工程硕士毕业答辩定稿

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1、高产高效工作面3.3kV组合开关的设计与试验研究DesignandExperimentResearchonthe3.3kVCombinedSwitchgearforHighEfficiencyCoalMiningFace报告人:陈怀道导师:宋建成教授企业导师:陈汉英高工随着高产高效现代化矿井的建设，煤矿井下综合机械化采煤工作面供电电压升高至3.3kV已成为主要发展方向。安全是煤矿工作的重中之重，研究高性能的多负荷集控设备，对于提高矿井生产安全性和保障人身安全具有重要的现实意义。★性价比高★控制方式灵活★具有完全的自主知识产权★实现综采工作面控

2、制设备国产化的要求研究内容设计隔爆兼本质安全型组合开关外壳确定主回路各主要元器件参数确定组合开关运行方式和保护功能利用工业样机在晋城煤业集团进行工业性试运行组合开关方案设计组合开关功能要求组合开关微机系统的选择当组合开关内部由于电火花而引发燃烧或爆炸时，外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物的传播。隔爆功能的要求除了设计工作可靠的控制系统外，防爆外壳也应满足安装检修方便的要求，最大限度地减少检查和排除故障的时间，保证煤矿连续生产。检修功能的要求在防爆外壳内划分出一个与其它腔体完全独立的本质安全腔，通过

3、该腔体引出先导电路的远控按钮。同时，从主腔体引到该腔体的控制线，必须在穿越腔体时进行隔爆处理。本质安全的要求在组合开关设计了一个独立的CPU腔，放置组合开关测控系统所用到的CPU及其外围扩展模块,将接触器、隔离开关等大功率控制器件分腔体布置,避免主回路发生故障时产生的电弧烧毁腔体内的其它元件。腔体功能的要求外壳设计(体积小)隔爆方式的选择主腔体采用快开门结构平面隔爆方式隔爆腔之间采用十七芯把线螺纹隔爆按钮和万能转换开关采用圆筒隔爆各个隔爆腔的端盖采用螺丝紧固平面隔爆方式防爆外壳设计隔爆外壳总体设计采用三箱五腔式结构，所谓“三箱”，是指一个主箱

4、、两个副箱；“五腔”是指主腔、隔离开关腔、控制变压器腔、PLC控制腔及本安腔，这种结构能很好的实现隔爆和抗干扰的要求。隔爆面设计隔爆外壳强度设计隔爆外壳焊接工艺-0.150.200.25-0.200.200.200.200.200.20-6.08.09.015.06.012.525.040.0平面、止口或圆筒结构2.0

5、构参数高产高效工作面3.3kV组合开关主腔体组合开关主回路设计(组合开关主回路是指直接控制电动机，执行分合闸命令的大功率器件所在回路)连接电缆电缆连接器隔离换向开关接触器JBG1-500/3300型电缆连接器外形图乐清矿用设备厂生产JBG1-400/3300型电缆连接器外形图乐清矿用设备厂生产3.3kV-C79/700A型隔离开关外形图英国阿兰维斯特公司生产SHCHV40型真空接触器外形图英国阿兰维斯特公司生产组合开关控制系统设计组合开关控制系统组合开关运行方式运行方式的确定运行参数的整定组合开关先导电路组合开关漏电闭锁组合开关电流保护组合开

6、关电压保护组合开关参数交互单机运行方式―1―单机程控方式―2――7―双机高速方式点动方式―8―单机双速方式―3―双机自动方式―4―双机程控方式―5―双机低速方式―6―运行方式运行方式的确定分析的八种运行方式，通过两个万转开关和一个拨码盘位的功能组合就可以实现.运行方式选择用万转开关路选开关外形图600HK2选择动点由于组合开关含有6个控制回路，所以必须配合路选开关HK4来实现某回路的点动功能。HK2选择单机a.拨码盘整定为1：第1、2回路工作于单机双速，3、4、5、6回路工作于单台；b.拨码盘整定为2：第1、2回路工作于单机双速，第3、4回路

7、工作于单机双速，5、6回路工作于单台；c.拨码盘整定为3：第1、2回路工作于单机双速，第3、4回路工作于单机双速，第5、6回路工作于单机双速；d.拨码盘整定为4：第1、2、3、4、5、6回路工作于程控方式；e.拨码盘整定为其它：第1、2、3、4、5、6回路工作于单台；HK2选择双速a.拨码盘整定为1：5、6回路控制机尾双速电机，3、4回路控制机头双速电机。（1、2回路机尾电机坏时使用）b.拨码盘整定为2：1、2回路控制机尾双速电机，5、6回路控制机头双速电机。（3、4回路机尾电机坏时使用）c.拨码盘整定为3：1、2回路控制机尾双速电机，3、4

8、回路控制机头双速电机。5、6回路为单机双速。d.拨码盘整定为其它：1、2回路控制机尾双速电机，3、4回路控制机头双速电机。5、6回路分别为单台使用。HK1仅在系统控