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1、目录0 前言11 变电所基本情况21.1 采区自然情况21.2 采区情况21.3 采区供电方式的选择21.4 采区变电所位置的确定原则31.5 采区供电对电能的要求31.5.1 电压允许偏差31.5.2 三相电压不平衡31.5.3 电网频率41.5.4 波形41.6 采区变电站位置的确定41.7 采区工作面配电点位置的确定42 负荷分组及每组变压器的选择72.1 变压器选择计算方法72.2 负荷分组及变压器选择82.2.1 1号变压器B1移动变电站的选择82.2.2 2号变压器B2移动变电站的选择82.2.3 3号变压器B3移动变电站的选择82.2.4 4号变压器B4移动变电站的选择93 电缆
2、选择103.1 电缆选择原则103.1.1 电缆类型选择原则103.1.2 电缆安装及长度计算103.1.3 电缆长度计算宜符合下列规定113.1.4 电缆截面选择113.1.5 井下高压电缆截面选择方法123.1.6 低压电缆选择原则133.2 高压电缆的选择：（6000V）143.2.1 N1向移动变电站B1、B2、B3、B4供电选用电缆选择143.3 低压电缆的选择：（1140V）183.3.1 B1变电站所带设备电缆选择183.3.2 B2变电站所带设备电缆选择223.3.3 B3变电站所带设备电缆选择253.4 低压电缆的选择：（660V）284 低压开关的选择294.1 低压开关的
3、选择的依据294.2 各个负荷组开关的选择295 短路电流的计算315.1 B1供电系统的短路电流计算315.1.1 系统电源及各段电缆电阻、电抗值计算315.1.2 各短路点计算325.2 B2供电系统的短路电流计算355.2.1 移动变电站及各段电缆电阻、电抗值计算355.2.2 各短路点计算365.3 B3供电系统的短路电流计算385.3.1 移动变电站及各段电缆电阻、电抗值计算385.3.2 各个短路点计算395.4 B4供电系统的短路电流计算415.4.1 移动变电站及各段电缆电阻、电抗值计算415.4.2 各个短路点计算426 过电流保护装置整定计算476.1 对过流保护意义及要求
4、476.2 高压配电箱过流保护装置的整定476.3 移动变电站高压开关箱、低压保护箱的整定486.3.1 B1移动变电站高压侧开关箱的整定486.3.2 B1移动变电站低压保护箱过流保护整定496.3.3 B2移动变电站高压侧开关箱的整定506.3.4 B2移动变电站低压保护箱过流保护整定516.3.5 B3移动变电站高压侧开关箱的整定526.3.6 B3移动变电站低压馈电开关过流保护整定536.3.7 B4移动变电站高压侧开关箱的整定546.3.8 B4移动变电站低压保护箱过流保护整定556.4 低压馈电开关过流保护装置的整定566.4.1 采煤机电机启动保护装置的整定566.4.2 转载机
5、高速电机启动保护装置的整定567 安全技术措施及接地保护597.1 供电系统安全技术措施597.2 保护接地系统598 技术经济分析629 结论63致谢64参考文献65附录A 译文66附录B 外文文献750 前言采区变电所是采区的供电枢纽，它接受井下中央变电站送来的高压电能，变成低压电能后再分配给采掘工作面配电点或用电设备，即采区变电所-工作面供配电方式。随着采煤机械化特别是综合机械化工作面的大量出现，采区供电容量大大增加，传统的采区供电方式已不能满足要求，因此出现了采区配电所将6-10KV高压电能送到靠近用电负荷的移动变电站后变成低压，再送至配电点或用电设备的供电方式，即采区配电点-移动变电
6、站-工作面配电点供电方式。为了供电的安全，通常都是以双回路供电，因此对于采区的电气设备的选型和对电缆的选择都是非常重要的，在确定电气设备后，要对各种配电开关进行整定计算，对电缆选定后，要对它的距离进行确定，对电缆支线的电压损失和各负荷电缆的电压损失进行计算。对各种保护的灵敏度校验是否合格，所以采区变电所是相当复杂的，要经过严格的选择和布局，才能完成一个完整的采区变电所1。11 变电所基本情况1.1 采区自然情况1）井田位置：大隆井田位于辽宁省铁岭市铁法矿区，铁法煤田的中部。2）井田概况：大隆矿井田面积14.52Km，地质储量238285Kt，可采储量171586 Kt，煤层倾角4-6度，开采条
7、件比较好，煤质好，为低硫低磷长焰煤和气煤。1.2 采区情况1）东二采区东翼开拓的5330工作面为综放工作面。2）根据东二采区设计和煤层赋存条件及瓦斯情况，为保证安全生产和有利于生产管理，决定本面采用走向长壁采煤法，采用综采放顶采煤工艺开采。3）5330工作面运煤设备及途径：本工作面采用MG300/700-WD采煤机割煤，通过前部刮板运输机SGZ-764/800运煤以及工作面后部放顶煤经由后部刮板运输机进入转载机，经由破碎机PLM-1800破碎SZZ-764/315转载机DSP-1080运顺皮带东二采区东翼皮带道 1.2米皮带东二采区皮带道 1.2米皮带东二采区集中皮带北翼皮带运输大巷皮带卸载站
8、主井地面选煤厂。4）料运输采用设备、途径：回顺运料：-650大巷151材料道东二采区轨道下山东二采区东翼轨道5330回顺。运顺运料：-650大巷151材料道东二采区轨道东二采区东翼皮带道5330运顺。5）通风方式：采抽式通风方式。通风网络：副井入风-650北翼入风石门东二采区材料大巷东二采区轨道（153皮带道）东二采区东翼皮带道5330综放面运输顺槽5330综放工作面5330综放面回风顺槽5330回风道东二采区东翼专用回风下山东二采区专用回风道北翼集中回风道北翼改造回风道（320米上山）-515回风大巷北风井地面。通风网络总长度为4565米。6）工作面走向长度：460米；工作面长度160米。设
9、计可采储量：50万吨7）工作面瓦斯情况：高瓦斯工作面，绝对瓦斯涌出量为：45.5 m3/min。1.3 采区供电方式的选择现今煤矿采区存在两种供电方式，分别是采区变电所工作面配电点供电方式和采区变电所移动变电站工作面配电点供电方式。它们分别的特点如下。采区变电所工作面配电点供电方式的特点：以低压向全采区负荷供电，比较安全。但是由于所用电缆、开关较多，供电系统相对复杂，且电能和电压损失较大，同时，低压电缆长，供电容量受到限制。采区变电所移动变电站工作面配电点供电方式的特点：由于高压深入工作面，简化了低压供电系统，缩短了低压供电距离，减少了电能损耗，保证了供电质量，满足了正常运转行业启动需要。低压
10、供电系统简化使电网的安全可靠程度增加，减少了电缆截面面积和低压开关数量。且移动变电站可根据需要在轨道上移动或固定，不需要造变电所硐室2。综合以上两种供电方式的特点，我选择了采区变电所移动变电站工作面配电点供电方式。并采用一个高压配电装置和四台移动变电站联合向全采取供电。1.4 采区变电所位置的确定原则1）位于负荷中心，并保证向采区内最远距离、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）尽量设在顶底板稳定、无淋水的地点。4）通风、运输方便。1.5 采区供电对电能的要求1.5.1 电压允许偏差 电压质量供电电压允许偏差（GB 12325-90）规定电力系统在正常运行条件下，用户受
11、电端供电电压允许偏差值为： 1）10kv及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的+7%-7%。 2）低压照明用户为+5%-10%。1.5.2 三相电压不平衡根据电能质量三相电压允许不平衡度规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡允许值为2%，短时间不得超过4%。在采区变电所供电情况下，交流额定频率为50Hz电力系统正常运行方式下有余负序分量而引起的pcc点连接点的电压不平衡度能满足规定的要求。1.5.3 电网频率电能质量电力系统频率允许偏差（GB/T 15543-1995）中规定：电力系统频率偏差允许值为0.2Hz，当系统容量较小时，偏差值可放宽到+5%Hz-5%Hz，标
12、准中没有说明容量。大小的界限的电网容量在300万KW以上者为0.2Hz；电网容量在300万KW以下者为0.5Hz3。1.5.4 波形正常情况下，要求电力系统的供电电压（或电流）的波形为正弦波，在电能的输送和分配过程中不应该使波形发生期变，还应该注意负荷中谐波源（整流装置等）的影响，必要时采取一定措施消除谐波的影响。1.6 采区变电站位置的确定对于移动变电站，按照通常选取的布置方法和工作现场的实际情况，选择设置在运输巷内，且在输送机侧敷设供移动变电站专用轨道，并将其设在距工作面100-150m处。1.7 采区工作面配电点位置的确定根据采区具体的开采情况，首先对题目给定的负荷做全面分析，从中了解其
13、设备名称、数量、每台设备的电气性能，并了解它们在采区的分布情况及相互关系，然后在确定负荷分组的前提下，将每个配电点设置在靠近负荷组中心的地方，方便电能的输送和电缆成本的节约。可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的可靠性。表1-1 工作面用电负荷统计表Tab.1-1 Working face in a statistical table of electrical load设 备名 称设 备型 号额 定功 率/KW额 定电 压/V额 定电 流/A起动电 流/A电 机台 数使 用地 点采煤机MG300/700-WD7001140480133355330工作面转载机SZZ764/3153
14、15/1601140204/152122415330运顺1#喷雾泵BPR315/6.34511403018015330运顺1#乳化液泵WRB200/31.512511407750115330运顺前部运输机SGZ764/800400/2001140251/172150625330运顺3#乳化液泵BRW200/31.51251140775011 5330运顺破碎机PLM-180016011409753415330运顺后部运输机SGZ764/800400/2001140251/172150625330运顺2#乳化液泵BRW200/31.512511407750115330运顺2#喷雾泵BPR315/6.34511403018015330运顺皮带运输机DSP10802*16011402*9
