煤矿采区变电所的设计

中国矿业大学 毕业设计

题 目： 煤矿采区变电所的设计

年 级： 2012级

学 号：

* 名： ***

专 业： 矿山机电

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目录

第一章 摘要

第二章 采区变电所位置的确定

1 采区变电所的位置选择 2 采区供电对电能的要求 3 费用和环境要求

4 采区各级供电电压的供电范围 5 采区变电所硐室的位置确定 6 移动变电站 7 移动变电站位置 8 工作面配电点

第三章 采区供电设备的选择及其计算

1 主变压器的选择

2 变压器台数和型号的选择 3 变压器容量的选择 4 采区供电设备的选择 5 供电电压及供电方案的确定6 低压开关及保护装置选择 7 高低压电缆的选择

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8 高压电缆的选择 9 低压电缆选择 10 采区供电计算

11干线电缆的电压损失的计算 12 满足电压损失的最小截面

第四 章 小结 第五章 致谢

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第一章 摘要

电力是现代工矿企业生产需要的主要能源，煤矿井下的机械设备更是与电力有着重要的联系。因此，在井下必须做到科学合理和安全用电，井下用电设备种类多，拥有一个十分复杂的电力网，为了能够很好的使用它，采区变电所则是必不可少的。

本设计是煤矿采区变电所的设计，根据煤矿采区提供的资料，对采区变电所及配电点位置的确定，根据《煤矿安全规程》合理选择供电电缆，按电缆长时允许电流、允许电压损失、短路电流的热稳定校验电缆截面的情况，正确选择和校验电气设备，使之能满足短路电流的动、热稳定性要求。正确整定计算短路保护装置，使之在短路故障发生时，可靠动作，确保供电安全。

本篇设计对采区供电的计算作了着重介绍，主要计算内容︰负荷计算电缆长度截面选择计算短路电流计算设备的选择及保护的整定计算。

第二章 采区变电所位置的确定

采区变电所的位置的选择要根据一定的环境选择，位置的确定直接影响到采区工作是否能正常工作。在选择位置时要考虑到费用、环境、供电电压的范围要求、采区供电电压、供电距离、供电负荷等。

1 采区变电所位置的选择

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采区变电所位置的选择决定于采区供电电压、供电距离、供电负荷情况。

2采区供电电压的选择

采区供电电压的选择对矿井来讲可分为两类，一种是供电片盘采掘设备、通风设备用的，可选择380V或660V两种，优先选择660V。因为在同样负荷下，电压提高一个等级其供电供电距离可增加三倍以上，也就是说输电能力增加三倍以上。另一种是单独供给采区绞车提升，其电压等级要根据绞车电机电压来确定，因采区绞车电机功率大小不一，从25KW的调度绞车到240KW不等。110KW以上的绞车电机，若是低压电机，一般绞车房再设一台专用变压器，以提高启动电压。若是高压电机，直接由采区变电所转供给即可。

供电长度（m）

（mm2） 电缆截面负荷功率（KW）

35

60 50 70 35 80 50 70 35 100 50 70 允许供电距离（m）

备注

380V 232 315 75 158 57

660V 1370 1470 0 970 580 660 允许供电距离为变压器馈电开关至负荷开关一根电缆的距离，如果采用两根同截面电缆，则供电距离允许增加一倍。 3 费用和环境的要求

采区变电所要便于对垌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垌室减少运输

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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、掘进及回采工作面进行供电。所以把采区变电所布置在回风上山和运输上山联络巷处。

4 采区各级供电电压的供电范围

在确定采区变电所的位置时，首先应按工作面的机械化程度，选择采区供电电压以及移动变电站的设置地点。根据机械化工作面采煤机组功率大、供电距离比其他设备远，且启动频繁、重载启动等特点，供电电压的最大范围，主要由工作面输送机和采煤机的组的电动机启动时，允许电压损失确定时。要保证机组启动时，有足够启动力矩； 同时也要保证机组控制开关在机组电动机启动时有足够的吸合能力。

一般来说，炮采工作面选择380V或660V，普通机械化采煤工作面选择660V，综合机械化采煤工作面选择1140V，高产高效矿井综采工作面选择3300V，综采工作面均采用移动变电站供电。

5 采区变电所硐室的位置确定

在采区巷道中要具体确定采区变电所硐室的位置，还要按以下原则确定。

① 尽量接近负荷中心，并保证变电所至距离最远与容量最大的用电设备之间，电压损失在允许范围之内；

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② 应尽量少设变电所，并减少变电所的迁移次数。在保证电压损失不超过允许范围下，一个采区最好只设一个采区变电所对全采区进行供电；

③ 通风良好，进出线及设备运输方便； ④ 顶、底板稳定并避免淋水。

采区变电所硐室不得设在工作面平巷中。一般设在盘区运输斜巷与轨道运输斜巷之间的联络巷内。它不需要另留安全煤柱，利用轨道巷的煤柱即可。

在分层开采的盘区中。经过启动电压的验算及硐室费用的比较，也可以将变电所设在压力稳定的岩层中，有它向各层工作面供电，而不必每层工作面都开凿变电硐室。

向掘进工作面供电的变电所，在开拓采区工作面巷道时，一般由采区变电所代替，不另设掘进变电所。如果掘进速度较快，又无永久性采取变电所位置或联络巷可做掘进变电所时应采用防爆移动变电站供电，也可以在大巷一侧加宽巷道作临时掘进变电所用。 6 移动变电站

移动变电站一般用于向综采工作面供电，可随工作面的移动而移动，用它可缩短低压供电距离，减少电压损失。 7移动变电站位置

移动变电站一般设在工作面平巷，距工作面100~300米的位置。移动变电站的设置原则是靠

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近负荷中心，同时考虑安全性和经济性。可有以下几种布置方式：

⑴设置在平巷。由于运输机功率远大于绞车功率，所以设置在运输平巷内可以靠近负荷中心。但是由于移动变电站需要敷设专用的轨道，因此需要加大巷道断面，增大巷道的开拓费用和维护费用。对于顶板较破碎、压力较大、巷道难以维护的工作面应采用以下方式。

⑵设在回风巷。虽然远离运输机，但可以利用调度绞车的轨道，而不需要专设轨道和增大巷道断面，在运输机有其他移动变电站供电的情况下可以考虑，然而为了安全起见在专用的回风巷内不得设置移动变电站。

⑶设在下一个工作面的回风巷与本工作面运输平巷的联络巷内。这样既能位于负荷中心又不增大巷道断面，但是必须在采掘可以衔接的情况下选用。

⑷设置在运输平巷的入口处轨道上山与材料上山的联络巷内。这样也不需要增大巷道断面，但是距离工作面较远，在供电质量满足要求的情况下方可选择。 8工作面配电点

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工作面配电点的任务是将采区变电所或移动变电所送来的1140V或660V电能分配到回采或掘进工作面的用电设备。工作面电钻和照明用的127V电源可从电钻和照明综合保护装置上获得。

1、 工作面配电点的位置及设备布置为保证安全，工作面设备的控制开关不宜放在工作面，而应设在工作面配电点，采用远方控制。回采工作面配电点一般设在距工作面50m~70m处的巷道中；掘进工作面配电点距掘进头80m~100m，一般配电点至掘进设备的电缆长度以不超过100m为宜。 2、 配电点开关的设置

工作面配电点设有控制工作面各种设备的磁力启动器以及电钻综合保护装置，三台及其以上开关的配电点都需要设置馈电开关作为配电点的总开关，做到断电检修和维护，保证人身安全。

第三章 采区供电设备的选择及其计算

采区供电设备选择及其计算是采区供电设计的主要内容。采区供电设备的选择包括主变压器的选择、采区供电系统的拟定、高低压电缆的选择和高低压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流的计算、电压损失的计算、短路电流的计算和过流保护的整定计算。 9 主变压器的选择

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变压器的选择包括变压器台数、型号的选择和变压器容量的选择。 10变压器台数和型号的选择 (1)、台数

采区主变压器的台数尽量要少，既减少成本节约资源的同时也能使供电系统更加简便。有一类负荷（如分区水泵）时，变压器的台数不得少于两台，对高沼矿要按照“三专两闭锁”要求，局部通风机使用专用变压器。 (2)、型号

硐室内的动力变压器，选择矿用隔爆型变压器。顺槽及掘进巷道内，选择隔爆型移动变电站。一次侧额定电压应按照电源电压确定，二次侧额定电压按照105倍的用户额定电压确定。

11 变压器容量的选择

在选择变压器容量时，首先要根据采区用电负荷，计算出采区总供电需用容量（KVA）。如总供电需用容量较小时，通常选择一台变压器；如总供电需用容量较大时就要选择两台或更多台变压器来供电。对于后一种情况，要根据采区供电系统情况，用电负荷性质、容量来

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合理分配负荷，经综合分析比较后，经综合分析比较后，再确定变压器的台数及容量。

变压器的容量选择是否合理关系到以后运行经济性及安全性。过大造成浪费，过小会使变压器经常过负荷运行，缩短使用寿命，也不利于供电安全。在设计中通常用一下公式近似确定变压器容量：

SBJ=∑pekx／cosδpj

式中：kx需用系数。Kx=kfkt／ηpjηw(kx0.65~0.7cosδpj0.7~0.75)

设备名称 需用系数kx 功率因数cosδpj 备注 提升机房：主电动机 辅助电动机 0.7 0.3~0.5 0.8~0.85 0.7 0.75~0.8 0.7 0.8~0.85 0.7 0.8~0.85 0.75 0.85 0.7 0.75 通风机房：同上 同步机时一般cosδ=0.9，为超前 压风机房：同上 主排水设备 车间 水泵房 0.85 0.6~0.65 0.7~0.8 无电容补偿室内照明 0.5~1.0 1.0 的日光灯和水银灯cosδ=0.6 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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一般机采工作面 缓倾斜泡菜工作面 急倾斜炮采工作面 掘进工作面 架线电机车 0.4~0.5 0.6~0.7 0.5~0.6 0.6 0.3~0.6 0.7 0.45~0.65 0.6 0.8 0.9 蓄电池电机车 井底车场：有主排水 无主排水 输送机 0.5 0.75~0.8 0.6~0.7 0.9 0.7 0.8 0.7

如为一般机组采煤、金属个体支架的工作面，可

按

下

式

计

算

需

用

系

数

。

Kx=0.268+0.714(pmax／∑pe)

式中：∑pe参加计算的所有用电设备额定功率之和；pmax最大电动机的额定功率。两个及两个以上的工作面，当由一个采区变电所供电时，将其电力负荷之和乘以各工作面间的同时系数kt，如果为两个工作面，取kt=0.95；三个及三个以上工作面时取kt=0.9.最后，根据变压器的计算容量，所选变压器的额定容量应大于或等于计算容量。

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12

采区供电设备的选择

1供电电压及供电方案的确定 (1)、采区及设备的供电回路确定

采区用电设备的供电回路数，决定于用电设备的负荷等级。采煤工作面或掘进工作面的所有机电设备，如果由于某种原因对它们停电，仅仅对产量有所影响，而不会引起人员生命发生危险等重大事故，此时，可采用单回路供电。

对于采区变电所的电源进线回路数要通过分析决定，如果一个矿井的采区较多，那么某一采区停电一段时间，对整个矿井的产量影响并不大，对这样的采区供电时，采用一路电源的供电系统便可满足要求了，不需要设置备用电源。

对于采用综合机械化采煤的矿井，如果仅设置一个或两个采煤工作面就能完成全矿的计划产量，频繁停电，必将影响全矿生产任务的完成，因此对这类采区供电时，便可考虑设置备用电源，采用双回路或环形供电系统。

对采区中的每一台机电设备来讲，如果停电，仅局部影响生产，采用一路电源对它们供电即可。

对于个别设置了地位十分重要的分区水泵的采区，由于这样的水泵属于一类负荷，如果它和采区机电设备由同一个采区变电所供电，那么对这样的采区变电所供电时，必须设置备用电源，而且由采区变电所对这些水泵供电时，也必须采用双回路或环形供电系统。

(2)、供电电压等级的确定

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目前，在采区供电设计中，采区变电所的入线电压，一般采用6000V。对出线电压，380V的电压已逐步淘汰。由于设备的功率越来越大，为了减少线路的电能损失，一般在660V与1140V电压之间。对于功率较大的设备，要尽可能选用1140V的电压等级。对一般功率的设备，要视具体情况而定。部分大型现代化矿井综采工作面电牵引采煤机组已使用3000V电压。

2 低压开关及保护装置选择 1选择的基本原则

遵循《煤矿安全规程》，采区巷道及采掘工作面的低压开关和电气设备，一律应为隔爆型、本质安全型或隔爆兼本质安全型。低压电器设备的具体选择原则为：

（1）用电设备的额定电压应与其所在电网的电压等级相符。开关的额定电流应大于或等于用电设备的实际工作电流。

（2）作馈电用的总开关或分路开关，应选用DWKB系列自动馈电开关

（3）对综合机械化采区和高档普采工作面，均需配备保护齐全的660V或1140V成套电气设备。

（4）直接控制电动机或其它动力设备的开关，应选用隔爆型磁力起动器，其具体结构、型号应分别根据工作机械及控制方式而定。

2、控制起动器的选择：

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（1）对需要远方控制的生产机械，如采煤机、截煤机、装岩机、输送机等，均应从QC83、QC810或QC815、QCS83、QCKB30或DQBH等型号的磁力起动器中选取，或选用DQZBH系列的真空磁力起动器。

（2）对不需经常远方控制或不经常起动的生产机械，如局扇、照明设备等，应选用QSS81系列或CH—15型带熔断器的开关；作短路保护用。

（3）对需经常进行远方控制正、反转的生产机械，如刨煤机、回柱绞车、调度绞车等，应选用QC83—80N、QC815N及新系列QCKB30—12N系列等可逆磁力起动器。

（4）对需集中联锁控制的机械，如输送机、采煤机组与可弯曲刮板输送机等，应选用QC83、QC810或QC815等系列的磁力起动器。

（5）对向电钻供电的开关，一般应选用BZ80、ZZ80或KSGZ型电煤钻变压器综合装置。当采用1140V电压时，可选用KSG系列的干式变压器，但需安装电煤钻综合保护控制器。

3、继电保护装置的选择：

开关电器的继电保护装置，应与电网和生产机械的要求相符，具体选用原则为：

（1）采区变电所的总低压开关，应设有短路、过负荷和漏电保护装置，或至少要装设漏电及短路保护装置。

（2）变电所内的分路开关及配电点的总开关，除需有短路、过载保护外，还应设有漏电闭锁或选择性检漏保护装置。

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（3）向综合机械化采煤工作面馈电的移动变电站的低压馈电开关，除应有短路、过负荷保护外，还应当设有漏电闭锁和漏电保护装置。

（4）直接控制电动机的各种起动器，一般均应具有短路、过负荷、断相的保护装置，对直接控制与保护采煤机组等大型设备的起动器，还要有电闭锁和漏电保护装置。

（5）井下低压真空开关，应有过电压保护装置。

（6）各类低压开关的接线喇叭口的数目，要满足电网接线的需求，而它们的出口内径，则要与所用电缆的外径相适配。

13采区动力变压器及移动变电站的选择

1、采区动力变压器的选择

根据式6-1计算得出的分组负荷容量进行变压器型号选择，最终选择出的变压器容量应大于该组用电设备的计算负荷。

2、移动变电站的选择

移动变电站的选择，包括位置选择及设备选型。

移动变电站的位置选择，一般放在工作面的上、下风巷内。应主要考虑下述三方面：

①所处巷道内便于运输、顶底板条件良好、无淋水。

②尽量靠近大的用电设备，有条件的情况下，尽可能与液压泵站联合布置。

③距离采区变电所尽可能近，以减少高压电缆长度。

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移动变电站一般采用6000V高压入线，其出线电压等级有：1140V、660V、380V、127V等。目前我国已生产成套的移动变电站设备，可参考表设备选型。

14高低压电缆的选择

1高压电缆的选择

本设计中，高压电缆只选择采区变电所至移动变电站的高压电缆。

1、型号选择

根据《煤矿安全规程》的规定，向移动变电站供电的高压电缆，应选UGSP—6000系列矿用监视型高压双屏蔽橡套电缆，该型电缆目前只有35mm2一种规格。

2、用最大长时工作电流验算电缆额定电流

由高压电缆供给的移动变电站的长时间最大工作电流Ica不应大于电缆的长时允许载流量IN，即：

IcaIN （6-4）

式中：IN——高压电缆的长时允许载流量，查表6-26，IN＝148Ａ；

Sca1.732VNKsc （6-5）

Ica——干线电缆的最大长时工作电流。

Ica式中：Sca——移动变电站承担的计算负荷；

VN——低压侧电压，kV；

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Ksc——变压器的变比。

最后计算的Ica值应满足式6-4的条件。 3、计算电缆长度

电缆的实际长度按下式计算：

LcaKinLwa

式中：

Lca——电缆的实际长度，ｍ；

Lwa——电缆敷设路线长度，ｍ；

Kin——增加系数，对橡套电缆为

1.1。

2低压电缆选择

1、采煤机组、工作面运输机、装煤机、回柱绞车、调度绞车、局扇、电钻等，属于经常移动设备，应选用橡套电缆。遵循下述原则：

ａ．对向采煤机等供电的，应选用专用移动型电缆：当电压为660V时，选用UCP—1000或UC—1000系列的电缆；当电压为1140V时，选用UCPQ—1140或UPQ—1140系列的低压电缆。

ｂ．向煤电钻供电的电缆应选用UZ—500系列电钻专用电缆。 2、在采区内的巷道中，一般选用ZQ20型铠装电缆；在有水泥支柱或砌碹的通风良好的巷道中，也可选用ZQP20型铠装电缆。

3、由移动变电站供电的成套低压电器设备，均选用UPQ—1140型千伏级屏蔽橡套电缆。

将根据上述原则选择的电缆型号(不包括截面尺寸)用文字说明，并标在采区供电系统图的相应位置上。

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采区用电设备负荷统计表(示例)

设备数量 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 序 设备 号 名称 规格 型号 电机 台数 1 2 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 5 2 2 1 单台 电机 容量kW 300 160 55 110 110 160 125 160 17 30 1.2 14 总75 75 11.4 13 电 压 V 电 流 A 功 率 因 数 0.86 0.87 0.86 0.87 0.87 0.86 0.84 0.86 0.84 0.87 0.83 0. 0.87 0.86 0.87 0.86 负 荷 率 效 率  0.9 0.91 0.86 0. 0. 0.88 0.86 0.88 0.88 0.86 0.85 0.87 0.87 0.9 0.86 0.87 起动 电流 A 1235 637 403 442 442 650 918 650 126 221 38 104 533 84 80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 工作面 采煤机 工作面 运输机 乳化液 泵站 顺槽转载机 顺槽破 碎机 下顺槽 皮带机 上 山 绞 车 上山皮带机 MXA— 300/3.5 SGD— 730/320 XRB2— 80/200 SZZ— 730/110 LPS— 1000/110 DSP1080/ 1000 JTB—1600 DSP1080/ 1000 1140 1140 660 1140 1140 1140 660 1140 660 190 98 62 68 68 100 153 100 21 34 6 16 80 82 14 15 0.8 0.6 0.6 0.7 0.65 0.65 0.8 0.7 0.5 0.7 0.7 0.8 0.7 0.65 0.5 0.5 回柱绞车 JH2—17 XPB250/ 55 MZ—12 JBT61—2 FML—1 SDJ—150 10 喷雾泵站 11 煤电钻 12 13 14 掘进巷局扇 煤巷掘进机 掘进巷皮带机 660 127 660 660 660 660 660 15 调度绞车 JD—11.4 16 安全绞车 YAJ—13

常用采煤机主要技术一览表

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技术特征 采高 藏深 滚筒直径 电机功率 电机台数 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 M mm mm kw 台 V A A % MD—150 1.4—2.5 600 1250、1400 150 1 660 174 1131 91 0.83 MLS3PH—170 1.6—3.0 600 1350、1600 170 1 660/1140 187/108 982/567 93 0.86 0.86 MLS3H—170 1.6—3.5 600 1800 170 2 660/1140 374/216 19/1134 93 2GC300—SJ 2.1—3.7 630 1800、2000 300 1 1140 备注：对MLS3H—170型采煤机，表中的额定电流、起动电流是指两台电机的参数。

续表 常用采煤机主要技术一览表

MXA-300/3.5 （无链） 1.6—3.5 625—900 1400、2200 300 1 1140 1.6 1016 94 0.85 AM-50 （有链） 2.2—3.4 686 KWB- 3RDUW 2.0—3.5 630 MXA-300/4.5 （无链） 2.5—4.5 625 2000 300 1 1140 1.6 1061 94 0.85 技术特征 单位 采高 截深 滚筒直径 电机功率 电机台数 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 M mm mm kw 台 V A A % 1500、1800 1600、1800 375 2 1140 260 1560 93 0.78

135（160） 2 1140 100.2 550 92 0.86 工作面刮板输送机主要技术特征一览表

主要技术特征 机 型 单位 SGZ- 730/320 中双链 SGZ- 7/2 中双链 SGWD -180 单链 SGWL -180PB 单链 SGB- 630/60 单链 SGZ- 730/260 中双链 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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适应倾角 运输能力 出厂长度 电机功率 电机台数 电 压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 度 T/h M KW 台 V A A % <15 700 154 160 2 660/1140 98.2/170 5/1020 93.5 0.88 900 200 132 2 660/1140 137.2/79 823/475 93.5 0.9 <20 500 150 90 2 660/1140 95.4/55.1 572/331 91 0.86 <20 400 150 90 2 660/1140 95.4/55.1 572/331 91 0.86 <25 200 120 30 2 660 34.3 240.1 90 0.85 600 150 132 2 660/1140 137.2/79 823/475 93.5 0.9 备注：额定电流、起动电流均指一台电机的参数。

顺槽转载机主要技术特征一览表

主要技 术特征 机型 总长度 运输量 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 M t/h KW V A A % SZB- 730/40 边双链 25 400 40 660/1140 45/26 293/169 90 0.86 SZD-90 单链 30.8 500 90 660/1140 97.8/56.5 587/339 92.5 0.87 SZD- 630/75 单链 31 450 75 660/1140 82/47.3 533/307 92 0.87 SZZ- 7/132 中双链 35 1100 132 660/1140 142/82 781/451 94.5 0.86 SZZ- 730/160 中双链 37 700 160 660/1140 174/100.5 1044/603 94.6 0.85

采区胶带运输机主要技术特征一览表

主要技术特征 输送量 输送长度 电机功率 单位 T/h M KW SJD-150 630 1000 75 DSP1063 /1000 630 1000 125 SD80(SJ80) 400 600 40 SPJ-800 350 300 47 SPJ-800 250 440 47 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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电机台数 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 台 V A A % 2 660/1140 85/49 595/343 91 0.85 1 660/1140 138.4/80 9.6/520 90 0.88 2 380/660 78.3/45.3 548/317 0.86 2 380/660 87/51 609/357 91.5 0. 2 380/660 87/51 609/357 91.5 0. 备注：额定电流、起动电流均指一台电机的参数。

乳化液泵站主要技术特征一览

主要技术特征 工作压力 公称流量 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 MPa L/m KW V A A % MRB- 125/320 32 125 90 660/1140 95.4/55.1 572.4/330.6 93 0. RB-110/320 32 110 90 660/1140 XRB2B -80/350 35 80 75 660 81.5 529.8 92.7 0.88 XRB2B- 80/200 20 80 55 660 59.4 387.1 92.7 0.88 95.4/55.1 572.4/330.6 93 0.

采煤机喷雾泵站主要技术特征一览表

主要技术特征 工作压力 公称流量 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 MPa l/m KW V A A % PB-320/63 63 327 55 660/1140 59.4/34.3 386.1/222 92.6 0.88 XPB-250/55 55 PB-120/45 55 120 30 660/1140 34/19.6 238/137 92.2 0.82 13 660 17.2 77.4 84 0.85 250 局部扇风机主要技术特征一览表

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主要技术特征 风机外径 风量 风压 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 mm m3/m mm.H KW V A A % JBT41-2 Φ398 75~112 75~15 2 660 2.56 16. 80 0.85 JBT42-2 Φ398 75~112 150~30 4 660 4.84 31. 82 0.88 JBT51-2 Φ508 145~225 120~25 5.5 660 6.45 41.93 85 0.88 JBT52-2 Φ508 145~225 240~50 11 660 12.5 87.5 88 0.88 JBT61-2 Φ600 250~390 160~35 14 660 15.8 102.7 87 0. JBT62-2 Φ600 220~390 320~70 28 660 31.2 218.4 88 0. 采区常用调度绞车及回柱绞车主要技术特征一览表

主 要技 术 特 征 牵引力 容绳量 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 kg m KW V A A % JD—11.4 调度绞车 1000 400 11.4 660 13.7 95 87 0.84 J DM—4.2 调度绞车 1200 400/300 4.2 660 5.35 37.5 84 0.82 JD—25 调度绞车 1800 600 25 660 28 182 90 0.86 JH—8 回柱绞车 8000 100 7.5 660 9.2 .4 86 0.84 JH—14 回柱绞车 14000 120 15 660 19.8 109 88 0.75 常见掘进机主要技术特征一览表

主 要 技 术 特 征 适应断面 机器总高 机器总长 机器总宽 开挖高度 m2 mm mm mm mm 6—20.3 15 7500 2000 4400 8—34.5 1630 10200 2600 5100 1530 00 2250 4310 3.6—17.4 1200 7700 4—16.5 1300 7000 2500 3400 8—22 1200 8670 2400 3700 单位 AM—50 AM—75 AM—65 AM—1200 ALPINE F6—C EL—90 3500 3300 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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开挖宽度 允许坡度 电机功率 电 压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 mm 度 KW V A A % 5050 7000 6320 5100 4000 6230 8 100+63 660 114+70 8 200+115 660 230+121 8 132+85 660 142+90 8 75+60 660 81.5+71 4+426 92 0.81 8 45+30 660 49.6+33.2 347+232 91.5 0. 8 90+56 660 96+61.7 624+432 92 0. 741+490 1380+665 781+495 92 0.84 91 0.83 94.2 0.86 备注：电机功率、电流等参数中，＋号左边指采掘电动机的数据，右边指其它电动机数据的总和。

上运带式输送机主要技术特征一览表

主要技术 特征 类 型 皮带宽度 输送量 输送长度 输送倾角 电机功率 电机台数 电 压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 Mm T/n M 度 KW 台 台 A A % STJ800 /2132S 钢绳芯阻 燃G2000 800 225 670 17 132 2 660 142.1 781 94.5 0.86 STJ1000 /245S 钢绳芯阻 燃G800 1000 250 550 11.5 45 2 660 48.6 315.9 92.3 0.88 STJ1000 /275S 钢绳芯阻 燃G800 1000 500 270 15 75 2 660 81.53 4 92.5 0.87 STJ1000 /2160S 钢绳芯阻 燃G2000 1000 400 600 12.5 160 1 660 170.1 1020.6 93.5 0.88 STJ1000 /2200S 钢绳芯阻 燃G2000 1000 1000 1160 11 200 4 660/1140 213.9 1283.4 94 0.87 备注：有关电气性能，均指单台电机的参数。

下运带式输送机主要技术特征一览表

主要技术特征 单位 STJ800 /100x STJ1000 /55x STJ1000 /132x STJ1000 /160x STJ1000 200x 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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类 型 皮带宽度 输送量 输送长度 输送倾角 电机功率 电机台数 电 压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 Mm T/n M 度 KW 台 V A A % 钢绳芯阻燃G1250 1000 400 由倾角决定 -16~6 100 1 660 119 714 90 0.82 钢绳芯阻燃G800 1000 500 600 -7.2 55 1 660 60.3 392 92 0.86 钢绳芯阻燃G1250 1000 630 320 -16~6 132 1 660 142 781 94.5 0.86 钢绳芯阻燃G1250 1000 630 由倾角决定 -16~6 160 1 660 174 1044 94.6 0.85 钢绳芯阻燃G2500 1000 630 600 -10.5 200 1 660 214 1284 94 0.87 采区上山绞车主要技术特征一览表

主 要 技术 特 征 钢丝绳最 大静张力 滚筒直径 绳 径 容绳量 电机功率 电机台数 电 压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 单位 JTB—0.8 JTB—1.2 JT1.2/1.0B JTY1.2/B JTY1.6/1.5B N mm mm m KW 台 V A A % 14700 800 15.5 480 22 1 660 25.4 165.1 .5 0.85 30000 1200 20.5 660 75 1 660 81.5 4 92.5 0.87 25000 1200 18.5 620 55 1 660 62 434 .5 0.87 30000 1200 20.5 828 90 1 660 97.83 586.8 92.5 0.87 45000 1600 24.5 1130 160 1 660/1140 170/98.2 1020/5.2 93.5 0.88 采区常用小水泵主要技术特征一览表

主要技术特征 流量 单位 m3/h NG65 -40-230 36 ND-80 -50-200 32.5 ND-80 -50-200 65 80WGF 110 100WGF 165 25PN 16 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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扬程 吸水口直径 排水口直径 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 m mm mm KW V A A % 59 65 40 22 660 27.5 165 90 0.78 10 80 50 5.5 660 6.5 45.5 88 0.84 40 80 50 22 660 27.5 165 90 0.78 42.5 100 80 22 660 27.5 165 90 0.78 29 150 100 30 660 34 238 92.2 0.82 12 50 25 3 660 4.2 27.3 83 0.76 工作面顺槽常用破碎机主要技术特征一览表

主要技 术特征 破碎能力 电机功率 电压 额定电流 起动电流 电机效率 功率因数 配套转载 机型号 SZD-630 SZB-730/40 SZZ-730 单位 LPS-500 PEM1000 ×650Ⅲ 600 55 660/1140 61.5/35.5 430/249 92.5 0.845 PEM980 ×815 650 55 1140 35.5 249 92.5 0.845 PEM1000 ×1000 700 55 660/1140 61.5/35.5 430/249 92.5 0.845 SZZ- 7/132 LPS-1000 PCM132 t/h KW V A A % 500 75 660/1140 85/49 553/319 90 0.85 1000 110 1140 68.6 377.3 94.2 0.86 SZZ- 730/160 1200 132 1140 79.2 475.2 93.5 0.9 SZB- 830/180

采区电力负荷计算需用系数选取表

用 电 设 备 组 的 名 称 开采工作 综合机械化工作面 一般机械化工作面（单体支柱） 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

需用系数Ｋｘ 0.2860.714Pmax/Pn 0.40.6Pmax/Pn .

一般机械化工作面（倾斜机采） 缓斜炮采工作面 急斜炮采工作面 掘进工作 综掘工作面 炮掘工作面 蓄电池电机车 运输工作 上山绞车 运输机 其 它 喷雾泵站、装煤机、液压泵站等 0.6～0.75 0.4～0.5 0.5～0.6 0.5 0.3～0.4 0.8 0.5 0.7 0.7 采区变电所常用变压器主要参数一览表

型号 KSJ2-50/6 KSJ2-75/6 KSGB-100/6 KSGB-135/6 KSGB-180/6 KSGB-240/6 KSGB-320/6 KSGB-100/6 KSGB-200/6 KSGB-315/6 KSGB-400/6 KSGB-500/6 KSGB-630/6 额定容量（KVA） 50 75 100 135 180 240 320 100 200 315 400 500 630 额定电压（V） 高 压 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 低 压 690 690 690 690 690 690 690 690 1200 1200 1200 1200 1200 额定电流（A） 高 压 4.82 7.2 9.6 13 17.3 23 30.8 9.6 19.3 30.3 38.5 48.2 60.6 低 压 42 62.4 84 113 150 200 260 84 96 152 193 241 303 线圈阻抗（X） R 0.251 0.159 0.113 0.08 0.0594 0.041 0.0286 0.0571 0.0576 0.0344 0.0252 0.0177 0.0145 X 0.348 0.236 0.182 0.137 0.104 0.08 0.061 0.1816 0.0282 0.181 0.142 0.113 0.0903 电煤钻变压器综合装置

型号 BZ80/2.5 ZZ80-660/12 KSGZ-2.5/ 0.66 ～0.38 额定容量（KVA） 2.5 2.5 2.5 额定电压（V） 660-380/133 660-380/133 660-380/133 额定电流（A） 2.19-3.79/10.85 2.19-3.79/10.85 2.19-3.79/10.85 保护装置 漏电、短路 漏电、短路 漏电、短路 常用KSG系列矿用隔爆干式变压器一览表

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型号 容量（KVA） 初级电压（V） 次级电压（V） 阻 抗 KSG-2.5/0.5 2.5 660 133、127 4.5 KSG-4/0.5 4.0 660 133、127 4.0 KSG-4/1.4 4.0 1140/660 133、127 4.0 KSG-2.5/1.14 2.5 1140/660 133、127 4.5 煤电钻综合保护控制器主要技术特征一览表

型号 ZB81-127/20 ZB82-127/20 额定电压（V） 127 127 额定电流（A） 20 20 保护种类 漏电、过流 漏电、过流 高压隔爆配电装置主要技术参数一览表

额定 型号 电压 （KV） 6 6 PB2—6 6 6 6 6 6 6 PB3-6G 6 6 6 6 6 PBG2 —6 (真空) 6 6 6 额定 电流 （A） 30 50 100 150 200 300 30 50 100 150 200 300 50 100 200 400 断流 容量 （MVA） 24 40 50 50 50 50 30 50 50 50 50 50 100 100 100 100 额定开 断电流 （KA） 2.3 3.8 4.8 4.8 4.8 4.8 2.88 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 9.8 9.8 9.8 9.8 极限通 过电流 （峰值） 5.1 8.5 17 17 17 17 7.22 12 12.5 12.5 12.5 12.5 25 25 25 25 PB2—６改进型 Ａ型：单台双电源，有两个电缆头。 Ｂ型：单台单电源，有一个电缆头及一个封端盒。 Ｃ型：联合公用。 制造厂家：备 注 西安高压开关厂 隔爆型移动变电站主要技术特征表

主要技术特征 额定容量 高压负荷开关 单位 KVA KSGZY -200 200 FB-6 KSGZY -315 315 FB-6 KSGZY -400 400 FB-6 KSGZY -500 500 FB-6 KSGZY -630 630 FB-6 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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入线额定电压 入线额定电流 V A 6000 19.3 DZKD- 6000 30.3 DZKD- 300A/ 660，1140 660，1140 203，152 6000 38.5 DZKD- 400A/ 660，1140 660，1140 336，193 6000 48.2 DZKD- 400A/ 660，1140 660，1140 418，241 6000 60.6 DZKD- 400A/ 660，1140 1140 305 低压馈电开关 200A/ 660，1140 出线额定电压 出线额定电流 V A 660，1140 96，168 隔爆检漏继电器选型一览表

型号 JY82-2 JY82-3 额定电压（V） 380 660 JY80 JJKB30 型 号 额定电压（V） 380/660 1140/660/380 采区常用防爆馈电开关主要技术参数一览表

主要技术 参数 额定电压 额定电流 分断能力 电缆最大 外径 备 注 单位 V A KA mm DWKB 300—200 1140/660 200 6.5/7.5 52 具过载及 漏电保护 功能DWKB 300—400 1140/660 400 7.5 52 具过载及 漏电保护 功能DWKB —400 1140/660 400 7.5 52 具过载、短 路及漏电保 护功能 DW80 —350 660 350 8 52 具过载保 护功能 DW80 —120 660 120 7 45 具过载保 护功能 隔爆型电磁起动器主要技术参数一览表

型 号 额定电 额定电 能控制电机的 最大功率（KW） 660V 20 50 50 100 1140V 85 机械 寿命 （万次） 300 300 300 200 操作 频率 次／时 600 600 600 300 隔离开关 分断能力 （KA） 180 360 360 720 漏电闭锁 整定值 （KΩ） 7 22 7 22 22 40 7 压（V） 流（A） QCKB30— 30/660 QCKB30— 60/660 QCKB30— 60/1140 QCKB30— 660 660 1140 660 30 60 60 120 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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660 QCKB30— 300/1140 DQZBH— 300/1140 DQBH— 200/660 备注 1140 1140 660 300 300 300 250 250 170 400 200 150 100 300 300 600 1800 2400 1200 22 22 40 22 40 22 400 能控制电机的最大功率是指η·cosφ＝0.75时的数据 UGSP-6000-3×35橡套电缆主要技术特征

电缆长时载流量 外径（mm） 电阻、电抗（Ω／km） 电压等级(芯数×截面) （V） 3×35＋1×16 标 称 截 面 导体温度 65℃ 导体温度 85℃ 180A 61.5 70 0.522 0.616 0.084 最大 最小 R20 R65 X 6000 148A

千伏级矿用屏蔽橡套电缆主要技术特征表

UPQ系列(电压等1140V) 成品电缆 芯数×标称截面 （mm2） 直流电阻（R20） Ω/km 电抗 （X） Ω/km 最大外径 （mm） 半导 电橡皮 3×10+1×10 3×16+1×10 3×25+1×16 3×35+1×16 3×50+1×16 3×70+1×25 3×95+1×25 芯 线 数 1.83 1.16 0.732 0.522 0.380 0.267 0.195 0.092 0.090 0.088 0.084 0.081 0.078 0.076 38.2 41.2 46.9 49.4 55.0 61.4 67.7 半导电 胶布 36.7 39.9 45.2 47.9 52.5 59.1 .1 UCPQ系列(电压等级1140V) 直流 电阻 （R20） Ω/km 0.579 0.416 0.293 0.209 成品电缆 电抗 （X） Ω/km 最大外径 （mm） 导电 橡皮 0.084 0.081 0.078 0.076 52.3 59.4 65.7 导电 胶布 50.8 57.9 63.0 主线芯3根、地线芯1根 主线芯3根,地线芯1根,控制线芯3根 采区常用铠装电缆的型号及用途

型号 电缆结构 芯线截面 使用场所 部分内容来源于网络，侵权请联系删除！

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电压（KV） 0.5 铜芯、油浸纸绝缘1 6 敷设在45°以内及水平巷道中，具有可燃性支架的场所及井下硐室内。 ZQ20 铅 包、裸钢带、铠装。 铜芯、聚氯乙烯绝 25~240 10~240 VV20 缘、聚氯乙烯护套、裸钢带、铠装。 10~185 25~185 10~240 同上 敷设在高差不大于ZQP20 铜芯、干绝缘、铜包、裸钢带、铠装。 4~150 16~150 100m的45°以下井巷内。 表6-29 矿用隔爆型手动起动器主要技术参数一览表

(仅供采矿专业学生做毕业设计时参考)

控制鼠笼式感应电 型号 额定电流 （A） 机的最大功率（KW） 380V 660V 熔断片额定 电流（A） 重量 （kg） QS81A-40 40 20 25 QS81A-80 80 40 50 200 60 80 100 100 125 160 63 63 QSS81-40 QSS81-80 40 80 20 40 25 50 75 75 15

采区供电计算

1干线电缆的电压损失的计算

电动机的电压损失包括变压器的铜耗、铁耗和电动机电流经过的所有干线损失和支线损失。 电动机的电压损失计算比较复杂，变压器以后，电动机的电压损失主要是以线路的电阻损耗为主，实际应用中，计算电阻损耗就可以满足要求。 各段的电压损失 U损=负荷电

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流IX线路电阻R U损=IR 因为导线电阻的计算公式 电阻R＝ρ(L/S) R=电阻，单位 Ω ρ=电阻率 铜电阻率=0.0172 铝电阻率=0.029 L=线的长度，单位m S=线的截面单位 mm² 所以 U损=IR=ρ(L/S)I 从这个公式可以看出负荷的电流、线路的长度和电压损失成正比关系，电流越大，线路越长，损失越大；导线的截面积和电压损失成反比关系，截面积越大，损失越小。 综合来说，截面积越大，电流越小、线路越短，电压损失越小；反之越大。 10千伏及380V三相供电的，电压允许偏差为额定电压的±7%。 不同的点，电压损失要求是不一样的，比如在变压器处，低压额定电压是400V，合格的电压范围是372V-428V，在电动机处，额定电压是380V,合格的电压范围是354V-406V,也就是 说，不管变压器、干线、支线损耗多少，用电点电压合格才是目标。对于电动机而言，由于启动电流是额定电流的5倍左右，即使降压启动，启动电流也是额定电流的2倍以上，保证正常启动也是计算电压损失的目标。 对于具体的有支线的电动机，首先要知道变压器最大负荷时，变压器额定电压是多少，再根据干线的最大实际负荷的电流，线路长度和截面积，确定干线的电压损失。最后根据支线或电动机的实际负荷电流，线路长度和截面积，确定支线的电压损失。至于干线和支线的损失分配，要根据整个系统的负荷情况综合考虑在一个最合理、最经济的比例。

选择导线必须满足的四个原则： 1）近距离和小负荷按发热条件选择导线截面（安全载流量），用导线的发热条件控制电流，截面积越小，散热越好，单位面积内通过的电流越大。 2）远距离和中等负

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荷在安全载流量的基础上，按电压损失条件选择导线截面，远距离和中负荷仅仅不发热是不够的，还要考虑电压损失，要保证到负荷点的电压在合格范围，电器设备才能正常工作。 3）大档距和小负荷还要根据导线受力情况，考虑机械强度问题，要保证导线能承受拉力. 4）大负荷在安全载流量和电压降合格的基础上，按经济电流密度选择，就是还要考虑电能损失，电能损失和资金投入要在最合理范围。 导线的安全载流量 为了保证导线长时间连续运行所允许的电流密度称安全载流量。 一般规定是：铜线选5～8A／mm²；铝线选3～5A／mm²。 安全载流量还要根据导线的芯线使用环境的极限温度、冷却条件、敷设条件等综合因素决定。 一般情况下，距离短、截面积小、散热好、气温低等，导线的导电能力强些，安全载流选上限； 距离长、截面积大、散热不好、气温高、自然环境差等，导线的导电能力弱些，安全载流选下限； 如导电能力，裸导线强于绝缘线，架空线强于电缆，埋于地下的电缆强于敷设在地面的电缆等等。 经济电流密度，计算比较复杂，一般是直接采用国家标准： 年最大负荷小时数3000以内 铝电缆1.92A/mm²铜电缆2.5A/mm², 3000~5000 铝电缆1.73A/mm² 铜电缆2.25A/mm² 5000以上 铝电缆1.54A/mm² 铜电缆2.00A/mm², 架空线 3000以内的 铝1.65A/ mm²铜3.00Amm²/, 3000~5000 铝1.15A/mm²铜2.50A/mm², 5000以上 铝0.90A/mm²铜1.75A/mm² 比如15KW的三相电机选择电缆 三相电机额定电流I=P/1.732UcosΦ=15/1.732/0.38/0.8=28A 如果是近距离（几十米以内）， 如果是远距离铜电缆6平方毫米，铝电缆10平方毫米。（百米以上），

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铜电缆16平方毫米，铝电缆25平方毫米。 如果介于远距离和近距离间，铜电缆10平方毫米，铝电缆16平方毫米。

第四章 小结

大家都知道，矿井的供电可分为深井供电系统和浅井供电系统，但不论是哪一种供电，都离不开采区变电所供电，它是实现对井下对井下生产供电的最后一个环节。井下采取变电所是井下各个动力负荷集中的地方，它的位置、环境条件以及供电的安全、可靠、经济合理，都将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。所以，在对采区变电所的位置选择以及供电设备的选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行。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。

第五章 致谢

通过此次设计。我加深了对煤矿采区供电知识的了解及系统的设计步骤。作为大学阶段一次非常重要的学习经历我感觉自己受益匪浅，使自己的学习能力在不断提高，不断的进步。在老师的精心指导下，同学们的互相帮助下，我经过两星期的努力顺利的把设计完成了。

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此次设计使我对煤矿采区供电有了新的认识，更深的了解，基本掌握了对总降压变电所的电气设计。这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外我们还进一步提高了作图、编辑、各种信息的查阅和分析，也大大的提高了自己的计算能力，及对WORD文档的使用等。在毕业设计过程中，自始至终得到了老师的大力鼓舞和帮助，毕业设计都是在老师的指导下完成的，为此付出了很大的心血，在学习即将结束的时刻，向老师致以深深的敬意和真挚的感谢！本次设计是学生独自性设计，由于本人水平有限。又缺乏经验，在此设计中一定会出现许多错误和不当之处，诚恳的希望各位领导和老师批评指正，以便在今后的工作中少出现错误，做一对矿山建设有用的人才。在此，向各位领导及各位老师表示衷心地感谢。

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