8110工作面綜采工作面供電設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、摘 要 通過綜采工作面選定的配套機械設(shè)備，正確選擇配套的電氣設(shè)備，以保證綜采設(shè)備能夠正常的投入運行。 綜采工作面供電是否安全、可靠、技術(shù)和經(jīng)濟合理，將直接關(guān)系到人身、礦井和設(shè)備的安全及采區(qū)生產(chǎn)的正常進行。由于煤礦井下工作環(huán)境十分惡劣，因此在供電上除采取可靠地防止人身觸電危險的措施外，還必須正確地選擇電氣設(shè)備的類型及參數(shù)，并采用合理的供電、控制和保護系統(tǒng)，加強對電氣設(shè)備的維護和檢修，以確保電氣設(shè)備的安全運行和防止瓦斯、煤塵爆炸。綜采工作面供電設(shè)計中，根據(jù)工作面用電設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，對移動變電站進行選擇計算、高壓低壓電纜進行選擇計算、高壓低壓開關(guān)進行選擇、短路計算及繼電保護裝置進行整定。關(guān)鍵詞：綜合

2、機械化采煤；負荷統(tǒng)計計算；設(shè)備選型；移動變電站abstract mechanized mining face by supporting selected mechanical equipment, electrical equipment supporting the right choice to ensure the fully mechanized mining equipment to normal operational.fully mechanized coal mining face power supply is safe, reliable, technical and e

3、conomic rationality, will be directly related to the physical, mines and equipment, safety and production of normal mining area. as the coal mine working environment, is very bad, so in addition to the power supply on the risk of electric shock and reliable measures to prevent the physical, but also

4、 have the right to choose the type of electrical equipment and parameters, using reasonable power, control and protection of electrical equipment and to prevent gas and coal dust explosion.working face the design of power supply system, face of electrical equipment according to the technical paramet

5、ers of the mobile substation to select terms, selection and calculation of high voltage low voltage cables, high pressure low pressure switch to choose short-circuit calculations and protective device setting.keywords:mechanized coal mining; load statistical computing; equipment selection; mobile su

6、bstation目 錄1 綜采工作面供電說明1 1.1已知資料1 1.2工作面設(shè)備選用及布置1 1.2.1工作面機電配備表1 1.2.2主要設(shè)備技術(shù)特征1 1.3工作面設(shè)備布置22 綜采工作面供電系統(tǒng)負荷計算4 2.1電壓等級4 2.2工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計4 2.2.1負荷統(tǒng)計見表4 2.2.2供電系統(tǒng)的擬定原則5 2.3移動變電站的選擇6 2.3.1移動變電站容量計算6 2.3.2移動變電站容量選擇73 供電系統(tǒng)的擬定及高壓電纜的選擇10 3.1供電系統(tǒng)的擬定10 3.2高壓電纜的選擇10 3.2.1高壓電纜型號的選擇10 3.2.2高壓電纜的主芯線截面的計算與校驗104 低壓電纜截面的選

7、擇14 4.1低壓電纜的選擇14 4.1.1低壓電纜型號的選擇14 4.1.2低壓電纜長度的確定16 4.1.3低壓電纜的芯數(shù)的確定16 4.1.4低壓電纜主芯線截面的選擇16 4.2低壓電纜主芯線截面的計算16 4.2.1按長時最大工作電流選擇17 4.2.2各移動變電站向設(shè)備供電的電纜截面積算175 短路電流計算20 5.1計算短路電流的目的20 5.2短路電流的計算20 5.2.1移動變電站高壓進線電纜短路電流的計算20 5.2.2低壓電網(wǎng)短路電流計算21 5.2.3計算短路電流226 高低壓配電裝置選擇及過電流保護裝置整定計算28 6.1高低壓配電裝置的選擇28 6.1.1高壓配電裝置

8、的選擇28 6.1.2隔爆低壓配電裝置的選擇29 6.2過電流保護裝置整定30 6.2.1高壓配電箱的過流保護裝置的整定30 6.2.2低壓配電箱的過流保護裝置的整定31結(jié) 束 語33參考文獻34致 謝351 綜采工作面供電說明1.1 已知資料12-3#層301盤區(qū)是侏羅紀最下部煤層，屬不穩(wěn)定煤層，因為基底不平造成不穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r性厚度變化大，煤層變化比較大。301盤區(qū)共設(shè)計12個綜采工作面。8110工作面是大井12-3#層301盤區(qū)的第5個采煤工作面。工作面長160.5米，順槽長為1094米。8110工作面煤層厚度為1.45-2.46m，平均厚度為2m。工作面傾斜長度為160m，走向長度為1

9、095m。為實現(xiàn)生產(chǎn)集約化，工作面采高為1.92.7m，確定選用mg300/700-qawd采煤機，zzs5600/14/28液壓支架等配套綜采設(shè)備。根據(jù)用電設(shè)備的容量與布置，采用660v和1140v兩種電壓等級供電，兩巷的運輸、排水設(shè)備仍采用660v供電，照明（信號）電壓為127v，其供電電源來自12-3#層301盤區(qū)變電所。1.2 工作面設(shè)備選用及布置1.2.1 工作面機電配備表表1.1 工作面機電配備表序號設(shè)備名稱型號單位容量數(shù)量1采煤機mg300/700-qawd臺700kw12刮板輸送機sgz764/630部2315kw13轉(zhuǎn)載機szz830/200部200kw14順槽皮帶輸送機ss

10、j1000/200部200kw25破碎機pcm160部160kw16乳化液泵brw-200/31.5臺125kw27水泵4da89臺45kw28回柱車jd214臺18.5kw29調(diào)度絞車jd25臺25kw810排沙泵bqw-100-150臺45kw21.2.2 主要設(shè)備技術(shù)特征1.mg300/700-qawd采煤機適用煤層 1.83.6米 適用煤層傾角 小于20煤質(zhì)硬度 硬或中硬 截 深 800截割功率 500kw 牽引速度 6.4/7.9m/min機面高度 1487mm2.zzs5600/14/28液壓支架初 撐 力：4515 kn 工作阻力：5600 kn支護強度：0.720.76mpa

11、頂梁面積：6.38m2最低高度：1.4m 最大高度：2.8m支架寬度：1.45m 重 量：17.5t拉 架 力：404.4kn 推 溜 力：180.6kn通風斷面：最小4.0 m2 ,最大10 m23.sgz764/630型刮板輸送機輸送能力 1200t/h 裝機功率 2315kw鏈 速 1.1m/s 鏈條破斷負荷 1130kn中 部 槽3 工作面設(shè)備布置綜采工作面供電設(shè)備布置一般根據(jù)運輸巷道斷面、頂?shù)装宓刭|(zhì)情況及瓦斯含量等因素綜合考慮確定。一般說來有三種布置方法：大 斷面單巷道布置法、小斷面雙巷道布置法和定點布置發(fā)。三中方法各有利弊，現(xiàn)歸納如下：大斷面單巷道布置法：

12、工作面配電點及乳化泵站等設(shè)備布置在可伸縮式輸送機一側(cè)并隨工作面推進相應的移動供電設(shè)備及泵站，同時應該指出的是啟動器通常放置在平板礦車上。這一布置方法的缺點很清楚，即為了保證巷道斷面足夠，開拓量也相應的很大，支護成本不菲；同時其有點也足夠明顯，即供電距離短，低壓電纜損以及液壓管路壓力損失也相應較小，同時設(shè)備移動相對較為方便，也為相應的維護帶來方便。小斷面雙巷道布置法：這一布置方法的特點是將移變、乳化泵站及噴霧泵站均布置在單獨的輔助巷道且每隔相應的距離通過聯(lián)絡(luò)巷道與工作面運輸巷道相連并向工作面供配電。這一方法有點同樣清晰，因運輸巷道斷面要求小，開拓量相應的小，支護成本不高。這種方法特別適合下一個工

13、作面尚未回采但其回風巷已經(jīng)開拓完畢的情況下，這時就可以將移變及泵站布置于回風巷道。定點布置法：這一方法特點是將供電設(shè)備安裝在距離工作距離相對較遠的短石門或者硐室中并隨著工作面的推進而多次移動供電設(shè)備。適用于頂板比較破碎且巷道維護比較困難同時走向長度和工作面長度相對較短綜采工作面。有點就是投資小，維護相對方便。當然除了這三種典型的方法以外，為了適應工作面復雜的工作環(huán)境也會采取其他相對更為合適的方法?？傊ぷ髅娌贾梅椒ǖ牡湫头桨富蛘卟煌诘湫偷钠渌桨傅倪x擇都是為了更好的服務于一個設(shè)計科學合理經(jīng)濟的綜采工作面。例如本工作面的巷道布置利用的就是適應實際情況的一種非典型的巷道布置方法，本屬12-3#層

14、301盤區(qū)，該盤區(qū)采用三巷布置，一條專用回風巷，一條軌道運輸巷和一條皮帶運輸巷，這三條巷道均布置在煤層中，三條巷平行布置，每條巷間隔20m。三條巷道均與工作面順槽巷正交。工作面布置附圖1。2 綜采工作面供電系統(tǒng)負荷計算 2.1 電壓等級綜采工作面電壓等級的確定受多方面因素的影響，例如需要綜合考慮日生產(chǎn)能力、單機或雙機最大容量、總裝機容量等方面，同時也要注意實際生產(chǎn)的相關(guān)其他影響因素。實際生產(chǎn)中總結(jié)得以下表格：表2.1 電壓等級表電壓等級/v適用采煤方法綜采總?cè)萘?kw單機最大容量/kw雙機最大容量/kw日生產(chǎn)量/(t)660薄煤層和部分中厚煤層5001000150170215021705001

15、0001140綜煤10001500以上30040023753400100050003300一次全高厚煤層綜采3000以上1000以上3400500010000同時煤礦安全規(guī)程第448條也有相關(guān)規(guī)定：“井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應符合下列要求：高壓，不超過10kv；低壓，不超過1140v；照明、信號、電話和手持式電氣設(shè)備的供電電壓，不超過127v；遠距離控制線路的額定電壓，不超過36v；采區(qū)電氣設(shè)備使用3300v供電時，必須制定專門的安全措施。”綜合考慮用電設(shè)備的容量與布置和一般適用情況及相關(guān)規(guī)定，本工作面最終決定采用660v和1140v兩種電壓等級供電，兩巷的運輸、排水設(shè)備

16、仍采用660v供電，照明（信號）電壓為127v，其供電電源電壓為6kv，來自12-3#層301盤區(qū)變電所。2.2 工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計2.2.1 負荷統(tǒng)計見表負荷統(tǒng)計表如表2.2表2.2 工作面負荷序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(kw)額定電壓(v)需用系數(shù)率因數(shù)1采煤機mg300/700-awd170011400.60.852刮板輸送機sgz-764/6301231511400.60.73乳化液泵brw-315/31.52212511400.60.74轉(zhuǎn)載機szz-830/200120011400.60.75噴霧泵kpb-315/162211011400.60.76破碎機pcm-1601

17、16011400.60.77皮帶輸送機ssj1000/2200222006600.60.78排沙泵bqw60.79回柱車jd2142218.56600.60.710水泵4da8922456600.60.711調(diào)度絞車jd2588256600.60.7總計(kw)26621140v1845660v8172.2.2 供電系統(tǒng)的擬定原則1.在保證供電可靠的前提下，力求減少電纜的條數(shù)與長度，盡量減少回頭供電，電纜截面不超過70 mm2。橡套電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘1.1，鎧裝電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘1.05。2.采煤機宜用單獨電纜供電，綜采工作面配電點到各用電設(shè)備宜用

18、輻射式線路供電，帶式輸送機可以用干線式線路供電。3.配電點的設(shè)置：一般都設(shè)置工作面集中配電點。對輸送機及其它附屬機械因位置分散也可分別設(shè)配電點。4.力求減少開關(guān)或起動器的使用量，原則上1臺起動器控制1臺電動機。對采煤機等重要生產(chǎn)機械應設(shè)置備用起動器即一用一備；對于刮板輸送機起動器，宜按二用一備考慮。5.配電點起動器在3臺以下并聯(lián)配電時，可以不設(shè)置進線用總饋電開關(guān)。6.移動變電站低壓側(cè)已有低壓饋電開關(guān)，而且保護齊全，可以不在移動變電站之外再設(shè)置低壓總饋電開關(guān)。7.工作面配電點最大容量電動機的起動器應靠近配電點的進線以減小起動器間連接電纜的截面。8.根據(jù)供電設(shè)備容量，供電系統(tǒng)一般都選用23臺移動變

19、電站1#移動變電站向帶式輸送機及其它轉(zhuǎn)運設(shè)備供電；2#移動變電站向采煤機、乳化液泵站和噴霧泵供電；3#移動變電站向刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機等供電。2#、3#移動變電站的負荷可以根據(jù)需要適當調(diào)換。根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則，擬選擇4臺移動變電站。2.3 移動變電站的選擇2.3.1 移動變電站容量計算綜采工作面變壓器的容量計算一般用需用系數(shù)法（也叫需要系數(shù)法）。就整個供電系統(tǒng)來說，因為各類設(shè)備工作制度的不同以及設(shè)備自身的工作特點決定工作面的類設(shè)備在同一時間內(nèi)一般不會同事都在工作，所以出于對供電系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)濟原則的考慮，供電負荷計算不單純是系統(tǒng)內(nèi)全部的設(shè)備額定容量的簡單加和。而出于簡便負荷計算的考慮，總結(jié)實際生

20、產(chǎn)中各類設(shè)備的實際工作狀況和其額定容量的差異，就得到了一個近似表示實際工作狀態(tài)和設(shè)備額定工作狀態(tài)并同時能夠滿足工程需要且方便進行負荷技術(shù)的一個系數(shù)，這是需用系數(shù)的由來也反映了需用系數(shù)法的計算原理。具體的說，需用系數(shù)法計算系統(tǒng)負荷所用的公式如下： （2-1）上式中：- 設(shè)備的計算負荷，單位是kva。 - 具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備額定功率只和，單位是kw。 - 綜采工作面用電設(shè)備的需用系數(shù)。一組設(shè)備的又可以按照以下公式進行計算： （2-2）上式中： - 最大一臺電動機的額定功率。 - 一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，即各用電設(shè)備的額定功率與功率因數(shù)的乘積之和與它們總功率之比，即 （2-3）采

21、區(qū)其他作業(yè)電力負荷的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)也可查詢煤礦電工手冊和煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定等資料求取。2.3.2 移動變電站容量選擇通常情況下，綜采工作面需采用多臺移動變電站才能滿足供電要求。應根據(jù)設(shè)備的布置、電壓等級，確定移動變電站容量的幾個分組方案，分別求出各方案下的各組計算容量，初選移動變電站的額定容量及臺數(shù)，確定最優(yōu)分組方案。移動變電站的額定容量sn應大于等于一組負荷的計算容量，即。由于采煤機、刮板輸送機單機容量較大，再考慮過流保護裝置靈敏系數(shù)要求，分別由一臺移動變電站供電。選型如下：1.1#移動變電站（向采煤機供電）容量計算：查表2-2知的采煤機的額定功率為700kw，需用系數(shù)0.

22、7，加權(quán)平均功率因數(shù)取電動機的額定功率因數(shù)，即0.85，代入公式2-1得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用kbsgzy-800/6/1.2型移動變電站,sn=800 kva，大于sca=494kva，滿足要求。2.2#移動變電站（向刮板運輸機供電）容量計算： 查表2-2知刮板運輸機的額定功率為630kw，需用系數(shù)0.6，功率因數(shù)0.7，代入公式2-1得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用kbsgzy-630/6/3.3型移動變電站,=630kva，大于sca=540kva，滿足要求。3.3#移動變電站（向轉(zhuǎn)載機、破碎機、乳化液泵、噴霧泵供電

23、）容量計算：因為該移動變電站須向一組設(shè)備供電，需用系數(shù)需按公式2-2計算。已知各設(shè)備技術(shù)指標如表2.3。表2.3 設(shè)備技術(shù)指示表設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(kw)額定電壓(v)需用系數(shù)功率因數(shù)轉(zhuǎn)載機szz-830/200120011400.60.7破碎機pcm-160116011400.60.7乳化液泵brw-200/31.52212511400.60.7噴霧泵kpb-315/16211011400.60.7代入公式2-2、2-3，得 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式2-1得 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用kbsgzy-1000/6型移動變電站，sn=10

24、00kv.a，大于sca=805kva，滿足要求。4.4#移動變電站（皮帶輸送機、調(diào)度絞車、水泵等分兩路供電）容量計算已知該組設(shè)備技術(shù)指標如表2.4。表2.4 設(shè)備技術(shù)知識表設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(kw)額定電壓(v)需用系數(shù)功率因數(shù)皮帶輸送機ssj1000/220022006600.60.7排沙泵bqw-100-1502456600.60.7回柱車jd214218.56600.60.7水泵4da892456600.60.7調(diào)度絞車jd258256600.60.7因為該移動變電站也是向一組設(shè)備供電，所以需要系數(shù)和功率因數(shù)的計算類似3#移動變電站，將數(shù)據(jù)代入公式2-2和公式2-3得 由此需

25、用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式2-1得查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用kbsgzy-1000/6型移動變電站，sn=1000kv.a，大于sca=805kva，滿足要求。3 供電系統(tǒng)的擬定及高壓電纜的選擇3.1 供電系統(tǒng)的擬定根據(jù)綜采工作面機電設(shè)備的布置情況，以及各臺移動變電站所帶的負荷，初步擬定出綜采工作面供電系統(tǒng)圖,如附圖2。3.2 高壓電纜的選擇電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動器到電動機的電纜，向單臺電動機供電；干線是指分路開關(guān)到啟動器的電纜，向多臺電動機供電。電纜的就是確定各低壓電纜的型號、芯線數(shù)、長度等。3.2.1 高壓電纜型號的選擇 高壓電纜是依

26、據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件決定其型號。礦用高壓電纜的型號，一般按下列原則確定：1.井下嚴禁使用鋁包電纜；2.固定敷設(shè)的電纜應選用鎧裝電纜。在立井井筒或傾斜角450及其以上的井巷內(nèi)，應采用鋼絲鎧裝電纜；在水平巷道或傾角450以下的井巷內(nèi)，應采用鋼帶鎧裝電纜；3.電纜實際敷設(shè)地點的水平差，應與電纜規(guī)定的允許敷設(shè)水平差相適應；4.硐室內(nèi)和木支架的井巷中敷設(shè)的電纜，應采用裸鎧裝電纜；或?qū)㈦娎|的黃麻外皮剝除；5.用于移動變電站的高壓電纜，必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜；6.電纜應帶有供保護接地用的足夠截面的導體。3.2.2 高壓電纜的主芯線截面的計算與校驗向綜采工作面移動變電站供電的6kv或10kv

27、高壓電纜（本工作面為6kv），應該選用礦用監(jiān)視型高壓橡套屏蔽電纜。其主芯線截面的確定，通常按經(jīng)濟電流密度初選，按長時允許負荷電流校驗，按允許電壓損失校驗，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗熱穩(wěn)定。導線截面積的大小對電網(wǎng)的運行費用有密切關(guān)系。導線截面大，輸電損耗小、電費小，但增加了線路的投資，結(jié)果使線路年折舊費和維修費用增加；導線截面小，雖然降低了線路投資，但使線路的電能損耗費用增加。所以為了供電的經(jīng)濟性，應選擇一個比較合適的導線截面，使全年的電能損耗費、年折舊費和維修費用的總和，即年運行費用為最小。年運行費用最小的導線截面稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密度，稱為經(jīng)濟電流密度。因此，按經(jīng)濟

28、電流密度選擇電纜的截面，就是按年運行費用最低的原則來確定電纜的截面積。按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面為 （3-1）上式中：- 經(jīng)濟截面，; - 正常運行時，通過電纜的最大長時負荷電流，當兩條電纜并聯(lián)運行時，應考慮一條線路故障時的最大負荷電流，a； - 經(jīng)濟電流密度，其數(shù)值可參照表3.1來選取。表3.1 銅芯電力電纜經(jīng)濟電流密度年最大利用負荷時間/h經(jīng)濟電流密度/生產(chǎn)班次100030002.50一班作業(yè)300050002.25兩班作業(yè)5000以上2.20三班作業(yè)供電線路工作最大時長負荷電流的計算如下： 向一臺移動變電站供電時，取變電站一次側(cè)額定電流 （3-2）上式中 - 移動變電站額定容量，kva；

29、 - 移動變電站高壓側(cè)額定電壓，v； - 移動變電站高壓側(cè)額定電流，a。向兩臺移動變電站供電時，最大長時負荷電流為兩臺移動變電站高壓側(cè)額定電流之和，即 （3-3）向三臺以上移動變電站供電時，最大時長負荷電流為 （3-4）上式中 - 折算至移動變電站高壓側(cè)最大時長負荷電流，a； - 由移動變電站供電的各用電設(shè)備額定功率總和，kw；- 用電設(shè)備額定電壓，v； - 變壓器的變比； - 用電負荷加權(quán)平均功率因數(shù)。當計算出經(jīng)濟截面后，選擇接近或等于計算截面的標準截面。運行當中電纜的電流超過長期允許電流時，電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會超過允許的范圍，加速絕緣老化，容易造成漏電或短路事故的發(fā)生，所以需對電纜按

30、長時允許負荷電流進行校驗。礦用橡套電纜的長時允許電流見表3.2。表3.2 礦用橡套電纜長時允許載流量主芯線截面/4610162535507095額定電壓/kv1.0364664851131381732152601.14851101351702052506.09412114817020525010.0104138171213 注：表中數(shù)據(jù)時環(huán)境溫度為25，電纜芯線最高允許工作溫度65時的值。當環(huán)境溫度不等于25時，應乘以修正系數(shù)，才是電纜的長時允許載流量。1.按經(jīng)濟電流密度選擇主截面根據(jù)公式3-4得，相四臺移動變電站供電的總負荷電流為=上式中：- 綜采工作面所有用電設(shè)備額定功率之和， - 需用系

31、數(shù)，； - 加權(quán)平均功率因數(shù)，代入公式2-3得 查表3-1，取電力電纜經(jīng)濟電流密度，經(jīng)濟截面為根據(jù)公式3-1得，經(jīng)查表高壓開關(guān)電源選用myjv22-395。從高壓開關(guān)到電氣列車選用uyjp-3.6/6-395+325/3+32.5高壓電纜，長度為1130m。2.按長時最大允許負荷電流校驗經(jīng)查表3.2得uyjp6-395型電纜的長時最大允許負荷電流，長時最大負荷電流故,滿足要求。所選uyjp6-395型高壓電纜能夠滿足供電要求。4低壓電纜截面的選擇4.1 低壓電纜的選擇4.1.1 低壓電纜型號的選擇電纜的型號主要依據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號必須符合煤礦安全規(guī)

32、程的有關(guān)規(guī)定。礦用低壓電纜的型號有mz礦用電鉆電纜；mcp采煤機用屏蔽橡套軟電纜；myp礦用移動屏蔽橡套軟電纜；mypj礦用移動屏蔽監(jiān)視型橡套電纜；礦用低壓電纜型號選擇應該根據(jù)電壓等級、使用環(huán)境、機械設(shè)備的工作情況等確定。礦用電纜的型號及適用場所見表4.1。表4.1 煤礦井下移動設(shè)備常用阻燃電纜型號電纜名稱額定電壓/kv主芯線截面/數(shù)量主要用途zmzp煤礦用電鉆電纜煤礦用電鉆用屏蔽電纜0.3/0.52.5445電鉆、照明設(shè) 備mc采煤機橡套軟電纜0.38/0.661650410采煤機、掘進機及類似設(shè)備mcp采煤機屏蔽橡套軟電纜0.38/0.660.66/1.141.9/3.3165035953

33、595mcpt采煤機金屬屏蔽橡套軟電纜1.9/3.33595mcptj采煤機金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜0.66/1.141.9/3.316953595my煤礦用移動橡套軟電纜0.38/0.66495410動采煤設(shè)備及類似設(shè)備myp煤礦用移動屏蔽橡套軟電纜0.38/0.660.66/1.144951095mypt煤礦用移動金屬屏蔽橡套軟電纜1.9/3.33595mypt(mypj)煤礦用移動金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜3.6/66/1016959移動變電站及類似設(shè)備mhyv煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套通訊電纜用于平巷、斜巷及機電硐巷mhjyv煤礦用加強型聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套通訊電纜于機械損傷較高的平

34、巷和斜巷hya32煤礦用聚乙烯絕緣鋁聚乙烯黏結(jié)護層鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套通訊電纜用于豎井或斜井mhyav煤礦用聚乙烯絕緣鋁聚乙烯黏結(jié)護層聚氯乙烯護套通信電纜于較潮濕的鉆井和平巷礦用低壓電纜的型號，一般按下列原則確定:1.支線一律采用阻燃橡套電纜。1140 v設(shè)備及采掘工作面的660 v和380 v設(shè)備，必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動式和手動式電氣設(shè)備，應使用專用的橡套電纜。2.固定敷設(shè)的干線應采用鎧裝或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜；對于半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜或聚氯乙烯絕緣電纜。3.采取低壓電纜嚴禁采用鋁芯和鋁包電纜。4.電纜應帶有供保護接地用的足

35、夠截面的導體5.照明、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時應采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設(shè)時應采用阻燃橡套電纜。4.1.2 低壓電纜長度的確定考慮電纜在敷設(shè)過程中的彎曲和工作狀況等因素，鎧裝電纜按所經(jīng)過巷道長度的1.05倍計算，橡套電纜按所經(jīng)過巷道長度的1.10倍計算，移動設(shè)備還須要增加機頭部分活動長度3-5m。本工作面長160.5米，順槽長為1094米，選擇的電纜時橡套電纜，則電纜長度為160.51.10+5=181.55m4.1.3 低壓電纜的芯數(shù)的確定低壓電纜芯線數(shù)目主要取決于控制按鈕是否裝在工作機械上，分兩種情況來考慮。 1.控制按鈕不裝在工作機械上或者另設(shè)控制電纜的。如

36、輸送機、液壓絞車等，供電電纜應選擇4芯的，其中3芯線為作為動力回路，另外1芯線作地線使用。 2.控制按鈕裝在工作機械上的。如采煤機、裝巖機等，根據(jù)具體情況需要選711芯。4.1.4 低壓電纜主芯線截面的選擇 低壓動力電纜主芯線截面選擇的原則如下。1.按電纜的機械強度應符合用電設(shè)備適用場合的要求選擇截面。防止設(shè)備在運行中電纜彎曲過度、打結(jié)、扭傷或砸碰等絕緣損壞，引起斷線或短路事故。2.按最大工作電流選擇主截面。最大工作電流不大于電纜的長時允許電流，以保證在電纜正常運行時不過熱。3.按允許電壓損失選擇主截面。從而保證電動機正常運轉(zhuǎn)。4.按距離最遠、功率最大的電動機啟動時來校驗電壓損失。從而保證該電

37、動機能夠正常啟動，同時已啟動的電動機能夠正常運轉(zhuǎn)。5.用熔斷器保護的應該按照熔件額定電流與兩相短路電流和電纜最小截面的配合要求進行校驗。6.按過流保護裝置動作靈敏度要求來校驗電纜截面。實際應用中，對于向一臺電動機供電的支線電纜主芯線截面，按原則1、2初選；對于向多臺電動機供電的干線電纜按2、3選擇，兩者都應該按其余條件進行校驗。4.2 低壓電纜主芯線截面的計算低壓電纜主芯線截面的選擇計算可分為按長時最大工作電流選擇、電纜主芯線截面的選擇、按滿足機械強度要求選擇電纜截面、按照允許電壓損失校驗電纜主截面等幾種方法，在此不一一介紹，本工作面選擇按長時最大工作電流選擇這一方法。4.2.1 按長時最大工

38、作電流選擇對于電纜向一臺電動機供電的時候，流過電纜的長時最大工作電流為電動機的額定電流，即 (4-1）上式中：- 線路長時最大工作電流，a; - 電動機的額定電流，a;- 電動機的額定電壓，v； - 電動機的額定功率，kw；- 電動機的額定功率因數(shù)； - 電動機的額定效率，一般取0.95；對于電纜向兩臺電動機供電時，長時最大工作電流取兩臺電動機的額定電流之和，即 （4-2）對于向三臺以及以上電動機供電的干線電纜，長時最大工作電流用下面的公式計算。 （4-3)上式中： - 干線電纜長時最大工作電流，a； - 干線所帶電動機額定功率之和，kw； - 用電設(shè)備額定電壓，v； - 需用系數(shù)； - 所帶

39、負荷的加權(quán)平均功率因數(shù)。4.2.2 各移動變電站向設(shè)備供電的電纜截面積算1.1#移動變電站向采煤機供電的電纜的主芯線的截面計算供給采煤機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表2-2知其電壓等級為1140v，額定功率為700kw，需用系數(shù)為0.6，功率因數(shù)為0.85，代入公式4-3計算所選用電纜載流量如下式：選用型號: upq-395+125礦用移動屏蔽橡套軟電纜長時工作電流：285a校驗合格2.2#移動變電站向刮板運輸機供電的電纜主芯線的截面計算供給刮板輸送機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表2-2知電壓等級為1140v，額定功率為315kw，需用系

40、數(shù)為0.6，功率因數(shù)為0.7，分兩路，代入公式4-3計算所選用電纜載流量如下式： 選用型號: upq-370+125 長時工作電流：215a 校驗合格3.3#移動變電站向乳化液泵，噴霧泵，破碎機，轉(zhuǎn)載機供電干線電纜的主芯線截面計算供給乳化液泵，噴霧泵，破碎機，轉(zhuǎn)載機（乳化液泵一用一備，噴霧泵一用一備）電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表2-2知電壓等級為1140v，總額定功率為595kw，需用系數(shù)為0.6，功率因數(shù)為0.7，分兩路，代入公式4-3計算所選用電纜載流量如下式：選用型號: upq-395+125長時工作電流：285a 校驗合格4.4#移動變電站向皮帶輸送機供電

41、電纜主芯線截面計算供給皮帶輸送機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表2-2知電壓等級為660v，額定功率為200kw，需用系數(shù)為0.6，功率因數(shù)為0.7，分兩路，代入公式4-3計算所選用電纜載流量如下式：選用型號:upq-370+125長時工作電流：215a 校驗合格5.4#移動變電站向調(diào)度絞車、水泵、回柱車、排沙泵等供電干線電纜主芯線截面計算供給調(diào)度絞車和水泵電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表2-2知電壓等級為660v，由于絞車不同時運行總額定功率按208.5kw計算，需用系數(shù)為0.6，功率因數(shù)為0.7，代入公式4-3計算所選用電纜載流量如下式：

42、選用型號:upq-370+125 礦用移動屏蔽橡套軟電纜長時工作電流：215a 校驗合格 各用電設(shè)備支線電纜均按照其額定電流選擇： 采煤機支線選：采煤機專用電纜 刮板輸送機支線選：upq370+1125 轉(zhuǎn)載機、破碎機、噴霧泵，乳化液泵支線選：upq370+116 皮帶支線選：upq370+116 絞車支線選：upq325+1105 短路電流計算5.1 計算短路電流的目的在綜采工作面供電計算中，短路電流的計算目的在于校驗電氣設(shè)備的開斷能力、電纜的熱穩(wěn)定性以及校驗保護裝置的靈敏度等等。為此，需要計算某設(shè)備安裝處最大三相短路電流和開關(guān)保護范圍末端最小兩相短路電流。合理的計算短路電流，關(guān)鍵就在于選取

43、短路點，一般選在被保護線路的始端、末端、作為短路點。用以方便計算所用的最大三相短路電流和最小兩相短路電流。5.2 短路電流的計算 端路電流的計算方法有解析法、表格法，兩種方法的實質(zhì)都是歐姆定律的應用。5.2.1 移動變電站高壓進線電纜短路電流的計算6kv或10kv的移動變電站高壓進線供電系統(tǒng)短路電流的計算方法相同。計算短路電流時，通常選擇電網(wǎng)的平均電壓作為計算值，礦井常用標準電壓等級的平均電壓見表5.1。表5.1 標準電壓等級的平均電壓值標準電壓/kv0.1270.380.6611403.3610平均電壓/kv0.1330.400.691.203.46.310.5移動變電站高壓電纜進線短路電流

44、計算。短路點選在移動變電站高壓電纜進線處，計算短路回路中各元件阻抗。1.電源系統(tǒng)的電抗 （5-1）上式中：- 電源系統(tǒng)電抗，； - 平均電壓，v； - 穩(wěn)態(tài)三相短路電流，a； - 井下電源變電所母線短路容量，mka。2.6kv電纜線路的阻抗 （5-2）上式中：- 電纜線路單位長度的電阻、電抗值，； - 井下電源變電所至綜采工作面移動變電站電纜的總長 度，km。短路回路的總阻抗 （5-3）三相短路電流 （5-4）短路容量 （5-5）5.2.2 低壓電網(wǎng)短路電流計算計算綜采工作面低壓電網(wǎng)短路電流時，短路點一般選在移動變電站二次側(cè)出口處和低壓配電線路首、末兩端。解析法和查表法都為計算方法。用解析法計

45、算短路電流三相短路電流 （5-6）兩相短路電流 （5-7）公式5-6、5-7中： - 分別為移動變電站二次側(cè)額定電壓，電網(wǎng)的平均電壓，v； - 分別為計算點三相短路電流，兩相短路電流，a； - 短路回路等效每相的總阻抗，。 （5-8） （5-9）公式5-8、5-9中， - 移動變電站高壓側(cè)電纜折算到低壓側(cè)的每相電 阻，； - 移動變電站每相電阻值，； - 移動變電站锝二次側(cè)電纜每相電阻值，； - 電弧電阻，取0.01； - 移動變電站高壓側(cè)系統(tǒng)電抗折算到低壓側(cè)的電抗值，； - 移動變電站高壓側(cè)電纜折算到低壓側(cè)的電抗值，； - 移動變電站每相電抗值，； - 移動變電站的二次側(cè)電纜每相電抗值，。選

46、6kv的系統(tǒng)的平均電壓；1140kv的系統(tǒng)的平均電壓。5.2.3 計算短路電流1.計算1#移動變電站各短路點的短路電流各元件阻抗計算（1）系統(tǒng)電源電抗 根據(jù)公式5-1得（2） 高壓電纜阻抗查表得uypj-3x95高壓電纜。由圖知為1130m,代入公式5-2得 （3）高壓側(cè)系統(tǒng)電抗、電纜阻抗折算至移動變電站二次側(cè)（4）移動變電站阻抗 查表得，kbsgzy1000/6/1.2kv移動變電站，阻抗電壓u=5%，負載損耗。（5）干線電纜阻抗 查表得upq-3x95每相單位阻抗值。由圖知為30m，代入公式5-2得 （6）給采煤機供電的支線電纜阻抗 查表得，myp-3x70+1x25+4x4電纜每相單位阻

47、抗。由圖知為220m,代入公式5-2得 短路電流計算（1）點短路電流計算（在1#移動變電站前面）短路回路的阻抗，根據(jù)公式5-3得，兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得三相短路電流，根據(jù)公式5-4得（2）點短路電流計算（點在1#移動變電站后面）短路回路的阻抗，兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得三相短路電流，根據(jù)公式5-44得，（3）點短路電流計算（點在采煤機處取點）短路回路的阻抗，代入公式5-8、5-9中得兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得， 三相短路電流2.計算2#移動變電站各短路點的短路電流各元件阻抗計算（1）系統(tǒng)電源電抗 根據(jù)公式5-1得（2）高壓電纜阻抗查表得uypj-3x95高壓電纜。由圖知為113

48、0m,代入公式5-2得 （3）高壓側(cè)系統(tǒng)電抗、電纜阻抗折算至移動變電站二次側(cè)（4）移動變電站阻抗 查表得，kbsgzy630/6/1.2kv移動變電站，阻抗電壓u=5%，負載損耗。（5）干線電纜阻抗 查表得upq-3x95每相單位阻抗值。由圖知為10m，代入公式5-2得 (6)給刮板輸送機機頭、機尾供電的支線電纜阻抗查表得upq-3x70+1x16電纜每相單位阻抗。由圖知分別為15m、220m,代入公式5-2得短路電流計算（1）點短路電流計算（在2#移動變電站前面）短路回路的阻抗，根據(jù)公式5-3得兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得三相短路電流，根據(jù)公式5-4得（2）點短路電流計算（點在2#移動變電站后面）短路回路的阻抗，兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得三相短路電流，根據(jù)公式5-4得（3）點短路電流計算（點在刮板輸送機機頭處取點）短路回路的阻抗，代入公式5-8、5-9中得，兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得三相短路電流（4）點短路電流計算（點在刮板輸送機機尾處取點）短路回路的阻抗，代入公式5-8、5-9中得兩相短路電流，根據(jù)公式5-7得 三相短路電流