表可知，6kv级3 X25mm2 (铜芯)X0 = 0.0019 Q/km。Vn额定电压，KVCos sin 功率因数及其相对应的正弦，取 =、3Ica Lca( R0COSX0Sin )伽电缆的 Ro = 0.01 Q/km、0.7.10 Vn10 6KV3 43A 99km(.01 .7 .009 .71)100%=1.6% = 1.6% v 5%满足要求所以，选MYPJ-6KV-3 X25+3 6/3型电缆作为向移动变电站供电电缆5）高压电缆选择结果如下：电缆位置电缆型号长度m咼压配电柜1#移动变电MYPJ-6KV-3 X25+3 0/3 型990咼压配电柜2#移动变电MYPJ-6

21、KV-3 X25+3 0/3 型990第六章 低压供电电缆的选择一、低压电缆主芯线截面必须满足的条件1、正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时充许温度, 所以应保证流过电缆的最长时工作电流不得超过其充许持续电流。2、正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在额定电压的95%-105%范围内，个别特别远的电动机端电压充许偏移8%-10% l ea =173A （满足发热条件）4）长度的确定电缆的实际长度应按下列进行计算：L = KmLm式中：Km系数,橡套电缆取Km = 1.1，铠装电缆取Km = 1.05Lm 巷道实际长度m电磁起动器到工作面 200m，工作面长度139m，减去接线

22、盒用量和充 裕量，电缆实际长度为：L = KmLm =340 X1.1 = 374m5）按正常工作时的允许电压损失选择电缆截面对于1140V低压电网的允许电压损失 Up=117V（1）变压器的电压损失 Ut为变压器电压损失表（查煤矿电工学中的变压器的技术数据表得电阻电抗压降百分比和二次侧电压）名称计算负荷容量（KVA）额定容量（KVA）二次侧额 定电压（V）负荷的加 权平均功 率因数（t）电阻压降 百分比电抗压 降百分 比电压损失（V）变压器3904008740.7/0.710.615.4737 UTUqntSt (ur % cos t ux%sin t)IOOSnt874 390 (0.61

23、 0.75.47 0.71)100汉400=37V式中St-变压器的计算负荷容量,KVASnt-变压器的额定容量（查所选变压器的技术数据），VU2NT-变压器二次侧额定电压（查煤矿电工学中的变压器的技术数据表）Ur%、Ux%-变压器电阻压降百分比，电抗降压百分比，可查煤矿电工 学中的变压器技术数据表 Ums =杠-变压器所带负荷的加权平均功率因数角,负荷集中的干线电缆线路的电压损失 (查煤矿电工手册中电缆的电导率表)名称所带负荷 的计算功 率(Kvy长度(m主芯线截 面积mm2线路所在 电网的额 定电压(V)导电率m/(0 mm2)电压损失(V)负荷集中 的干线电 缆线路31237470114

24、05328(2)负荷集中的干线电缆线路的电压损失厶UmsPcaLms 1033=312 汇374 SO660 疋 53 汉 70=28 V式中pea-干线电缆所带负荷的计算功率，KW ；Lms、Ams -干线电缆的长度、m,主芯线截面积，mm2;Un-干线电缆线路所在电网的额定电压，V ;rse-干线电缆导电率(查煤矿电工手册中电缆的电导率表)2m/(门 mm )(3)支线电缆电压损失U bl支线电缆电压损失(查煤矿电工手册中电缆的电导2率表)名称所带负荷 的计算功率Pea (KW长度Lms(m主芯线面积Ams (mm2 )线路所在 电网的额 定电压Un(V)导电率m/电压损失 Ubl(V)支

25、线电缆3123707011405327 U13Pbi Lbi 103312 370 1031140 53 70=27 V式中 Pbi-支线电缆所带负荷的计算功率，KV ;Lbi、Abi -支线电缆的长度、m,主芯线截面积，mm2;Un-支线电缆线路所在电网的额定电压，V ;rsc-支线电缆导电率（查煤矿电工手册中电缆的电导率表）2m/（mm ）由上述计算可得，全部低压电网的总电压损失厶U应为U = Ut + Ums + Ubi=37V + 28V + 27V =92 V式中 Ut-变压器的电压损失，V;Ums-干线电缆的电压损失，V；U bi -支线电缆的电压损失。2）低压电网的充许电压损失按

26、要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压的95%。为了保证用电设备的供电质量，低压电网的充许电压损失为低压电网的充许电压损失名称端电压U2NT额定电压Un允许电压损失也Up低压电网12001140117Up = U2nt - 0.95 xUn=1200 - 0.95 X1140 =117 V在正常工作时，采区低压电网的总电压损失 U应不大于低压电网的充许电压损失 Up,即U 92 V，所以电缆截面满足电压损失的要求（经计算，至采煤机电动机的总电压损失小于92 V ）3）按允许电压损失选择干线电缆截面干线电缆的充许电压损失：干线电缆的充许电压损失名称变压器电压 损失 aut支

27、线电缆电压 损失 AU b11140 V电网允许电压损失占ut充许电压损失干线电缆372711753Upms =Up - Ut - Ubl=(117 -37 -27 ) V=53 V式中Upms-干线电缆的充许电压损失，V；Ut Ubi-分别是变压器和支线电缆的电压损失，V;根据干线电缆的允许电压损失，得出其满足电压损失的最小截面为计算电压损失的最小截面Ams.min名称需用系 数KdeZ Pn总功率kw干线电 缆长度Lms (m额定电压Un( Vrsc导电率(m/。mm2干线电缆 的充许电 压损失A upms*(V)最小截面Ams.min(mm2)干线电缆:0.652037011405336

28、53Ams.minKdJRLms 103Un sJUpms3=53 mm20.60 520 370 10114053 36mm2式中Ams.min -干线电缆满足允许电压损失的最小截面，Lms-干线电缆的长度，m ；经上述计算结果可得选用的电缆是符合要求的,额定电流计算名称额定功率(KW)额定电压(V)额定电流(A)采煤机1701140149刮板输送机90114079带式输送机75114066转载机90114079破碎机110114096乳化液泵站75114066经上述计算结果查煤矿电工学中的查表选出:采煤机的电缆截面为50mm 2； 刮板输送机的电缆截面为25mm 2；皮带输送机的电缆截面为

29、 16mm 2； 转载机的电缆截面为 16mm 2； 破碎机的电缆截面为 25mm 2； 液压泵站的电缆截面为 16mm 2。同理选择电缆型号：采煤机的电缆MCP-1.14KV-3 X70+1 X35+3 0 型;刮板输送机的电缆MYP-1.14KV-3 25+1 X3型；皮带输送机的电缆MYP-1.14KV-3 X16+1 X10型；转载机的电缆MYP-1.14KV-3 X16+1 X10型；破碎机的电缆MYP-1.14KV-3 X25+1 X6型；液压泵站的电缆MYP-1.14KV-3 X16+1 X10型;第七章采区低压短路电流的计算一、综采工作面短路电流计算图采煤机组液压泵站转载机图3

30、-1综采工作面短路电流计算图XG-电源电抗；X1-变压器电抗；Xms-干线电缆的电抗；Xbl-支线电缆的电抗；R1 -变压器电阻；Rms-干线按电缆的电阻；Rbl-支线电缆的电阻。二、短路回路阻抗计算1、变压器的电阻、电抗计算变压器的电阻，电抗计算（变压器电阻压降百分比，电抗降压百分比，可查变压器技术数据表）名称变压器电 阻压降百 分比变压器电 抗降压白 分比变压器的 额定容量（MVA电源变压器 或发动机二 次侧的额定 电压变压器的电 阻变压器的电 抗0.615.474001.2：0.0220.197Rt =10Ur%U22N.NSn.T10 0.61 1.22400=0.022 门2Xt =

31、10Ux%U 2N.NSn .t210 5.47 1.2400=0.197式中Ur%、Ux%-变压器电阻压降百分比，电抗降压百分比，可查变压器 技术数据表U2N.T-电源变压器或发动机二次侧的额定电压，KV；Sn.t -变压器的额定容量，MVA;2、干线电缆电阻、电抗计算Rms =Lms/ 沿=990 -(42 25) =0.94 门Xms = X。Lms=0.07 X0.99=0.041113、支线电缆电阻、电抗计算Rbl = Lb1 / Y=374 -（53 X70）=0.1 门Xbl = X0 Lbl=0.07 X）.374 =0.026 门短路回路的总电阻、电抗计算短路回路的总电阻、电

32、抗计算名称变压器 的电阻干线电 缆电阻支线电 缆电阻变压器 的电抗干线电 缆电抗支线电 缆电抗短路回路 的总电阻短路回路 的总电抗0.0220.940.10.1790.0410.0261.0620.246刀 R = Rt + Rbl + Rms=0.022 + 0.94 + 0.1=1.062=X T + X bl + X ms=0.179 + 0.041 + 0.026 =0.246两项短路电流的计算(2)sU 2N.T2八 R2 v X21200勺222*1.0620.246=521A式中I（2）s -两相短路电流，AU 2N.T-变压器的二次电压，V；ER-短路回路内一相电阻值的总和，1

33、夕-短路回路内一相电抗值的总和，11 三相短路电流的计算I(3)s = 1.15 I S =599A第八章采区低压电器选择1、按综采工作环境选择：高、低压控制开关一律采用矿用矿用隔爆 型。2、按工作机械对控制的要求选择：1）供电线路总开关和分路开关，一般选用低压自动馈电开关；2）对不需要远方控制或不经常启动的小容量机械，如小水泵等，一 般选用手动启动器；3 ）对需要远方控制、联锁控制的机械，如采煤机、运输机等，一般 选用电磁启动器；4）对需要经常正、反转运行的机械，如调度绞车等，一般选用可逆 型电磁启动器；5）40KW 及以上电动机的控制设备，应使用真空电磁启动器。6）当电缆长度不够或电路需要

34、有分支时，应选择电缆插销、电缆连 接器或电缆接线盒。3、开关的保护装置要适应电网和工作机械对保护的要求：1）变压器二次侧低压总馈电开关应设短路、过载和漏电保护；2）变电所内其他分路配出开关和配电点的总开关应设短路、过载保 护和有选择性漏电保护；3）直接控制电动机的各种启动器，应设短路、过载、断相和漏电闭 锁，其中对于控制小功率的启动器，可不设过负荷保护（如回柱绞车） ；4）控制煤电钻的设备，必须选用具有漏电、短路、过载、断相、远 距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。3、综采工作面低压开关型号的确定经上述计算结果查煤矿电工学表 7-14 矿用隔爆型电磁启动器技 术数据，选用了 BXB1-500/

35、1140 型隔爆自动馈电开关 3 台，采煤机的电 缆 FYQC 300G-1140/660 隔爆型电磁启动器 7 台。第九章 综采工作面低压保护装置的整定计算因开关综采工作面低压保护装置的主要有过载保护和短路保护两种,的不同而设置不同，需根据开关内所设置的保护装置进行整定。过载保护 的动作值按照大于额定电流整定，短路保护的动作值按照大于最大工作电流整定，并按照保护范围末端最小两相短路电流进行校验。一、熔断器熔体的选择计算在选择井下低压开关设备时，熔断器的型式和电压等级已经确定，在此只需要选择熔体的额定电流，并校验熔体的灵敏度和熔断器的分断能力。1、按正常条件选取熔体额定电流1)井下采、掘运机械

36、常用电动机的额定电流和额定启动电流，可按电动机额定电流的5-7倍近似的估算其额定启动电流，电动机功率较大者取偏大值，一般取6倍，即iN.st = ( 5-7) In 6In=6 X149 =894 A式中In-电动机的额定电流，A.2)保护电缆支线对于笼型电动机，熔断器作短路保护，熔体的额定电流In.fI N.st8941.8 2.52.5357.6 A1.82.5-当电动机启动时，保证熔体不熔化的系数，在不经常启动或负 荷较轻.启动较快的条件下，系数取2.5 ;而对于频繁启动或负荷较重.启动时间较长的电动机，系数取1.82 ;In.f-熔体的额定电流，A；iN.st-电动机的额定启动电流，A

37、;若被保护的是几台同时启动的电动 机，则此电流为这几台电动机的额定启动电流之和。2）保护干线电缆保护干线电缆熔体的额定电流为：8942.5+ 612保护干线电缆熔体的额定电流名称系数除被保护干线中 启动电流最大的 一台电机外，其 余电动机的额定 电流之和（A）被保护干线中启 动电流最大的一 台或同时启动电 流最大的多台笼 型电动机的启动 电流（A）保护干线电缆 熔体的额定电 流（A）1.8-2.5612894969.6In.f1 N .st1.8 2.5+ 刀1 N.re=969.6 A式中1.82.5-系数的意义与取值同式EIn. re-除被保护干线中启动电流最大的一台电机外，其余电动机的额

38、定电流之和，A;iN.st-被保护干线中启动电流最大的一台或同时启动电流最大的多台笼型电动机的启动电流，A;由于电动机的实际启动电流通常小于额定启动电流值，故上式中按额定启动电流计算结果偏大，在选择熔体额定电流时，宜取接近或略小于计算值。3）保护照明变压器和电钻变压器保护照明变压器熔体额定电流的计算名称可靠系数照明负荷的 额定电流之 和（A）变压器的变压比熔体的额定 电流（A）1.2-1.4256.5562（1）保护照明变压器（保护装在一次侧），熔体额定电流1.2 1.4I N.F Ktv IN1.2 256.51.2=62A式中In.f-熔体的额定电流，A;In-照明负荷的额定电流之和，A;

39、Kt-变压器的变压比；1.21.4-可靠系数（2）保护电钻变压器，熔体额定电流保护电钻变压器熔体额定电流的计算名称变压器所带负 荷起动电流最 大的一台电钻 电动机额定启 动电流（A）其余负荷额定 电流之和（A）变压器的变压 比电钻变压器, 体额定电流（A）熔8946125254In.f =1.21.4Kt1 N.st1.8 2.5 1 N .re )1.212(894 612 )=254 A式中1.82.5-系数的意义与取值同式I N.st-变压器所带负荷起动电流最大的一台电钻电动机额定启 动电流，A;刀N. re-其余负荷额定电流之和，A；其余符号和系数的意义同前。4）保护127 V的照明线

40、路，熔断器作过载和短路保护，熔体的额定 启动电流，由上述计算结果可得：In.f Dn式中din-照明灯额定电流之和，A。1、按最小两相短路电流校验灵敏度熔体的灵敏度按下式校验：KIs1352S= Inf =254= 氓4 ？)式中 I sc -被保护线路末端的最小两相短路电流，A;In.f-所选熔体的额定电流，A;Ks -熔体的灵敏度系数;47-保证熔体在短路故障出现时能够及时熔断的系数，矿山供电中表 4-2在照明变压器和电钻变压器一次侧， 所装熔体的额定电流值最大不的 超过矿山供电中表 4-2 的规定，否则就不能保护变压器二次侧端子发 生的两相短路故障。2、熔体额定电流与电缆截面的配合 为了

41、不使电缆在短路时时过热损坏， 要求熔体的额定电流应与其所保护的 电缆截面相配合。熔体的额定电流与电缆的 最小截面相配合的关系见表 7-17.3、熔断体分断能力的校验校验熔断体的分断能力， 目的在于保证熔断器能够将其保护范围内的 最大三相短路电流切断，并使电弧可靠地熄灭。熔断器的分断能力可按下 式进行校验：|R.F |(3)SC.ma式中 IR.F-熔断器的极限分断电流，A；|(3)SC.ma -保护范围内的最大三相短路电流， A。一般熔断器的分断能力多比较大，特别RTO 系列熔断器，在 380V电压下，它的极限分断电流可达 50kA ，井下低压电网短路电流都不会超 过这个数值，可不必校验。但是

42、对于像 RM1 和 RM10 系列 15A 和 60A 的熔断器，它的分断能力比较小，假若把它设置在采区变电所及其附近， 只要变压器容量稍微大一点，二次侧的短路电流就可能超过它，并使其损 坏。在使用时应引起注意，务必进行校验。二、过电流继电器的整定计算 瞬时动作的过电流继电器或过电流脱扣器作短路保护， 只需按短路保护整 定即可。电子式过电流保护装置具有过载、断相、短路等多种保护功能。 短路保护整定与过载保护整定值有关，因此应先整定过载保护，再整定短 路保护。由于智能型开关中各种保护的整定值由程序按过载保护动作值自 行设定，故只需设定过载保护的动作值即可。对于各短路保护还需按实际 整定值进行灵敏

43、度校验。1、保护装置动作值的整定计算 保护单台或同时启动的多台笼型电动机支线 1）过载保护：过负荷保护的整定的电流Ia.0 = I N = 149 A式中 Ia.0- 过载保护的动作电流值， A；IN- 单台或同时启动的多台电动机的额定电流， AFYQC 300G-1140/660 型启动器的过负荷保护装置， 按时钟电流整定法 可精确整定在 149 A ，所以其实际整定值也为 149 A2）短路保护：8倍，所以其启动器短路保护的动作电流值为其过负荷保护实际整定值的 短路保护的实际整定值为Ias = 149 8 = 1192 Ala.s = 1192 |N.st = 894式中la.s-短路保护

44、的动作电流值，A；|N.st-单台或同时启动的多台电动机的额定电流，A校验灵敏度 1.5满足要求I s.min 经上述计算结果可得；Kr =|1 a.s移动变压站低压侧自动馈电开关的整定过负荷保护装置按保护变压器过负荷来整定,其整定电流为:Iao = I2N.T =SNTJ3U2N.T10003 1.2=481 A移动变压站低压侧采用的是BKD-500/1140型隔爆真空自动馈电开关额定电流为500 A，其过载保护的整定范围为0.41倍的开关的额定电流，因此将过载整定电位器调在0.96倍额定电流的位置，此时过载负 荷保护的实际整定值为:lao = 0.96 X500 = 480 A短路保护的整

45、定值为:Ias Ist.Nm + EI N.re = 1173 + 265.5 = 1438.5 A 电位器调在3.02倍额定电流的位置，此时短路保护的实际整定值为开关短路保护装置的整定范围为310倍的开关额定电流，将短路整定las = 3.02 X500 = 1510 AS6点最小两相短在主保护区（本级线路）内最小两相短路电流校验灵敏（ 路电流）2I S6.m in 3876K= - =2.5.5满足要求。I as 1564由上述可知灵敏度系数一般均为1.5以上结束语通过此次毕业设计，使我深刻的感觉到，毕业设计是对我所学专业知 识的总结，综合知识的运用及检验，使我将计算机的知识应用在专业计算设 计中，开阔了视野。大大促进了我专业知识及综合能力的提高。 使我认识到, 学习是一个长期积累的过程，在以后的工作实践中要加强学习，努力提高自 己知识和综合素质。在此要感谢刘温暖老师对我悉心的指导和帮助。我通过查阅大量有关资 料与同学交流、探讨并向老师请教，使自己学到了不少知识。在整个设计中 我懂得了许多东西，也培养了我独