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第一章 黑色金属矿山企业电力设计*一般原则及内容1

第一节 电力设计的范围和设计的一般原则1

一、电力设计的范围1

二、电力设计的一般原则1

第二节 电力设计阶段及深度1

一、设计阶段1

二、各阶段设计深度1

目录1

一、供配电设计范围3

二、原始资料3

第一节 供配电设计范围及原始资料3

第二章 矿山高压供配电系统及变配电所3

第二节 供电电源的确定4

一、负荷级别的划分4

二、电源类型的选用4

三、电源数量的确定4

第三节 供配电电压的确定4

一、电源电压的确定4

二、配电电压的确定4

二、电源系统5

一、供配电设计的原则及要求5

第四节 供配电系统5

三、矿山变电所6～10千伏侧的主结线和配电所的主接线7

四、配电系统7

五、矿山企业供配电系统图示例11

第五节 变、配电所11

一、变、配电所位置的确定11

二、主变压器台数及容量的确定12

三、变、配电所的布置12

四、高压电器设备的选择20

五、防雷接地24

二、经济比较的内容28

三、有色金属消耗的计算28

第六节 技术经济比较28

一、技术比较的内容28

四、方案设计的参考资料35

第三章 矿山企业电力负荷计算36

第一节 概述36

第二节 用单位产品耗电量法确37

定计算负荷37

三、尖峰电流的计算39

二、确定照明设备的计算负荷39

一、确定动力设备的计算负荷39

第三节 用需要系数法确定计算负荷39

第四节 露天采矿场的负荷计算及变压器容量的选择47

一、单斗式挖掘机的负荷计算47

二、其它设备及总的电力负荷计算47

三、露天矿变压器容量的选择48

第五节 用二项式法确定计算负荷48

一、对同类工作制的单组用电设备的负荷计算48

二、对不同工作制的多组用电设备的负荷计算49

一、电源与电压50

二、高压配电系统50

第一节 生产环境特点50

第二节 露天采矿场的供配电50

第四章 露天采矿场电力设计50

三、高压架空线路52

四、低压配电与移动变电所53

五、改善采场高压网路电压水平的一般措施54

第三节 采场用电设备及其配电55

一、采场用电设备及其配电55

二、高压接电点的形式57

第四节 采场电气照明58

三、移动电缆长度的确定58

第五节 露天采矿场的防雷与接地59

一、一般要求59

二、电气设备的防雷保护59

三、主接地体和局部接地极位置及要求59

四、接地线的架设60

五、接地电阻及接触电压的要求60

六、露天采矿场接地网计算示例60

二、对电力设计的技术要求62

一、高压供配电系统62

第二节 坑内供配电系统设计62

一、生产环境的特点62

第一节 生产环境的特点及对设计的要求62

第五章 坑内采矿电力设计62

二、低压配电系统65

三、坑内电力网络的短路电流计算67

四、坑内动力电缆的选型及敷设73

第三节 坑内变电所及其设备选择76

一、主变（配）电所76

二、采区变电所79

三、配电点81

第四节 坑内机械电力设计82

一、风门83

二、水幕88

第五节 坑内低压网络漏电保护88

一、坑内低压电力网络安全运行条件88

二、漏电保护方法90

第六节 坑内电气照明91

一、坑内照明装置供电91

二、照明灯具的选择与安装93

二、接地保护94

一、防雷保护94

第七节 防雷与接地94

第六章 矿山牵引变电所及牵引网路98

第一节 电机车负荷电流与电能消耗计算98

一、列车运行中的阻力98

二、电机车牵引力101

三、电机车负荷电流101

四、架线式电机车技术数据106

五、牵引电动机特性曲线106

六、计算举例109

一、牵引变电所计算容量的确定111

七、电能消耗计算111

第二节 牵引变电所计算容量及数量的确定111

二、牵引变电所数量的确定113

第三节 牵引变电所设计114

一、牵引变电所位置选择114

二、交流电源117

三、整流器容量及台数的选择117

四、直流主接线117

五、二次接线、直流操作电源及自用电119

六、坑内牵引变电所布置131

七、地面牵引变电所布置133

八、牵引变电所接地137

九、高次谐波对电容器的影响138

第四节 牵引网路电气计算141

一、牵引网路的供电及分段系统141

二、牵引网路导线选择144

三、牵引网路电压降计算145

四、牵引网路的短路电流计算151

五、计算举例151

一、对总图运输或采矿专业提供的铁路平面图的要求153

二、牵引网路平面布置图的设计153

第五节 牵引网路平面布置153

三、地面接触线电杆内缘至邻近铁路线路中心线的最小距离（建筑限界）162

第六节 接触网结构形式164

一、接触线悬挂方式164

二、接触线悬挂点高度165

三、接触线的架设167

四、接触线对地绝缘及空间距离169

五、轨道回流回路169

六、轨道绝缘169

七、分段绝缘器169

第七节 牵引网路机械计算170

一、一般规定170

二、气象条件170

三、接触线张力计算172

四、接触线电杆受力计算177

电气控制系统191

第三节 单绳提升机交流传动的191

一、控制系统的选择原则191

二、控制系统的保护及联锁191

第二节 提升机的传动方式及提升电动机191

第一节 矿山提升机191

第七章 矿山提升及架空索道装置的电力设计191

三、小型提升机的控制系统193

四、大、中型提升机的控制系统202

五、提升机主电动机运行方式的确定218

第四节 交流提升系统的电气计算219

一、计算所需的原始资料219

二、提升机主电动机容量的校验219

三、交流提升设备的电耗和效率221

四、提升主电动机起动电阻的计算221

五、起动电阻接电时间的计算227

六、起动电阻及电缆截面的选择228

七、继电器整定计算及磁放大器调整230

八、限速凸轮板的绘制235

第五节 提升机的动力制动238

一、动力制动的概念238

二、动力制动机械特性240

三、动力制动直流电源装置的选择246

四、可控硅动力制动电源装置246

五、合成特性的计算257

第六节 交流提升系统的电气计算实例258

第七节 提升装置的信号系统266

一、对信号系统的要求266

二、各种提升信号系统的选择267

三、信号系统的组成268

四、信号系统的闭锁装置268

五、两种类型的信号系统268

第八节 提升机低频控制系统268

一、概述268

二、提升机电动机在低频下的性能268

三、低频发电机组原始参数的确定273

四、低频特性计算举例274

五、提升机低频控制原理系统简述279

六、低频发电机组技术数据280

七、可控硅低频励磁装置284

第九节 多绳提升机的电气设计289

一、多绳提升机的控制特点289

二、多绳提升机的电气控制系统290

三、多绳提升机交流单机传动电控系统290

四、配JKM型多绳提升机双机传动电控系统举例293

五、电动—发电机组传动，电机放大机励磁电气控制系统（CF-JF-F-D系统）294

六、多绳提升机的井塔供电、电气设备布置和建筑物防雷314

一、循环式货运双线索道与单线索道运输319

二、索道负载特性及制动装置319

第十节 架空索道装置电力设计319

三、索道供电及电气控制系统320

四、自动装矿计量与自动发斗327

五、信号及通讯联系328

六、站房布置330

七、防雷及接地的要求331

第十一节 提升机的可控硅供电331

一、概述331

二、可控硅供电的电动机的机械特性331

三、常用的可控硅变流电路334

四、调节系统的方框图和工作原理340

五、可控硅供电（磁场可逆）的提升机电控系统设计示例348

第十二节 直流发电机—电动机组传动可控硅励磁的提升机控制系统385

一、原始数据385

二、调节系统的方框图385

三、提升机运行时速度调节的物理过程388

四、直流发电机励磁回路用可控硅线路389

五、调节系统各组件说明390

六、系统操作简介及联锁保护396

七、基本参数计算与主要设备、保护装置选择397

八、可控硅励磁系统调节器型式选择与参数计算405

二、通风机房的配电及通风机的控制方式412

一、生产机械的特征412

第八章 矿山通风、供排水、压气的电力设计412

第一节 生产机械的特征及其控制方式412

三、泵站配电及水泵的控制方式413

四、空压机站的配电及空压机的控制方式413

第二节 起动和保护设备的选择414

一、起动控制设备414

二、保护设备和信号装置414

第三节 通风机的电气控制415

一、低压电动机的电气控制415

二、高压电动机的电气控制415

二、水位控制装置420

第四节 水泵的电气控制420

一、概述420

三、水泵的电气控制423

第五节 空压机的电气控制449

一、10～20米3／分空压机的电气控制449

二、40～100米3／分空压机的电气控制452

第九章 选矿、烧结厂电力设计462

第一节 工艺流程及环境特征462

一、选矿厂的工艺流程及环境特征462

二、烧结厂及球团厂的工艺流程和环境特征464

一、低压供配电的基本要求465

第二节 车间低压供配电465

二、车间变电所变压器的容量与台数466

三、低压配电系统主接线及保护电器选择469

四、车间配电系统469

五、车间变电所型式和配置469

六、低压配电室470

七、车间变电所的委托472

二、厂区电力线路敷设方式与特点473

三、车间电控设备的选型与安装473

一、导线、电缆的选型及敷设方式473

第三节 车间配线和厂区电力线路473

第四节 物料生产系统的电气控制474

一、概述474

二、控制系统设计的一般原则及特点476

三、无触点控制系统的逻辑元件及其典型环节478

四、联锁集中控制系统495

五、控制系统设计注意事项532

六、集中控制室设计536

一、概述537

第五节 生产机械的电气控制537

二、选矿机械的电气控制547

三、烧结机械的电气控制565

第六节 电收尘整流所605

一、基本概念及工作原理605

二、整流设备607

三、电收尘整流所、电收尘供电系统的设计及其特点614

四、振打系统、抽风系统、运灰系统及加热装置618

五、超高压静电收尘619

一、各车间的主要特征及配电625

第一节 矿山机修设施的配电625

第十章 矿山机修设施电力设计625

二、厂区电力线路629

三、电焊机的控制保护设备及管线选择629

四、化验室与试验室的电力设计629

第二节 电弧炉的电力设计629

一、电弧炉的特性及类型629

二、电炉变压器的特性及技术数据629

三、电炉变电所的设计630

四、电极自动调节装置635

三、电阻炉的供电和功率调节638

二、电阻炉的电气控制系统638

一、电阻炉的特性及类型638

第三节 电阻炉的电力设计638

四、电阻炉的配电641

第四节 感应电炉的电力设计642

一、感应电炉的特性及类型642

二、感应电炉的电源设备642

三、感应电炉的电力设计650

第五节 电镀车间的电力设计654

一、电镀的工艺流程及特性654

二、电镀车间的环境特征655

四、电镀电源设备的选择656

三、镀槽的供电系统656

五、直流电源室657

六、电气控制系统657

七、电器设备的选择657

八、导线的选择及敷设657

第十一章 矿山企业爆炸和火灾危险场所的电力设计661

第一节 概述661

一、矿山爆炸和火灾危险车间（或库房）生产工艺特征及种类661

二、矿山爆炸和火灾危险场所的危险等级与区域范围的划分662

二、变（配）电所建筑要求666

第二节 爆炸和火灾危险场所车间变（配）电所666

一、变（配）电所位置666

第三节 爆炸和火灾危险场所电气设备及电气线路668

一、电气设备及灯具的选择668

二、电气设备及灯具配置的要求668

三、配电线路的选择及敷设668

第四节 爆炸和火灾危险场所的防雷与接地669

一、防雷669

一、供电672

第五节 矿山炸药加工厂及炸药库电力设计672

二、接地与接零672

二、电气设备的选择及车间配线680

三、照明680

四、防雷与接地680

第六节 矿山油库电力设计681

一、供电及电气设备的选择681

二、油库防雷与接地681

三、防静电接地681

一、母线、导线、电缆有效电阻的计算683

二、有色金属线路电抗的计算683

第一节 母线、导线、电缆的电阻和电抗的计算683

第十二章 母线、导线、电缆、吊车滑触线的选择及敷设683

三、钢导体的电阻及电抗的计算684

第二节 母线的选择689

一、按母线的允许载流量选择689

二、按经济电流密度选择691

第三节 高压电力电缆的选择691

一、电力电缆的型号及其使用范围691

二、电力电缆截面的选择695

一、电缆敷设的一般要求712

第四节 电缆的敷设712

二、电缆的敷设713

第五节 低压导线、电缆、干线的选择及敷设718

一、导线和电缆型号的选择718

二、导线、电缆及干线截面的选择718

三、导线、电缆及干线的敷设730

四、敷设用管子直径的选择735

第六节 吊车滑触线的选择与敷设738

一、吊车滑触线的选择738

二、滑触线的安装与敷设751

三、滑触线选择示例751

附录 矿山企业电力设计图形、文字符号753