1、本科毕业论文（20 届）煤矿井下中央变电所供电系统设计所在学院 专业班级 矿山机电 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I摘要本次设计详细介绍了井下中央变电所的设计，文中主要对负荷计算、主变压器、主接线的选择、高压设备的选择、短路电流计算、电缆选择和各种电气设备选择等作出了详细设计。对于煤矿井下环境的特殊性要求，煤矿井下供电安全很重要，它关系到煤矿企业的生产、安全和效率，这样就对井下中央变电所供电系统提出了更高的要求。这次设计说明书是根据自己在专业课的学习中和不断地收集资料中完成的，在毕业实习过程中主要以搜集煤矿井下的设备,查找相关手册，进行井下供电系统设计。这次毕业设计主要按照
2、煤矿安全规程、井下高压供电、煤矿电工手册以及国家其它一些煤矿安全相关规定完成。关键词：负荷计算；变压器选择；主接线设计；短路电流 IIAbstractThis design details the design of the transformer substation underground，In this paper, the main load calculation, the choice of main transformer, the main wiring, the choice of high-voltage equipment, the short-circuit curre
3、nt calculation, the cable choice and the choice of various electrical equipment, etc.For the particularity of coal mine environment, coal mine power supply safety is very important.It is related to the coal mine enterprise production, safety and efficiency, so that the power supply system of the cen
4、tral substation power supply system proposed higher requirements.The design instruction is based on the professional course of the study and continue to collect information to complete,In the course of graduation practice, mainly to collect coal mine equipment, to find the relevant manual, undergrou
5、nd power supply system design.This graduation design mainly according to “coal mine safety regulations“, “underground high-voltage power supply“, “coal mine electrician Handbook“ and the other national coal mine safety relevant regulations to complete.Key words:Load calculation; transformer selectio
6、n; main wiring design; short-circuit current目录前言 .11 概述 .21.1 井下供电设计的目的 .21.2 井下供电的特点及其要求 .21.2.1 井下电气设备的特殊工作条件 .21.2.2 规程和规范中有关井下供电部分的规定 .31.3 煤矿中央变电所位置选择 .41.3.1 中央变电所位置选择原则： .41.3.2 主接线原则 .51.3.3 井下中央变电所的硐室要求及设备布置原则 .51.3.4 中央变电所的布置方式 .52 井下负荷统计与无功功率补偿 .72.1 井下负荷的统计方法 .72.2 井下负荷的计算 .92.3 无功功率补偿 .
7、142.3.1 无功功率补偿的意义 .142.3.2 无功功率补偿的原理 .142.4 无功功率补偿的计算 .142.5 并联电容器的补偿方式 .152.6 并联电容器的接线方式 .163 主变压器的选择 .173.1 变压器的选型 .173.2 变压器台数的确定 .173.3 变压器容量的选择 .173.4 变压器型号的确定及功率损耗 .174 主接线的选择 .214.1 主接线的拟定 .214.2 低压供电系统的拟定 .225 短路电流的计算 .245.1 计算短路电流的目的 .245.2 短路电流计算 .245.2.1 高压电网短路电流计算 .246 高压电缆的选择 .306.1 煤矿安
8、全规程对井下电缆的规定 .306.2 井下高压电缆选择确定原则 .326.3 确定电缆的长度 .326.4 下井电缆回数的确定 .336.5 高压电缆选择与校核 .346.6 低压母线电缆选择 .356.7 采区低压动力电缆的选择与校验 .386.8 电缆的敷设 .416.9 电缆的连接 .427 井下电气设备的选择 .437.1 井下高压开关选择 .437.1.1 开关选择原则 .437.1.2 开关选择目的 .437.2 选择高压开关柜及电气设备 .447.2.1 电气设备的确定 .467.3 高压开关柜的校核 .477.4 高压配电箱的选择 .497.5 矿用低压隔爆开关选择 .497.
9、5.1 低压电气设备型号的选择 .497.5.2 矿用隔爆型真空馈电开关的选择 .507.6 磁力起动器的选择 .508 保护装置的整定 .538.1 保护装置选择与整定要求 .538.2 高压开关的整定 .538.2.1 10kv 侧过流保护整定计算 .538.2.2 1.2kv 侧过流保护整定计算 .548.2.1 0.69kv 侧过流保护整定计算 .54技术经济分析 .55结论 .56致谢 .57参考文献 .58附录 A .59附录 B .61辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1前言为了改善井下电网结构，提高供电能力，实现综合的自动化技术，满足日益增长的社会需求，本次设计的井下中央变电所具
10、有控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。并在实际应中，真正做到节约，高效，自动，灵活等特点，通过比较完善的变电站设计理论，降低变电站的功率损耗，尽可能的提高变电所的灵活性，最终达到提高经济性的目的。本次设计的井下中央变电所是井下供电的中心，井下中央变电所的主要任务是受电，配电和变电，井下中央变电所将地面变电所经过井筒由高压电缆送来的 10 千伏电能，通过总高压隔爆开关接受。然后将电能分路向高压设备，整流设备及各采区变电所供电。通过矿用变电器，将 10 千伏电压降为 1140 伏供给采区工作面设备，将 10 千伏电压将为380 伏供给井底车场附近的低压动力及照明变压器等用电设备。为了保证供电
11、可靠，此次井下中央变电所采用四根进线方式，采用单母线分段方式。所有主要用电设备均与两段母线连接，当任意一段母线发生故障或检修时，主要用电设备均可通过另一段母线获得电能。本次设计会对井下用电设备有一个具体计算，对高压变压器的选型和电缆都有具体的说明，并对井下高压电气设备的选型，验算及校验作出明确的规定。王壮：煤矿井下中央变电所供电系统设计21 概述1.1 井下供电设计的目的本次煤矿井下设计的目的是用自己所学的煤矿供电工程知识来解决井下供电的有关技术问题，通过此次对煤矿井下供电有了进一步了解，学会自己查找煤矿供电的书籍和相关文献的方法，逐渐培养设计，计算，画图，编写文献的能力。逐渐掌握井下的供电设
12、计技术和安全规定，完成井下供电设计的内容。1.2 井下供电的特点及其要求1.2.1 井下电气设备的特殊工作条件1）煤矿井下的空气中含有大量的瓦斯及煤尘，当在其含量达到一定量时，如遇到井下电气设备或电缆电线产生的电火花、电弧和局部高温时，就会燃烧或爆炸。2）电气设备对地的漏泄电流可能引爆电雷管。3）井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的地方，空间都比较狭窄，因此电气设备的体积受到一定的限制，且使人体接触电气设备、电缆的机会较多，容易发生触电事故。4）井下由于岩石和煤层都存在着压力，常会发生冒顶和片帮事故，使电气设备很容易受到这些外力的砸、碰、挤、压而受到损坏。5）井下空气比较潮湿，湿度一
13、般在 90%以上，并且机电硐室和巷道经常有滴水和淋水，使电气设备很容易潮湿。6）井下有些机电硐室和巷道的温度比较高，因而使井下电气设备的散热条件比较差。7）采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常起动，使用电设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。8）由于井下地质条件发生变化，或在雨季期间，并下有发生突然出水事故的可能，其出水量往往为正常井下涌水量的几倍或几十倍，一旦突然出水，要求排水设备迅速开始，以保证矿井安全。此时应有足够大的供电系统，以保证全部排水设备的正常工作。9）井下如发生全部停电事故，超过一定时间后，可能发生采区或全井被淹没的重大事故。同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积聚，再次送电时，可能造成瓦斯或煤尘爆炸的危险。
