煤矿供电系统设计

)因此，满足条件。5井下电缆选型设计5.1矿用电缆概述电缆与架空线相比有很多优点，在矿井井下由于受空间限制和安全上的需要，处架线电机车外均采用电缆线路。矿用电缆按结构可分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆3种，按电压等级分为低压电缆、高压电缆和千伏级电缆，按芯线材料可分为铜芯电缆和铝芯电缆等。井下应选用符合MT818-1999规定的煤矿用阻燃电缆，电缆阻燃性能必须符合煤炭行业标准MT386-1995《煤矿用阻燃电缆阻燃性的实验和判定规则》。5.2井下电缆的选型规范（1）必须选用取得“煤矿矿用产品安全标志”的阻燃电缆；（2）电缆实际敷设地点的水平差，应同电缆规定的允许敷设水平差相适应；（3）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体；（4）严禁使用铝包电缆；低压电缆不应采用铝芯，采区低压严禁采用铝芯；、（5）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求；（6）对移动变电站的供电电缆，应采用监视型屏蔽橡套电缆；（7）固定敷设的高压电缆：=1\*GB3①在立井井筒或倾角45°及以上的井巷内，采用聚氯乙烯绝缘钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆或交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；=2\*GB3②在水平巷道或倾角45°以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；=3\*GB3③井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆；=4\*GB3④在采区总回风巷和专用回风巷不应安放机电设备和敷设动力电缆；对于溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆；（8）固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。移动式和手持式电器设备应使用专用橡套电缆；（9）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。5.3井下高低压电缆的选型设计5.3.1电缆长度的确定由于电缆具有一定的柔性，在敷设悬挂时必然有一定的悬垂度，因此，选择电缆的实际长度为： (5-seqlaozhe1) 式中：为电缆敷设路径长度，m；为增长系数，对于橡套电缆，对于铠装电缆；为便于维护，当电缆中有中间接头时，其长度应在接线盒两端各增加3m。此外，对移动设备用的橡套电缆，其实际长度应按使用时的最大距离满足上述规定后，并另加3~5m的机头活动长度。5.3.2电缆芯数的确定井下所用电缆，不论其芯数为多少，都必须有足够的导电截面，以供保护接地之用。对于铠装电缆，一般选3芯即可，电缆的铅包可用作接地线。对于橡套电缆可分两种情况：=1\*GB3①当设备的控制按钮不在工作机械上时，如平巷输送机、回柱绞车等，可选用4芯电缆，其中3芯为主芯线，另1芯作为接地线。=2\*GB3②对于控制按钮装在工作机械上的移动设备，如采煤机等，可选用6芯电缆，其中，将界面较小的1根芯作为接地线。5.3.3电缆芯线截面的选择选择电缆的界面，主要是选择电缆芯线的截面。主芯线一般按一下条件来确定：（1）实际流过电缆的长时工作电流不得超过电缆允许的负荷电流；（2）为使电气设备正常运行，其端电压不得低于额定电压的95%；（3）为保证大容量电动机启动正常，要求启动时的端电压不低于额定电压的75%；（4）电缆的机械强度必须满足要求，特别是向移动电气设备供电的橡套电缆；5.4井下高压电缆的选型设计5.4.1高压电缆选择步骤井下高压电缆的截面选择，按电流经济密度选择电缆截面，然后利用载流量、电压损耗校验即可。按电流经济密度选择电缆截面的计算公式： (5-seqlaozhe2)式中：为按经济电流密度选择的电缆截面，；为正常运行时通过电缆的最大长时间负荷电流，A；为经济电流密度，；为正常运行时并联运行的电缆数目；5.4.2高压电缆选型设计以采区变电所为例：查负荷表计算有：煤矿用户属于三班工作制，，查表计算电流： (5-seqlaozhe3)则经济截面为： (5-seqlaozhe4)初选电缆截面为校验：截面为聚氯乙烯铠装电缆载流量： (5-seqlaozhe5) 电压损失校验：从供电端到配电点电压损失不超过5%，即：采区变电所功率因数，查表有电缆电压损失为： (5-seqlaozhe6)满足要求，依据国家标准和煤炭行业标准，则从中央变电所到采区变电所选用电缆MYJV22-103*。其他井下高压电缆选择如下表5-1表5-1 中央变电所高压电缆选择井下高压电缆编号型号规格长度m采区变电所1MYJV22-10kV3×150mm2900一水平带式输送机机头变电所2MYJV22-10kV3×35mm23501#水泵3MYJV22-10kV3×35mm2502#水泵4MYJV22-10kV3×35mm2503#水泵5MYJV22-10kV3×35mm2501#变压器6MYJV22-10kV3×35mm2102#变压器7MYJV22-10kV3×35mm210表5-2 采区变电所高压电缆选择采区变电所高压电缆编号型号规格长度m高压配电柜电缆1MYJV22-10kV3×150mm25高压配电柜电缆2MYJV22-10kV3×150mm25高压配电柜电缆3MYJV22-10kV3×150mm2511采区带式机头变电所4MYJV22-10kV3×35mm22001103综采面带式输送机5MYPTJ-10kV3×50+3×25mm25001103综采面采煤机、刮板机6MYPTJ-10kV3×50+3×25mm214001102顺槽综掘工作面局扇7MYPTJ-10kV3×50+3×25mm2100012采区大巷综掘工作面局扇8MYPTJ-10kV3×50+3×25mm210001#变压器9MYJV22-10kV3×35mm2102#变压器10MYJV22-10kV3×35mm2101102顺槽掘进面及辅助设备11MYPTJ-10kV3×50+3×25mm235012采区大巷综掘面及设备12MYPTJ-10kV3×50+3×25mm22001103综采面回风巷设备13MYPTJ-10kV3×50+3×25mm2160011采区带式机头变电所14MYJV22-10kV3×35mm2200表5-3 11采区带式机机头变电所高压电缆11采区机头变电所编号型号规格长度m1#电动机1MYJV22-10kV3×50mm2502#电动机2MYJV22-10kV3×50mm250表5-4 一水平带式输送机机头变电所高压电缆一水平机头变电所编号型号规格长度m电动机1MYJV22-10kV3×50mm250变压器进线电缆2MYJV22-10kV3×50mm2305.5井下低压电缆的选型设计（一）工作面配电点至移动机械的支线电缆截面的选择工作面配电点至移动机械的支线电缆都属于采区供电系统电缆网络的支线，它们均相对较短且通过的电流均不大，故在正常运行时，网络中的电压损失所占比重小。因此，电压损失不少选择支线电缆截面的主要依据。支线电缆截面的选择步骤：主要按满足机械强度进行初选，再按电缆的长时允许载流量加以校验。（1）向采煤机供电的支线电缆截面的选择采煤机电缆选用MCPTJ专用电缆，计算电流为： (5-seqlaozhe7)式中：为长时允许最大工作电流，A；为电动机负荷系数；为电动机的额定功率，kW；为电动机的额定电压，kV；为电动机的额定效率；为电动机的功率因数；查表有：带入数据有： (5-seqlaozhe8)查表选择截面积为，其载流量满足要求，因此依据国家标准和煤炭行业标准，采煤机选用电缆为MCPTJ-3.3-3×70+1×10型电缆。表5-5 井下支线电缆选择支线电缆选择编号型号规格长度m采区大巷小水泵1MYP-0.663×16+1×10mm2450蓄电池电机车充电装置2MYP-0.663×16+1×10mm240011采区辅助牵引车3MYP-0.663×70+1×25mm210012采区大巷牵引车4MYP-0.663×70+1×25mm21001103工作面牵引车5MYP-0.663×70+1×25mm2500蓄电池电机车充电装置6MYP-0.663×16+1×10mm240011采区辅助大巷照明7MYP-0.663×16+1×10mm260011采区带式输送机巷照明8MY-0.663×10+1×10mm2650液压站电动机9MY-0.663×10+1×10mm2100液压拉紧装置10MY-0.663×10+1×10mm2100一水平带式输送机液压拉紧装置11MY-0.663×10+1×10mm2100采区煤仓给煤机12MY-0.663×10+1×10mm2100一水平输送机大巷照明13MY-0.663×10+1×10mm2500制动器14MY-0.663×10+1×10mm21001103综采面制氮机1#15MYP-1.143×70+1×25mm22001103综采面制氮机2#16MYP-1.143×70+1×25mm22001103综采面带式输送机1#17MYP-1.143×50+1×16mm22001103综采面带式输送机2#18MYP-1.143×50+1×16mm22001103综采面矿用注浆机19MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面煤层注水泵20MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面注水钻机21MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面液压绞车22MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面小水泵1#23MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面小水泵2#24MYP-0.663×10+1×10mm21001103综采面乳化液泵站1#25MYP-1.143×25+1×16mm22001103综采面乳化液泵站2#26MYP-1.143×25+1×16mm22001103综采面乳化液泵站3#27MYP-1.143×25+1×16mm22001103综采面转载机28MYP-1.143×50+1×16mm22001103综采面破碎机29MYP-1.143×50+1×16mm22001103综采面喷雾泵站1#30MYP-1.143×10+1×10mm22001103综采面喷雾泵站2#31MYP-1.143×10+1×10mm22001103综采面刮板运输机1#32MYP-1.143×95+1×25mm21001103综采面刮板运输机2#33MYP-1.143×95+1×25mm21001103综采面刮板运输机3#34MYP-1.143×95+1×25mm23001103综采面刮板运输机4#35MYP-1.143×95+1×25mm23001103综采面采煤机36MCPTJ-3.33×70+1×10mm24001103综采面回风巷矿用注浆机37MYP-0.663×10+1×10mm22001104综采面回风巷液压绞车38MYP-0.663×16+1×10mm23001105综采面回风巷小水泵1#39MYP-0.663×10+1×10mm21001105综采面回风巷小水泵2#40MYP-0.663×10+1×10mm2100（二）干线电缆截面的选择干线电缆包括中央变电至采区变电所的干线电缆、采区变电所至各配电点干线电缆。由于干线电缆的特点是向不经常移动的设备供电，固定架设在巷道两帮支架上，所以一般采用铠装电缆或橡套电缆。因干线电缆工作条件相对较好，在正常工作时其负荷电流大，供电距离长，线路电压损失相对比较突出，故主要不依据机械强度选择电缆截面，而应按允许电压损失选择电缆的截面，再依电缆的长时允许载流量加以校验。因此，干线电缆截面的选择步骤为：主要按允许电压损失进行初选，再按电缆的长时允许载流量加以校验。（1）以11采区带式输送机机头变电所到到低压配电点为例：=1\*GB3①11采区带式输送机机头变电所二次侧电压等级为660V,查表其允许电压损失为：。=2\*GB3②支线电缆的电压损耗 (5-seqlaozhe9)=3\*GB3③计算变压器的电压损失查表有KBSG-50/10空载损耗，则有： (5-seqlaozhe10) (5-seqlaozhe11) (5-seqlaozhe12) (5-seqlaozhe13)因此，有： (5-seqlaozhe14)=4\*GB3④干线电缆允许电压损失为： (5-seqlaozhe15)则按其选择允许的最小截面为： (5-seqlaozhe16)则选择截面为，其载流量为： (5-seqlaozhe17)因此满足条件，故电缆选择型号为：。干线电缆选择如下表5-6：表5-6 井下干线电缆选择表干线电缆选择编号型号规格长度m采区变电所出线1G1MYJV-1kV3×120+1×70mm210采区变电所出线2G2MYJV-1kV3×120+1×70mm210采区联络线1G3MYP-0.663×70+1×16mm210采区联络线2G4MYP-0.663×70+1×25mm25采区联络线3G5MYP-0.663×70+1×25mm21011采区机头变电所G6MY-0.663×16+1×10mm21011采区联络线1G7MY-0.663×16+1×10mm2511采区联络线2G8MY-0.663×10+1×10mm2300一水平输送机头变电所G9MY-0.663×16+1×10mm25一水平变电所联络线G10MY-0.663×16+1×10mm2101103综采面1#G11MYP-1.143×95+1×25mm2101103综采面2#G12MYP-0.663×25+1×16mm2201103综采面3#G13MYP-0.663×16+1×10mm2101103综采面4#G14MYP-0.663×16+1×10mm25001103综采面5#G15MYP-0.663×10+1×10mm251103综采面6#G16MYP-1.143×95+1×25mm2101103综采面7#G17MYP-1.143×95+1×25mm2101103综采面8#G18MCPTJ-1.143×150+1×70mm2101103综采面回风巷1#G19MYP-0.663×16+1×10mm2101103综采面回风巷2#G20MYP-0.663×16+1×10mm2101103综采面回风巷3#G21MYP-0.663×16+1×10mm25001103综采面回风巷4#G22MYP-0.663×16+1×10mm256电气设备的选型设计6.1概述在井下供配电系统中，采区是井下动力负荷集中地地方。采区供电是否安全、可靠、经济合理，将直接关系到人身、矿井和电气设备安全及采区生产的正常进行。由于井下工作环境十分恶劣，因此在供电上除采区可靠地防止人身触电危险的措施外，还必须正确地选择电气设备的类型和参数，并采用合理的供电、控制盒保护系统，加强对电气设备的维护和检修工作，以确保电气设备的安全运行和防止瓦斯和煤尘爆炸。矿用隔爆型高压配电箱适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下中央变电所、采区变电所和其他场所。它被用来作为配电开关来控制和保护变压器、高压供电线路及高压电动机。6.2井下高压配电装置的选型设计6.2.1高压配电箱以采区变电所选择为例：采区变电所所用变压器是KBSG-400/10，连接组别是Yd11，其计算电流为255A，参考常用隔爆高压真空配电装置技术表，选择BGP50-10型高压配电箱，额定电流为400A，额定电压为10kV，且其额定断流容量为100MVA，负荷断流容量的校验，所以采区变电所选用BGP50-10型高压配电箱。其他高压配电箱如下表6-1：表6-1 高压配电箱选择表配电区域序号供电对象型号额定电流A采区变电所1#井下中央变进线1#BGP50-104002#井下中央变进线2#BGP50-104003#母线连接配电箱BGP50-104004#11采区机头变电所BGP50-10505#1103采区输送机BGP50-10506#1103采区采煤机BGP50-10507#1102顺槽掘进面BGP50-10508#12采区大巷综掘BGP50-10509#变压器出线1#BGP50-105010#变压器出线2#BGP50-105011#1102顺槽综掘BGP50-105012#12采区大巷综掘BGP50-105013#1103采区回风巷BGP50-105014#11采区机头变电所BGP50-105011采区变电15#接自采区变电所1#BGP50-1010016#接自采区变电所2#BGP50-105017#电动机1#BGP50-105018#电动机2#BGP50-105019#接变压器BGP50-1050一水平变20#接自井下中央变1#BGP50-1010021#接自井下中央变2#BGP50-105022#电动机BGP50-105023#接变压器BGP50-10506.2.2高压开关柜高压开关柜是以高压开关为主，针对使用场合、控制对象及主要电气元件的特点，按一定的接线方案将有关的一、二次设备组合起来，装于封闭或敞开闭式金属柜内的一种高压成套配电装置，主要用于供配电系统做接受与分配电能或直接启动大型电机用。井下中央变电所，接自地面10kV地面降压变电站2回线，选用普通高压开关柜。煤矿井下有煤尘爆炸危险等特殊场合，选用KGS1系列高压开关柜。（1）井底10kV变电所中2#开关柜式给采区变电所1#供电，其中采区变电所查负荷表计算有：煤矿用户属于三班工作制，，查表计算电流： (6-seqdiliuzhang1)近似取采区变电所10kV侧三相短路电流为： (6-seqdiliuzhang2)选用KGS1-02D高压开关柜参数选择如表6-2：表6-2 KGS1-02D高压开关柜参数选择表项目实际值KGS1-02D额定值电压10kV10kV计算电流255A1250A短路电流8kA25kA动稳定性20.4kA63kA热稳定1664.6kA2•S15876kA2•S满足条件，因此采区变电所1#选用矿用一般型高压开关柜KGS1-02D。其他高压开关柜选择如表6-3：表6-3 井下高压开关柜选择表序号对象型号额定电压额定电流类型AH1一水平机头变电所KGS1-02D10kV1250A矿用一般型AH21#采区变电所KGS1-02D10kV1250A矿用一般型AH31#水泵KGS1-05D10kV1250A矿用一般型AH41#变压器KGS1-03D10kV1250A矿用一般型AH5电压互感器KGS1-11D10kV1250A矿用一般型AH61#进线KGS1-01D10kV1250A矿用一般型AH7母联KGS1-10D10kV1250A矿用一般型AH8电压互感器KGS1-14D10kV1250A矿用一般型AH92#进线KGS1-01D10kV1250A矿用一般型AH102#变压器KGS1-03D10kV1250A矿用一般型AH112#水泵KGS1-05D10kV1250A矿用一般型AH123#水泵KGS1-05D10kV1250A矿用一般型AH132#采区变电所KGS1-02D10kV1250A矿用一般型AH14一水平机头变电所KGS1-02D10kV1250A矿用一般型6.3低压控制电器的选型设计6.3.1采区低压电器设备的选型规范按照《煤矿安全规程》规定，采区巷道及采掘工作面的低压开关和电气设备，一律应为隔爆型、本质安全型或隔爆兼本质安全型。低压开关包括自动馈电开关、磁力启动器、手动开关及组合开关等。低压电气设备的具体选择原则如下：(1)用电设备的额定电压应与其所在电网的电压等级相符。开关的额定电流应大于或等于用电设备的额定电流。(2)作开关用的总开关或分路开关，应优先选用BKZ、KBZ、BKD等系列真空隔爆型馈电开关，也可选用经过真空改造的DW80系列自动馈电开关。(3)对综合机械化采区和高档普采工作面，均需配备保护齐全的660V和1140V成套电气设备。(4)直接控制电动机或其他动力设备的开关，应选用隔爆型磁力启动器。其具体结构、型号应分别根据工作机械设备及控制方式，依下述原则确定：=1\*GB3①对需要远方控制的生产机械设备，如采煤机、截煤机、装煤机、输送机等，可选QBZ、BQD、QJZ、DQBH、DQZBH等型号的磁力启动器，也可以选用经过真空改造的QC80系列自动馈电开关。=2\*GB3②对不经常远方控制或不经常启动的生产机械设备，如小水泵等，应选用QSS81系列开关或CH-15型带熔断器的开关进行短路保护。=3\*GB3③对需经常进行远方控制正、反转的生产机械设备，如刨煤机、回柱绞车、调度机车等，应选用QBZ-80（120）N、BQD10-80NZD（K）A、QC-80NZ型等可逆磁力启动器。=4\*GB3④对需集中连锁控制的生产机械设备，如输送机、采煤机组可与刮板运输机等，应选用QBZ、BQD、QJZ、DQBH、DQZBH等型号的磁力启动器。=5\*GB3⑤对向煤电钻、照明设备供电的开关，一律选用ZBZ80-2.5型或ZXZ80-2.2型煤电钻、照明综保装置。=6\*GB3⑥开关电器的继电保护装置，应与电网和生产机械设备的要求相符。6.3.2低压控制电器设备1.变压器二次侧馈电开关及联络馈电开关的选择根据以上原则选择合适的低压控制电气设备，以采区变电所为例：（1）采区变电所变压器为两个KBSG-400/10干式变压器，其低压负荷查负荷表有：其长时允许电流： (6-seqdiliuzhang3)选用KBZ-200/660隔爆真空馈电开关，其额定电流，具有过载、短路、过电压、漏电保护、漏电闭锁等保护。故符合要求，因此，采区变电所变压器出线选用KBZ-200/660型隔爆真空馈电开关。井下其他馈电开关选择如表6-4：表6-4 馈电开关选择表控制区域开关负荷开关代号型号名称采区变电所1#变压器出线馈电开关QA1KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关2#变压器出线馈电开关QA2KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关联络馈电开关QA3KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关采区大巷小水泵QA4KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关蓄电池电机车充电装置QA5KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关11采区辅助牵引车QA6KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关12采区大巷牵引车QA7KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关1103工作面牵引车QA8KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关蓄电池电机车充电装置QA9KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关11采区辅助大巷照明QA10KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关11采区机头变电所变压器出线馈电开关QA11KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关联络馈电开关1#QA12KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关联络馈电开关2#QA13KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关11采区带式输送机照明QA14KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关一水平变电所变压器出线馈电开关QA15KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关联络馈电开关QA16KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关一水平输送机大巷照明QA17KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关1103综采工作面2#移动变电站出线QA18KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关2#移动变电站联络开关QA19KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关6#移动变电站出线QA20KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关6#移动变电站联络开关QA21KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关6#移动变电站联络开关QA22KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关1103采区工作运输设备QA23KBZ-200/660矿用隔爆型真空馈电开关2.各配电点磁力启动器的选择11采区带式输送机机头变电所液压电动机为例：查表有：计算电流： (6-seqdiliuzhang4)选用QBZ-80/660,其额定电流为： (6-seqdiliuzhang5)满足要求，具有过载、短路过电压、漏电保护、漏电闭锁等保护。其他磁力启动器选择与液压电动机类似，其选择表6-5：表6-5 磁力启动器选择表控制区域开关负荷开关代号型号名称11采区变电所液压站电动机SM1QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器液压拉紧装置SM2QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器一水平拉紧装置SM3QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器采区煤仓给煤机SM4QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器一水平变电所制动器SM5QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器1103综采工作面矿用注浆机SM6QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器煤层注水泵SM7QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器注水钻机SM8QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器液压绞车SM9QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器小水泵1#SM10QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器小水泵2#SM11QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器1103综采设备连续牵引车SM12QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器1103综采回风巷矿用注浆机SM13QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器液压绞车SM14QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器小水泵1#SM15QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器小水泵2#SM16QBZ-80/660隔爆真空磁力启动器3.1103采区真空组合开关选择1103综采工作面，移动变电站二次侧选用矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关，在额定电压供电线路中对多台三相交流电动机进行启动、停止控制，并能对电动机及供电线路进行保护。以1103综采工作面可伸缩带式输送机及制氮机为例：查负荷表：其计算电流为： (6-seqdiliuzhang6)选用KJZ5-1500/1140矿用隔爆兼本质安全型真空馈电开关，额定电流1500A符合要求。其他综采工作面移动变电站二次侧选择与其类似，选择表6-6：表6-6 真空组合开关选择表控制区域开关负荷型号名称1103综采工作面1#移动变电站出线KJZ5-1500/1140-6矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关3#移动变电站出线KJZ-1500/1140-9矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关4#移动变电站出线KJZ-1500/1140-6矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关5#移动变电站出线KJZ3-600/3300-2矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关4.矿用隔爆型照明信号综合保护装置采区变电所、一水平带式输送机机头变电所、11采区带式输送机机头变电所，均采用ZBZ-4.0M4kVA矿用隔爆型照明信号综合保护装置。7井下过电流保护整定计算7.1概述井下采用中性点不接地方式，短路故障只有两相短路和三相短路两种故障类型，在整个短路回路电压和阻抗相同的情况下，三相短路电流大于两相短路电流。由于线路始端的三相短路电流最大，末端的两相短路电流最小，故短路计算点通常选在各段电流的始末端，在井下电网需要计算的短路电流参数只有两个，其中最大三相短路电流用来校验设备和电缆的分段能力及热稳定性，最小两相短路电流主要用来校验装置的灵敏性。对于低压电网一般不需要考虑系统点卡和高压电缆的影响，但1140kV供电系统应该讲电源电抗和高压阻抗考虑在内。井下过电流保护装置的整定步骤，与地面短路整定计算步骤大体一致，根据井下设备保护的需要，确定井下各个短路点，然后计算各个短路点的短路电流。其次，对各类开关的不同保护进行整定计算，然后校验看是否满足条件。7.2井下短路电流计算井下短路电流计算与地面短路电流计算类似，常用的方法有有名值和查表法进行井下短路计算。以采区变电所为例，采区变电所1#变压器给采区大巷小水泵供电末端为短路点S1进行计算。图7-1采区变电所短路计算示意图7.2.1有名值计算法假定井下10kV系统短路容量为50kVA（1）各元件的阻抗计算=1\*GB3①系统阻抗计算 (7-seqdiqizhang1)=2\*GB3②高压电缆的阻抗高压电缆的型号为MYJV-10kV,查表得电缆的电阻、电抗值分别为，，电缆长度，变压器变比，因此折算到低压侧的电阻和电抗为： (7-seqdiqizhang2) (7-seqdiqizhang3)=3\*GB3③变压器阻抗计算采区变电所选用的变压器为KBSG-400/10，查表其，，则： (7-seqdiqizhang4) (7-seqdiqizhang5) (7-seqdiqizhang6) (7-seqdiqizhang7)=4\*GB3④干线电缆阻抗计算采区变电所1#变压器出线电缆为MYJV-1kV，查表有，，线路长度，其阻抗为： (7-seqdiqizhang8) (7-seqdiqizhang9)=5\*GB3⑤支线电缆阻抗计算采区小水泵供电电缆型号为MYP-0.66，查表有，线路长度，其阻抗为： (7-seqdiqizhang10) (7-seqdiqizhang11)因而，得出到短路点总阻抗为： (7-seqdiqizhang12) (7-seqdiqizhang13)系统总阻抗为： (7-seqdiqizhang14)（2）短路电流计算两相短路电流： (7-seqdiqizhang15)三相短路电流： (7-seqdiqizhang16)7.2.2查表法查表法的计算方法是：需要将电缆长度为L、截面为A的井下电缆折算成截面的电缆，其等效长度换算用下式计算： (7-seqdiqizhang17)式中：为电缆换算长度，即把实际电流长度换算为标准截面的电缆长度，m；为换算系数为这段电缆的实际长度，m；计算电缆长度：查表有电源系统换算长度： (7-seqdiqizhang18)高压10kV换算到低压侧换算系数，故其长度为： (7-seqdiqizhang19)低压电缆换算长度： (7-seqdiqizhang20)总的换算长度为： (7-seqdiqizhang21)其变压器容量为400MVA，查表有两相短路电流为： (7-seqdiqizhang22)则三相短路电流为： (7-seqdiqizhang23)将有名值计算与查表法计算比较其短路电流比较接近，在实际工作中，由于井下环境采区的变化，经常需要重新整定计算，并且因为井下低压控制电器设备很多，因此一般采用查表法来计算短路电流，比较快速、直接的计算短路电流。7.3井下短路电流计算（1）采区变电所短路计算结果表7-1：表7-1 井下短路计算表区域短路点电缆长度m两相短路电流A三相短路电流A采区变电所S11381588679S21230588679S39945315211S49945315211S539116981953S61230588676S71832588676（2）11采区带式输送机机头变电所短路计算结果11采区带式输送机短路计算图7-2：图7-211采区带式输送机机头变电所短路计算示意图11采区带式输送机机头变电所短路计算结果如表7-2：表7-2 11采区带式输送机机头变电所短路计算结果区域短路点电缆长度m两相短路电流A三相短路电流A11采区变电所S1258951029S2258951029S33112421484S4499654752S5499654752S6499654752S7499654752（3）综采工作面短路计算综采工作面短路计算图7-3：图7-31103综采工作面短路计算示意图1103综采工作面短路计算结果如表7-3：表7-3 1103综采工作面短路计算结果区域短路点电缆长度m两相短路电流A三相短路电流A1103综采工作面S1985692796S251011991379S351011991379S433615621796S551011991379S6510119913797.4井下低压电器的保护装置整定以采区变电所为例：（1）整定真空馈电开关馈电开关中电子短路按过流继电器有关要求进行整定和灵敏度校验。其整定范围为（3~10）。以短路点S1采区大巷小水泵为例：=1\*GB3①小水泵的额定电流为： (7-seqdiqizhang24)反时限过负荷动作电流应大于额定电流，取值为： (7-seqdiqizhang25)=2\*GB3②短路保护的动作电流应满足： (7-seqdiqizhang26)整定到，时过负荷保护的N=90/15=6倍，满足条件。=3\*GB3③灵敏度校验 (7-seqdiqizhang27)因此，满足条件。其他校验如表7-4：表7-4 井下短路电流校验表短路点额定电流A过负荷电流A动作值A过负荷倍数灵敏度S113.1159066.5>1.5S226.22716263.6>1.5S3115.511669666.5>1.5S4115.511669666.5>1.5S565.66740264.2>1.5S626.22716263.6>1.5其他馈电开关计算与此类似，不再计算。（2）励磁起动器的过电流整定1103综采工作面磁力启动器为例：以短路点S1矿用注浆机为例：=1\*GB3①小水泵的额定电流为： (7-seqdiqizhang28)反时限过负荷动作电流应大于额定电流，取值为： (7-seqdiqizhang29)=2\*GB3②短路保护的动作电流应满足： (7-seqdiqizhang30)整定到，过负荷保护倍数N=90/15=8倍，满足条件。=3\*GB3③灵敏度校验 (7-seqdiqizhang31)因此，满足条件。其他磁力启动器计算如表7-5：表7-5 井下磁力启动器计算表短路点额定电流A过负荷电流A动作值A过负荷倍数灵敏度S16.6756812.3>1.5S210.51188813.6>1.5S319.22016087.5>1.5S439.44032084.9>1.5S56.6756821.4>1.5S66.6756821.4>1.5其他磁力启动器整定与此类似，不再计算。（3）井下高压配电箱的保护装置整定以采区变电所1#变压器高压配电箱DB6为例：其额定电流为： (7-seqdiqizhang32)查表有：则： (7-seqdiqizhang33)取灵敏度校验： (7-seqdiqizhang34)因此，满足要求。其他高压配电箱计算与此类似，不再计算。8继电保护8.1继电保护装置的作用和要求1.电力系统可能受到的威胁厂矿供电系统在运行中不可避免地出现故障及不正常工作状态。常见的故障有相间短路，中性点直接地系统的单相接地短路和变压器、电动机及电力电容等可能发生的匝间或层间短路；不正常运行状态有过负荷、一相断线、小电流接地系统的单相接地等。不论电力系统是出现故障还是不正常运行状态，为防止事故扩大，保证无故障部分正常运行，必须进行及时、正确的处理，否则可能导致对用户少送电，或电能指标超出允许范围，甚至发生人身伤害及设备损坏事故。为了尽可能快地消除发生的故障，在平时应搞好设备、线路的维护与管理。为了避免故障和不正常运行状态造成严重后果，保证供电的安全性和可靠性，在电力系统中必须装设继电保护装置。2.继电保护装置及其任务所谓继电保护装置就是指能及时反映电力系统电气设备所发生的故障以及不正常工作状态，并能在规定的时间内动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：(1)当发生故障时，自动、快速、有选择性地将故障从供电系统中切除，保证系统其他无故障部分迅速恢复正常工作，避免事故扩大，使设备免遭继续破坏。(2)当出现不正常工作状态时，继电保护装置动作并发出信号，进而减少负荷或跳闸，以便引起运行人员注意并及时进行处理，保证安全供电。(3)继电保护装置还可以和供电系统的自动装置，如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等配合，大大缩短停电时间，从而提高供电系统运行的可靠性。3.对继电保护装置的基本要求(1)选择性继电保护动作的选择性是指供电系统中发生故障时，应是靠近电源侧距故障点最近的保护装置动作，将故障元件切除，使停电范围最小，保证非故障部分继续安全运行。(2)灵敏性继电保护动作的灵敏性是指保护装置在其保护范围内对故障或不正常运行状态的反映能力。灵敏性可用灵敏系数来做定量表示。(3)速动性继电保护动作的速动性是指为了防止事故扩大，减少故障元件的损坏程度，减少因故障带来的损失，提高电力系统运行的稳定性，加速系统电压的恢复，为电动机自启动创造条件。当供电系统发生故障时，继电保护装置应迅速动作切除故障。(4)可靠性保护装置的可靠性是指保护装置在其保护范围内发生故障或不正常运行状态时，它应准确、灵敏地动作，而在其他任何地方发生故障或无故障时，不应该动作，即继电保护装置不拒动或误动。8.2线路保护一般厂矿供电线路都是单电源供电网络，常设的保护装置有过电流保护、电流速断保护、三段式电流保护、低电压保护以及中性点不接地系统的单相接地保护等。1.过电流保护当流过被保护元件的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信的装置称为过流保护装置。它包括：定时限和反时限两种。2.电流速断保护《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062-2008规定，在过电流保护动作时间超过0.5~0.7s时，应装设瞬动的电流速断保护装置。电流速断保护原理：电流速断保护就是一种瞬时动作的过电流保护。当线路发生故障时，继电器瞬时动作，切除故障，以保护设备的安全。3.三段式电流保护由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套保护，叫做三段式保护。其逻辑原理图如图8-1：图8-1三段式过流保护示意图电网的电压保护电网的电压保护分为过电压保护盒欠电压保护两类。低电压速断保护当线路发生短路故障时，母线电压剧烈下降，利用这一特征，当电压下降到整定的数值时，低电压继电器接点闭合作用使其跳闸，瞬时切除故障，这就构成了低电压速断保护。为了防止继电器的误动作，保证其选择性，需要加装电流继电器作为闭锁元件，借以判断故障线路；同样在过电流保护装置中，也可加装低电压继电器作为闭锁元件。4.中性点不接地的电网单相接地保护在小电流接地电流的电力系统中，若发生单相接地故障时，只产生很小的接地电容电流，而相电压不变，则系统可暂时继续运行。但是这毕竟是一种故障，而且由于非故障的对地电压要升高为原来对地电压的倍，因此对线路绝缘是一种威胁，如果长期下去可能引起非故障相对地绝缘介质被击穿而导致两相接地短路。因此，在系统发生单相接地故障时，必须通过无选择的绝缘监视装置、有选择的单相接地保护装置发出报警信号，以便工作人员及时发现和处理。8.3变压器保护变压器是供电系统中的重要设备。它若发生故障将给系统的正常供电和安全运行带来严重的影响。为保证供电系统安全可靠地运行，必须根据变压器的容量及重要性，相应地装设性能良好的、动作可靠地继电保护装置。变压器的故障可分为内部故障和外部故障。1.变压器的瓦斯保护瓦斯保护装置又称为气体继电器保护装置，其文字符号为KG，是保护油浸湿式电力变压器内部故障的一种基本的相当灵敏的保护装置。当变压器内部故障时，短路电流的电弧将使变压器的油和其他绝缘物分解，产生大量的气体以实现保护。利用气体变化作为信号实现保护的装置，称为瓦斯保护装置。瓦斯保护装置是利用安装在变压器油箱与油枕之间的连接管中的瓦斯继电器构成，为了使变压器内部故障时，气体易于流进油枕及防治气泡聚集在变压器的顶盖内，在安装具有瓦斯继电器的变压器时，要求变压器的顶端与水平有1%~1.5%的坡度，通往继电器的连通管与水平面间有2%~4%的坡度。2.变压器的差动保护变压器的差动保护主要用来防御变压器内部、套管及引出线上的各种短路故障。差动保护分纵联差动保护和横联差动保护两种形式，纵联差动保护用于单回路，横联差动保护用于双回路。差动保护原理差动保护装置是根据变压器两侧电流之差额而动作的保护装置。变压器差动保护原理图如图8-2：图8-2变压器差动保护示意图将变压器两侧装设的电流互感器，串联起来构成环路，地阿牛继电器并联在环路上。因此，通过继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。如果适当选择电流互感器的变比和接线方式，可使在正常运行和外部短路时，电流互感器二次电流大小相等，相位相同，则流入电流继电器的电流等于零，保护装置不动作。当保护范围内部发生故障时，对于单侧电源供电的变压器，则仅变压器一次侧电流互感器有电流，而，，只要大于继电器整定电流，继电器就动作，是变压器两侧断路器跳闸，瞬时切除故障。8.4备用电源自动投入与重合闸1.备用电源自动投入装置为了提高供电系统的可靠性，大、中型工矿企业变电所都要求设两路电源进线，来保证重要负荷连续供电，所以在备用电源的线路上必须装设备用电源自动投入装置（APD）。对备用电源自动投入装置的基本要求如下：(1)当常用电源失压或电压很低时，APD应将此路电源切除，随即将备用电源投入，以保证不间断地向用户供电。(2)常用电源负荷侧故障被继电保护装置切除或备用电源无电时，APD均不应动作。(3)APD只应动作一次，以避免将备用电源合闸到永久故障上去。(4)APD的动作时间应尽量缩短。(5)电压互感器的熔丝熔断或其刀开关拉开时，APD不应误动作。(6)常用电源正常的停电操作时，APD不能动作，以防止备用电源投入。2.自动重合闸装置供电系统架空线路的故障大多是瞬时的。当故障线路断开后，由于故障的瞬时性，故障点的绝缘强度会自动恢复，故障会自动消除，这时若能重新将断路器合适就可以重新恢复供电，从而大大提高了供电的可靠性。自动重合闸装置（ARD）就是利用这一特点：当线路故障时在继电保护装置的作用下将断路器断开，同时启动自动重合闸装置，经过一定时限自动重合闸装置使断路器重新合上。若线路故障是瞬时性的，则重合闸成功后恢复供电；若线路故障是永久的且不能消除，在借继电保护装置将故障线路切断。9接地、漏电和过电压保护9.1煤矿井下接地保护的组成根据《煤矿安全规程》的规定：应在煤矿井下指定的地点敷设主接地极、局部接地极，并用电缆铅包、铠装外皮及接地芯线并相互连接起来，形成一个总接地网，称之为保护接地系统。9.2接地电阻的确定根据煤矿井下规定的额定安全电压的空载上限值为40V和矿井高压电网的单相接地电容电流不得超过20A的规定，接地电网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2Ω。每一移动式和手持式电器设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。9.3井下保护接地系统井下保护接地系统由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地线、连接导线和接地线组成。主接地极装设在井底车场的水仓中。主接地极在主、副水仓中应各设立一个，以保证在清理水仓或检修接地极时，有一个主接地极仍起接地作用。主接地极一般采用面积不小于0.75mm2、厚度不小于5mm的钢板。局部接地极可用面积不小于0.6mm2、厚度不小于3mm的干板，放在巷道的水沟中。在无水沟的地方局部接地极可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的镀锌钢管，垂直打入潮湿的地中。井下需要安装接地极的地点有：每个装有固定设备的硐室、单独的高压配电装置、采区变电所、配电点、连接动力铠装电缆的接线盒，采煤工作面的机巷、回风巷及掘进工作面等。9.4井下漏电保护井下漏电是指电网对地绝缘电阻降低至一定程度，使电网对地泄露电流增加的现象。漏电是井下电网发生概率较高的故障之一，其中单相漏电和两相漏电属于不对称性故障，三相绝缘电阻对称地减小属于对称性故障。（1）漏电保护漏电保护按保护原理可分为附加直流电源检测保护、零序电压保护、零序电流保护、零序功率方向保护、旁路接地保护等。（2）漏电闭锁漏电闭锁是指供电系统的控制装置内所设的一种保护装置，在分闸断电状态下，负荷侧网络绝缘电阻降低到整定值及以下时，不能向负荷合闸送电的一种电器保护。（3）低压电网选择性漏电保护系统低压电网选择性漏电保护系统，就是在汲取各种漏电保护的优点，形成低压电网选择性漏电保护系统。9.5过电压保护1.过电压的形式过电压是指在电气设备或线路上出现的超过正常工作要求并对绝缘构成威胁的电压。包括：内部过电压和雷电过电压2.防雷装置一个完整的防雷装置由接闪器或避雷器、引下线和接地装置三部分组成。3.煤矿防雷电的具体措施（1）煤矿地面变电所的防雷具体措施=1\*GB3①地面被送到的防直击雷的具体措施地面变电所的防直击雷措施是采用2~4根等高避雷线。=2\*GB3②地面变电所35kV架空进线的避雷保护在进线1~2km段内装设避雷线，使该段线路免遭直接雷击。为使避雷线保护段以外的线路受雷击时侵入变电所内的过电压有所限制，在避雷器两端处的线路上装设管型避雷器4.地面变电所主变压器的避雷保护为防止雷电直击导线危及变电所，两回线路全线架设避雷线，采用GJ-50型避雷线与导线配合。每基杆塔都安装接地装置，减小接地电阻保障线路安全运行。为防止线路共振，导线及避雷线均安装防振锤。在变配电所每段上装设一组阀型避雷器，并应尽量靠近变压器，距离一般不大于5m。避雷器的接地线应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地。5.10~35kV母线的避雷保护在地面变配电所每段母线上装设一组阀型避雷器。6.10kV电缆出线的避雷保护对变电所10kV电缆出线，应在进出端将电缆外皮、钢管等于电气设备接地相连。（1）煤矿主、副井的防雷具体措施=1\*GB3①主、副井塔的防雷保护在主、副井塔的顶部装设避雷针防直击雷=2\*GB3②主、副井提升机高压电动机的防雷保护（2）采用具有串联保护间隙的金属氧化物避雷器，并靠近电动机安装，主要防护雷电侵入波。10矿井照明10.1厂区照明电气照明严格按照《建筑照明设计标准》GB50034-2004，控制单位面积的功率密度不超过标准的规定。工厂的电器照明，按照照明地点分，有室内照明和室外照明两大类。按照明方式分，有一般照明和局部照明两大类。多数车间都采用一般照明和局部照明混合照明。按照明的用途分，有正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和故障照明等。对于应急照明的电源，应区别于正常照明的电源。应急照明的供电电源宜从下列之一选取：（1）独立于正常供电电源的发电机组；（2）蓄电池组；（3）供电系统中有效地独立于正常电源的馈电线路；（4）应急照明灯自带直流逆变器；（5）当装有两台及以上变压器时，应与正常照明的供电干线分别接自不同的变压器；（6）仅装有一台变压器时，应与正常照明的供电干线自变电所的低压屏上或母线上分开。黄家沟煤矿工业场地内室外照明，场前区采用庭院灯，其余均采用高压钠路灯，路灯电缆直埋敷设。室外照明采用手动或光控的集中式控制方式矿井场地的室内、外照明与动力合用变压器。在照明配电回路中，照明出线尽量作到三相平衡，室外照明在场地内集中自动控制。工业场地及建筑室内照明按照规范设置配电箱，并就近采用翘板开关控制灯具开启，照明灯采用节能灯具。在一些重要场合设有事故照明灯具。在潮湿、高温、腐蚀性介质和粉尘较大的车间，采用带漏电保护的照明开关。为节能和满足作业要求，优选节能型光源和高光效灯具。工业厂房内选用气体放电灯，办公室选用荧光灯。生产系统车间配电室、控制室等采用荧光灯，多尘潮湿场所采用防水防尘灯，高大厂房采用混光灯，原煤系统（需防爆场所）采用隔爆灯具，其余车间采用广照型、配照型工厂灯。配电室、控制室、厂房内主要通道设应急灯。工业场地内高低压供配电系统均采用放射式供电方式。10.2井下照明设计矿井照明良好不但对于提高煤矿劳动生产率、保证煤炭质量有很大影响，而且对减少人身事故、保持工作人员健康有重大作用。所谓良好的矿井照明，从量的方面说，要求照度水平合适，并能根据要求进行方便的控制与调节；从质的方面说，要求照明的均匀性好，空间亮度分布合理、视看目标与背景（特别是工作面）的亮度比较合适，能避免眩光，有良好的光色。矿井照明应包括井下固定照明及矿灯（头灯）照明。用于照明的电源，按其发光原理可分为热辐射光源、气体放电光源和LED荧光灯。井下设计照明，应依照《煤矿安全规程》、《煤矿井下设计规范》等标准，合理设计井下照明，满足安全可靠，便于安装维护等要求。10.3照明电器的选型设计《煤矿井下设计规范》规定，井下下列地点必须安装固定式照明装置：(1)机电设备硐室、调度室、机车库、爆炸材料库、井下修理间、信号站、候车室、保健室；(2)井底车场范围内的运输巷道、采取车场；(3)有电机车或无轨胶轮车运行的主要运输巷道、有行人道德集中带式输送机巷道、有行人道德斜井、升降人员及物料的绞车道以及主要巷道交叉点等处；(4)经常有人看管的机电设备处、移动变电站处；(5)风门、安全出口处等易发生危险的地点；(6)综合机械化采煤工作面：=1\*GB3①综合机械化采掘工作面可使用与主机配套的灯具；=2\*GB3②无爆炸危险的矿井的采掘工作面，应采用移动式电器照明；=3\*GB3③井下照明线网宜采用三相三线制供电系统；当照明负荷由专用变压器供电时，其照明负荷应均匀的分配到三相上。在井下各机电硐室、井底车场、运输大巷、运输顺槽等处设有固定照明装置，照明灯具选用DGS18/127L(A)18W127V型矿用隔爆型荧光灯；采煤工作面采用DGY18/127Y(A)18W127V型矿用隔爆型自移支架荧光灯。为保证井下照明安全，选用保护齐全的ZBZ-4.0M型矿用隔爆型照明变压器综合保护装置供给127V照明电源井下固定照明灯具应选用矿用防爆型，光源宜选用高效节能光源。照明地点的照度及单位面积安装功率按表10-1选用：表10-1 井下固定照明单位面积安装功率序号照明地点照度值（lx）单位面积安装功率（W/m2）白炽灯荧光灯1主（中央）变电所307~103~42主排水泵154~51.5~23机电硐室205~62~2.54电机车库154~51.5~25爆炸材料库发放室307~103~46翻车机硐室154~51.5~27信号站、调度室5012~165~78候车室205~62~2.59保健站7518~257~1010井底车场巷道154~51.5~211运输巷道510.512巷道交叉点102~31~1.513专用行人道51~2111结论通过对黄家沟煤矿原始资料的研究，结合煤矿供电生产的实际需要，在原有供电系统的基础上根据煤炭行业的规程标准进一步完善供电系统设计。黄家沟煤矿供电系统的设计，包括地面10kV总降压变电所的设计，井下10kV中央变电所，采区变电所，综采工作面配电点的设计。本次设计根据煤矿供电的特殊性，供电电源采用星原110kV变电站双回路电源进线，经过供电需求，黄家沟10kV总降压变电所进线侧110kV采用全桥接线，10kV侧采用单母线分段接线。在对各个变电所设计时，用需要系数法进行负荷计算，并根据计算结果，确定高低压变压器的台数、容量及型号，并确定供电系统图。根据供电系统设备的需求，选择高低压电缆和电气设备，并利用标幺值进行短路计算进行设备的动稳定性和热稳定性校验。最后对供电系统的继电保护及防雷接地进行设计，以使系统更好的满足实际矿井供电需要。通过本次设计，让我对大学所学的知识进行了综合的应用，提高了分析问题、解决问题的能力。在完成设计的同时，对各种不同软件的操作应用提高了我的实际动手能力，对我今后走向实际工作岗位有很大帮助。致谢本论文的选题、研究和设计都是在鲁坚丘老师悉心的指导下完成的，在毕业设计期间，他给予了我极大的指导和帮助，他那认真负责的工作作风、诲人不倦的精神风范、严谨求实的治学态度给了我很大的鼓舞和激励。他在指导中所讲的知识使我受益匪浅，他的教诲我将铭记在心，特向鲁坚丘老师表示我最衷心的感谢和祝福。同时，还要感谢付周兴老师和罗娟老师，他们在我毕业设计过程中为我提供了很多的帮助，使我能够顺利完成毕业设计。我在此还要感谢帮助我完成毕业设计的实验室同学们，他们在我毕业设计过程中与我讨论研究对我的毕业设计给予了很大的帮助，在这里真心感谢他们对我帮助。参考文献[1]刘卫国,宫绍亭等.工矿供电技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2012[2]刘介才.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,2009[3]贺家李,李永丽等.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010[4]熊信银,朱永利.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社,2009[5]顾永辉,范延瓒.煤矿电工手册[M].北京:煤炭电工出版社,1995[6]赖昌干,邹有明等.矿山电工学[M].北京:煤炭工业出版社,1991[7]唐轶.矿山电工学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011[8]刘介才.工厂供电设计指导[M].北京:机械工业出版社,2008[9]何仰赞,温增银.电力系统分析[M].武汉:华中科技大学出版社,2002[10]李虎伟.矿山供电[M].徐州:中国矿业大学出版社,2012[11]马永翔.电力系统继电保护[M].北京:北京大学出版社,2006[12]吴希再,等.电力工程电气设计手册[M].武汉:华中科技大学出版社,1997[13]张根现,唐志平等.煤矿电工手册[M].北京:中国电力出版社,2005[14]纪银光主编.AutoCAD2008电气设计基础[M].北京:电子工业出版社,2007[15]赵世玉,李想,李飞等.供电技术[M].北京:机械工业出版社,2008附录表2-1 选煤厂负荷统计顺序负荷名称电压(kV)设备数量设备容量（kW）需要系数cosφtanφ最大负荷全部工作全部工作有功(kW）无功（kVar）视在（kV·A）A选煤厂负荷一生产系统低压负荷（一）原煤储存系统1液体粘性软启动装置0.662219.419.40.650.80.7512.619.4615.762制动器0.6611330.650.80.751.951.462.443配仓刮板运输机附带0.662236360.650.80.7523.4017.5529.254带式给料机0.6632896240.650.80.7515.6011.7019.505原煤仓下转载带式输送机0.66221501500.650.80.7597.5073.13121.886原煤仓下电工葫芦0.661113.813.80.650.80.758.976.7311.21小计4016318.2246.2160.03120.02200.04（二）准备车间1去准备车间带式运输机0.66111601600.650.80.75104.0078.00130.002制动器0.6611330.650.80.751.951.462.443除铁器0.66117.57.50.650.80.754.883.666.094圆振动筛0.661130300.650.80.7519.5014.6324.385手选带式运输机0.661111110.650.80.757.155.368.946破碎机0.661155550.650.80.7535.7526.8144.697运杂带式输送机0.66117.57.50.650.80.754.883.666.098准备车间内转载输送机0.661115150.650.80.759.757.3112.199电动葫芦0.661113.813.80.350.80.754.833.626.04小计99302.8302.8192.68144.51240.85（三）产品仓1洗块煤上产品仓带式输送机0.661175750.650.80.7548.7536.5660.942混煤上产品仓带式输送机0.661175750.650.80.7548.7536.5660.943末精煤上产品仓带式输送机0.661145450.650.80.7529.2521.9436.564末精煤配仓刮板输送机0.661148480.650.80.7531.2023.4039.005产品仓上电动葫芦0.661113.813.80.650.80.758.976.7311.216产品仓下快速定量装车系统0.6655140014000.70.80.75980.00735.001225.00小计10101656.81656.81146.92860.191433.65（四）矸石系统1矸石至装车仓带式输送机0.661145450.650.80.7529.2521.9436.562电动梨式卸料器0.6611660.650.80.753.902.934.883矸石仓装车闸门0.66228.88.80.650.80.755.724.297.154矸石仓上电动葫芦0.661113.813.80.350.80.754.833.626.04小计5573.673.643.7032.7854.63生产系统低压负荷小计0.6664402351.42279.41543.331157.501929.16二生产系统高压负荷1原煤上仓带式输送机10225605600.660.80.75369.60277.20462.002原煤配仓带式输送机10224004000.70.750.88280.00246.96373.35生产系统高压负荷小计1044960960649.60524.16835.35生产系统高低压负荷总计68443311.43239.42192.931681.662764.51三主厂房高压负荷1空压机104312609450.80.80.75756.00567.00945.00小计10431260945756.00567.00945.00四主厂房低压负荷（一）主厂房内低压负荷1原煤刮板机0.661145450.650.71.0229.2529.8441.782电动平板闸门0.66332.42.40.650.71.021.561.592.233原煤分级筛0.66221801800.650.71.02117.00119.34167.134脱泥筛0.662288880.650.720.9657.2055.1479.455浅槽分选机0.661118.7518.750.650.720.9612.1911.7516.936分流箱电动执行机构0.66110.10.10.650.720.960.070.060.097精煤脱介筛0.66221481480.650.720.9696.2092.74133.628末煤离心机0.6622112.2112.20.650.720.9672.9370.30101.309块精煤破碎机0.66222202200.650.720.96143.00137.85198.6310矸石脱介筛0.662288880.650.720.9657.2055.1479.4511磁选机0.662211110.650.720.967.156.899.9312粗煤泥离心机0.661156.156.10.650.720.9636.4735.1550.6513精煤加压过滤机0.661156560.650.720.9636.4035.0950.5614圆盘给料机0.661111110.650.720.967.156.899.9315电动双梁桥式起重机0.661167670.350.51.7323.4540.6246.9016提升电动葫芦0.661116.116.10.350.51.735.649.7611.2717末煤离心液泵0.6611440.80.720.963.203.084.4418离心液泵0.66115.55.50.80.720.964.404.246.1119稀介质泵0.66111101100.80.720.9688.0084.83122.2320加压过滤机入料泵0.66111321320.80.720.96105.60101.80146.6821介质扫地泵0.66117.57.50.80.720.966.005.788.3322煤泥扫地泵0.66117.57.50.80.720.966.005.788.3323电液动耐磨刀型闸阀4410.410.40.30.720.963.123.014.3324电液动刀形闸阀262637.1537.150.30.720.9611.1510.7415.4825原煤去主厂房带式输送机0.66111601600.650.80.75104.0078.00130.0026制动器0.6611330.650.80.751.951.462.4427合格介质泵0.66112802800.80.80.75224.00168.00280.0028分级漩流器入料泵0.66112502500.80.80.75200.00150.00250.00小计65652126.72126.71460.261324.891978.23（二）介质库1介质泵0.661137370.80.80.7529.6022.2037.002扫地泵0.66115.55.50.350.80.751.931.442.413电动抓斗桥式起重机0.661140.740.70.350.51.7314.2524.6428.464电液动耐磨刀形闸阀0.66444.44.40.80.80.753.522.644.40小计7787.687.649.2950.9372.27（三）选煤厂空压机房低压1冷却水泵0.662144.422.20.80.80.7517.7613.3222.202潜水排污泵0.66211.50.750.80.80.750.600.450.753冷却塔0.661115150.80.80.7512.009.0015.00小计5360.937.9530.3622.7737.95（四）浓缩车间1高效浓缩机0.662130150.750.80.7511.258.4414.062底流泵0.662160300.80.80.7524.0018.0030.003循环水泵0.66223203200.80.80.75256.00192.00320.004冲洗泵0.661137370.80.80.7529.6022.2037.005扫地泵0.66115.55.50.80.80.754.403.305.506自动加药装置0.66114.34.30.80.80.753.442.584.307悬挂式电动葫芦0.66119.19.10.350.51.733.195.516.368电液动刀形闸阀181830.830.80.80.80.7524.6418.4830.80小计2826496.7451.7356.52270.51448.03主厂房及浓缩车间低压负荷0.661051012771.927041896.421669.102536.47主厂房高低压负荷合计1091044031.936492652.422236.103481.47选煤厂高低压负荷合计1771487343.36888.44845.353917.766245.98表2-2 矿井负荷顺序负荷名称电压(kV)设备数量设备容量（kW）需要系数cosφtanφ最大负荷全部工作全部工作有功(kW）无功（kVar）视在（kV·A）B矿井负荷一工业场地高压1主井带式输送机1033375037500.850.80.753187.502390.633984.382主井驱动机房其他负荷101615372.7342.70.750.750.882257.03226.70342.713矿井机修间高压1011630630