采區(qū)變電所供電設(shè)計(jì)

1、. . . . 1 / 34目錄目錄前言前言 3 3設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料 4 4一、全礦概貌 4二、采區(qū)資料 4第一章第一章采區(qū)變電所的變壓器選擇采區(qū)變電所的變壓器選擇 5 5一、采區(qū)負(fù)荷計(jì)算 5二、變壓器容量計(jì)算 5三、變壓器的型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)的確定 6第二章采區(qū)變電所與工作面配電所位置的確定第二章采區(qū)變電所與工作面配電所位置的確定 7 7一、采區(qū)變電所位置 7二、工作面配電點(diǎn)的位置 7第三章采區(qū)供電電纜的確定第三章采區(qū)供電電纜的確定 8 8一、擬定原則 8二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖 8第四章采區(qū)低壓電纜的選擇第四章采區(qū)低壓電纜的選擇 1010一、電纜長(zhǎng)度的確定 10二

2、、電纜型號(hào)的確定 10三、電纜選擇原則 10四、低壓電纜截面的選擇 10五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn) 14第五章采區(qū)高壓電纜的選擇第五章采區(qū)高壓電纜的選擇 1717一、選擇原則 17二、選擇步驟 17第六章采區(qū)低壓控制電器的選擇第六章采區(qū)低壓控制電器的選擇 1919一、電器選擇按照下列一般原則進(jìn)行 19二、據(jù)已選定的電纜截面、長(zhǎng)度來(lái)選擇開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器容量與整定計(jì)算 19第七章低壓保護(hù)裝置的選擇和整定第七章低壓保護(hù)裝置的選擇和整定 2121一、低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則規(guī)定 21二、保護(hù)裝置的整定與校驗(yàn) 21. . . . 2 / 34第八章高壓配電箱的選擇和整定第八章高壓配電箱的選擇和整定 2626

3、一、高壓配電箱的選擇原則 26二、高壓配電箱的選擇 26三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗(yàn) 27第九章井下漏電保護(hù)裝置的選擇第九章井下漏電保護(hù)裝置的選擇 2828一、井下漏電保護(hù)裝置的作用 28二、漏電保護(hù)裝置的選擇 28三、井下檢漏保護(hù)裝置的整定 28第十章井下保護(hù)接地系統(tǒng)第十章井下保護(hù)接地系統(tǒng) 2929結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 3131參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 3232前前 言言在即將畢業(yè)之際，根據(jù)教學(xué)大綱安排，完成畢業(yè)論文與設(shè)計(jì)、做好畢業(yè)答辯工作，我到了省天湖山能源實(shí)業(yè)天湖巖礦參加畢業(yè)實(shí)習(xí)。此次實(shí)習(xí)任務(wù)，除了對(duì)該煤礦作業(yè)過(guò)程與對(duì)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(duì)礦井采區(qū)作供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4、。本設(shè)計(jì)分為三大部分，第一部分為原始資料，第二部分為設(shè)計(jì)過(guò)程，第三部分為參考資料，書(shū)中著重講述采區(qū)供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程，如高壓配電箱、變壓器。電纜的選擇方法，并對(duì)其的整定與校驗(yàn)，書(shū)中詳細(xì)敘述了電纜與設(shè)備的選擇原則，井下供電系統(tǒng)采取各種保護(hù)的重要性，簡(jiǎn)明易懂。本設(shè)計(jì)方案符合煤礦安全規(guī)程 、 煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī) ，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)、聯(lián)系理論知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)各方面的考慮，選用新型產(chǎn)品，應(yīng)用新技術(shù)，滿(mǎn)足供電的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)合理性。通過(guò)設(shè)計(jì)，讓我了解了礦山的概況,了解了煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行和供電設(shè)備管理情況和煤礦生產(chǎn)管理的基本知識(shí)，使自己具有一定的理論知識(shí)的同時(shí)，又具有較強(qiáng)的實(shí)際操

5、作能力與解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，根據(jù)新采區(qū)的實(shí)際情況，在老師和單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，查閱了有關(guān)設(shè)計(jì)資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)。聽(tīng)取并收錄. . . . 3 / 34了現(xiàn)場(chǎng)許多技術(shù)員的意見(jiàn)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)采區(qū)所需設(shè)備的型號(hào)與供電線(xiàn)路等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。本次設(shè)計(jì)承斌勛老師的指導(dǎo)與天湖巖礦機(jī)電副礦長(zhǎng)林金強(qiáng)的大力支持，在此表示深深的意！ 編者編者 20112011 年年 5 5 月月設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料一、全礦概貌一、全礦概貌1、地質(zhì)儲(chǔ)量 600 萬(wàn)噸；2、礦井生產(chǎn)能力：設(shè)計(jì)能力 12 萬(wàn) t/年，實(shí)際數(shù) 11 萬(wàn) t/年；3、年工作日：300 天，日工作小時(shí)：14 小時(shí)；4、礦井電壓等級(jí)與供電情況

6、：該礦井供電電源進(jìn)線(xiàn)采用雙回路電源電壓為 35KV，變電所設(shè)有 630KVA,10/6.3 變壓器兩臺(tái)和 400KVA，10/0.4 變壓器兩臺(tái)，承擔(dān)井下和地面低壓用電負(fù)荷。用兩條高壓電纜下井，電壓等級(jí)均為 6KV，經(jīng)中央變電所供給采區(qū)變電所。二、采區(qū)資料二、采區(qū)資料1. 采區(qū)概況：采區(qū)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 6 萬(wàn)噸，水平標(biāo)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(gè)區(qū)段開(kāi)采，方式為炮采，區(qū)段高 20-30m。整個(gè)采區(qū)現(xiàn)為一掘兩采。2. 支護(hù)方法：掘進(jìn)點(diǎn)向上山，石門(mén)與全巖巷道，以錨噴為主，工作面采用木支護(hù)。. . . . 4 / 343. 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)： 工

7、作面落煤經(jīng)溜槽到 1T 礦車(chē)，由電瓶車(chē)運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)，再由絞車(chē)提到+830 車(chē)場(chǎng)，最后由電機(jī)車(chē)?yán)降孛妗?. 采區(qū)通風(fēng)：新鮮風(fēng)流由+730 副斜井進(jìn)風(fēng)+755 運(yùn)輸大巷軌道上山采區(qū)工作面采區(qū)回風(fēng)巷人行上山+825 回風(fēng)平峒+875 抽風(fēng)機(jī)房。6. 電壓等級(jí)與主要設(shè)備：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(jiàn)采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。第一章第一章 采區(qū)變電所的變壓器選擇采區(qū)變電所的變壓器選擇一、采區(qū)負(fù)荷計(jì)算一、采區(qū)負(fù)荷計(jì)算根據(jù)巷道、生產(chǎn)機(jī)械的布置情況，查煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)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

8、如表 1-1 所示。表 1-1 采區(qū)電氣設(shè)備技術(shù)特征采區(qū)設(shè)備設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)額定容量Pe(KW)額定電壓Uc(V)額定電流Ie(A)額定起動(dòng)電流IQe (A)功率因數(shù)cos效率j臺(tái)數(shù)上山絞車(chē)JT1600/12241103801212420.860.931照明1.2127煤電鉆MZ2-121.21279540.790.7952回柱絞車(chē)YB3160M-41166014.5870.840.8852噴漿機(jī)YB112M-446605.0830.50.800.851局部扇風(fēng)機(jī)BKY60-446604.732.90.800.856耙斗裝巖機(jī)Ybb-10-41166012.172.60.750.801充電機(jī)K

9、GCA10-90/4016660210.750.883. . . . 5 / 34二、變壓器容量計(jì)算二、變壓器容量計(jì)算1.+830 水平絞車(chē)變電所變壓器容量：ST1 =Pe1KxKc /cospj=111.20.41/0.6=74.13 KVA式中：cospj加權(quán)平均功率因素，根據(jù)煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) （以下簡(jiǎn)稱(chēng)設(shè)指 ）表 1-2 查傾斜炮采工作面，取 cospj=0.6；Kx需要系數(shù)，參見(jiàn)設(shè)指表 1-2，取 Kx=0.4；Kc采區(qū)重合系數(shù)，供一個(gè)工作面時(shí)取 1，供兩個(gè)工作面時(shí)取 0.95，供三個(gè)工作面時(shí)取 0.9，此處取 1；Pe1+830 絞車(chē)電動(dòng)機(jī)與照明的額定容量之和；Pe1110+1.

10、2=111.2 kw2.+830 水平采區(qū)變電所變壓器容量:ST2 =Pe2KxKc/cospj=111.40.40.9/0.6=66.84 KVA式中：cospj加權(quán)平均功率因素，根據(jù)煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 1-2查傾斜炮采工作面，取 cospj=0.6；Kx需要系數(shù)，參見(jiàn)設(shè)指表 1-2，取 Kx=0.4；Pe2由+830 水平采區(qū)變電所供電的+805、+775、+755 水平的所有電動(dòng)機(jī)額定容量之和；Pe246+112+1.22+163+4+11=111.4 kw三、變壓器的型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)的確定三、變壓器的型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)的確定根據(jù) SteSt原則，查煤礦井下供電的三大保護(hù)細(xì)則表 3-1

11、 選型號(hào)為 KS9-100/6/0.4 變壓器一臺(tái)，用于絞車(chē)與照明的供電，選型號(hào)為 KS9-100/6/0.69 變壓器一臺(tái),用于三個(gè)工作面設(shè)備的供電。其技術(shù)特征如表 1-2 所示。表 12 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（V）阻抗電壓（）損耗（W）線(xiàn)圈阻抗（）型號(hào)一次二次額定容量Se(KVA)UdUrUx空載短路RX重量（KG）參考價(jià)格 /元KS9-100/66000400/69010041.453.7328014500.0233/0.06900.0597/0.177525004萬(wàn). . . . 6 / 34第二章第二章 采區(qū)變電所與工作面配電所位置的確定采區(qū)變電所與工作面配電所位置的確定一、采區(qū)變

12、電所位置一、采區(qū)變電所位置根據(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(jī)械化程度和機(jī)械組容量大小等因素確定。二、工作面配電點(diǎn)的位置二、工作面配電點(diǎn)的位置在工作面附近巷道中設(shè)置控制開(kāi)關(guān)和起動(dòng)器，由這些裝置構(gòu)成的整體就是工作面配電點(diǎn)。它隨工作面的推進(jìn)定期移動(dòng)。根據(jù)掘進(jìn)配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長(zhǎng)度，設(shè)立：P1 配電點(diǎn)：含春第二變電所人行上山+825 采區(qū)變電所+830 絞車(chē)峒室；P2 配電點(diǎn)：+825 采區(qū)變電所+805 水平采區(qū)配電點(diǎn)；P3 配電點(diǎn)：+825 采區(qū)變電所+775 水平采區(qū)配電點(diǎn)；P4 配電點(diǎn)：+825 采區(qū)變電所+755

13、 水平運(yùn)輸巷掘進(jìn)配電點(diǎn)。. . . . 7 / 34第三章第三章 采區(qū)供電電纜的確定采區(qū)供電電纜的確定一、擬定原則一、擬定原則采區(qū)供電電纜是根據(jù)采區(qū)機(jī)械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作靈活、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、保護(hù)完善、便于檢修等項(xiàng)要求。原則如下：1）保證供電可靠，力求減少使用開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。2）采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器擔(dān)負(fù)一個(gè)工作面用電設(shè)備。3）變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。4）采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山與順槽輸送機(jī)宜采用干線(xiàn)式供電。5）配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不

14、設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)。6）工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。7）供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。8）低沼氣礦井、掘進(jìn)工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開(kāi)供電，局部扇風(fēng)機(jī)實(shí)行風(fēng)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(jìn)工作面的局扇機(jī)械裝設(shè)三專(zhuān)（專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用線(xiàn)路）二閉鎖. . . . 8 / 34設(shè)施即風(fēng)、電、沼氣閉鎖。二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確定供電系統(tǒng)圖采區(qū)變電所供電系統(tǒng)擬定圖如附圖 1 所示。. . . . 9 / 34附圖 1MMMMMMMMMMMMM.

15、. . . 10 / 34第四章第四章 采區(qū)低壓電纜的選擇采區(qū)低壓電纜的選擇一、電纜長(zhǎng)度的確定一、電纜長(zhǎng)度的確定根據(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(jì)算上山絞車(chē)的電纜長(zhǎng)度為例：從剖面圖可知+825 采區(qū)變電所到+830 水平上山絞車(chē)硐室的距離為 50m?？紤]實(shí)際施工電纜垂度，取其長(zhǎng)度為理論長(zhǎng)度的 1.05 倍則實(shí)際長(zhǎng)度為：Ls=L1.05=52.5 m，取 55 m.同理 其他電纜長(zhǎng)度亦可計(jì)算出來(lái)，如附圖 1 所示。二、電纜型號(hào)的確定二、電纜型號(hào)的確定 礦用電纜型號(hào)應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定，所有井下低壓電纜勻采用 MY 型。三、電纜選擇原則三、電纜選擇原則1） 、在正常工

16、作時(shí)電纜芯線(xiàn)的實(shí)際溫升不得超過(guò)絕緣所允許的溫升，否則電纜將因過(guò)熱而縮短其使用壽命或迅速損壞。橡套電纜允許溫升是 65，鎧裝電纜允許溫升是 80，電纜芯線(xiàn)的時(shí)間溫升決定它所流過(guò)的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的正常運(yùn)行，必須保證實(shí)際流過(guò)電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過(guò)它所允許的負(fù)荷電流。2） 、正常運(yùn)行時(shí)，電纜網(wǎng)路的實(shí)際電壓損失必須不大于網(wǎng)路所允許的電壓損失。為保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備將因電壓過(guò)低而燒毀。所以被選定的電纜必須保證其電壓損失不超過(guò)允許值。3） 、距離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流過(guò)大而造成電壓損失也最大。因此，必須校驗(yàn)大

17、容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)大，是否能保證其他用電設(shè)備所必須的最低電壓。即進(jìn)行起動(dòng)條件校驗(yàn)。4） 、電纜的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足要求，特別是對(duì)移動(dòng)設(shè)備供電的電纜。采區(qū)常移動(dòng)的橡套電纜支線(xiàn)的截面選擇一般按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面選取時(shí)即可，不必進(jìn)行其他項(xiàng)目的校驗(yàn)。對(duì)于干線(xiàn)電纜，則必須首先按允許電流與起動(dòng)條件進(jìn)行校驗(yàn)。5)、對(duì)于低壓電纜，由于低壓網(wǎng)路短路電流較小，按上述方法選擇的電纜截面的熱穩(wěn)定性均能滿(mǎn)足其要求，因此可不必再進(jìn)行短路時(shí)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。四、低壓電纜截面的選擇四、低壓電纜截面的選擇1.移動(dòng)支線(xiàn)電纜截面 采區(qū)常移動(dòng)的電纜支線(xiàn)的截面選擇時(shí)考慮有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按設(shè)指表 2-23 初選支線(xiàn)電纜截面即可.具體如

18、附圖 1 所示。2.干線(xiàn)電纜截面的選擇：由于干線(xiàn)線(xiàn)路長(zhǎng),電流大,電壓損失是主要矛盾,所以干線(xiàn)電纜截面按電壓損失計(jì)算。. . . . 11 / 34采區(qū)變電所供電擬定圖如附圖 1 所示。(1) +755 水平巖巷掘進(jìn)配電點(diǎn)根據(jù)UZ值的取值原則,選取配電點(diǎn)中線(xiàn)路最長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)額定功率最大的支線(xiàn)來(lái)計(jì)算。1) .根據(jù)設(shè)指表 2-23,11KW 耙斗裝巖機(jī)初選電纜為 MY 316+16 100m,用負(fù)荷矩電壓損失計(jì)算支線(xiàn)電纜電壓損失：UZ% = KfPeLZK%=11110010-30.333=0.366式中： UZ%支線(xiàn)電纜中電壓損失百分比；Kf負(fù)荷系數(shù),取 Kf=1；Pe電動(dòng)機(jī)額定功率,KW；LZ支線(xiàn)

19、電纜實(shí)際長(zhǎng)度,KM；K%千瓦公里負(fù)荷電壓損失百分?jǐn)?shù), 查設(shè)指表 2-28,取 K%=0.333 UZ =UZ%Ue/100=0.366660/100=2.4 V式中： UZ支線(xiàn)電纜中電壓損失,V；2) .變壓器電壓損失為：UB% =(Ur%cospj+Ux%sinpj)= 0.67(1.450.6+3.730.8)=2.58式中：UB%變壓器電壓損失百分比；變壓器的負(fù)荷系數(shù), =Stj1/Se=66.84/100=0.67；Se變壓器額定容量,KVA；Stj1變壓器二次側(cè)實(shí)際負(fù)荷容量之和,KVA. Stj1=66.84 KVA；Ur%變壓器額定負(fù)荷時(shí)電阻壓降百分?jǐn)?shù), 查表 1-2,取 Ur%=

20、1.45；Ux%變壓器額定負(fù)荷時(shí)電抗壓降百分?jǐn)?shù), 查表 1-2,取 Ux%=3.73；cospj加權(quán)平均功率因數(shù), 查設(shè)指表 1-2,取 cospj =0.6, sinpj=0.8；UB =UB%U2e/100=2.58660/100=17.03 V. . . . 12 / 343) .干線(xiàn)電纜允許電壓損失為:Ugy =UY-UZ-UB=63-2.4-17.03=43.57 V式中：Ugy干線(xiàn)電纜中允許電壓損失,V；UY允許電壓損失,V, 查設(shè)指表 2-33, Ue=660V 時(shí),UY=63V；UZ支線(xiàn)電纜中電壓損失,V；UB變壓器中電壓損失,V；4) .干線(xiàn)電纜截面確定Agy= KxPeLg

21、y103/(UerUgypj)=0.739650103/(66042.543.570.85)=17.1 mm2式中：Agy干線(xiàn)電纜截面積, mm2； Kx需用系數(shù)，取 Kx=0.7；Pe干線(xiàn)電纜所帶負(fù)荷額定功率之和,KW, Pe=42+11+4+16=39 KW；Lgy干線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度,m；r電纜導(dǎo)體芯線(xiàn)的電導(dǎo)率, m/(mm2)取 r=42.5mm2；Ugy干線(xiàn)電纜中最大允許電壓損失,V；pj加權(quán)平均效率,pj=（160.88+40.85+110.8+420.85）/39=0.85；根據(jù)計(jì)算選擇干線(xiàn)電纜為 MY 325 +110 650m(2)+775 水平采區(qū)配電點(diǎn)的干線(xiàn)電纜：1) .支線(xiàn)

22、電纜電壓損失：UZ% = KfPeLZK%=11115010-30.211. . . . 13 / 34=0.35式中：K%查設(shè)指表 2-28,取 K%=0.211UZ=UZ%Ue/100=0.35660/100=2.31 V2) .干線(xiàn)電纜允許電壓損失為：Ugy =UY-UZ-UB=63-2.31-17.03=43.66 V3) .干線(xiàn)電纜截面確定：Agy= KxPeLgy103/(UerUgypj)=0.736.2600103/(66042.543.660.87)=14.3 mm2式中：Pe干線(xiàn)電纜所帶負(fù)荷額定功率之和,KW, Pe=42+11+1.2+16=36.2 KW；pj加權(quán)平均效

23、率，pj=(420.85+110.885+1.20.795+160.88)/36.2=0.87根據(jù)計(jì)算選擇干線(xiàn)電纜為 MY 325+110 600m(3) +805 水平采區(qū)配電點(diǎn)的干線(xiàn)電纜：由于+805 水平與+775 水平的設(shè)備完全一樣，故兩者的干線(xiàn)電纜允許電壓損失一樣，均為 43.66 V.Agy = KxPeLgy103/(UerUgypj)=0.736.2520103/(66042.543.660.87)=12.4 mm2根據(jù)計(jì)算選擇干線(xiàn)電纜為 MY 325+110 520m. . . . 14 / 34(4) +830 絞車(chē)房供電計(jì)算圖如圖 4-1 所示。圖 4-1 +830 絞車(chē)

24、房供電計(jì)算圖向 110KW 絞車(chē)供電的電纜截面的選擇：根據(jù)所選用 KS9-100/6 型變壓器, 查表 1-2 得, Ur%=1.45,Ux%=3.73；變壓器的電壓損失為：UT%=(ST/Se)(Ur%cospj+Ux%sinpj) =(74.13/100)(1.450.6+3.730.8) =2.86UT =UT%U2e/100=2.86400/100 =11.44 V絞車(chē)支線(xiàn)電纜允許電壓損失： Ugy=UY-UB=39-11.44=27.56 V式中：UY 允許電壓損失，V,查設(shè)指表 2-33，Ue=380V 時(shí)UY =39 V.絞車(chē)支線(xiàn)電纜截面確定：Agy = KxPeLgy103/(

25、UerUgypj)=0.711055103/(38042.527.560.8)=11.9 mm2根據(jù)計(jì)算選用 MY 350+116 55m 型電纜.五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)按起動(dòng)條件校驗(yàn)電纜截面：11KW 回柱絞車(chē)是較大負(fù)荷起動(dòng)，也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠(yuǎn)的用. . . . 15 / 34電設(shè)備，選擇的電纜截面需要按起動(dòng)條件進(jìn)行校驗(yàn)。 1) 電動(dòng)機(jī)最小起動(dòng)電壓：UQmin= Ue= 6601.22.5 =457.26VError!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.式中: Ue 電動(dòng)機(jī)額定

26、電壓,V；KQ 電動(dòng)機(jī)最小允許起動(dòng)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；aQ電動(dòng)機(jī)額定電壓下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 MeQ與額定轉(zhuǎn)矩 Me之比值,由電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表查得,礦用隔爆電動(dòng)機(jī) aQ=Error!Error! NoNo bookmarkbookmark namename given.given. 2.5。2) . 起動(dòng)時(shí)工作機(jī)械支路電纜中的電壓損失：UZQ=（IQLZcosQ103）/（rAZ）3 =（60.30.150.55103）/(42.525)3 =8.11 V式中: cosQ電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)，估取 cos=0.55,sin=0.84；r支

27、線(xiàn)電纜芯線(xiàn)導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(mm2)；AZ支線(xiàn)電纜的芯線(xiàn)截面, mm2；LZ支線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度.KM；IQ電動(dòng)機(jī)實(shí)際起動(dòng)電流,A；IQ=IeQUQmin/Ue=87457.26/660=60.3A； 式中: IeQ電動(dòng)機(jī)在額定電壓下的起動(dòng)電流,A；UQmin電動(dòng)機(jī)最小起動(dòng)電壓,V;Ue電動(dòng)機(jī)額定電壓,V； 3)、 起動(dòng)時(shí)干線(xiàn)電纜中的電壓損失：UgQ=（IgQLgcosgQ103）/（rAg）3 =(102.70.60.57103)/(42.525)3 =57.3 V式中: r干線(xiàn)電纜芯線(xiàn)導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(mm2)；Lg 干線(xiàn)電纜實(shí)際長(zhǎng)度,Km；Ag干線(xiàn)電纜的芯線(xiàn)截面, mm2；cosgQ干線(xiàn)

28、電纜在起動(dòng)條件下的功率因數(shù),cosgQ=(IQcosQ+Iicospj)/IgQ =(60.30.55+42.20.6)/102.7 =0.57. . . . 16 / 34IgQ干線(xiàn)電纜中實(shí)際實(shí)際起動(dòng)電流,A；IgQ=(IQ cosQ + Ii cospj)2+ (IQ sinQ + Ii sinpj)2 =(60.3 0.55 + 42.2 0.6)2+ (60.3 0.84 + 42.2 0.8)2 =102.7 A中: Ii其余電動(dòng)機(jī)正常工作電流，A；Ii =Pe/（Uepjcospj）3 =（25.2103）/(6600.870.6)3 =42.2 A4) . 起動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失

29、：UBQ%= (IBQ/IBe)( Ur% cosBQ+Ux%sinBQ) =(102.7/113)(1.450.57+3.730.82) =3.53UBQ=UBQ%UBe/100=6903.53/100=24.36 V式中: IBQ起動(dòng)時(shí)變壓器的負(fù)荷電流,A；IBe變壓器負(fù)荷額定電流,A；UBe變壓器負(fù)荷側(cè)額定電壓,V；cosBQ起動(dòng)時(shí)變壓器負(fù)荷功率因數(shù)；5) . 起動(dòng)狀態(tài)下供電系統(tǒng)中總的電壓損失：UQ=UZQ+ UgQ+ UBQ=8.11+57.3+24.36=89.77 V6) .檢驗(yàn)條件：U2e-UQ =690-89.77=600.23V457.26V又因?yàn)?600.23V 相對(duì)于額定

30、電壓的百分?jǐn)?shù)為 600.23/660100%=90.9%，超過(guò)磁力起動(dòng)器吸合線(xiàn)圈要求的電壓。所以檢驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為選用 25mm2的橡套電纜滿(mǎn)足了起動(dòng)條件。. . . . 17 / 34第五章第五章 采區(qū)高壓電纜的選擇采區(qū)高壓電纜的選擇一、選擇原則一、選擇原則1、按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算選定電纜截面，對(duì)于輸送容量較大，年最大負(fù)荷利用的小時(shí)數(shù)較高的高壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度對(duì)其截面進(jìn)行計(jì)算。2、按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面，如果向單臺(tái)設(shè)備供電時(shí)，則可按設(shè)備的額定電流校驗(yàn)電纜截面。3、按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生的三相短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性，一般在電纜首端選定短路點(diǎn)。井下主變電所饋出線(xiàn)的最小截面，如果

31、采用的鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于50mm2 。4、按正常負(fù)荷與有一條井下電纜發(fā)生故障時(shí)，分別校驗(yàn)電纜的電纜的電壓損失。5、固定敷設(shè)的高壓電纜型號(hào)按以下原則確定：1）在立井井筒或傾角 45與其以上的井筒，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。2）在水平巷道或傾角 45以下的井巷，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鉛包紙絕緣電纜。3）在進(jìn)風(fēng)斜井，井底車(chē)場(chǎng)與其附近，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(diǎn)必須采用銅芯電纜。6、移動(dòng)變電站應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。二、選擇步驟二、

32、選擇步驟1、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面:A1=In/nJ=7.2/12.25 =3.2 mm2式中： A電纜的計(jì)算截面, mm2；In電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=SB1/(Ue) =74.13/(6) 33=7.2A；. . . . 18 / 34n同時(shí)工作的電纜根數(shù)，n=1；J經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2,見(jiàn)設(shè)指表 2-18，銅芯電纜取 J=2.25 A/mm2；A2=In/nJ=6.43/12.25 =2.86 mm2式中：In電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=SB2/(Ue) =66.84/(6) 33=6.43 A；由設(shè)指表 2-9 查取電纜型號(hào)為：MYJV22-6000 335 100

33、0m2、校驗(yàn)方法： （1） 、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面： KIP=(60.345 180.9)AIa=7.2A式中： IP環(huán)境溫度為 25 度時(shí)電纜允許載流量,A,由設(shè)指表 2-8 查取 IP=135；K環(huán)境溫度不同時(shí)載流量的校正系數(shù),由設(shè)指表 2-6 查?。?.447K1.34；Ia持續(xù)工作電流, Ia= SB1/(Ue) =74.13/(6) =7.2A ；33KIp =(60.345 180.9)AIa,符合要求。（2）電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件檢驗(yàn)電纜截面,取短路點(diǎn)在電纜首端,取井下主變電所容量為 50MVA,則Id（3）= Sd/(Up) 3 =(50103)/(6.3) 3 =458

34、2.1 A Amin = (Id（3）)/Ctj =(4582.1)/1590.25 =14.41mm2A1=35 mm2 符合要求。式中： Amin電纜最小截面, mm2；Id（3）主變電所母線(xiàn)最大運(yùn)行方式時(shí)的短路電流,A；tj短路電流作用假想時(shí)間,S；對(duì)井下開(kāi)關(guān)取 0.25S；C 熱穩(wěn)定系數(shù), 由設(shè)指表 2-10 查取 C=159； (3)、按電壓損失校驗(yàn)電纜截面：U% =KPL/1000. . . . 19 / 34 =1.836111.21/1000 =0.2%7% 故滿(mǎn)足要求。式中： U%電纜電纜中電壓損失的百分?jǐn)?shù)；K兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù), 由設(shè)指表 2-15 查取 6

35、KV銅芯電纜兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失 K=1.836；P電纜輸送的有功功率；7%允許電壓損失百分?jǐn)?shù)；因此所選 MYJV22-6000 335 的高壓電纜符合要求。第六章第六章 采區(qū)低壓控制電器的選擇采區(qū)低壓控制電器的選擇一、電器選擇按照下列一般原則進(jìn)行一、電器選擇按照下列一般原則進(jìn)行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。2）按電器額定參數(shù)選擇（1） 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。（2） 控制電器的分?jǐn)嗄芰?，電流?yīng)不小于通過(guò)它的最大三相短路電流。3）工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇(1) 工作線(xiàn)路總開(kāi)關(guān)和分路開(kāi)關(guān)一

36、般選用自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)，如新系列的 KBZ 型自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)。(2) 不需要遠(yuǎn)方控制或經(jīng)常起動(dòng)的設(shè)備，如照明變壓器，一般選用手動(dòng)起動(dòng)器，如 QJC 型等。(3) 需要遠(yuǎn)方控制，程控或頻繁起動(dòng)的機(jī)械，如采煤機(jī)、裝巖機(jī)、輸送機(jī)等一般選用 QJC 系列，DQBH 型磁力起動(dòng)器或新系列隔爆型磁力起動(dòng)器等。(4) 需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)控制的機(jī)械，如回柱絞車(chē)、調(diào)度絞車(chē)等，一般選用QC8380N 型或新系列可逆磁力起動(dòng)器等。4）開(kāi)關(guān)電器的保護(hù)裝置，要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機(jī)械的保護(hù)要求：（1） 變壓器二次的總開(kāi)關(guān)要有過(guò)電流和漏電保護(hù)。（2） 變電所各分路的配出開(kāi)關(guān)與各配電點(diǎn)的進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)要有過(guò)電流保護(hù)。（3） 大型采掘機(jī)械，如采

37、煤機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)組等需要短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)，有條件的增設(shè)漏電閉鎖保護(hù)。（4） 一般小型機(jī)械，如電鉆、局扇、回柱絞車(chē)與小功率輸送機(jī)等需要有短路保護(hù)和斷相保護(hù)。5）開(kāi)關(guān)電器接線(xiàn)口的數(shù)目要滿(mǎn)足回路和控制回路接線(xiàn)的要求，其徑應(yīng)與電纜外徑相適應(yīng)。二、據(jù)已選定的電纜截面、長(zhǎng)度來(lái)選擇開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器容量與整定計(jì)算二、據(jù)已選定的電纜截面、長(zhǎng)度來(lái)選擇開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器容量與整定計(jì)算1、計(jì)算開(kāi)關(guān)的工作電流 Ig（以 110KW 的上山絞車(chē)的控制開(kāi)關(guān)為例） Ig（KfPe103）/（Uecosee）3. . . . 20 / 34（0.8110103）/（6600.860.93）3167.17A其余開(kāi)關(guān)的工作電流如表 61

38、所示。2、開(kāi)關(guān)的選擇結(jié)果：根據(jù) Ig、Ue，查煤礦電工手冊(cè)礦井供電 下表 11-1-17 選 110KW 上山絞車(chē)的控制開(kāi)關(guān)選 KBZ200 饋電開(kāi)關(guān)一臺(tái)。11KW 的裝巖機(jī)控制開(kāi)關(guān)的選擇：Ig（KfPe103）/（Uecosee） 3（0.811103）/（6600.750.80）3=12.83 A根據(jù) Ig、Ue，查煤礦電工手冊(cè)礦井供電 下表 11-1-1 選 QJC-60 型磁力起動(dòng)器一臺(tái)。1.2KW 煤電鉆控制開(kāi)關(guān)的選擇：S =Pe/cose=1.2/0.79=1.52KVA根據(jù) S7 ， 符合要求。式中：Id(2)被保護(hù)線(xiàn)路末端最小兩相短路電流，A； 7靈敏度系數(shù)，可參考工礦企業(yè)供電

39、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 3-39； Idz所選熔體的額定電流，A。. . . . 24 / 34其余各開(kāi)關(guān)短路點(diǎn)、短路電流與靈敏度校驗(yàn)，如附圖 2 和表 7-1 所示。. . . . 25 / 34附圖 2MMMMMMMMMMMMM. . . . 26 / 34表 7-1 供電系統(tǒng)中各點(diǎn)短路電流值與靈敏度校驗(yàn)表短路點(diǎn)兩相短路電流（A）開(kāi)關(guān)保護(hù)整定值（A）靈敏系數(shù)B1 2595B2 1623G1538繼電器 100A5.361.5G2572繼電器 100A5.721.5G3636繼電器 100A6.361.5Z12192繼電器 200A10.961.5Z2161.68熔斷器 15A10.784Z3490.

40、26熔斷器 20A24.517Z4348.24熔斷器 20A17.417Z5525.11熔斷器 40A13.137Z6580.47熔斷器 60A9.677Z767.43熔斷器 15A4.504Z8497熔斷器 60A8.287Z9420.75熔斷器 20A21.047Z10453.04熔斷器 40A11.337Z11315.49熔斷器 20A15.777Z12428.59熔斷器 20A21.437Z13450.44熔斷器 20A22.527Z14327.34熔斷器 20A16.377Z15480.08熔斷器 40A127Z16526.24熔斷器 60A8.777Z1763.36熔斷器 15A4

41、.224. . . . 27 / 34第八章第八章 高壓配電箱的選擇和整定高壓配電箱的選擇和整定一、高壓配電箱的選擇原則一、高壓配電箱的選擇原則 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(jí)。 2、配電裝置的額定開(kāi)斷電流應(yīng)不小于其母線(xiàn)上的三相短路電流。 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。 4、動(dòng)作穩(wěn)定性應(yīng)滿(mǎn)足母線(xiàn)上最大三相短路電流的要求。二、高壓配電箱的選擇二、高壓配電箱的選擇 1、T1負(fù)荷長(zhǎng)期工作電流： In=Sn/(Ue)3 =74.13/(6)3 =7.13 A UseUx=6kv IseIg=7.13A SseSd(3)=50MVA 式中： Sn受控制負(fù)荷的計(jì)

42、算容量，KVAUe電網(wǎng)額定電壓，KVUse高壓開(kāi)關(guān)額定電壓，KV Ise高壓開(kāi)關(guān)額定電流，KASse 高壓開(kāi)關(guān)銘牌上標(biāo)示的額定斷流容量，KVA 根據(jù)以上這些計(jì)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(hào)為 PB3-6GA，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 8-1 所示。2、T2負(fù)荷長(zhǎng)期工作電流： In=Sn/(Ue)3 =66.84/(6)3 =6.43 A UseUx=6kv IseIg=10.37A SseSd(3)=50MVA 根據(jù)以上這些計(jì)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(hào)為 PB3-6GA，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 8-1 所示。表 8-1 高壓

43、配電箱技術(shù)數(shù)據(jù)表極限通過(guò)電流（KVA）型號(hào)額定電壓（KV）最高工作電壓（KV）額定電流（A）斷流容量（MVA）額定斷流電流（KA）峰值有效值10S 熱穩(wěn)定電流（KA）PB3-6 GA66.920201.924.812.780.50. . . . 28 / 34三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗(yàn)三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗(yàn)1、T1的整定 Idz=(1.21.4) （IQD+Ie）/(KTKi)=1.3(660+2.4)/(9.110)=9.46 A 查設(shè)指表 2-83，取 Idz=10A； 式中： Ki電流互感器的變流比，Ki=50/5=10； 1.21.4可靠系數(shù)；KT變壓比，KT=63

44、00/690=9.1。 靈敏度校驗(yàn)： Id(2)= 2299A Km= Id(2)/(KTKiIdz) =2299/(9.11010) =2.531.5 符合要求。2、T2的整定 Idz=(1.21.4) （IQD+Ie）/(KTKi)=1.3(37.95+49.2)/(9.1 10)=1.25 A 查設(shè)指表 2-83，取 Idz=5A 靈敏度校驗(yàn)： Id(2)= 3750A Km= Id(2)/(KTKiIdz) =3750/(9.1105)=8.241.5 符合要求。. . . . 29 / 34第九章第九章 井下漏電保護(hù)裝置的選擇井下漏電保護(hù)裝置的選擇一、井下漏電保護(hù)裝置的作用一、井下漏

45、電保護(hù)裝置的作用1、工作電表經(jīng)常監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻，以便進(jìn)行預(yù)防性維修。2、接地絕緣電阻降低到危險(xiǎn)值或人觸與一相導(dǎo)體，或電網(wǎng)一相接地時(shí)，能很快的使自動(dòng)開(kāi)關(guān)跳閘，切斷電源，防止觸電或漏電事故。3、當(dāng)人觸與電網(wǎng)一相時(shí)，可以補(bǔ)償人身的電容電流，從而減少通過(guò)人體的電流，降低觸電危險(xiǎn)性。當(dāng)電網(wǎng)一相接地時(shí)，也可以減少接地故障電流，防止瓦斯、煤層爆炸。二、漏電保護(hù)裝置的選擇二、漏電保護(hù)裝置的選擇由于選用 KBZ 型饋電開(kāi)關(guān)，其自帶漏電保護(hù)，無(wú)需再外設(shè)檢漏繼電器。三、井下檢漏保護(hù)裝置的整定三、井下檢漏保護(hù)裝置的整定檢漏繼電器動(dòng)作電阻值，是根據(jù)保護(hù)人身觸電的安全確定的。人觸電安全電流規(guī)定為 30mA，在不考慮電網(wǎng)電容情況下，通過(guò)人體的電流根據(jù)下式計(jì)算，即In3Uq/3Rn+r在給定電網(wǎng)電壓下，人體電流 30mA 計(jì)算，則可確定出允許的電網(wǎng)最低對(duì)地絕緣電阻值 rmin，以井下 660V