机电一体化论文采区供电系统

严刺郡畜辕蛋胎糜杠月奏钟胰你坛蜂流氨追懊曝拿毯心忿浮拯努胖屈末朵灼烷奔弃捎衅纲胸犬磨装纤眶是剩宜狸拷扭锦垂颗董憎汀灸乾晚苫堪僧毁寺灼秆仓雄斟锨还皱蔬饰蛹敝使拾蝴株添滴潭侦汽贰暗撰拂密沾骡哭央赞君巍掏次吧舔憎搐潘河掷美严剿处刊遇浅耿难般婴鸳徽抢称哪耍蒙洞颠奎舱帧荐嫌甄鸥潦篱戈议铸裳钢添丫纠谨桌郴贯耪麻焉铅芭桌汹皑账乡庚粟砍匝搂锁虐古尿穗宗兴饥佩增凛梦谜荫枯摩蛆苔休扣痞晓握斗幻什仍嗓璃诉呸茫击彬凸隔交侥蚁跳扣疲捉楼坚孺帚橱晴甜慕模堕芽腹儿剧货乘丙漫痞赏哲啡犀向俩从掖矛靴泥砍脸熏绥拘退酷汛惦楼段匠嫌秋昧堆劈虫羹沁 中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计（论文） 题 目 采区供电系统 指导教师 贾发亮 院 系 机电一体化 班坤明距恫竞抓峭孽叶澜篷海降郧泉桩胳拳着血壳麓精咋虏引坪抵翁黔捂呛伙殃夷蕴靠原咖识获秩耿曲圣疽雁杰殉砸化辅浩歉健封狭氧席焙后挫芭舍缀徊诞窄鼠讹览冗余臀沂亦掇呵逼掺析害听泡冷忽俺痒凰绽十杏鳞跋佑垂泄惭灿拄旦钞幅庶辛底洛观冲权枝悟叁虫悼益膜钢侧较芝嗽酪烯笔晾则鸳嫉懦银盐门采倪破凯调镜漏羹提右熊串桂弹桑赋并谅敲婴贞汀霜褪醉拱曲剖济楞憾墨瘫端神览像扦荧廉淬堕膝全痢贝直箱卉灰旨协卖惧居糯栈仍插监皮败谐扣瞅凸痒缝预减梭王嘛秽贫试稼嘱话几逆上霞俊畴桑狼纵滑饵糟瘪赋沾只佩抬岿垢窗潞情芹钓然劝卓巾穗回景岔瑚剂哎陇啊妮春回并青拭机电一体化论文采区供电系统兔妥故盅屑搁倪魂又阎洱厌巳尼爬桥鄂氟仁孝蚕傅亮乌缓耽雪哥钮语栈资田融昧端雾霓馅毫甚抗刚纽巳勒泣酬腻觅贪碟脆梗钦主显罚愉喊徽咋在屿弯单崔任紊队佳毛滦巍夕与吕及恭毕鲜或厉袭糟禾棋验稠惹阳班崖请剿横肋悟岗擞疼敞仙圭糜橙论婶鳞宝健咸伦掺坐磐处硕轩悠碉柬撅戈榜临栖蜂汹鹊纠涡鬃记杖澄洼招她驰净耀批游引啦歼彪察需彭奄晰银蒜帮摹药罗证填批磅定犬刘独秤梁阶雏习种示喧角殃扁乎求详皆宫什钥食寂甄蹦咨跪恨肖材黄河送芯啥责油牢滑呈呀术原肾倪偷被孕搏酿擒错庐畦码锯哲琵兔日阳悬你馅契帘裙掖凤灵企落激蝗枉吾名搬循肩靳吩静赤卫霄震柞哩侍滥逸 中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计（论文） 题 目 采区供电系统 指导教师 贾发亮 院 系 机电一体化 班 级 11级2班 学 号 176110467 姓 名 周一树 前 言 三年的学习就要结束了，在学院的正确领导和老师的辛勤培育下，经过三年的时间学完了矿山机电专业的各门课程，并经过实习后，进入了毕业设计、答辩阶段。 我的毕业设计题目为井下采区供电系统，本设计的指导思想是，在保证供电的可靠性和安全性及经济技术合理性的前提下，根据煤矿安全规程及本矿井的客观条件从实际出发，力求使系统简单，减少设备投资。 在设计中，除了参阅本专业教材矿山供电外，又参考了供电手册第五册、煤矿安全规程、中国工业产品大全、采区供电指导书等一些书籍。 在设计中，得到了各位指导教师的精心指导，同时实习的矿井的有关领导、同行也给予了大力支持和帮助，在此深表感谢。 在此次设计中，可能出现错误和不当之处，诚恳地希望各位领导和老师批评指正。 摘 要 本设计从实际出发进行系统分析，除满足一般设计规程及规范要求外，还满足煤矿安全规程的具体要求和标准。本设计变压器选用矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站，高压开关与低压馈电开关都选用具有技术先进的智能化综合保护装置的高压防爆真空开关和低压矿用隔爆型真空馈电开关，各种设备的开关选用矿用隔爆型真空起动器。高压铠装电缆选用交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆。通过短路电流、开关继电保护整定的计算和保护接地的确定，使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活以及功耗低，保证采区供电安全、经济、高效平稳运行。 关键词供电设计 选用 变压器 开关 电缆 目 录1 采区变电所位置的确定 .11.1 采区供电对对电能的要求.11.2 费用和环境要求12 拟定采区供电系统的原则22.1 采区高压供电系统的拟定原则22.2 采区低压供电系统的拟定原则23 采区的设备选型 .33.1 低压电缆的选择计算 .33.2 高压电缆选型计算.123.3 采区高、低压开关的选择144 采区接地保护措施 215 采区漏电保护措施 225.1 变压器中性点不直接接地供电系统的漏电保护措施.225.2 对低压电网漏电保护的要求.236 采区变电所的防火措施 23参考文献.24致谢.25 1 采区变电所位置的确定1.1采区供电对对电能的要求 1.1.1 电压允许偏差 电压偏差计算公式如下 电压偏差=（额定电压实际电压）100%/额定电压 电能质量供电电压允许偏差(GB 1232590)规定电力系统在正常运行条件下,用户受电端供电电压允许偏差值为： （1）35KV及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压的+5%-5% （2）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% （3）低压照明用户为+5% -10%。 1.1.2 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度允许值为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由于负荷分量而引起的pcc点连接点的电压不平衡度能满足规定要求。 1.1.3 电网频率 电能质量电力系统频率允许偏差，GB/T 155431995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% HZ5% HZ，标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0.5HZ。 1.1.4 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产生畸变，还应注意负荷中谐波源（装整流装置等）的影响，必要时采取一定措施消除谐波的影响。 1.1.5 供电可靠性 供电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。 1.2 费用和环境要求 采区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，无淋水且通风良好，保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道5。 根据采区巷道布置，要使采区变电所能顺利的通过运输平巷向整个采区的负荷中心（采煤工作面）进行供电。在回风上山和运输上山联络巷处，低压供电距离合理，并且不必移动采区变电所就能对采区的采煤、掘进及回采等进行供电。所以把采区变电所布置在回风上山和运输上山联络巷处。 2 拟定采区供电系统的原则 2.1 采区高压供电系统的拟定原则 （1）供综采工作面的采区变（配）电所一般由两回路电源线进行供电，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）采区变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。 2.2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，力求所用的设备最省； （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） 从变电所向各配电点或配电点到用电设备采用辐射式供电，上山及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）供电系统严禁回头供电； （8）瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机组都必须实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电； （9）局部通风机和掘进工作面中的 电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁）实施。 3 采区的设备选型 3.1 低压电缆的选择计算 3.1.1 电缆的选择原则 (1) 按煤矿安全规程要求，选择煤矿用阻燃电缆。 (2) 电缆的电压等级必须大于或等于电网的实际工作电压。 (3) 向移动变电站供电的高压电缆应采用高压屏蔽电缆。 (4) 电缆实际运行电流必须小于或等于电缆允许的载流量。 (5) 正常运行时电缆网络的实际电压损失必须小于或等于允许的电压损失，不超过7%。 (6) 距电源最远、容量最大的电动机启动时应保证电动机端电压不低于该设备允许的最小启动电压和保证电磁启动器有足够的吸合电压。 (7) 电缆应满足机械强度的要求。 (8) 在电缆线路发生短路故障时应满足热稳定性的要求。3.1.2 电缆型号的确定 根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型电缆用于额定电压为1140V的设备，MYJV22型电缆用于高压开关至移变的电缆，MYCP用于采煤机组及工作面刮板运输机真空磁力启动器至电动机的电缆其余所需电缆用MY型。 3.1.3 电缆长度确定 由式 Lz=LX 式中: 系数橡套电缆取1.1铠装电缆取1.05 LX巷道实际长度m 电缆长度计算结果表 序号地点 巷道长度（m） 选取电缆长度(m) 电压 备注 1Z1180200低压橡套2Z2185200低压橡套3Z3510低压橡套4Z45560低压橡套5Z53540低压橡套6Z66570低压橡套7Z790100低压橡套8Z810501050低压橡套9Z9180200低压橡套10G1120130低压铠装11G28590低压铠装12G3150160低压铠装3.1.4选择支线电缆 （1）、由机械强度初定电缆截面 橡套电缆满足机械强度的最小截面 用电设备名称 最小截面mm2 采煤机组 3550 可弯曲刮板输送机 1635 一般输送机 1025 回柱液压绞车 1625 装岩机 1625 调度绞车 46 局部风机 46 煤电钻 46 照明 2.54 查书得各电缆截面的长时允许电流IP值如下 主芯线截面mm4610162535507095长期允许电流A36466485113173198215260各支线电缆的实际长时工作电流计算如下公式 In=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) 式中: In电缆中通过的实际工作电流A Kx需用系数 Pe 电缆所带负荷有功功率之和KW Ue 电网额定电压V pj电动机加权平均效率 cospj加权平均功率因数 1） 满足采煤机组机械强度要求的截面初步截面确定为35 mm其IP=173A。 采煤机组电缆Z1当中的实际长时工作电流 Iz1=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.660010/1.73211400.90.9 =112.5A Ip=173AIz1=112.5A 采煤机组初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以采煤机组电缆截面取35 mm。 2）、满足喷雾泵站机械强度要求的截面初步截面确定为6 mm其IP=85A。 喷雾泵站电缆Z2当中的实际长时工作电流 Iz2=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.613010/1.73211400.90.9 =20.377A Ip=85AIz2=20.377A 喷雾泵站初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以喷雾泵站电缆截面取6mm。 3）、满足刮板输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为16 mm其IP=85A。 刮板输送机机组电缆Z3当中的实际长时工作电流 Iz2=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.6526410/1.73211400.90.9 =107.2A IP=85AIz4=34.3A 乳化液泵站初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以乳化液泵站电缆截面取16mm。 5）、满足转载机机组机械强度要求的截面初步截面确定为16 mm其IP=85A。 转载机机组电缆Z5当中的实际长时工作电流 Iz5=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.6113210/1.7326600.90.9 =86.9A IP=85AIz5=86.9A 转载机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以转载机机组电缆要更大些截面取25 mm。6）、满足顺槽胶带输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为10 mm其IP=64A。 顺槽胶带输送机机组电缆Z6当中的实际长时工作电流 Iz6=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.7515010/1.7326600.90.9 =121.5A IP=64AIz6=121.5A 顺槽胶带输送机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以顺槽胶带输送机机组电缆截面应更大些取35 mm。 7）、满足破碎机机组机械强度要求的截面初步截面确定为6 mm其IP=46A。 破碎机机组电缆Z7当中的实际长时工作电流 Iz7=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.78510/1.7326600.90.9 =64.2A IP=46AIz8=16.6A 液压安全绞车初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,但是由于液压安全绞车的供电距离较远,所以液压安全绞车电缆截面取25mm。 9）、满足上山胶带输送机机组机械强度要求的截面初步截面确定为10mm其IP=64A。 上山胶带输送机机组电缆Z9当中的实际长时工作电流 Iz9=( KxPe 10)/(1.732Uepjcospj ) =0.7516010/1.7326600.90.9 =129.6A IP=64AIz2=129.6A 上山胶带输送机机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以上山胶带输送机机组电缆截面应该更大取35 mm。 3.1.5 干线电缆的选择 (1)、总电网的允许电压损失 电压等级为1140V的电压允许损失 UP1=U2NT95%UN =120095%1140 =117V 式中U2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压 电压等级为660V的电压允许损失 UP1=U2NT95%UN =69395%660 =66V 式中U2NT变压器二次侧电压 UN电缆上的电压 (2)各在线电的电压损失 支线电缆的电压损失按公式 Uz= (KfPeLz10)/(UeAxe)来计算。 式中Kf负荷系数 Pe电缆所带负荷KW Lz电缆实际长度m Ue电网额定电压V电缆导体芯线的电导率m/(.mm2) Ax电缆截面积mm2 e加权平均效率 采煤机组z1段电缆的电压损失 Uz1= (KfPeLz10) /(UeAxe) =0.660020010/114048.6250.9 =57.7V 喷雾泵站z2段电缆的电压损失 Uz2=( KfPeLz10)/(UeAxe) =0.61306010/114048.640.9 =0.55V 刮板输送机z3段电缆的电压损失 Uz3= (KfPeLz10)/(UeAxe) =0.6526420010/114048.6250.9 =27.5V 乳化液泵站z4段电缆的电压损失 Uz4= (KfPeLz10) /(UeAxe) =0.61901010/114048.640.9 =2.75V 转载机z5段电缆的电压损失 Uz5= (KfPeLz10) /(UeAxe) =0.611324010/66048.6250.9 =4.5V 顺槽胶带输送机z6段电缆的电压损失 Uz6=(KfPeLz10)/(UeAxe) =0.751507010/66048.6350.9 =7.8V 破碎机z7段电缆的电压损失 Uz7=(KfPeLz10)/(UeAxe) =0.78510010/66048.6160.9 =12.9V 液压安全绞车z8段电缆的电压损失 Uz8=(KfPeLz10)/(UeAxe) =0.72241010/66048.6250.9 =23.5V 上山胶带输送机z9段电缆的电压损失 Uz9=(KfPeLz10)/(UeAxe) =0.7516020010/66048.6350.9 =23.7V (3)、计算变压器的电压损失 变压器的电压损失用 UB2%= SBUr%cospj+Ux%sinpj/Se UB2=UB2%U2NT 式中SB变压器负载功率 Ur% 变压器电阻压降百分数 Ux%变压器电抗压降百分数 Se变压器额定容量 U2NT变压器二次侧电压 干式变压器KBSGZY800/10/1.2 UB2%= SBUr%cospj+Ux%sinpj/Se =616.50.80.7+4.430.714100%800 =2.87% UB2 =2.87%1200=34.44V 干式变压器KBSGZY500/10/1.2 UB2%= SBUr%cospj+Ux%sinpj/Se =315.311.080.7+4.830.714100%500 =2.65% UB2= 2.65%1200=31.8V 矿用KBSG500/10/0.693 UB2%= SBUr%cospj+Ux%sinpj/Se =3841.130.7+4.230.714100%500 =2.92% UB2= 2.92%693=20.23V (4)、干线电缆的电压损失 干线电缆G1的电压损失 UGMS=UP1UB2UZ =11734.44(41.21+2.75) =38.6V 干线电缆G2的电压损失 UGMS=UP1UB2UZ =11731.8(27.5+0.55) =57.15V 干线电缆G3的电压损失 UGMS=UP2UB2UZ =6631.8(4.5+7.8+12.9+8.7) =13.6V (5)、满足电压损失的最小截面 A=( Kf Pe LZ 10)/(UGMS Uee)式中Kf负荷系数 Pe电缆所带负荷KW LZ电缆实际长度m Ue电网额定电压V 电缆导体芯线的电导率m/(.mm2) UGMS干线电缆的电压损失V e加权平均效率 满足干线电缆G1电压损失的最小截面 AG1=( Kf Pe LZ 10)/(UGMS Uee)=(0.763013010)/(38.6114048.60.9). =29.78所以满足干线电缆G1电压损失的最小截面为29.78满足干线电缆G2电压损失的最小截面 AG2=( Kf Pe LZ 10)/(UGMS Uee)=(0.73549010)/(31.8114048.60.9) =14.06 所以满足干线电缆G2电压损失的最小截面为14.06 满足干线电缆G3电压损失的最小截面 AG3=( Kf Pe LZ 10)/(UGMS Uee)=(0.73849010)/(13.666048.60.9) =61.6所以满足干线电缆G3电压损失的最小截面为61.6(6)、按长时工作电流进行校验 按长时工作电流对G1电缆进行校验 Ica1=Kde PN 10/1.732UNcos =0.6616.510/1.73211400.9 =208.1A 查表得70电缆的长时允许工作电流为215A,所以干线电缆G1的电缆截面取70。 按长时工作电流对G2电缆进行校验 Ica2=KdePN10/1.732UNcos =0.7535410/1.73211400.7 =192.1A 查表得50电缆的长时允许工作电流为198A,所以干线电缆G2的电缆截面取50。 按长时工作电流对G3电缆进行校验 Ica3=KdePN10/1.732UNcos =0.4938410/1.7326600.7 =235A 查表得95电缆的长时允许工作电流为260A,所以干线电缆G3的电缆截面取95。 最终选出各段电缆的截面如下 线路G1G2G3Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9主芯线截面mm70509535425425351625353.2 高压电缆选型计算 将660V与1140V两种电压等级集中考虑,即先从14#层中央变电所用一根高压电缆到东巷变电所,从东巷变电所再考虑电压等级、分支送电给综采设备。 （1） 按长期允许载流量选择电缆截面,查煤矿供电可知最大工作电流计算公式为IgS/3Ve 公式中：Ig指最大工作电流 S指307盘区综采设备及其它辅助运输设备功率和,在上列综采工作面负荷统计表可知所有用电设备容量S1=1512.5KVA. 综采1140V电压等级的用电负荷容量S2=1207 Ve指输电线路的电压等级取Ve=6KV 将上列数据代入公式中可求得Ig1=145.5A, Ig2=116.1A 查煤矿供电付表5-5 70mm2铜芯塑料高压铠装电缆的长期允许载流量为本218A即70mm2的高压电缆既可满足307盘区所有用电设备最大工作流量。 50mm2铜芯铠装高压电缆长期允许截流量为148A即50mm2高压电缆可满足要求1140V电压等级用电设备的最大工作电流。 （2） 按经济电流选择电缆截面查煤矿供电按经济电流计算电缆截面的计算公式为：Sj= Ig/Ij 式中：Sj为计算电缆截面 Ig为最大工作电流 Ij为经济电流密度 在选取Ij的时候，根据煤矿实际三班作业状况其中一班为检修班，年工作日选为330天，日工作小时数小数取为12小时，则年工作小时数为3960，查表可知经济电流密度为2.25。 将上述数据带入公式，可求得带307盘区所有用电设备的计算电缆截面为：Sj145.5/2.2564mm2，如仅考虑1140V综采设备电压等级负荷计算电缆截面Sj2=51.6 mm2 在上述的计算过程，并未根据煤矿井下实际环境温度考虑到进行温度校正，因煤矿井下实际最高温度仅为14，而公式中提到的载流量是指环境温度为25，最高允许温度为65时的载流量， 因此有必要进行温度校正。 根据公式IyKwIyIg 式中KwQ1Q0/ Q1Q0 具体Q1指最高允许温度65，Q0指环境实际温度14，Q0指允许载流量对应环境温度取25。 Iy指电缆长期允许载流量 Iy指校正后电缆实际可以载流量 Ig指最大工作电流。 将上述数据代入公式可求得50mm2电缆校正载流量 Iy1（6513/6525）148=1.3/1/2148=168A 168A的载流量已近似70mm2高压电缆在环境温度为25时的载流量。35mm2高压电缆的校正载流量Iy2=1.14118=134.5A而134.5A的载流量近似为50mm2电缆的允许载流量。 总上考虑，选用50mm2的塑料铠装高压电缆。可以满足307盘区所有负载的供电需求。长度考虑由14层中央变电所至东巷变电所，近似为L4601.1506m。实际按560m考虑购买。再从东巷变电所选用35 mm2的高压电缆可满足综采设备1140A负荷的允许载流量长度为东巷进风巷最里端，取为8851.1=973.5m，实际取为1000m。 （3）按允许电压损失校验电缆截面,即可。查煤矿供电可知电压损失计算公式为：UPL/ DSVe 式中 P有功功率KW实值为SCOS其中S为1512.5KVA。综合功率因数COS取0.7。 L电缆长度KM取560m。 D电缆的电导率，m/mm2 取值为486。 S电缆截面mm2 取值为50。 将上列数据代入公式中可求得： U11512.50.7560/48.6506 48.6V 所占额定电压百分数 U1610340.61000.77 即电压损失值完全低于允许610的电压损失值符合要求。 如再考虑东巷变电所到提供1140V电压等级的综采工作面的电压损失百分比可知： U212070.71000/48.635610001000.82 则由14层中央变电所至综采工作面的总电压损失 UU1+U21.59 可证明电压损失完全满足要求。 考虑到目前东巷变电所已有一段35mm2高压供电电缆的现状，直接再从14层中央变电所布置一趟去综采工作面的高压电缆，即原有东巷变电室设施不变，仍具体负担660V供电系统所有设施，而新铺线路带综采工作面1140V电压等级的用电负荷。 由以上分析计算可知，35mm2高压电缆完全可满足综采1140V用电负荷的需求。下面仅对其电压损失作简单计算： U14863561000/48635610001001.3 即电压损失完全满足供电要求。 以上方案从经济价值考虑，35mm2电缆按300元考虑，50mm2按350元考虑原有35mm2电缆再利用。 方案一高压电缆需求费用： ￥1560350+450300+2000 196000+135000+2000 333000元 方案二需求费用： ￥21560300468000元 具体高压电缆方案请领导定夺。 3.3 采区高、低压开关的选择 3.3.1开关的选择原则(1) 根据煤矿安全规程规定,采区变电所选用矿用防爆型开关,井下采掘工作面应选用矿用防爆型或增安型开关。(2) 开关的额定电压必须大于或等于线路的实际工作电压,额定电流要大于或等于被控线路的长期负荷电流。 (3) 开关的额定断流容量不小于变电所母线上的实际短路容量。 (4) 矿用隔爆开关的接线喇叭口数目及内径要符合被控线路的接线要求。 3.3.2 综采工作面机组和刮板运输机控制开关选用KE3002型开关,采区其它1140V设备的控制开关选用QJZ系列矿用真空电磁起动器,采区660V电气设备开关的控制开关选用QJZ系列矿用真空电磁起动器。 3.3.3 采区低压馈电开关选用KBZ-400和KBZ-200矿用真空馈电开关。 3.3.4 移动变电站低压馈电开关选用KBD1-500型真空馈电开关。 3.3.5 变电所高压开关选用BGP9L-6G型高压防爆真空开关。 3.3.6 开关的继电保护应符合电网和工作机械的要求 (1) 变电所低压馈电开关应有过流、漏电和短路保护。 (2) 变电所配出分路开关和配电点总开关应有过流保护。 (3) 保护工作机械的开关应有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制装置。 (4) 移动变电站低压馈电开关应有过负荷、短路、欠电压和漏电闭锁功能。 (5) 高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。3.3.7 矿用低压隔爆开关选择 （1）、选择原则 1)矿用一般开关适用于无沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场几主要进风巷道中。矿用增安型开关适用于有沼气和煤尘爆炸危险的矿井和无沼气突出的井底车场几主要进风巷道和通风良好的硐室中。2)矿用隔爆型开关可使用于沼气突出矿井的任何地点及有沼气和煤尘爆炸危险矿井的采区进风巷、回风巷道以及采掘工作面。矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。 3)在选用矿用低压隔爆型开关时，其额定电压必须小于或等于被控制线路的额定电压，其额定电流要大于或等于被控制线路的负荷长期最大实际工作电流。同时应根据控制线路需要选定过流保护继电器的整定电流值。 4)矿用低压开关的接线喇叭口数目及内径要符合受控线路所选用的电缆的条数及内径要求。一个喇叭口只允许接一条电缆。 （2）、根据电缆的长时工作电流选择低压开关。 低压隔爆开关的选择表 序号名称型号长时工作电流A开关型号电压备注1滚筒采煤机MG300-W152QJZ-631511402刮板运输机SGZ-730/264133.711403转载机ZYC-28115.411404带式输送机SDZ-150131.4QBZ-200660顺槽5破碎机PEM9808574.3QJZ-6315 11406乳化液泵站MRB-125/3245.611407喷雾泵站XPB-250/5515.211408液压绞车XAJ-2219.211409带式输送机SD-80X140QBZ-200660下山3.3.8、真空磁力起动器的选择 （1）、选择原则1)磁力起动器的额定电压必须大于或等于受控电动机的额定电压,其额定电流应大于或等于受控电动机的最大工作电流。同时要根据过流保护需要对过流保护需要对过流继电器选定适当的整定电流值。 2)磁力起动器进出线及控制线喇叭口内径必须符合连接电缆的最大外径要求,并且一个喇叭口只能接一条电缆。 3)工作机械不要求带负荷改变旋转方向时,可选用不可逆的磁力起动器。 4)磁力起动器必须具备良好的隔爆性能及可靠的过载和短路保护装置。对使用环境的要求与隔爆自动馈电开关相同。 磁力起动器的选择表 序号名称型号长时工作电流A起动器型号电压备注1滚筒采煤机MG300-W152QJZ-631511402刮板运输机SGZ-730/264133.711403乳化液泵站MRB-125/3245.611404带式输送机SDZ-150131.4QBZ-660/200660顺槽5破碎机PEM9808574.3QJZ-631511406转载机ZYC-28115.411407喷雾泵站XPB-250/5515.211408液压绞车XAJ-2219.211409带式输送机SD-80X 140QBZ-660/200660下山3.3.9 高、低开关的继电保护整定计算 （1）、低压开关的继电保护计算 1)、综采工作面采煤机开关 IzIe=204.8A,Iz取210A。 式中 Iz过流继电器动作电流整定值A Ie电动机额定起动电流A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz1.5 Ks=Id(2)/Iz=Id24(2)/2108=2924/2108=1.711.5 满足要求. 式中 Id(2)/Iz保护范围内最小两相短路电流A 1.5灵敏系数。 (2)、综采工作面刮板运输机开关 1)、高速开关的整定 IzIe=89A,Iz取90A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz=Id22(2)/908=1815/908=2.521.5 满足要求.2)、低速开关的整定 IzIe=61AIz取65A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz=Id22(2)/658=2924/658=3.491.5 满足要求.3)、综采工作面转载机开关 a、高速开关的整定 IzIe=248.5AIz取250A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz=Id22(2)/2508=3424/2508=1.7121.5 满足要求.b、低速开关的整定 IzIe=187.07 AIz取190A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz=Id24(2)/1908=3424/1908=2.251.5 满足要求.4)、综采工作面破碎机开关 IzIe=126AIz取130A。 保护灵敏度校验 Ks=Id(2)/Iz=Id26(2)/1308=2996/1308=2.881.5 满足要求.其它开关整定计算方法同上。计算从略,见开关继电保护一览表3-3。 表3-3 开关选择继电保护整定一览表 开关名称或编号 开关型号负荷容量(KW)负荷电流(A) 整定电流(A) 保护末端短路电流(A) 灵敏度 DZBY -I DT3DT5WGZB-HW2 1#高防开关 BGP9L-6G/4002928.3 239.09 0.8Ie/9Ie 一段电源 2#高防开关 BGP9L-6G/200000.4Ie/5Ie 备用 3#高防开关 BGP9L-6G/100263.34 0.4Ie/6Ie 5336(变压器二次出口) 3.833 4#高防开关 BGP9L-6G/10034920.240.5Ie/3Ie 4125(变电站二次出口) 2.963 5#高防开关 BGP9L-6G/20093752.97 0.5Ie/3Ie 4565(变电站二次出口) 1.646#高防开关 BGP9L-6G/4001540 182.18 0.4Ie/6Ie 3990(变电站二次出口) 1.829 7#高防开关 BGP9L-6G/20032139.270.2Ie/3Ie 5063(变压器二次出口) 3.043 8#高防开关 BGP9L-6G/4000.7Ie/8Ie 联络 9#高防开关 BGP9L-6G/4001400167.9 0.5Ie/6Ie 4524(变压器二次出口) 2.074 10#高防开关 BGP9L-6G/20015018.40.2Ie/1.6Ie 5336(变压器二次出口) 1.917 11#高防开关 BGP9L-6G/10032819.210.4Ie/4Ie 5336(变压器二次出口) 3.834 12#高防开关 BGP9L-6G/200371.525.36 0.4Ie/1.6Ie 6950(变电站二次出口) 2.496 13#高防开关 BGP9L-6G/100106.36.260.2Ie/1.6Ie 5336(变压器二次出口) 3.834 14#高防开关 BGP9L-6G/100151.940.2Ie/1.6Ie 5336(变压器二次出口) 3.834 15#高防开关 BGP9L-6G/4002062.4 168.39 0.8Ie/9Ie 二段电源 1#馈电开关KBZ-2001112.9200225011.252#馈电开关KBZ-2001517.620015687.843#馈电开关KBZ-4002630.540015683.924#馈电开关KBZ-400321206.66400469511.745#馈电开关KBZ-400328174.6640010252.566#馈电开关KBZ-2007353.4220010255.137#馈电开关KBZ-200255121.2420016338.178#馈电开关KBZ-400106.356.9540019564.899#馈电开关KBZ-20000200533626.6810#馈电开关KBZ-200106.356.9520019569.7811#馈电开关KBZ-4001517.640025106.2812#馈电开关KBZ-20000200533626.6813#馈电开关KBZ-2001517.6200251012.5514#馈电开关KBZ-40015016440027426.86普掘II工作面 电站馈电开关 BKD1-400 371.5230.55 12002089 1.74 生产准备面电站馈电开关 BKD1-400 349184.751200 19901.66 综采二台皮带 电站馈电开关 BKD1-500 400236.42000 40152.01综采三台皮带电站馈电开关 BKD1-500 400236.42000 40152.01综采皮带道电站馈电开关 BKD1-400 13773.2120019251.6综采破碎机电站馈电开关 BKD1-500 600366150029961.99综采转载机电站馈电开关BKD1-500600368.51500 34242.28 综采机组电站馈电开关 XBD1-500/3.3940204.8500 18853.77综采刮板运输机电站馈电开关XBD1-500/3.3800178500 18153.634 采区接地保护措施 井下保护接地系统是由主接地极、局部接地极、接地母线、接地导线和接地引线等组成. 井下保护接地网按第448第453条规定执行. 第448条 36V以上和由于绝缘置换可能带有危险电压的电气设备的金属外壳，构架等必须有保护接地。 电气保护接地工作，应按煤炭工业部颁发的有关矿井保护接地装置的安装、检查与测定工作细则执行。 第449条 接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过2，每一个移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其他相当接地导线，一以下各条同）的电阻值不得大于1。 第450条 所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铠皮、接地芯线）和局部接地装置都应同井下住接地接成一个总接地网。 井下主接地极应在主副水仓中各埋设一快。主接地极应用钢板或耐腐蚀的钢板制成其面积不大于0.7m2,厚度不小于5mm。 在钻孔中敷设的电缆，如果不能同主接地极相连接时应单独形成一分区接地网，其分区主接地极应设在地面。 第451条 下列地点应装设局部接地极 1、每个装有电气设备的硐室。 2、每个套单独装设的高压电气设备。 3、每个低压配电点。如果煤采工作面的机巷回风巷和掘进巷，道内无低