煤礦畢業(yè)設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  目錄</b></p><p>  前 言……………………………………………………………………………………………..…..2</p><p>  設(shè)計原始資料………………………………………………………………………………....3</p><p>  第一章 一般規(guī)定……………………………………………………………………

2、….…..4</p><p>  第二章 采區(qū)變電所的變壓器選擇………………….………………….....4</p><p>  一、變壓器選擇注意事項</p><p>  二、變壓器容量計算……………………………………………..……………….…..4</p><p>  三、變壓器的型號、容量、臺數(shù)的確定………….………..……..….5&l

3、t;/p><p>  第三章 采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定………………..….6</p><p><b>  一、采區(qū)變電所位置</b></p><p>  二、工作面配電點的位置</p><p>  第四章 采區(qū)供電電纜的確定………………………………………………….…..6</p><p>&

4、lt;b>  一、擬定原則</b></p><p>  二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖</p><p>  一 采區(qū)低壓電纜的選擇………………………………………………..…..7</p><p>  二 采區(qū)高壓電纜的選擇…………………………………………………....15</p><p>  第五章 采區(qū)低壓控

5、制電器的選擇…………………………………….…....16</p><p>  一、電器選擇按照下列一般原則進行</p><p>  二、據(jù)已選定的電纜截面、長度來選擇開關(guān)、起動器容量及整定計算</p><p>  第六章 低壓保護裝置的選擇和整定……………………………………....18</p><p>  一、低壓電網(wǎng)短路保護裝置整定細則規(guī)定

6、</p><p>  二、保護裝置的整定與校驗</p><p>  第七章 高壓配電箱的選擇和整定……………………………………..…...22</p><p>  一、高壓配電箱的選擇原則</p><p>  二、高壓配電箱的選擇</p><p>  三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗</p><p

7、>  第八章 井下漏電保護裝置的選擇………………………………………….…..24</p><p>  一、井下漏電保護裝置的作用</p><p>  二、漏電保護裝置的選擇</p><p>  三、井下檢漏保護裝置的整定</p><p>  第九章 井下保護接地系統(tǒng)………………………………………………….……..25前 言</p&

8、gt;<p>  在即將畢業(yè)之際,根據(jù)教學大綱安排,完成畢業(yè)論文及設(shè)計、做好畢業(yè)答辯工作。</p><p>  此次實習任務(wù),除了對該煤礦作業(yè)過程及對礦井各設(shè)備的了解,還須收集礦井原始資料,并以其為依據(jù),對礦井采區(qū)作供電系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p>  本設(shè)計分為三大部分,第一部分為原始資料,第二部分為設(shè)計過程,第三部分為參考資料,書中著重講述采區(qū)供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的設(shè)計過

9、程,如高壓配電箱、變壓器。電纜的選擇方法,并對其的整定及校驗,書中詳細敘述了電纜及設(shè)備的選擇原則,井下供電系統(tǒng)采取各種保護的重要性,簡明易懂。</p><p>  本設(shè)計方案符合《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范》,堅持從實際出發(fā)、聯(lián)系理論知識,在設(shè)計過程中,通過各方面的考慮,選用新型產(chǎn)品,應(yīng)用新技術(shù),滿足供電的可靠性、安全性、經(jīng)濟性及技術(shù)合理性。</p><p>  通過設(shè)計,讓我了解

10、了礦山的概況,了解了煤礦供電系統(tǒng)運行和供電設(shè)備管理情況和煤礦生產(chǎn)管理的基本知識,使自己具有一定的理論知識的同時,又具有較強的實際操作能力及解決實際工程問題的能力,根據(jù)新采區(qū)的實際情況,在老師和單位技術(shù)員的指導下,并深入生產(chǎn)現(xiàn)場,查閱了有關(guān)設(shè)計資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范。聽取并收錄了現(xiàn)場許多技術(shù)員的意見及經(jīng)驗,對采區(qū)所需設(shè)備的型號及供電線路等進行設(shè)計計算與分析。</p><p>  本次設(shè)計袁旭芳老師的大力支持,在此表

11、示深深的謝意!</p><p><b>  設(shè)計原始資料</b></p><p><b>  一、全礦概貌</b></p><p>  1、地質(zhì)儲量1000萬噸;</p><p>  2、礦井生產(chǎn)能力:設(shè)計能力100萬t/年,實際數(shù)105萬t/年;</p><p>  3、

12、年工作日:300天,日工作小時:24小時;</p><p>  4、礦井電壓等級及供電情況:該礦井供電電源進線采用雙回路電源電壓為35KV,變電所內(nèi)設(shè)有630KVA,10/6.3變壓器兩臺和400KVA,10/0.4變壓器兩臺,承擔井下和地面低壓用電負荷。用兩條高壓電纜下井,電壓等級均為6KV,經(jīng)中央變電所供給采區(qū)變電所。</p><p><b>  二、采區(qū)資料</b&g

13、t;</p><p><b>  采區(qū)概況:</b></p><p>  采區(qū)設(shè)計年產(chǎn)量6萬噸,水平標高從+830至+755,下山道兩條,一條軌道下山,一條人行下山,傾角為25°;分4個區(qū)段開采,方式為炮采,區(qū)段高20-30m。整個采區(qū)現(xiàn)為一掘兩采。</p><p><b>  支護方法:</b></p&g

14、t;<p>  掘進點向上山,石門及全巖巷道,以錨噴為主,工作面采用木支護。</p><p><b>  煤炭運輸系統(tǒng):</b></p><p>  工作面落煤經(jīng)溜槽到1T礦車,由電車運至井底車場,將煤到入漏煤眼,最后由皮帶拉到地面。</p><p><b>  采區(qū)通風:</b></p>&l

15、t;p>  新鮮風流由+730副斜井進風――+755運輸大巷――軌道上山――采區(qū)工作面――采區(qū)回風巷――人行上山――+825回風平峒――+875抽風機房。</p><p>  電壓等級及主要設(shè)備:</p><p>  井下中央變電所的配出電壓為6KV,采區(qū)主要用電設(shè)備采用660V電壓,煤電鉆和照明采用127V電壓,主要設(shè)備見采區(qū)負荷統(tǒng)計表。</p><p>&

16、lt;b>  第一章 一般規(guī)定</b></p><p>  第一條:所有工種在進行作業(yè)前,都必須對所使用的工具、機具進行一次詳細檢查,對工作環(huán)境設(shè)備運轉(zhuǎn)情況等情況都應(yīng)進行檢查。</p><p>  第二條:作業(yè)使用的工具、機具若不完好或承載能力不夠均應(yīng)及時更換,或采取措施后,方可使用。</p><p>  第三條:作業(yè)環(huán)境圍巖頂幫有零皮、浮矸等必須

17、用長柄工具進行處理。作業(yè)過程可能觸及的運轉(zhuǎn)設(shè)備或帶電設(shè)施應(yīng)將設(shè)備停止運轉(zhuǎn)、停電或采取遮擋措施。</p><p>  第四條:作業(yè)人員在作業(yè)過程中,工作位置應(yīng)保證不發(fā)生意外,不傷害自己、又不傷及他人。</p><p>  第五條:堅持作業(yè)過程中的自保、互保、聯(lián)保、全保制度。</p><p>  第六條:所有作業(yè)人員必須做到持證上崗。</p><p&

18、gt;  第七條:所有作業(yè)人員,入井必須佩帶自救器、礦燈、安全帽,嚴禁攜帶煙火等易燃、易爆品,嚴禁酒后入井。</p><p>  第二章 采區(qū)變電所的變壓器選擇</p><p>  一、變壓器選擇注意事項 </p><p>  變壓器是供電系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備,對供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟性有著重要意義。如果變壓器容量選擇過大,不僅使設(shè)備投資費用增加,而且變壓器的

19、空載損耗也將過大,促使供電系統(tǒng)中的功率因數(shù)減?。蝗绻儔浩魅萘窟x擇過小,在長期過負荷運行情況下,銅損耗將增大,使線圈過熱而老化,縮短變壓器壽命,既不安全又不經(jīng)濟。根據(jù)巷道、生產(chǎn)機械的布置情況,查《煤礦井下供電設(shè)計指導書》和《礦井供電》,查找有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù),列出采區(qū)電氣設(shè)備技術(shù)特征如表1-1所示。</p><p>  表1-1 采區(qū)電氣設(shè)備技術(shù)特征</p><p><b>  一

20、、變壓器容量計算</b></p><p>  1.+830水平絞車變電所變壓器容量:</p><p>  ST1 =∑Pe1×Kx×Kc /cosφpj</p><p>  =111.2×0.4×1/0.6</p><p>  =74.13 KVA</p><p> 

21、 式中:cosφpj ——加權(quán)平均功率因素,根據(jù)《煤礦井下供電設(shè)計指導》(以下簡稱《設(shè)指》)表1-2查傾斜炮采工作面,取cosφpj =0.6;</p><p>  Kx——需要系數(shù),參見《設(shè)指》表1-2,取Kx=0.4;</p><p>  Kc——采區(qū)重合系數(shù),供一個工作面時取1,供兩個工作面時取0.95,供三個工作面時取0.9,此處取1;</p><p>  

22、∑Pe1——+830絞車電動機與照明的額定容量之和;</p><p>  ∑Pe1=110+1.2=111.2 kw</p><p>  2.+830水平采區(qū)變電所變壓器容量:</p><p>  ST2 =∑Pe2×Kx×Kc/cosφpj</p><p>  =111.4×0.4×0.9/0.6&

23、lt;/p><p>  =66.84 KVA</p><p>  式中:cosφpj ——加權(quán)平均功率因素,根據(jù)《煤礦井下供電設(shè)計指導》表1-2查傾斜炮采工作面,取cosφpj =0.6;</p><p>  Kx ——需要系數(shù),參見《設(shè)指》表1-2,取Kx=0.4;</p><p>  ∑Pe2 ——由+830水平采區(qū)變電所供電的+805、+7

24、75、+755水平的所有電動機額定容量之和;</p><p>  ∑Pe2=4×6+11×2+1.2×2+16×3+4+11=111.4 kw</p><p>  二、變壓器的型號、容量、臺數(shù)的確定</p><p>  根據(jù)Ste>St原則,查《煤礦井下供電的三大保護細則》表3-1選型號為KS9-100/6/0.4 變

25、壓器一臺,用于絞車與照明的供電,選型號為KS9-100/6/0.69變壓器一臺,用于三個工作面設(shè)備的供電。其技術(shù)特征如表1-2所示。</p><p>  表1-2 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>  第三章 采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定</p><p><b>  一、采區(qū)變電所位置</b></p><p> 

26、 根據(jù)采區(qū)變電所位置確定原則,采區(qū)變電所位置選擇要依靠低壓供電電壓,供電距離,采煤方法,采區(qū)巷道布置方式,采煤機械化程度和機械組容量大小等因素確定。</p><p>  二、工作面配電點的位置</p><p>  在工作面附近巷道中設(shè)置控制開關(guān)和起動器,由這些裝置構(gòu)成的整體就是工作面配電點。它隨工作面的推進定期移動。</p><p>  根據(jù)掘進配電點至掘進設(shè)備的電

27、纜長度,設(shè)立:</p><p>  P1配電點:含春第二變電所→人行上山→+825采區(qū)變電所→+830絞車峒室;</p><p>  P2配電點:+825采區(qū)變電所→+805水平采區(qū)配電點;</p><p>  P3配電點:+825采區(qū)變電所→+775水平采區(qū)配電點;</p><p>  P4配電點:+825采區(qū)變電所→+755水平運輸巷掘進

28、配電點。</p><p>  第四章 采區(qū)供電電纜的確定</p><p><b>  一、擬定原則</b></p><p>  采區(qū)供電電纜是根據(jù)采區(qū)機械設(shè)備配置圖擬定,應(yīng)符合安全、經(jīng)濟、操作靈活、系統(tǒng)簡單、保護完善、便于檢修等項要求。</p><p><b>  原則如下:</b></p&g

29、t;<p>  保證供電可靠,力求減少使用開關(guān)、起動器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。</p><p>  原則上一臺起動器控制一臺設(shè)備。</p><p>  采區(qū)變電所動力變壓器多于一臺時,應(yīng)合理分配變壓器負荷,通常一臺變壓器擔負一個工作面用電設(shè)備。</p><p>  變壓器最好不并聯(lián)運行。</p><p>  采煤機宜采用單獨電纜

30、供電,工作面配電點到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機宜采用干線式供電。</p><p>  配電點起動器在三臺以下,一般不設(shè)配電點進線自動饋電開關(guān)。</p><p>  工作面配電點最大容量電動機用的起動器應(yīng)靠近配電點進線,以減少起動器間連接電纜的截面。</p><p>  供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。</p><p>  低沼氣礦井

31、、掘進工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電,局部扇風機實行風電沼氣閉鎖,沼氣噴出區(qū)域、高壓沼氣礦井、煤與沼氣突出礦井中,所有掘進工作面的局扇機械裝設(shè)三專(專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路)二閉鎖設(shè)施即風、電、沼氣閉鎖。</p><p>  二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖</p><p>  采區(qū)變電所供電系統(tǒng)擬定圖如附圖1所示。</p><p>  三

32、、 采區(qū)低壓電纜的選擇</p><p>  1.電纜的選擇原則 </p><p>  (1) 按《煤礦安全規(guī)程》要求,選擇煤礦用阻燃電纜。 </p><p>  (2) 電纜的電壓等級必須大于或等于電網(wǎng)的實際工作電壓。</p><p>  (3) 向移動變電站供電的高壓電纜應(yīng)采用高壓屏蔽電纜。</p><p>  (

33、4) 電纜實際運行電流必須小于或等于電纜允許的載流量。 </p><p>  (5) 正常運行時電纜網(wǎng)絡(luò)的實際電壓損失必須小于或等于允許的電壓損失,不超過7%。 </p><p>  (6) 距電源最遠、容量最大的電動機啟動時,應(yīng)保證電動機端電壓不低于該設(shè)備允許的最小啟動電壓和保證電磁啟動器有足夠的吸合電壓。 </p><p>  (7) 電纜應(yīng)滿足機械強度的要求

34、。 </p><p>  (8) 在電纜線路發(fā)生短路故障時應(yīng)滿足熱穩(wěn)定性的要求。</p><p><b>  2、電纜長度的確定</b></p><p>  根據(jù)采區(qū)平面布置圖和采區(qū)剖面圖可知:人行上山傾角為25°。以計算上山絞車的電纜長度為例:從剖面圖可知+825采區(qū)變電所到+830水平上山絞車硐室的距離為50m??紤]實際施工電纜

35、垂度,取其長度為理論長度的1.05倍則實際長度為:Ls=L×1.05=52.5 m,取55 m.</p><p>  同理 其他電纜長度亦可計算出來,如附圖1所示。</p><p><b>  3、電纜型號的確定</b></p><p>  根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求及采區(qū)電氣設(shè)備電壓等級確定低壓電纜型號如下:</p>&

36、lt;p>  (1) 變電所高壓電源及高壓開關(guān)之間的聯(lián)臺線選用MYJV22-3120型交聯(lián)聚乙絕緣電力電纜。</p><p>  (2) 工作面機組、工作面刮板輸送機的負荷線及移動變電站到控制開關(guān)之間的電纜MCPT-370+335/3E型電纜。</p><p>  (3) 綜采工作面其它設(shè)備,如轉(zhuǎn)載機、破碎機、綜掘機等電壓為1140V的電氣設(shè)備的電線及負

37、荷線選用MCP-0.66/1.14系列電纜。</p><p>  (4) 采掘工作面其它電壓為660V的電氣設(shè)備均選用MY-0.38/0.66系列的電纜。</p><p>  (5) 信號、照明等電壓為127V的電氣設(shè)備均選用MZ-0.3/0.5型電纜。</p><p>  4、低壓電纜截面的選擇</p><p>  1.

38、移動支線電纜截面</p><p>  采區(qū)常移動的電纜支線的截面選擇時考慮有足夠的機械強度,根據(jù)經(jīng)驗按《設(shè)指》表2-23初選支線電纜截面即可.具體如附圖1所示。</p><p>  2.干線電纜截面的選擇:</p><p>  由于干線線路長,電流大,電壓損失是主要矛盾,所以干線電纜截面按電壓損失計算。</p><p>  采區(qū)變電所供電擬定

39、圖如附圖1所示。</p><p>  (1) +755水平巖巷掘進配電點</p><p>  根據(jù)△UZ值的取值原則,選取配電點中線路最長,電動機額定功率最大的支線來計算。</p><p>  1) .根據(jù)《設(shè)指》表2-23,11KW耙斗裝巖機初選電纜為MY 3×16+1×6 100m,用負荷矩電壓損失計算支線電纜電壓損失:</p>

40、<p>  △UZ% = Kf×∑Pe×LZ×K%</p><p>  =1×11×100×10-3×0.333</p><p><b>  =0.366</b></p><p>  式中: △UZ%——支線電纜中電壓損失百分比;</p><

41、;p>  Kf——負荷系數(shù),取Kf=1;</p><p>  ∑Pe——電動機額定功率,KW;</p><p>  LZ——支線電纜實際長度,KM;</p><p>  K%——千瓦公里負荷電壓損失百分數(shù), 查《設(shè)指》表2-28,取K%=0.333</p><p>  UZ =△UZ%×Ue/100</p>&l

42、t;p>  =0.366×660/100</p><p><b>  =2.4 V</b></p><p>  式中: △UZ——支線電纜中電壓損失,V;</p><p>  2) .變壓器電壓損失為:</p><p>  △UB% =β×(Ur%×cosφpj+Ux%×s

43、inφpj)</p><p>  = 0.67×(1.45×0.6+3.73×0.8)</p><p><b>  =2.58</b></p><p>  式中:△UB%——變壓器電壓損失百分比;</p><p>  β——變壓器的負荷系數(shù), β=Stj1/Se=66.84/100=0.67

44、;</p><p>  Se——變壓器額定容量,KVA;</p><p>  Stj1——變壓器二次側(cè)實際負荷容量之和,KVA. Stj1=66.84 KVA;</p><p>  Ur%——變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù), 查表1-2,取Ur%=1.45;</p><p>  Ux%——變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù), 查表1-2,取Ux%

45、=3.73;</p><p>  cosφpj——加權(quán)平均功率因數(shù), 查《設(shè)指》表1-2,取cosφpj =0.6,</p><p>  sinφpj=0.8;</p><p>  △UB =△UB%×U2e/100=2.58×660/100=17.03 V</p><p>  3) .干線電纜允許電壓損失為:</p

46、><p>  △Ugy =△UY-△UZ-△UB</p><p>  =63-2.4-17.03</p><p><b>  =43.57 V</b></p><p>  式中:△Ugy——干線電纜中允許電壓損失,V;</p><p>  △UY——允許電壓損失,V, 查《設(shè)指》表2-33, Ue=

47、660V時, △UY=63V;</p><p>  △UZ——支線電纜中電壓損失,V;</p><p>  △UB——變壓器中電壓損失,V;</p><p>  4) .干線電纜截面確定</p><p>  Agy = Kx×∑Pe×Lgy×103/(Ue×r×△Ugy×ηpj)&l

48、t;/p><p>  =0.7×39×650×103/(660×42.5×43.57×0.85)</p><p><b>  =17.1 mm2</b></p><p>  式中: Agy——干線電纜截面積, mm2;</p><p>  Kx——需用系數(shù),取Kx=

49、0.7;</p><p>  ∑Pe——干線電纜所帶負荷額定功率之和,KW, ∑Pe=4×2+11+4+16=39 KW;</p><p>  Lgy——干線電纜實際長度,m;</p><p>  r——電纜導體芯線的電導率, m/(Ω·mm2)取r=42.5Ω·mm2;</p><p>  △Ugy——干線電纜

50、中最大允許電壓損失,V;</p><p>  ηpj——加權(quán)平均效率,ηpj=(16×0.88+4×0.85+11×0.8+4×2×0.85)/39=0.85;</p><p>  根據(jù)計算選擇干線電纜為MY 3×25 +1×10 650m</p><p>  (2)+775水平采區(qū)配電點的干線電

51、纜:</p><p>  1) .支線電纜電壓損失:</p><p>  △UZ% = Kf×∑Pe×LZ×K%</p><p>  =1×11×150×10-3×0.211</p><p><b>  =0.35</b></p><

52、;p>  式中:K%——查《設(shè)指》表2-28,取K%=0.211</p><p>  △UZ =△UZ%×Ue/100</p><p>  =0.35×660/100</p><p><b>  =2.31 V</b></p><p>  2) .干線電纜允許電壓損失為:</p>

53、<p>  △Ugy =△UY-△UZ-△UB</p><p>  =63-2.31-17.03</p><p><b>  =43.66 V</b></p><p>  3) .干線電纜截面確定:</p><p>  Agy = Kx×∑Pe×Lgy×103/(Ue

54、5;r×△Ugy×ηpj)</p><p>  =0.7×36.2×600×103/(660×42.5×43.66×0.87)</p><p><b>  =14.3 mm2</b></p><p>  式中:∑Pe——干線電纜所帶負荷額定功率之和,KW, ∑Pe=

55、4×2+11+1.2+16=36.2 KW;</p><p>  ηpj ——加權(quán)平均效率,ηpj=(4×2×0.85+11×0.885+1.2×0.795+16×0.88)/36.2=0.87</p><p>  根據(jù)計算選擇干線電纜為MY 3×25+1×10 600m</p><p>

56、;  (3) +805水平采區(qū)配電點的干線電纜:</p><p>  由于+805水平與+775水平的設(shè)備完全相同,故兩者的干線電纜允許電壓損失相同,均為43.66 V.</p><p>  Agy = Kx×∑Pe×Lgy×103/(Ue×r×△Ugy×ηpj)</p><p>  =0.7×

57、36.2×520×103/(660×42.5×43.66×0.87)</p><p><b>  =12.4 mm2</b></p><p>  根據(jù)計算選擇干線電纜為MY 3×25+1×10 520m</p><p>  (4) +830絞車房供電計算圖如圖4-1所示。&l

58、t;/p><p>  圖 4-1 +830絞車房供電計算圖</p><p>  向110KW絞車供電的電纜截面的選擇:</p><p>  根據(jù)所選用KS9-100/6 型變壓器, 查表1-2得, Ur%=1.45,Ux%=3.73;</p><p>  變壓器的電壓損失為:</p><p>  △UT%=(ST/Se)&

59、#215;(Ur%×cosφpj+Ux%×sinφpj)</p><p>  =(74.13/100)×(1.45×0.6+3.73×0.8)</p><p><b>  =2.86</b></p><p>  △UT =△UT%×U2e/100</p><p>

60、;  =2.86×400/100</p><p><b>  =11.44 V</b></p><p>  絞車支線電纜允許電壓損失:</p><p>  Ugy=△UY-△UB=39-11.44=27.56 V</p><p>  式中:△UY —— 允許電壓損失,V,查《設(shè)指》表2-33,Ue=380V時△

61、UY =39 V.</p><p>  絞車支線電纜截面確定:</p><p>  Agy = Kx×∑Pe×Lgy×103/(Ue×r×△Ugy×ηpj)</p><p>  =0.7×110×55×103/(380×42.5×27.56×0.8

62、)</p><p><b>  =11.9 mm2</b></p><p>  根據(jù)計算選用MY 3×50+1×16 55m 型電纜.</p><p>  5、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗</p><p>  按起動條件校驗電纜截面:</p><p>  11KW回柱絞車是較大負荷起動,

63、也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠的用電設(shè)備,選擇的電纜截面需要按起動條件進行校驗。</p><p>  1) 電動機最小起動電壓:</p><p>  UQmin= )×Ue </p><p><b>  = ×660</b></p><p><b>  =457.26V</b

64、></p><p>  “EQ \r(,kQ)”</p><p>  式中: Ue ——電動機額定電壓,V;</p><p>  KQ ——電動機最小允許起動轉(zhuǎn)矩MQmin 與額定轉(zhuǎn)矩Me之比值. 查《設(shè)指》表2-38,取KQ=1.2;</p><p>  aQ——電動機額定電壓下的起動轉(zhuǎn)矩MeQ與額定轉(zhuǎn)矩Me之比值,由電動機技術(shù)數(shù)據(jù)

65、表查得,礦用隔爆電動機aQ= 2.5。</p><p>  2) . 起動時工作機械支路電纜中的電壓損失:</p><p>  △UZQ=(×IQ×LZ×cosφQ×103)/(r×AZ)</p><p>  =(×60.3×0.15×0.55×103)/(42.5×

66、25)</p><p><b>  =8.11 V</b></p><p>  式中: cosφQ——電動機起動時的功率因數(shù),估取cosφ=0.55,sinφ=0.84;</p><p>  r ——支線電纜芯線導體的電導率,m/(Ω·mm2);</p><p>  AZ ——支線電纜的芯線截面, mm2;

67、</p><p>  LZ——支線電纜實際長度.KM;</p><p>  IQ——電動機實際起動電流,A;</p><p>  IQ=IeQ×UQmin/Ue=87×457.26/660=60.3A;</p><p>  式中: IeQ ——電動機在額定電壓下的起動電流,A;</p><p> 

68、 UQmin ——電動機最小起動電壓,V; </p><p>  Ue ——電動機額定電壓,V;</p><p>  3)、 起動時干線電纜中的電壓損失:</p><p>  △UgQ=(×IgQ×Lg×cosφgQ×103)/(r×Ag)</p><p>  =(×102.7

69、15;0.6×0.57×103)/(42.5×25)</p><p><b>  =57.3 V</b></p><p>  式中: r ——干線電纜芯線導體的電導率,m/(Ω·mm2);</p><p>  Lg ——干線電纜實際長度,Km;</p><p>  Ag——干線電

70、纜的芯線截面, mm2;</p><p>  cosφgQ——干線電纜在起動條件下的功率因數(shù),</p><p>  cosφgQ =(IQ×cosφQ+∑Ii×cosφpj)/IgQ</p><p>  =(60.3×0.55+42.2×0.6)/102.7</p><p><b>  =0.

71、57</b></p><p>  IgQ——干線電纜中實際實際起動電流,A;</p><p>  IgQ= =</p><p><b>  =102.7 A</b></p><p>  中: ∑Ii——其余電動機正常工作電流,A;</p><p>  ∑Ii =

72、∑Pe/(×Ue×ηpj×cosφpj)</p><p>  =(25.2×103)/(×660×0.87×0.6)</p><p><b>  =42.2 A</b></p><p>  4) . 起動時變壓器的電壓損失:</p><p>  △UB

73、Q% = (IBQ/IBe)×( Ur% ×cosφBQ+Ux%×sinφBQ )</p><p>  =(102.7/113)×(1.45×0.57+3.73×0.82)</p><p><b>  =3.53</b></p><p>  △UBQ =△UBQ%×UBe/

74、100</p><p>  =690×3.53/100</p><p><b>  =24.36 V</b></p><p>  式中: IBQ——起動時變壓器的負荷電流,A;</p><p>  IBe ——變壓器負荷額定電流,A;</p><p>  UBe——變壓器負荷側(cè)額定電壓,

75、V;</p><p>  cosφBQ——起動時變壓器負荷功率因數(shù);</p><p>  5) . 起動狀態(tài)下供電系統(tǒng)中總的電壓損失:</p><p>  ∑△UQ =△UZQ + △UgQ + △UBQ</p><p>  =8.11+57.3+24.36</p><p><b>  =89.77 V&l

76、t;/b></p><p><b>  6) .檢驗條件:</b></p><p>  U2e-∑△UQ =690-89.77=600.23V>457.26V</p><p>  又因為600.23V相對于額定電壓的百分數(shù)為600.23/660×100%=90.9%,超過磁力起動器吸合線圈要求的電壓。所以檢驗結(jié)果可以認為選

77、用25mm2的橡套電纜滿足了起動條件。</p><p>  四、采區(qū)高壓電纜的選擇</p><p><b>  1、選擇原則</b></p><p>  (1)、按經(jīng)濟電流密度計算選定電纜截面,對于輸送容量較大,年最大負荷利用的小時數(shù)較高的高壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟電流密度對其截面進行計算。</p><p>  (2)、按最大

78、持續(xù)負荷電流校驗電纜截面,如果向單臺設(shè)備供電時,則可按設(shè)備的額定電流校驗電纜截面。</p><p>  (3)、按系統(tǒng)最大運行方式時發(fā)生的三相短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性,一般在電纜首端選定短路點。井下主變電所饋出線的最小截面,如果采用的鋁芯電纜時,應(yīng)該不小于50mm2 。</p><p>  (4)、按正常負荷及有一條井下電纜發(fā)生故障時,分別校驗電纜的電纜的電壓損失。</p>

79、<p>  (5)、固定敷設(shè)的高壓電纜型號按以下原則確定:</p><p>  在立井井筒或傾角45°及其以上的井筒內(nèi),應(yīng)采用鋼絲鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜,鋼絲鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,鋼絲鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜。</p><p>  在水平巷道或傾角45°以下的井巷內(nèi),采用鋼帶鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜,鋼帶鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼帶鎧裝

80、鉛包紙絕緣電纜。</p><p>  在進風斜井,井底車場及其附近,主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜,可以采用鉛芯電纜,其它地點必須采用銅芯電纜。</p><p>  (6)、移動變電站應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。</p><p><b>  2、選擇步驟</b></p><p>  (1)、按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面:&l

81、t;/p><p><b>  A1=In/nJ</b></p><p>  =7.2/1×2.25</p><p><b>  =3.2 mm2</b></p><p>  式中: A——電纜的計算截面, mm2;</p><p>  In——電纜中正常負荷時持續(xù)電流

82、,In=SB1/(×Ue) =74.13/( ×6) =7.2A;</p><p>  n——同時工作的電纜根數(shù),n=1;</p><p>  J——經(jīng)濟電流密度,A/mm2,見《設(shè)指》表2-18,銅芯電纜取J=2.25 A/mm2;</p><p><b>  A2 =In/nJ</b></p><p&

83、gt;  =6.43/1×2.25</p><p><b>  =2.86 mm2</b></p><p>  式中:In——電纜中正常負荷時持續(xù)電流,In=SB2/(×Ue) =66.84/( ×6) =6.43 A;</p><p>  由《設(shè)指》表2-9查取電纜型號為:MYJV22-6000 3×3

84、5 1000m</p><p><b>  (2)、校驗方法:</b></p><p>  1)、按持續(xù)允許電流校驗電纜截面: </p><p>  KIP=(60.345へ180.9)A>Ia=7.2A</p><p>  式中: IP——環(huán)境溫度為25度時電纜允許載流量,A,由《設(shè)指》表2-8查取IP=135;&l

85、t;/p><p>  K——環(huán)境溫度不同時載流量的校正系數(shù),由《設(shè)指》表2-6查取:</p><p>  0.447≤K≤1.34;</p><p>  Ia——持續(xù)工作電流, Ia= SB1/(×Ue) =74.13/(×6) =7.2A ;</p><p>  KIp =(60.345へ180.9)A>Ia,符合要求。&l

86、t;/p><p>  2)電纜短路時的熱穩(wěn)定條件檢驗電纜截面,取短路點在電纜首端,取井下主變電所容量為50MVA,則</p><p>  Id(3) = Sd/(×Up) </p><p>  =(50×103)/( ×6.3) </p><p><b>  =4582.1 A</b>&l

87、t;/p><p>  Amin = (Id(3)×)/C</p><p>  =(4582.1×)/159</p><p>  =14.41mm2<A1=35 mm2</p><p><b>  ∴ 符合要求。</b></p><p>  式中: Amin——電纜最小截

88、面, mm2;</p><p>  Id(3)——主變電所母線最大運行方式時的短路電流,A;</p><p>  tj——短路電流作用假想時間,S;對井下開關(guān)取0.25S;</p><p>  C ——熱穩(wěn)定系數(shù), 由《設(shè)指》表2-10查取C=159;</p><p>  3)、按電壓損失校驗電纜截面:</p><p>

89、;  △U% =KPL/1000</p><p>  =1.836×111.2×1/1000 </p><p>  =0.2%<7% 故滿足要求。</p><p>  式中: △U%——電纜電纜中電壓損失的百分數(shù);</p><p>  K——兆瓦公里負荷矩電纜中電壓損失百分數(shù), 由《設(shè)指》表2-1

90、5查取6KV銅芯電纜兆瓦公里負荷矩電纜中電壓損失K=1.836;</p><p>  P——電纜輸送的有功功率;</p><p>  7%——允許電壓損失百分數(shù);</p><p>  因此所選MYJV22-6000 3×35 的高壓電纜符合要求。</p><p>  第五章 采區(qū)低壓控制電器的選擇</p><p&

91、gt;  一、電器選擇按照下列一般原則進行</p><p>  1)按環(huán)境要求,采區(qū)一律選用隔爆型或隔爆兼本質(zhì)安全型電器。</p><p>  2)按電器額定參數(shù)選擇</p><p>  低壓控制電器的額定電流要大于或等于用電設(shè)備的持續(xù)工作電流,其額定電壓也應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符合。</p><p>  控制電器的分斷能力,電流應(yīng)不小于通過它

92、的最大三相短路電流。</p><p>  3)工作機械對控制的要求選擇</p><p>  (1) 工作線路總開關(guān)和分路開關(guān)一般選用自動饋電開關(guān),如新系列的KBZ型自動饋電開關(guān)。</p><p>  (2) 不需要遠方控制或經(jīng)常起動的設(shè)備,如照明變壓器,一般選用手動起動器,如QJC型等。</p><p>  (3) 需要遠方控制,

93、程控或頻繁起動的機械,如采煤機、裝巖機、輸送機等一般選用QJC系列,DQBH型磁力起動器或新系列隔爆型磁力起動器等。</p><p>  (4) 需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)控制的機械,如回柱絞車、調(diào)度絞車等,一般選用QC83-80N型或新系列可逆磁力起動器等。</p><p>  開關(guān)電器的保護裝置,要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機械的保護要求:</p><p>  變壓器二次的總開關(guān)

94、要有過電流和漏電保護。</p><p>  變電所內(nèi)各分路的配出開關(guān)及各配電點的進線開關(guān)要有過電流保護。</p><p>  大型采掘機械,如采煤機組、掘進機組等需要短路保護、過負荷保護,有條件的增設(shè)漏電閉鎖保護。</p><p>  一般小型機械,如電鉆、局扇、回柱絞車及小功率輸送機等需要有短路保護和斷相保護。</p><p>  開關(guān)電器

95、接線口的數(shù)目要滿足回路和控制回路接線的要求,其內(nèi)徑應(yīng)與電纜外徑相適應(yīng)。</p><p>  二、據(jù)已選定的電纜截面、長度來選擇開關(guān)、起動器容量及整定計算</p><p>  1、計算開關(guān)的工作電流Ig(以110KW的上山絞車的控制開關(guān)為例) Ig =(Kf×Pe×103)/(×Ue×cosφe×ηe)

96、</p><p>  =(0.8×110×103)/(×660×0.86×0.93)</p><p><b> ?。?67.17A</b></p><p>  其余開關(guān)的工作電流如表6-1所示。</p><p>  2、開關(guān)的選擇結(jié)果:</p><p&

97、gt;  根據(jù)Ig、Ue,查《煤礦電工手冊礦井供電 下》表11-1-17選110KW上山絞車的控制開關(guān)選KBZ-200饋電開關(guān)一臺。</p><p>  11KW的裝巖機控制開關(guān)的選擇:</p><p>  Ig=(Kf×Pe×103)/(×Ue×cosφe×ηe) </p><p> ?。剑?.8×11&

98、#215;103)/(×660×0.75×0.80)</p><p><b>  =12.83 A</b></p><p>  根據(jù)Ig、Ue,查《煤礦電工手冊礦井供電 下》表11-1-1選QJC-60型磁力起動器一臺。</p><p>  1.2KW煤電鉆控制開關(guān)的選擇:</p><p>

99、  S =Pe/cosφe</p><p><b>  =1.2/0.79</b></p><p><b>  =1.52KVA</b></p><p>  根據(jù)S<Se,選擇BBM1-4.0型綜保一臺,其余開關(guān)選擇如表6-1所示。</p><p>  表6-1 供電系統(tǒng)中各開關(guān)的選擇和整定值

100、表</p><p>  第六章 低壓保護裝置的選擇和整定</p><p>  一、低壓電網(wǎng)短路保護裝置整定細則規(guī)定</p><p>  饋出線的電源端均需加裝短路保護裝置,使用饋電自動開關(guān)時,采用過電流繼電器;使用手動開關(guān)時,采用熔斷器,使用磁力起動器時,此阿用限流熱繼電器或熔斷器,對這些保護裝置的選擇與整定要求如下:</p><p>  1

101、、選擇性好:保護裝置動作時,保證切除故障部分的電路,其他部分仍能正確工作。</p><p>  2、動作可靠:電動機起動或正常運轉(zhuǎn)時,保護裝置不能誤動作。當電動機或線路發(fā)生短路時,保護裝置可靠動作。</p><p>  3、動作迅速:保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時,保護裝置迅速動作,切斷被保護的電路,防止事故蔓延,減少故障電流對設(shè)備的破壞。</p><p>  4、動作靈敏:

102、在保護范圍內(nèi)發(fā)生最小兩相短路時,保護裝置可靠動作。</p><p>  二、保護裝置的整定與校驗</p><p> ?、边^流繼電器的整定原則:過電流保護裝置的動作電流應(yīng)按最大工作電流整定,在最遠點發(fā)生兩相短路時保護裝置應(yīng)有足夠的靈敏度。</p><p> ?、踩蹟嗥魅垠w額定電流選擇的原則是:流過熔體的電流為正常工作電流及尖峰工作電流(電動機的起動電流)時,熔體不熔斷

103、;而通過短路電流時,即使是最小的兩相短路電流也要及時熔斷。</p><p><b> ?、濉⒈Wo裝置的整定</b></p><p> ?、拧⒁?#饋電開關(guān)(KBZ-350)的整定為例:</p><p><b>  熔斷整定:</b></p><p>  IN。F =IeQ+∑Ie</p>

104、<p>  =75.9+1.15×(4×6+11×2+16×3+1.2×2+4)</p><p>  =191.36 A 整定為200A</p><p>  式中:IQe——被保護干線中最大一臺電動機的額定起動電流IQe =6Ie=6×12.65=75.9A;</p><p>  Ie——電動

105、機的額定電流Ie=1.15 Pe=1.15×11=12.65A;</p><p>  ∑Ie——其余電動機的額定電流之和,A;</p><p> ?、啤⒁?6#裝巖機開關(guān)(QBZ-40)的整定為例:</p><p> ?、?熔斷整定:I2=6 Ie/2=6×11×1.15/2=37.95A 取I2=40A;</p>&l

106、t;p> ?、?熱繼電器的整定:Ir=Ie=1.15×Pe=1.15×11=12.65A 取Ir=15A;</p><p>  ⑶、以13#煤電鉆綜保熔體額定電流的整定為例:</p><p>  IN。F =(1.2~1.4)×[IQe /(1.8~2.5)+∑Ie]/KB</p><p>  =1.2×[(6

107、15;1.15×1.2/2)+1.2]/4.96</p><p>  =1.23 A 整定為15A</p><p>  式中:KB----變壓比;</p><p>  其它開關(guān)整定情況如表6-1所示。</p><p> ?、?按短路電流校驗:</p><p>  進行兩相短路電流計算時,要考慮系統(tǒng)電抗和高壓

108、電纜電抗。</p><p><b>  ⑴、系統(tǒng)電抗:</b></p><p><b>  每相系統(tǒng)電抗為:</b></p><p>  XS =UZe2/Sd</p><p><b>  =0.692/50</b></p><p><b> 

109、 =0.0095Ω</b></p><p>  式中: XS——折合至變壓器二次側(cè)的系統(tǒng)電抗, Ω/相;</p><p>  UZe2——變壓器二次側(cè)額定電壓,KV;</p><p>  Sd——電源一次側(cè)母線上的短路容量,MVA, Sd=50 MVA;</p><p>  (2) 高壓電纜的阻抗值:</p><

110、;p>  MYJV22-6000 3×35 1000m 查《設(shè)指》表2-52,折算到690V每公里0.0076Ω/相</p><p><b>  R = R0×L</b></p><p><b>  =0.0076×1</b></p><p><b>  =0.0064Ω<

111、;/b></p><p>  X =X0×L/K2</p><p>  =0.08×1/9.12</p><p><b>  =0.0014Ω</b></p><p>  式中: R——高壓電纜每相電阻, Ω;</p><p>  X——高壓電纜每相電抗, Ω;</

112、p><p>  R0——高壓電纜每相每公里電阻, Ω,此處已折算至690V時的阻抗;</p><p>  X0——高壓電纜每相每公里電抗, Ω.6~10KV三芯電纜的電抗平均值為: </p><p>  X0=0.08Ω/ Km</p><p>  L——高壓電纜長度,Km;</p><p>  K=U1/U2——變壓比,

113、即變壓器一次側(cè)線路的平均電壓U1對二次側(cè)線路的平均電壓U2的比值,查《指設(shè)》表2-51,K=9.1;</p><p>  (3) 變壓器電阻及電抗值:</p><p>  查表1-2變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)可得RB=0.0690Ω,XB=0.1775Ω。</p><p>  (4) 短路電流計算</p><p>  以Z10點為例,查《工礦企業(yè)供電設(shè)計

114、指導書》表3-22,干線電纜MY 3×25+1×10 650m的阻抗和電抗:</p><p>  R0 =0.794Ω/Km, X0=0.088Ω/Km </p><p>  R= R0×L=0.794×0.65=0.5161Ω</p><p>  X= X0×L=0.088×0.65=0.0572Ω&l

115、t;/p><p>  支線電纜MY 3×16+1×6 100m 的R0=1.25Ω, X0=0.090Ω</p><p>  R= R0×L=1.25×0.1=0.125Ω</p><p>  X= X0×L=0.090×0.1=0.009Ω</p><p>  計算Z10一相總電阻和總

116、電抗值:</p><p>  ∑R= 0.0076+0.069+0.5161+0.125=0.7177Ω</p><p>  ∑X= 0.0095+0.0014+0.1775+0.0572+0.009=0.2546Ω</p><p><b>  短路電流為:</b></p><p>  Id(2) =Ue/[2

117、15;]</p><p><b>  =690/[2×]</b></p><p><b>  =453.04 A</b></p><p><b>  靈敏度校驗:</b></p><p>  Km =Id(2)/Idz′</p><p>  =

118、453.04/40</p><p>  =11.33>7 , 符合要求。</p><p>  式中:Id(2) ——被保護線路末端最小兩相短路電流,A;</p><p>  7——靈敏度系數(shù),可參考《工礦企業(yè)供電設(shè)計指導書》表3-39;</p><p>  Idz′——所選熔體的額定電流,A。</p><p>

119、  其余各開關(guān)短路點、短路電流及靈敏度校驗,如附圖2和表7-1所示。</p><p>  表7-1 供電系統(tǒng)中各點短路電流值及靈敏度校驗表</p><p>  第七章 高壓配電箱的選擇和整定</p><p>  一、高壓配電箱的選擇原則</p><p>  1、配電裝置的額定電壓應(yīng)符合井下高壓網(wǎng)絡(luò)的額定電壓等級。</p><

120、;p>  2、配電裝置的額定開斷電流應(yīng)不小于其母線上的三相短路電流。</p><p>  3、配電裝置的額定電流應(yīng)不小于所控設(shè)備的額定電流。</p><p>  4、動作穩(wěn)定性應(yīng)滿足母線上最大三相短路電流的要求。</p><p>  二、高壓配電箱的選擇</p><p>  1、T1負荷長期工作電流:</p><p&

121、gt;  In=Sn/(×Ue)</p><p>  =74.13/(×6)</p><p><b>  =7.13 A</b></p><p>  Use≥Ux=6kv</p><p>  ∴ Ise>Ig=7.13A</p><p>  Sse≥Sd(3)

122、=50MVA</p><p>  式中: Sn——受控制負荷的計算容量,KVA</p><p>  Ue——電網(wǎng)額定電壓,KV</p><p>  Use——高壓開關(guān)額定電壓,KV</p><p>  Ise——高壓開關(guān)額定電流,KA</p><p>  Sse ——高壓開關(guān)銘牌上標示的額定斷流容量,KVA</

123、p><p>  根據(jù)以上這些計算結(jié)果,按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定選用,查《設(shè)指》表2-62,選擇高壓配電箱型號為PB3-6GA,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表8-1所示。</p><p>  2、T2負荷長期工作電流:</p><p>  In=Sn/(×Ue)</p><p>  =66.84/(×6)</p><p>

124、;<b>  =6.43 A</b></p><p>  Use≥Ux=6kv</p><p>  ∴ Ise>Ig=10.37A</p><p>  Sse≥Sd(3)=50MVA</p><p>  根據(jù)以上這些計算結(jié)果,按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定選用,查《設(shè)指》表2-62,選擇高壓配電箱型號為PB3

125、-6GA,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表8-1所示。</p><p>  表8-1 高壓配電箱技術(shù)數(shù)據(jù)表</p><p>  三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗</p><p><b>  1、T1的整定</b></p><p>  Idz =(1.2~1.4) ×(IQD +∑Ie)/(KT×Ki)</p&g

126、t;<p>  =[1.3×(660+2.4)]/(9.1×10)</p><p><b>  =9.46 A</b></p><p>  查《設(shè)指》表2-83,取Idz′=10A;</p><p>  式中: Ki——電流互感器的變流比,Ki=50/5=10;</p><p>  1.

127、2~1.4——可靠系數(shù);</p><p>  KT——變壓比,KT=6300/690=9.1。</p><p><b>  靈敏度校驗:</b></p><p>  Id(2)= 2299A</p><p>  Km = Id(2)/(KT×Ki×Idz′)</p><p> 

128、 =2299/(9.1×10×10)</p><p><b>  =2.53>1.5</b></p><p><b>  ∴ 符合要求。</b></p><p><b>  2、T2的整定</b></p><p>  Idz=(1.2~1.4) 

129、15;(IQD +∑Ie)/(KT×Ki)</p><p>  =[1.3×(37.95+49.2)]/(9.1 ×10)</p><p><b>  =1.25 A</b></p><p>  查《設(shè)指》表2-83,取Idz′=5A</p><p><b>  靈敏度校驗:<

130、;/b></p><p>  Id(2)= 3750A</p><p>  Km = Id(2)/(KT×Ki×Idz′)</p><p>  =3750/(9.1×10×5)</p><p>  =8.24>1.5 </p><p><b>  ∴

131、 符合要求。</b></p><p>  第八章 井下漏電保護裝置的選擇</p><p>  一、井下漏電保護裝置的作用</p><p>  1、工作電表經(jīng)常監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻,以便進行預防性維修。</p><p>  2、接地絕緣電阻降低到危險值或人觸及一相導體,或電網(wǎng)一相接地時,能很快的使自動開關(guān)跳閘,切斷電源,防止觸電或漏電

132、事故。</p><p>  3、當人觸及電網(wǎng)一相時,可以補償人身的電容電流,從而減少通過人體的電流,降低觸電危險性。當電網(wǎng)一相接地時,也可以減少接地故障電流,防止瓦斯、煤層爆炸。</p><p>  二、漏電保護裝置的選擇</p><p>  由于選用KBZ型饋電開關(guān),其自帶漏電保護,無需再外設(shè)檢漏繼電器。</p><p>  三、井下檢漏保

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