煤矿井下供电

煤矿井下供电前言随着科学技术的进步，煤矿供电有着电压越来越高、负荷功率越来越大、线路越来越复杂、供电保护越来越精确的趋势。在这种趋势下，原本依靠人工计算或查表进行供电保护的方法就无法满足即时、高效、精确的要求。于是，就必须要有一种快速、高效、准确的辅助工具，以满足需求。煤矿供电设计与管理系统应运而生。系统简介矿井供电设计与管理系统能迅速绘出高低压供电系统图，能实现高低压短路电流、开关整定保护、电压损失、电缆长时载流量等自动计算，同时自动生成相关Word文档计算说明书。该系统集绘图、计算、设计、优化、管理于一体，运行环境简单，人机界面友好，技术水平国内领先。技术依据本系统技术依据主要来自：煤炭工业出版社1995年版《煤炭电工手册（修订本）》（以下简称《手册》）第二分册煤炭工业部1998年制定《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》（以下简称《细则》）煤炭工业部1992年制定《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）煤炭工业部1994年制定《煤炭工业矿井设计规范》（以下简称《规范》）功能和特点1.绘图能迅速绘出电路系统图，既美观大方有能实时动态修改图形。2.电网设计计算由供电系统图能迅速、准确、动态的计算出整个供电系统的短路电流、保护整定值、长时载流量、电压损失等，并可以高效的进行电网设计工作。功能和特点3.自动生成Word文档计算说明书在计算的同时，能自动生成短路电流、保护整定、负荷统计、长时载流量、电压损失等Word文档计算说明书。4.数据库管理系统采用开放的数据库，用户可以方便的添加修改设备的参数，并能对设备参数进行查询。功能和特点5.系统开发平台与运行环境、系统开发平台基于Windows2000/xp，采用多层次的Client/Server结构，在面向对象思想指导下设计与实现的。其前端采用的是VC++，后台数据库服务器由Access组成。绘图本系统通过对CAD进行二次开发，形成了一套完整的机电设备图例库，能够方便快捷实时动态的绘制修改图形。并且，根据需要，可以对图例进行随意的修改。供电设计计算回路短路电流计算电压损失计算开关保护整定回路短路电流计算两相短路电流：三相短路电流：其中：短路回路内一相电阻值的总和：短路回路内一相电抗值的总和：系统电抗值：R1、X1-根据痕三相统短路叛容量羞计算东的系妙统电夜抗值号；Rb-矿用绘变压蒜器的堵变压跳比，帖若一弓次电穿压为60摆00观V，二要次电省压为40赏0、69专0、12行00雾V时，蝴变比慨依次鞋为15、8.俯7、5；当讲一次徐电压局为30唱00事V，二挨次电合压为40脖0V时，寸变压傲比为7.将5；Rb、Xb-矿用苏变压泳器的估电阻姓、电疗抗值纤；R2、X2-低压辉电缆禾的电派阻、弓电抗言值；正常留工作所电压步损失萄计算变压糕器电络压损铜失＋呜低压修电缆亲电压死损失正常矿工作变电压始损失盾计算变压汇器：其中山：电压痰损失号百分驰比：正常附工作素电压掠损失轮计算低压窜电缆乡丰：电压肺损失浸绝对瓜值：电压董损失户百分城比：电机咽起动达端电讯压计堤算：电机稻起动放阻抗龟：电机屈实际划起动甲电流适：电机袄实际诞起动扶电压恢：其中起动咽回路栽总电盖阻有：起动击回路犯总电陪抗：低压觉开关欣选择轨原则馈电泰用总亦开关怀和母凝线的伍分断穗开关局部贪通风韵机、巨一般悼设备固、远犁方控羽制和巩集中据闭锁虫控制胀的开肿关煤电独钻用闭的变忘压器作开关克应选践用综卵合保圾护器需控僻制正暖、反贯转机昏械的覆开关开关览整定亲计算涨（一即）过流惰保护麻理论腹计算且值：开关牺整定绪计算驱（一挽）短路木保护岸理论顿值即上最大伪电流盯计算愤公式唐：整定恶计算钱灵敏旁度：开关竖整定竭计算限（二凭）过流论保护秃理论真计算恋值：短路卸保护性理论腹计算洋值：整定侦计算卵灵敏感度：熔断异器理论铅计算备值：整定圾计算凑灵敏参度：供电刑设计钥（设抗备选缠型）采区策低压爸网络贯的有史关规钢定变压及器选秆择电缆妇的截凑面、曾芯数废、长免度回路流短路越电流批计算既、正后常和万启动翻电压动损失淹校验开关吸整定井下祥供电饱设备床的特架殊工简作条覆件井下慌空气晨中含屡有易飘燃易摔爆的励瓦斯帽和煤负尘设备瞎对地捐泄漏吴电流男可能袜引爆电电雷妙管井下稿空间更狭窄据人体贷易触承电冒顶己、片绘帮事萌故可顿损害染电缆向等电愿气设会备井下厨的条之件使他设备胁易受贪潮有些界硐室潮、巷酸道温乡丰度高急，设间备散境热条黄件差采掘快设备勺移动侨、启腔动频针繁常征产生罗短时犬过载为防问出水陶事故辛，排会水设壮备对卵供电榴要求协高井下图停电鹅可导赚致水河淹、盘瓦斯众聚集……井下摆供电抄的要指求严格楚遵守按煤炭黄部颁诱发的言《煤滔矿安膛全规矛程》贱及《尖煤炭围工业廉矿井慨设计饿规范限》中次有关欠的规征定注意炼安全越可靠潮、经肤济合判理性设计机原则（1）在被保证牵供电结可靠柔的前玻提下熄，力词求所未拟图蔬中使群用的怜开关供、电别缆等何设备代最省遮。（2）尽筹可能涂由一办台变特压器缩慧向一包个生助产环园节或且工作像面的暮机械费供电摇，以眉便缩爪小事惜故所质引起晶的停蒸电范满围。（3）对煤单电垦源进竭线的北采区断变电仙所，崭当其携变压迁器不田超过披两台兴且无加高压忘馈出麻线时礼，通趁常可坑不设虎电源由断路砖器；克而当沃其变丧压器煮超过萌两台非并有遥高压揉馈出猜线时搬，则疫应设缺进线志断路借器。（4）在趟对生担产量伯较大卵的综佣合机亩械化香工作肌面或坚下山踏排水湿设备胶进行旁低压叙供电姐时，耗应尽之量采贱用双贸回路半高压委电源它进线延及两滤台或着两台触以上给的变独压器动，使滤得当绵一回夸线路慨或一吩台变敏压器湾发生糠故障遭时，烘另一巴回线况路或仇另一幸台变吊压器禁仍能裹保证饼工作陪面正键常生放产及狡排水邀供电仰。设计童原则（5）对霸第一枝类负廉荷为嘴高压拳设备役（如变高压贝水泵税）或洒变压纷器在宽四台灾以上饶（即滴采掘烫工作手面较扁集中帮的盘怒区）堂的采器区变径电所锦，因啦其已桃处于柴能影冶响矿唤井安肝全的四地位拼，故予应按猎前述阔井下夫主要挂变电器所的骑接线厚原则那加以受考虑饥。（6）变梢压器毫尽量战采用渗分列两运行岂。这踪蝶是由绪于当氧采用盖并列剥运行肃时，狡线路瓦对地盟电流勤的增烟加会肥对安蛾全造肆成威晴胁；味电网由绝缘次电阻序的下季降可拖使漏以电继咬电器扶的运俱行条兄件恶开化，栏在发傲生漏游电事恢故时观又会滴因一流台检记漏继朗电器鸟控制稻两台扫变压宴器的政馈电养开关刊，而缠使停跌电范现围加见大，集从而祥使可枣靠性涝降低忧之故临。（7）一颠个开避关只巴能控持制一医种用朴电设秃备，狗容量流愈大已的开键关，夹应排殖得离驱电源球愈近野。设计软原则（8）为槐了防沾止采忌用局忽扇通盖风的县工作往面的踢沼气裁爆炸瓶事故萄，根翻据《风电罚沼气雅闭锁密系统赵技术顺规范》规定盖，对宅高沼宗气及辽沼气论突出谜的矿敌井，吹局扇聋的供你电系批统应拒装设独专用晋变压竟器、闯专用距电缆败、专婚用高毒低压砍开关秘配检柴漏继爬电器鸣、以漠及因菠停风辣或因张沼气我超限新均需渠切断研掘进运工作蛛面的诉电源迫的闭旁锁系吧统。粘对低祸沼气鸭矿井泥局扇牌，仅券实行倡风电殖沼气唱闭锁蝴。由羞于局识扇独钉立于魄其它桐供电剩设备芒线路套，故手不受惕其它牢电气示设备难故障播（如挖漏电知，短背路等悼）跳忌闸的敬影响赵。变压党器选舍择与咏校验视在章功率堵计算钞公式己（见《手册》3晓48页）式中抗：:所计筹算的暮电力签负荷帐总的希视在帝功率跑，kV杂A变压源器选辟择与狠校验需用芒系数路（取0.魔3~酷1），期按以农下两景种情慈况计颂算：A：单摇体支致架各辟用电宋设备领无一燥定顺缴序起叨动的盘一般堤机组业工作经面B：自阴移式模支架代，各侧用电娘设备猛按一毛定顺糟序起良动的暗机械粉化采六煤工背作面井下挺高压孔网络倍的设晋备选塔择计趁算井下强高压辅电缆彼的选荒型与弯计算井下忽高压木开关不选择井下毙高压昂电缆助的选协型与财计算井下破高压翠电缆街的选皂型与屈敷设伯要求（参桌考《规程》）井下钻高压凭电缆股的截巷面选浊择按允书许持但续电是流选集择截艺面按经雅济电乓流密笨度选瓜择截摩面井下岭高压展电缆怨的截觉面校昌验按短很路时访的热况稳定睛性校午验按正呢常负助荷和芹发生率事故滴时的乎电压栗损失站校验井下决高压孔电缆美的选什型与宜计算固定轻敷设亮的动云力电密缆应定采用挥铠装暗铅包唉纸绝销缘电喉缆、迟铠装樱聚氯费乙烯案绝缘拨电缆婚或不冈燃性打橡胶哭电缆移动透式和芝手持挨式设渔备应贪使用辩专用惕的不麦燃性川橡胶民电缆使用么带有悄分相疤屏蔽澡的橡休胶绝着缘屏植蔽电朵缆低压阻电缆月严禁梅采用器铝芯井下弯高压过电缆筐的截爷面选喷择下井丘主电阵缆的体截面投选择植条件考虑胜一回振停止乌供电视时其嫂它下梦井主要电缆航应满味足最旅大涌塔水量塑时的徒需要暗：按宴允许匆持续看电流估选择考虑盈在正米常涌倡水量贱，全识部电纱缆投舅入运辣行时激的需耳要：挖按经羊济电盖流密现度选牲择校验目地面顶变电滩所母戚线（若或下漠井电漏抗器译的负耐荷端榜）发功生三劳相短婆路时怪的热门稳定效性校验绪正常困负荷膀时的者电压思损失校验匠当一梳回路局发生梅事故哭时的芹电压亡损失井下触高压骆电缆乔的截纽奉面选灶择供采粒区变历电所卸及单肤台设蹈备电节缆的桂截面质选择按允宁许持箭续电荐流选弓择：跌采区敬以最夺大持英续负疫荷电弹流计穷算；法单台亦设备兆以额园定电辅流计蜻算校验跪电缆叹首端才（即踢馈出辛变电谊所母区线）版发生窝三相沫短路炎时的但热稳刊定性校验项正常文负荷威时的鸭电压独损失校验蔑当一兽电缆屠发生此事故挂时的壤电压测损失井下超高压盘电缆托的截面面选百择按允添许持锦续电隶流选没择（同跟低压鱼部分繁）：空铸气温耀度为25℃时电竟缆允摄许载萄流量便，A：环歌境温资度校辨正系狡数，25℃时取1，温竹度越遮高值文越小哀，温阵度越圈低值该越大：通轮过电种缆的泻最大绞持续貌工作添电流筋，A井下煌高压防电缆怠的截绿面选裁择按经剪济电及流密赛度选摩择（见《手册》下册P3雅49）：通过电缆的最大持续工作电流，A：同时工作电缆的根数（不考虑损坏）：经济电流密度，A/mm2井下幸高压肤电缆氏的截减面选麦择按经碌济电续流密六度选薪择（见《手册》下册P3捉49）年最大负荷利用小时（h）经济电流密度（A/mm2）铜芯电缆铝芯电缆1000~30002.51.933000~50002.251.73≥500021.54井下含高压节电缆惯的截鞭面选屈择按电遵缆短店路时波的热品稳定探性1）热稳鬼定系唯数法皱，适炭用于储纸绝火缘电碍缆（见《手册》下册P3涂50）：三相最大稳态短路电流，A：短路电流作用的假想时间，s：热稳定系数井下座高压名电缆汪的截伤面选铲择假想浸时间t的选困取：电力搂系统管容量锣超过15城0M告VA，瞬滨时动董作的刺井下己中央帝变电捆所井铃下可兆取0.服25骑s地面渐馈出颤为0.殃5s时，纸井下谨中央究变电芦所可宫取0.阔65导s按电躬缆短沟路时窜的热莫稳定阻性1）热稳柱定系得数法开，适斯用于偷纸绝馋缘电睛缆（见《手册》下册P3扇50）井下剖高压靠电缆阁的截出面选冻择导体种类铜铝电缆种类有中间接头油浸纸绝缘有中间接头油浸纸绝缘额定电压（KV）短路允许最高温度（℃）1202501202003~1093.415960.490按电暂缆短恳路时密的热茄稳定瓜性1）热稳逆定系冻数法偿，适谋用于遍纸绝挥缘电胆缆（见《手册》下册P3沉50）井下妖高压脊电缆需的截敢面选勒择按电贩缆短笨路时廉的热然稳定坐性2）电缆卖的允巾许短伸路电捧流法袋，适掉用于饥交联泥聚乙毯烯电流缆（见《手册》下册P3释50）线芯赤长期蜻允许防工作逆温度6~迅10域KV电缆味不得扫超过90拿℃35咏KV不得遵超过80晓℃（聚习乙烯催为70价℃）线芯迎短期戒过载肠温度不得程超过13呀0旺℃，短像期过简载温肤度下栽运行鞭时间突全年农不得慨超过10膝0h线芯恰短路槽温度不得告超过25龙0汽℃（聚腥乙烯扇为13和0俱℃），查持续遭时间破最长湾不超料过2s井下找高压延电缆史的截辞面选蝴择按电紧缆的穷电压敌损失僵校验努电缆植截面（见《手册》下册P3除52）公式剃同低变压部揉分电压傻损失剖不得驴超过10峡%计算胳应从竞地面抚变电也所算普起至馒采区治变电心所母挡线止井下坟高压逗开关强选择断流包容量般，MV屈A：由高肿开保堡护的雾最大普三相棚短路抗电流族计算秧的短置路容伴量应步小于冶矿用截高开区的额相定断异流容嗽量非矿增用高赔开井撇下使娇用应捞取额布定断房诚流容课量折打半：工留作电状压，kV：三熔相最纠大稳虽态短广路电爽流，kA说明短路挽保护避整定界值过载稿保护喉整定奏值有的躁短路纺保护饮与过肯载有铺关，烛取倍促数关隙系以下振资料纪总结来了目状前所旅见到鼓的所恼有的席整定课方式迈，但态尚未界完全钻总结森出规律：同疫样的镇保护翁方式胃下，茂瞬时辞的、跪反时迁限的尝、感唉应式(G戏L)、电纤子式(D龄L)、微铁电脑笔控制峡等几蛙种样慈式如难何在耀程序仁中区绪别开握来变压俘器短表路保确护1瞬时绸动作败的过骨电流昼继电柄器短雄路保雪护（见《手册》下册95竿2页并皮参考《细则》第13条）：可剧靠系胸数，1.秤2~律1.恼4：其剑余电葵机额产定电旋流之恳和，A：起陶动电汁流最握大的所电机呼的起辣动电叙流，A：电潮流互盟感器摘变流皂比：躲钥过变甩压器二次猎侧启干动电醉流或变宁压器投二次帖侧短路扎电流（见甚大柳富塔），A变压鸦器短答路保雄护2过电李流继甲电器普速断获保护：变驻压器勉二次秃侧最锣大三孙相短绑路电仗流，A过电竞流继萝电器虽短路占保护计的过体电流蜘速断屯倍数：对雀于Y/折Y接线圾的变厕压器袭取1；对鸣于Y/△接线横的变痰压器插取变压瞧器短祥路保食护2愈资料变压从器短煮路保戒护灵敏精度校筐验：变胆压器科低压稼侧母恩线上津的最刃小两瘦相短侍路电胜流，A：对案于Y/撑Y接线狭的变布压器残取1；对捡于Y/△接线瞧的变群压器熊取变压趣器过拦负荷用保护欲1电子皆式的麻过电走流继赤电器尺过负苍荷保岗护（见《细则》第14条）按变樱压器护额定文电流即整定弄问艺题：是否产需要近除以匠变流速比？达是否街也需傅要可凑靠系讯数、奇返回超系数铜？：返稿回系宝数，拜一般蝇为0.封85：可戒靠系匪数，遇取1.利05电磁唐式的源过电扎流继牌电器亭过负易荷保逆护（见《细则》第14条）按躲徐过变凝压器更一次滤侧额球定电仍流整进定，渣动作绑时间翅为10障~1狗5s变压杆器过丝式负荷仙保护骄2过负工荷保黎护：可望靠系吵数，1.们2~漠1.奥4：电室流互柿感器鸦变流摘比：接涉线系忽数，Y/庙Y接线尿取1，Y/泉△接线稳取：返穗回系林数GL味-1懂3~隙16取0.总8，其幅余为0.救85时限躁：变压纺器过您负荷寨保护承2过负蠢荷保征护灵绒敏度高压氧电动汁机短棚路保站护瞬时父动作戒、电岩子式预的过覆电流侵继电捧器：电肢机的仰起动袭电流些，A：电摩流互矿感器欣变流袖比灵敏啦度校