采區(qū)供電設(shè)計(jì)采區(qū)高壓電纜的選擇

1、.采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)高壓電纜的選擇采區(qū)高壓電纜的選擇相對(duì)下井主電纜的選擇來(lái)講更加簡(jiǎn)單，主要從三個(gè)方面來(lái)選擇。1、按持續(xù)允許電流來(lái)選擇電纜截面              KIpIa式中：Ip 空氣溫度為25時(shí)，電纜允許截流量，安；對(duì)不同絕緣的高壓電纜可查表12-2-512-2-7；12-2-21(交聯(lián)電纜)       K 溫度校正系數(shù)；可查表12-2-25；電纜線芯最高允許工作溫度65，

2、周?chē)h(huán)境溫度25，故可K取1。      Ia 通過(guò)電纜的最大持續(xù)工作電流，安。2、按電纜首端在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生三相短路，應(yīng)滿足熱穩(wěn)定的要求。熱穩(wěn)定系數(shù)法。此方法較簡(jiǎn)單，一般在紙絕緣電纜的熱穩(wěn)定計(jì)算中采用此法。(目前不用)         AminIK(3)(tj)1/2/C式中：Amin  電纜短路時(shí)熱穩(wěn)定要求的最小截面，mm2；         

3、IK(3)   三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流，安；      tj 短路電流作用的假想時(shí)間，秒；井下中央變饋出線整定時(shí)間一般取瞬動(dòng)，故tj值為0.25秒。      C 熱穩(wěn)定系數(shù)，查表10-3-3。按電纜的允許短路電流法。此法較復(fù)雜，主要用于交聯(lián)聚乙烯電纜的熱穩(wěn)定計(jì)算。允許短路電流計(jì)算        I SC=CC/(r20at)*ln1+(SC-20)/ 1+(0-20)1/2式中： I SC

4、60;允許短路電流，安；      SC  電纜允許短路溫度，；交聯(lián)電纜為230；油浸紙絕緣電纜為220。      0   短路前電纜溫度；可取65       r20    20時(shí)每厘米電纜導(dǎo)線的交流電阻，/cm;         導(dǎo)體電阻的溫度系數(shù)，20時(shí)：銅：0.00393 1/；鋁：0.0

5、0403 1/；都近似于0.004；      CC    每厘米電纜導(dǎo)線的電容，焦耳/厘米3·；銅：3.5；鋁：2.48；      t   短路時(shí)間，秒；為保護(hù)整定時(shí)間和開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間之和。取0. 5秒或0.75秒。導(dǎo)線交流電阻計(jì)算每厘米導(dǎo)線交流電阻r按下式計(jì)算：      r=r(1+YS+YP)式中：r 每厘米電纜導(dǎo)線交流電阻，/cm;  &

6、#160;   r每厘米電纜導(dǎo)線直流電阻，/cm;      YS 集膚效應(yīng)系數(shù)；      YP  鄰近效應(yīng)系數(shù)。集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)系數(shù)計(jì)算見(jiàn)第十二章 5-12-59頁(yè) 12-2-3和12-2-4兩式。導(dǎo)線直流電阻計(jì)算每厘米電纜導(dǎo)線直流電阻r按下式計(jì)算      r=20/A1+(-20)K1K2K3式中：20  導(dǎo)線材料在20下的電阻系數(shù)；銅芯：1.84×10-6·

7、;cm2/cm；鋁芯：3.10×10-6 ·cm2/cm；     A   導(dǎo)線截面積，cm2         20時(shí)的電阻溫度系數(shù)；      電纜導(dǎo)線溫度，；6KV取65，10KV取60；     K1  扭絞系數(shù)，一般?。?.012K2    成纜系數(shù)，一般取：1.007K3

8、0;   緊壓效應(yīng)系數(shù)，一般?。?.01按正常負(fù)荷校驗(yàn)電壓損失   U%=1000/10·U N 2·P·L(R0+X0tan)=K·P·L式中：K 每兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失的百分?jǐn)?shù)，6KV時(shí)，K=2.78(R0+X0tan)；10KV時(shí)，K=1·(R0+X0tan)。         在不同功率因數(shù)及不同電纜截面時(shí)的數(shù)據(jù)可查表10-3-6及10-3-7    

9、 U N  額定電壓，KV；截面(mm2)162535507095120R01.2870.8240.5880.4120.2940.2170.192X00.0940.0850.0780.0750.0720.0690.068     P   電纜輸送的有功功率，兆瓦；     L   電纜線路長(zhǎng)度，公里；     R0、X0  電纜單位長(zhǎng)度的電阻及電抗，/km。不同截面電纜數(shù)據(jù)不一樣。(可查參考文獻(xiàn)3

10、附錄二表2-2)高壓系統(tǒng)正常電壓損失不超過(guò)7%，故障狀態(tài)下不得超過(guò)10%設(shè)計(jì)時(shí)按7%校驗(yàn)。電壓損失應(yīng)從地面變電所算起至采區(qū)變電所母線止，而不是從中央變起至采變。采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)低壓電纜的選擇電纜的選擇包括確定電纜的型號(hào)、長(zhǎng)度、芯線數(shù)目及主芯線截面大小。其中以確定主芯線截面大小的計(jì)算較為復(fù)雜。一、電纜選擇的一般原則1、由于采區(qū)低壓供電電壓一般采用380/660V供電，優(yōu)先采用660V供電，所以所選電纜電壓主等級(jí)應(yīng)大等于660V。2、固定或半固定敷設(shè)的動(dòng)力電纜，通常采用鎧裝電纜或不燃性橡膠電纜。3、移動(dòng)式或手持式電氣設(shè)備都應(yīng)使用專用的不燃性橡膠電纜。4、固定敷設(shè)的照明，通訊、信號(hào)和控制用的電纜應(yīng)

11、用鎧裝電纜、塑料電纜或橡膠電纜，非固定敷設(shè)的，應(yīng)用橡膠電纜。5、低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯。6、電纜長(zhǎng)度的確定對(duì)于鎧裝電纜，其長(zhǎng)度為巷道實(shí)際長(zhǎng)度的1.05倍；對(duì)于橡套電纜；其長(zhǎng)度為巷道實(shí)際長(zhǎng)度的1.1倍。為了便于安裝，當(dāng)電纜中間有接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端處各增加3米。在確定電纜長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)以用電設(shè)備可能處于最遠(yuǎn)的地方來(lái)計(jì)算。7、電纜芯線數(shù)目的確定動(dòng)力用橡套電纜一般選用四芯。信號(hào)電纜的芯數(shù)要根據(jù)控制、信號(hào)、通訊的需要來(lái)確定，并留有備用線芯，約為需用芯數(shù)的20%左右。8、電纜截面選擇原則按電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流的方法來(lái)選擇，也叫安全載流量。按正常工作時(shí)的電壓損失不超過(guò)允許范圍。應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)正常工作的端電壓不低于

12、0.9U0。按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)端電壓不低于額定電壓的75%校驗(yàn)，或不會(huì)使磁力起動(dòng)器無(wú)法合閘。對(duì)橡套電纜，還要考慮不小于電纜機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面。橡套電纜按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面用電設(shè)備名稱滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面(mm2)各種采煤機(jī)組3595可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)1635小容量刮板運(yùn)輸機(jī)1025回柱絞車(chē)、電動(dòng)裝巖機(jī)1625局扇、電鉆4照明支線1.52.5調(diào)度絞車(chē)、照明干線46考慮到低壓電纜短路的熱穩(wěn)定，即不因過(guò)熱而損壞，故要求不小于保護(hù)裝置要求的最小截面?？刹椤暗谑?#160;井下過(guò)流保護(hù) 5-13-47”中的表13-2-9。二、電纜截面選擇計(jì)算步驟1、按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流選擇電纜截面&

13、#160;            KIccIg式中；Icc 電纜允許安全截流量，安      K   環(huán)境溫度校正系數(shù)，環(huán)境溫度按25，取1；      Ig   用電設(shè)備持續(xù)工作電流，安。干線電纜中所通過(guò)的工作電流：          &

14、#160;  Iw=P·1000/3·UN·cospj式中：UN   電網(wǎng)額定電壓，伏；      cospj    平均功率因數(shù)。供多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的干線電纜，由于每一段電纜所流過(guò)的電流不同，應(yīng)分段按電流大小選擇各段電纜截面，如差別不大時(shí)，一般選用同一截面。向三臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，負(fù)荷功率應(yīng)按需用系數(shù)法計(jì)算。             

15、; P=Kx·PN式中：P   干線電纜所供負(fù)荷和計(jì)算功率，KW；      Kx   需用系數(shù)；kx=0.286+0.714(Pmax/Pe)      PN   干線電纜所供電動(dòng)機(jī)額定功率之和，KW。      Pmax 最大電動(dòng)機(jī)的額定功率，kW。MY-0.3/0.66KV電纜載流量型號(hào)規(guī)格載流量(A)   3×4+1&#

16、215;4    3×6+1×6    3×10+1×10    3×16+1×1066   3×25+1×1684   3×35+1×16100   3×50+1×16125   3×70+1×25160 &

17、#160; 3×95+1×25     2、按正常工作時(shí)電壓損失確定電纜截面變壓器中的電壓損失計(jì)算UB%=（URcos+UXsin）UB=UB%·U2N/100式中： 變壓器的負(fù)荷系數(shù)，=IN/I2N      IN    變壓器正常運(yùn)行時(shí)低壓側(cè)負(fù)荷電流，安；      I2N   變壓器低壓側(cè)額定電流，安；   &#

18、160;  UR    變壓器額定負(fù)荷時(shí)變壓器中的電阻壓降百分?jǐn)?shù)，     UR=P/(10·SN)%；P為變壓器的短路損耗；      UX     變壓器額定負(fù)荷時(shí)變壓器中的電抗壓降百分?jǐn)?shù)，             UX=(UK2-UR2)1/2cos、sin 變壓器負(fù)荷中的功率因數(shù)；

19、      U2N       變壓器二次側(cè)額定電壓，伏。電纜中電壓損失計(jì)算三相的線電壓損失為：U=3(IRcos+IXsin) 伏式中：R 導(dǎo)線電阻，歐；      X 導(dǎo)線電抗，歐。對(duì)于井下低壓網(wǎng)絡(luò)，通常忽略掉電抗電壓損失部分，作近似計(jì)算，U=3·IRcos 伏以R=L/S代入上式得：        &#

20、160;   U=3·I·Lcos/S 伏式中：I 流過(guò)電纜的負(fù)荷電流，安；      L 電纜線路的長(zhǎng)度，米      電導(dǎo)率，銅芯軟電纜取42.5；銅芯鎧裝電纜取48.5；      S    導(dǎo)線截面，mm2；cos   電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。從上式可以看出，當(dāng)線路的長(zhǎng)度、材料、負(fù)荷電流及電壓損失一定的情況下，可以求出導(dǎo)線截面S

21、的大小。如用負(fù)荷功率代替負(fù)荷電流，則可得計(jì)算電纜支線(即該電纜只帶一個(gè)負(fù)荷)的電壓損失公式為：UZ=kfPeLz×103/UeSzd式中：UZ    支線電纜電壓損失，伏； kf    負(fù)荷率；即用電設(shè)備實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷之比。一般取0.70.8；       Pe    電動(dòng)機(jī)額定功率，KW；       Lz    支線電纜長(zhǎng)度，米；

22、        電導(dǎo)率，m/·mm2   Sz    支線電纜導(dǎo)線截面，mm2   d    電動(dòng)機(jī)效率。當(dāng)電纜帶幾個(gè)負(fù)荷時(shí)，則可得電纜干線的電壓損失公式為：UG=kfPeLG×103/UeSGpj或       UG=kxPeLG×103/UeSGUG    干線電纜電壓損失，伏；kx  

23、;   需用系數(shù)；Pe    電纜負(fù)荷的總額定功率，KW；SG    干線電纜導(dǎo)線截面，mm2pj     電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率。以上是采區(qū)低壓電網(wǎng)電壓損失計(jì)算方法，主要由三部分組成：變壓器繞組中的電壓損失UB、干線電纜的電壓損失UG、支線電纜的電壓損失UZ。以上三種電壓損失之和U應(yīng)不大于規(guī)程規(guī)定的電壓損失值UY。即：UB+UG+UZ=UUY=U2e-UD式中：U2e    變壓器二次額定電壓，它約等于1.05Ue，Ue為電網(wǎng)額定電壓，伏；UD&

24、#160;   在正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)端子上的最低允許電壓，伏；UY     采區(qū)電網(wǎng)最大允許電壓損失。  在電網(wǎng)不同額定電壓Ue時(shí)，U2e、 UD及UY值電網(wǎng)額定電壓UeU2e UDUY3804003613966069062763114012001083117按起動(dòng)條件校驗(yàn)電纜截面采區(qū)移動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)均為鼠籠式電動(dòng)機(jī)，且為直接起動(dòng)，起動(dòng)電流為額定電流的57倍。為確保電動(dòng)機(jī)能夠正常起動(dòng)，磁力起動(dòng)器能夠吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的端電壓應(yīng)滿足電動(dòng)機(jī)最低起動(dòng)電壓和磁力起動(dòng)器最低吸合電壓，為額定電壓的75%。驗(yàn)算時(shí)以距配電點(diǎn)最遠(yuǎn)，且功率最大

25、的電動(dòng)機(jī)為依據(jù)。按這種條件驗(yàn)算的結(jié)果如能滿足要求，那對(duì)其它設(shè)備就都能滿足要求。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)允許電壓損失為：    UQY= U2e-0.7Ue式中：UQY    電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)允許電壓損失，伏；        U2e     變壓器二次額定電壓，伏；        Ue    電動(dòng)機(jī)的額定電壓，伏。把電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流及起

26、動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)等有關(guān)量，代入正常工作時(shí)變壓器、電纜的電壓損失公式中，計(jì)算各部分電壓損失之和；然后與起動(dòng)時(shí)允許電壓損失進(jìn)行比較，如不符合要求，則需增大電纜截面或采取適當(dāng)措施。采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)變壓器選擇采區(qū)變壓器選擇主要有變壓器容量、型號(hào)和臺(tái)數(shù)。選擇前，首先要應(yīng)根據(jù)采區(qū)用電負(fù)荷，計(jì)算出采區(qū)總供電需用容量(kVA)。如總供電需用容量較小時(shí)，通常選擇一臺(tái)變壓器；如供電需用容量較大時(shí)，就要選擇兩臺(tái)或更多臺(tái)變壓器來(lái)供電。對(duì)于后一種情況，要根據(jù)采區(qū)供電系統(tǒng)情況，用電負(fù)荷的性質(zhì)、容量來(lái)合理分配負(fù)荷，經(jīng)綜合分析比較后，再確定變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。變壓器的容量選擇是否合理關(guān)系到以后運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全性。過(guò)大造成浪

27、費(fèi)，過(guò)小會(huì)使變壓器經(jīng)常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，縮短使用壽命，也不利于供電安全。在設(shè)計(jì)中通常用以下公式確定變壓器的需用容量：SBj=(Pekfkt) /cospjpjw式中 SBj     變壓器的計(jì)算需用容量(kVA)；     Pe    聯(lián)結(jié)到變壓器的用電設(shè)備總的額定容量(kw)；         kf       負(fù)荷率，即用電設(shè)備實(shí)

28、際負(fù)荷與額定負(fù)荷之比。一般取0.70.8；kt       同時(shí)系數(shù)或同時(shí)率，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備容量之和與全部用電設(shè)備容量之和的比。一般取0.80.9；cospj   電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均功率因數(shù)。一般取0.80.9；pj        電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率。一般取0.80.9；w       低壓電網(wǎng)效率。一般取0.90.95；在設(shè)計(jì)中，通常采用以下簡(jiǎn)化公式近似確定變壓器計(jì)

29、算容量SBj=Pekx/cospj式中： kx     需用系數(shù)(需用率)。 kx= kfkt/pjw(kx 0.650.7   cospj 0.70.75)煤礦常用設(shè)備的需用系數(shù)kx及平均功率因數(shù)cosp.j近似值表設(shè)備名稱需用系數(shù)kx功率因數(shù)   cospj備  注提升機(jī)房：主電動(dòng)機(jī)          輔助設(shè)備 0.750.8 0.70.7 通風(fēng)機(jī)房：主電動(dòng)機(jī)&#

30、160;       輔助電動(dòng)機(jī) 0.80.85   同步機(jī)時(shí)一般cos=0.9，為超前0.30.50.7壓風(fēng)機(jī)房：主電動(dòng)機(jī)        輔助電動(dòng)機(jī)0.80.850.80.850.70.75主排水設(shè)備0.850.85 車(chē)間0.60.650.7 水泵房0.70.80.75 室內(nèi)照明0.51.01.0無(wú)電容補(bǔ)償?shù)娜展鉄艉退y燈cos=0.6一般機(jī)采工作面0.40.50.60.7 緩傾斜炮采工作面0.

31、50.60.6 急傾斜炮采工作面0.30.40.7 掘進(jìn)工作面0.450.650.6 架線電機(jī)車(chē)0.80.9 蓄電池電機(jī)車(chē)0.50.9 井底車(chē)場(chǎng)：有主排水          無(wú)主排水0.750.850.7  0.8 輸送機(jī)0.60.70.7 如為一般機(jī)組采煤、金屬個(gè)體支架的工作面，可按下式計(jì)算需用系數(shù)。         

32、0;    kx=0.286+0.714(Pmax/Pe)式中：Pe  參加計(jì)算的所有用電設(shè)備額定功率(kW)之和(不含備用)；      Pmax 最大電動(dòng)機(jī)的額定功率(kW)。兩個(gè)及兩個(gè)以上的工作面，當(dāng)由一個(gè)采區(qū)變電所供電時(shí)，將其電力負(fù)荷之和乘以各工作面間的同時(shí)系數(shù)kt。如為兩個(gè)工作面， 取kt =0.95；三個(gè)及三個(gè)以上工作面時(shí)，取kt =0.9。最后，根據(jù)變壓器的計(jì)算容量，所選變壓器的額定容量應(yīng)大于或等于計(jì)算容量，即：     

33、        SBeSBj式中： SBe 變壓器額定容量(kVA)。采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)高壓短路電流計(jì)算及高壓設(shè)備選擇一、采區(qū)高壓短路電流計(jì)算1、變壓器高壓側(cè)短路電流計(jì)算為校驗(yàn)采區(qū)高壓配電裝置的開(kāi)斷能力，必須求出采區(qū)變壓器高壓側(cè)短路電流(如附圖四所示)：           Id(3)=Up/3(R2+(Xy+X)2)1/2    安式中：Up    高壓電

34、網(wǎng)平均電壓，伏      Xy    換算到井下中央變母線上的電源電抗，歐；可用下式計(jì)算                        Xy = Up2/Sd   (歐)R、X    中央變至采變的高壓電纜的電阻和電抗；歐。2、變壓器低壓側(cè)

35、短路電流的簡(jiǎn)便計(jì)算方法該方法是在忽略系統(tǒng)阻抗的條件下計(jì)算出來(lái)，其值比實(shí)際略大一些。三相短路電流計(jì)算        IK(3)=100IN2/UK式中：IK(3)   三相短路電流，安；IN2    變壓器二次側(cè)額定電流，安；         UK    變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，%。二相短路電流值      &#

36、160;    IK(2)=0.866 IK(3)二、高壓配電箱的選擇在采區(qū)變的變壓器高壓側(cè)采用高壓防爆配電箱，選擇原則如下：1、額定電壓應(yīng)符合高壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)；2、額定電流不小于所控制設(shè)備的額定電流；3、額定開(kāi)斷電流不小于母線最大三相短路電流。新型高壓防爆配電箱主要技術(shù)數(shù)據(jù)高壓配電箱型 號(hào)額定電流(A)額定電壓(KV)額定開(kāi)斷電流(kA)額定斷流容量(MVA)PBG12- /6   (河南濟(jì)源)506KV(最高工作電壓6.9KV)10kA100100150200PBG- /10   

37、; (浙江華榮)506/10KV12.5kA6kV時(shí)不少于120，計(jì)算時(shí)按100。100150200采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算短路電流的計(jì)算是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，使其滿足電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定性的要求。對(duì)于低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和熔斷器等，還應(yīng)按短路電流校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰?。?jì)算短路電流時(shí)，首先要選擇好短路點(diǎn)，短路點(diǎn)通常選擇在被保護(hù)線路的始、末端。始端短路點(diǎn)用于計(jì)算最大三相短路電流，用于校驗(yàn)設(shè)備和電纜的動(dòng)、熱穩(wěn)定性；末端用于計(jì)算最小二相短路電流，用于校驗(yàn)繼電保護(hù)整定值的可靠性。短路電流的計(jì)算方法有解釋法和圖表法，主要以解釋法為主。一、短路電流的計(jì)算公式1、三相短路電流計(jì)算：  

38、;      IK(3)=UN2/3·(R)2+(X)21/2式中：IK(3)     三相短路電流，安；      UN2     變壓器二次側(cè)額定電壓，對(duì)于127、380、660伏電網(wǎng)，分別取133、400、690伏；R、X    短路回路內(nèi)一相的電阻、電抗的總和，歐。2、二相短路電流計(jì)算：IK(2)=UN2/2·(R)2+(X)21/2式中：IK(2) 

39、;    二相短路電流，安；3、三相短路電流與二相短路電流值的換算         IK(3)=2 IK(2)/3=1.15 IK(2)或       IK(2)=0.866 IK(3)二、阻抗計(jì)算1、系統(tǒng)電抗           XS=UN22/SK式中：XS    折合至變壓器二次側(cè)的系統(tǒng)電抗，

40、歐/相； UN2    變壓器二次側(cè)的額定電壓，KV； SK     電源一次側(cè)母線上的短路容量，MVA。XS 、SK    指中央變電所母線前的電源電抗和母線短路容量。如中央變的短路容量數(shù)據(jù)不詳，可用防爆配電箱的額定斷流容量代替計(jì)算。         額定斷流容量與系統(tǒng)電抗值    (歐)斷流容量MVA     &#

41、160; 額定電壓 V253040504000.00640.00530.0040.00326900.0190.01590.01190.0095 2、變壓器阻抗(可查參考文獻(xiàn)3附錄六表19-3)變壓器每相電阻、電抗按下式計(jì)算：            RB=P/3IN22=P·UN22/SN2               

42、    XB=10UX%·UN22/ SN=10(U K 2-UR2)1/2·UN22/ SN式中：RB、 XB    分別為變壓器每相電阻和電抗值，歐；       UX     變壓器繞組電抗壓降百分值，%；UX =(U K 2-UR2)1/2U K      變壓器繞組阻抗壓降百分值，%；UR      變壓器繞

43、組電阻壓降百分值，%；UR=P/(10·SN)%P    變壓器短路損耗，瓦；UN2、IN2      變壓器二次側(cè)額定電壓(KV)和電流(A);SN       變壓器額定容量，KVA。3、高壓電纜的阻抗高壓電纜的阻抗折合至變壓器二次側(cè)的數(shù)值可按下式計(jì)算，同時(shí)計(jì)算出的電阻數(shù)據(jù)應(yīng)換算至65時(shí)的數(shù)據(jù)。       電阻：      

44、; R=R0L/K2； 歐       電抗：       X=X0L/K2      歐式中：R0    高壓電纜每公里的電阻，歐。                 R0=10000/S   

45、60;  0     導(dǎo)電線芯的直流電阻系數(shù)，20時(shí)不小于下列數(shù)值：            銅芯：0.0184 ·mm2/m            鋁芯：0.0310 ·mm2/mS   電纜線芯截面， mm2X0   高壓電纜每公里電抗，歐；對(duì)610KV電壓，電抗平均

46、值為：0.08歐/公里。L    電纜長(zhǎng)度， 米。K    變壓比，變壓器一次側(cè)平均電壓與二次側(cè)平均電壓的比值。6KV電纜折合至下列電壓后每公里的阻抗值(歐/相)電纜截面   mm2(線芯溫度65)銅芯400V690V250.00350.0106350.00250.0076500.00180.0055700.00120.0037950.00090.0029 4、低壓電纜的電阻和電抗(可查參考文獻(xiàn)3附錄三表5-1)所提供的數(shù)據(jù)如是20時(shí)的數(shù)據(jù)，應(yīng)換算到65的數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算：  

47、;            R=R201+0.004(t-20)即： R65=1.18R20阻抗電纜型號(hào)電纜線芯截面(mm2)46101625355070電阻UZ6.36       U或UP5.503.692.16     UC  2.18     MY   

48、1.210.780.5540.3860.272電抗 0.1010.0950.0920.0900.0880.0840.0810.078采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)低壓電器選擇采區(qū)低壓電器主要有：饋電開(kāi)關(guān)、電磁起動(dòng)器等。采區(qū)低壓電器選擇原則有：1、按工作環(huán)境選擇在采區(qū)一般選用隔爆型或隔爆兼本質(zhì)安全型，并具有煤安標(biāo)志的電器。2、按電器的額定選擇電器的額定電壓應(yīng)高于或等于其所在電網(wǎng)的額定電壓；其額定電流不小于網(wǎng)路長(zhǎng)時(shí)工作電流；其分?jǐn)喽搪冯娏髂芰?yīng)大于通過(guò)它的最大豐相短路電流，對(duì)于用熔斷器保護(hù)的電器不作此項(xiàng)要求。3、按工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇控制要求主要是遠(yuǎn)控、聯(lián)鎖控制及正、反轉(zhuǎn)等。4、電器所裝保護(hù)裝置

49、應(yīng)滿足所控制設(shè)備對(duì)保護(hù)的要求目前BKD9型饋電保護(hù)功能齊全，具有過(guò)載、短路、欠壓、斷相、失壓、三相不平衡、漏電閉鎖、瓦斯閉鎖、瓦斯斷電、對(duì)稱性漏電保護(hù)和選擇性漏電保護(hù)等，并可外接遠(yuǎn)控按鈕。QJC-60磁力起動(dòng)器具備過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)和主電路漏電閉鎖保護(hù)。BKD9饋電主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)規(guī)格額定電壓(V)額定電流(A)分?jǐn)嗄芰?kA)660V380VBKD9-200Z380V/660V2007.59.0BKD9-400Z4009.012.5 QJC-60磁力起動(dòng)器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓(V)額定電流(A)控制電動(dòng)機(jī)最大功率(kW)電纜最大外徑主線路控制線路3806030421966

50、045 采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)高、低壓電網(wǎng)保護(hù)整定計(jì)算對(duì)保護(hù)的整定計(jì)算必須滿足四方面要求：選擇性、可靠性、迅速性、靈敏性。選擇性：當(dāng)線路故障時(shí)，只切斷故障部分線路，并不越級(jí)跳閘?？煽啃裕罕Ｗo(hù)裝置不應(yīng)出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)。迅速性：當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)迅速切斷被保護(hù)線路。靈敏性：當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最小短路電流時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠動(dòng)作。靈敏性高低是以靈敏度來(lái)衡量，其意義是指被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的最小短路電流與整定值的比值，數(shù)值越大靈敏性越高。如采區(qū)低壓電網(wǎng)用熔斷器保護(hù)時(shí)，當(dāng)熔件額定電流在100A以上時(shí)取4，100A及以下時(shí)取7；對(duì)電磁式過(guò)流繼電器取1.5。一、高壓電網(wǎng)保護(hù)整定(變壓器一次側(cè)高爆

51、開(kāi)關(guān))1、過(guò)載保護(hù)：作為變壓器外部短路及內(nèi)部故障時(shí)的后備保護(hù)，動(dòng)作電流應(yīng)躲開(kāi)變壓器最大工作電流來(lái)整定。其高壓側(cè)動(dòng)作電流按下式計(jì)算：         Idz=KkKjIgmax/ KB Kf nL= KkKj(Iq+Ie)/ KB Kf nL式中：Kk    可靠系數(shù)，取1.21.4;      Kj     接線系數(shù)，取1；      KB

52、0;   變壓器變比，6000/400=15，6000/690=8.7；      Igmax   最大工作電流，Igmax=(Iq+Ie)；      Kf     返回系數(shù)，取0.9；如是DL型取0.85，GL型取0.8；      nL     電流互感器變比    

53、60; Iq   功率最大一臺(tái)設(shè)備(或同時(shí)起動(dòng)的幾臺(tái)設(shè)備)的起動(dòng)電流；     Ie 除功率最大一臺(tái)設(shè)備(或同時(shí)起動(dòng)的幾臺(tái)設(shè)備)外的所有設(shè)備額定電流之和。     靈敏度按變壓器低壓側(cè)最小兩相短路電流校驗(yàn)，應(yīng)大于1.5，時(shí)間延時(shí)0.5秒。靈敏度校驗(yàn)：對(duì)Y/Y接線變壓器按下式校驗(yàn)： Klm=Idmin(2)/ KB nL IdZ1.5對(duì)Y/接線變壓器按下式校驗(yàn)： Klm=Idmin(2)/3 KB nL IdZ1.5式中：Idmin(2)  

54、60; 變壓器二次側(cè)最小兩相短路電流。2、短路保護(hù)：按過(guò)載保護(hù)整定值的38倍整定。二、低壓電網(wǎng)保護(hù)整定熔斷器熔體的選擇1、保護(hù)單臺(tái)鼠籠電機(jī)，按躲過(guò)起動(dòng)電流計(jì)算              IReIQe/1.82.5式中：IRe    熔體的額定電流，安； IQe   鼠籠電機(jī)起動(dòng)電流，一般為額定電流的57倍；1.82.5   保證熔體不熔化的系數(shù)，起動(dòng)時(shí)間小于10秒者取2.5，大

55、于10秒者取1.82。2、保護(hù)多臺(tái)電機(jī)的干線熔體選擇按躲過(guò)最大一臺(tái)鼠籠電機(jī)起動(dòng)電流及其余用電設(shè)備額定電流之和來(lái)選擇：              IRe=IDQ/1.82.5+Ie式中：IDQ    最大一臺(tái)鼠籠電機(jī)起動(dòng)電流，安。3、保護(hù)照明設(shè)備(照明變壓器)變壓器二次熔體額定電流為： IReIe式中：Ie   照明設(shè)備額定電流，安。一次熔體額定電流：IRe =(1.21.4/kB) Ie式中：kB 

56、;變壓器變比，380/133=2.86；660/133=4.96。熔體額定電流規(guī)格有：6、10、15、20、35、60、80、100、125、160、200、225安等。4、電鉆變壓器保護(hù)IRe =(1.21.4/kB)( IDQ/1.82.5+Ie)對(duì)于電鉆電機(jī)保護(hù)與1相同。5、靈敏度校驗(yàn)用保護(hù)范圍內(nèi)線路未端最小兩相短路電流校驗(yàn)：       Idmin(2)/ IRe4或7對(duì)于127V的電壓，不分熔體額定電流大小，一律取4。5、為了不使電纜在短路時(shí)過(guò)熱損壞，要求熔體的額定電流與其保護(hù)的電纜截面相配合。當(dāng)熔體額定電流超過(guò)160A時(shí)，

57、最好選用電流繼電器來(lái)保護(hù)短路故障。熔體額定電流與兩相短路電流以及電纜最小截面配合表額定電壓(V)熔體額定電流(A)兩相短路電流最小允許值(A)電纜最小允許截面(mm2)最大長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流(A)380/660201402.5 251752.5 35245436380/660604206468058010641007001685125800251181276242.5 10402.5 15602.5 20802.5 251002.5 351404 602406 過(guò)電流繼電器的整定計(jì)算1、保護(hù)支線(單臺(tái)電機(jī))

58、保護(hù)裝置的動(dòng)作電流按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流整定：          IdZIq式中：IdZ    繼電器的動(dòng)作電流，安； Iq   電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，安，Iq=(57)Ie；對(duì)于繞線式電動(dòng)機(jī)，Iq可用額定電流的1.52倍，如起動(dòng)電流大于計(jì)算值，最多不超過(guò)2.5倍。對(duì)于線路較長(zhǎng)，處于電網(wǎng)末端，且電動(dòng)機(jī)的功率較大，起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，因而其起動(dòng)電流大大低于額定起動(dòng)電流，此時(shí)可按實(shí)際起動(dòng)電流計(jì)算，但繼電器整定時(shí)要略大于計(jì)算值，防止開(kāi)關(guān)誤動(dòng)。2、保護(hù)干線動(dòng)作

59、電流應(yīng)躲開(kāi)最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)或幾臺(tái)同時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流與(除這一臺(tái)或幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)外的)其它用電設(shè)備的額定電流之和：IdZIDQ+Ie3、靈敏度校驗(yàn)             Klm=Idmin(2)/ IdZ1.5式中：Idmin(2)    被保護(hù)線路末端最小二相短路電流，安；       Klm      靈敏度系數(shù)。 

60、60;  若線路上串聯(lián)兩臺(tái)及以上開(kāi)關(guān)時(shí)(無(wú)分支開(kāi)關(guān))，則上一級(jí)開(kāi)關(guān)的整定值也要按下一級(jí)開(kāi)關(guān)保護(hù)范圍最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相相短路電流來(lái)校驗(yàn)，靈敏度不小于1.2，作為下一級(jí)開(kāi)關(guān)的后備保護(hù)。如靈敏度系數(shù)不滿足要求時(shí)，可增大電纜截面，縮短電纜長(zhǎng)度，加大變壓器容量，或使兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。4、熱繼電器整定整定值等于或略大于電動(dòng)機(jī)額定電流：IRdZ=Ie(或1.05 Ie)式中：IRdZ    熱元件的整定電流，安；Ie    電動(dòng)機(jī)的額定電流，安采區(qū)供電設(shè)計(jì)之采區(qū)變電所位置選擇及接線方式采區(qū)變電所位置選擇決定于采區(qū)供電電壓、供電距離、供電負(fù)荷情

61、況。一、采區(qū)供電電壓選擇采區(qū)供電電壓的選擇對(duì)南方礦井來(lái)講可分二種，一種是供給片盤(pán)采掘設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備用的，可選擇380V或660V兩種，優(yōu)先選擇660V。因?yàn)樵谕瑯迂?fù)荷下，電壓提高一個(gè)等級(jí)其供電距離可增加三倍以上，也就是輸電能力增加三倍以上。另一種是單獨(dú)供給采區(qū)絞車(chē)提升，其電壓等級(jí)要根據(jù)絞車(chē)電機(jī)電壓來(lái)確定，因采區(qū)絞車(chē)電機(jī)功率大小不一，從25KW的調(diào)度絞車(chē)到240KW不等。110KW以上的絞車(chē)電機(jī)，若是低壓電機(jī)，一般在絞車(chē)房再設(shè)一臺(tái)專用變壓器，以提高起動(dòng)電壓。若是高壓電機(jī)，直接由采變轉(zhuǎn)供即可。(表 10-5-1)供電長(zhǎng)度(m)   負(fù)荷功率(kW)電纜截面  (mm2

62、)允許供電距離( m)備注380V660V60352321370允許供電距離為變壓器饋電開(kāi)關(guān)至負(fù)荷開(kāi)關(guān)一根電纜的距離，如采用二根同截面電纜，則供電距離允許增加一倍。50315147070803575890501589707010035580505766070二、采區(qū)變峒室位置選擇確定了供電負(fù)荷、供電距離及供電電壓后，就可確定采區(qū)變的數(shù)量，一般采區(qū)只設(shè)一個(gè)采變，其位置一般設(shè)在采區(qū)底部運(yùn)輸巷和主巷之間的橫貫內(nèi)，選擇壓力穩(wěn)定的巖層中。如該采區(qū)提升絞車(chē)(25kW、45kW)也由采變供電，為確保絞車(chē)起動(dòng)電壓，也可設(shè)在采區(qū)上部距絞車(chē)房較近的位置。三、采區(qū)變電所接線方式采區(qū)變電所的幾種典型接線方式：1、一臺(tái)

63、變壓器的接線方式，該種接線方式的變壓器容量一般不超過(guò)320kVA。(見(jiàn)附圖一)2、一路電源兩臺(tái)變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行的接線方式，這種接線方式一般一臺(tái)變壓器供給較大較集中的負(fù)荷，另一臺(tái)供給片盤(pán)負(fù)荷。(見(jiàn)附圖二)3、二路電源兩臺(tái)變壓器，高壓側(cè)通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)聯(lián)系，低壓側(cè)分列運(yùn)行的接線方式，(見(jiàn)附圖三)L1815綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、供電概況:L1815綜采工作面走向長(zhǎng)度1200m，工作面長(zhǎng)度170m；供電方式擬定為：采用移動(dòng)變電站供電，其中高壓6KV電源引自+1050井下中央變電所高壓開(kāi)關(guān)柜，移動(dòng)變電站設(shè)在運(yùn)輸順槽內(nèi)，隨工作面的推進(jìn)而移動(dòng)。在膠帶運(yùn)輸機(jī)側(cè)敷設(shè)一條專供變電站移動(dòng)的軌道，在開(kāi)采初期將1#

64、、2#、3#移動(dòng)變電站、乳化液泵站、噴霧泵站等設(shè)備停放在距工作面200米處，4#移動(dòng)變電站停放在+l067M車(chē)場(chǎng)。二、供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：(L1815綜采工作面供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì))序號(hào)名    稱型   號(hào)功率(KW)臺(tái)數(shù)合計(jì)(KW)電壓（V）使用地點(diǎn)1電牽引采煤機(jī)MG300/690-W69019201140工作面2刮板輸送機(jī)SGZ764/6302×31516301140工作面4轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ764/16016011601140機(jī)巷5破碎機(jī)PLM100011011101140機(jī)巷6帶式輸送機(jī)SSJ1000/16016023201140機(jī)巷7乳化液泵

65、站BRW400/31.525025001140機(jī)巷8噴霧泵WPB160/6.345290660機(jī)巷9連續(xù)牽引車(chē)SQ-1200/1101101110660風(fēng)巷10回柱絞車(chē)JH1414114660機(jī)巷13潛水泵 5.5316.5660風(fēng)巷16潛水泵 5.5422660機(jī)巷17信號(hào)、照明 428660機(jī)巷18煤電鉆 1.211.2660機(jī)巷合計(jì)    2901   三、移動(dòng)變電站選型計(jì)算1、綜采工作面需用系數(shù)：     Kr0.4+0.6×P

66、max/PN ；            Pmax機(jī)組最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率；     PN參加計(jì)算的所有電動(dòng)機(jī)的額定功率之和；2、移動(dòng)變電站負(fù)荷計(jì)算：     SPN·Kr/COS     COS功率因數(shù)，對(duì)綜采工作面取COS0.7    S移動(dòng)電站視在功率KVA     采煤機(jī)組：采煤

67、機(jī)組移動(dòng)變電站所帶負(fù)荷為采煤機(jī)左、右截割部電動(dòng)機(jī)300kw，一）、采煤機(jī)行走部電動(dòng)機(jī)90kw，破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)160kw。PN2×30090110160960（kw）；Kr0.40.6×300/9600.586；S960×0.586/0.7803.7（kvA）；         采煤機(jī)組選用一臺(tái)1000kvA移動(dòng)變電站。   二）、刮板機(jī)組：刮板機(jī)組移動(dòng)變電站所帶負(fù)荷為刮板機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾電動(dòng)機(jī)315kw。PN2×315630（kw）；Kr0.40.6×

68、315/6300.7；S630×0.7/0.7630（kvA）；       刮板機(jī)組選用一臺(tái)630kvA移動(dòng)變電站。三）、皮帶機(jī)組：皮帶機(jī)組移動(dòng)變電站所帶負(fù)荷為11.4w調(diào)度絞車(chē)2部； 37kw水泵1臺(tái)；皮帶160kw電動(dòng)機(jī)2臺(tái)；噴霧泵電動(dòng)機(jī)45kw2臺(tái)；皮帶7.5kw張緊絞車(chē)2部。     PN11.437160×245×27.5466（kw）；    Kr0.40.6×160/4660.61；   

69、S466×0.61/0.7406（kvA）；     皮帶機(jī)組選用一臺(tái)500kvA移動(dòng)變電站。   四）、乳化泵：乳化泵移動(dòng)變電站所帶負(fù)荷為250Kw乳化泵2臺(tái)。         PN250×2500KW    Kr0.40.6×250/5000.7；    Sbj500×0.7/0.7500（kvA）；     根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)和

70、實(shí)際情況，乳化泵機(jī)組選用一臺(tái)630kvA移動(dòng)變電站。二、電氣設(shè)備電源、負(fù)荷電纜選型計(jì)算 因?yàn)殡娎|線路的電抗值與其電阻相比很小，可忽略不計(jì)，以下算均以忽略電纜電抗為準(zhǔn)。四、高壓電纜選型計(jì)算1、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面AminIN/nJIN電纜通過(guò)的最大持續(xù)電流；n低壓側(cè)同時(shí)運(yùn)行的電纜根數(shù)；J年運(yùn)行30005000小時(shí)的電纜電流經(jīng)濟(jì)密度取J2.25；2、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面：KIpIN；K不同環(huán)境溫度下電纜載流量校正系數(shù)；Ip25時(shí)電纜允許載流量；INKfIe通過(guò)電纜的最大持續(xù)電流；      Kf負(fù)荷系數(shù)，取Kf0.853、按電纜短路時(shí)的

71、熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面：IssI（3）3-1/2Ss/Uav3-1/2Uav/R      Iss, I（3）三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，A；Ss100MVA6kv電網(wǎng)額定短路容量；Uav電網(wǎng)平均電壓，1140V1200V，660V690V；電纜最小截面：Amin0.837 I（3）/C      C導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡皮絕緣電纜C145；0.837ti1/2短路電流假想作用時(shí)間繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5S）斷路器跳閘時(shí)間（0.2S）；一）、移動(dòng)變電站電源線：初步確定移動(dòng)變電站電源線采用UGSP-6

72、000,3×50+1×16/3JS礦用雙屏蔽橡套電纜，其25時(shí)的安全載流量Ip173A；1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面：AminIN/nJ（96.5×286.6）/(3×2.25)                 41.4mm250mm2所選電纜截面合適。2）按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：INKfIe        &#

73、160;  0.85×（187.5×2156.3×256.368.7100.5）/（6.3/1.2）             0.85×320/（6.3/0.69）           176.2（A）         1.09×17318

74、8.57176.2 按電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面：IssI（3）3-1/2Uav/R          6.3/(31/2×0.522×1.4)=5.1（kA）Amin0.837 I（3）/C           0.837×5100/145           29.4

75、mm250mm2 所選電纜截面合適。五、低壓電纜選型計(jì)算1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：KIpIN；K不同環(huán)境溫度下電纜載流量校正系數(shù)；Ip25時(shí)電纜允許載流量；INKfIe通過(guò)電纜的最大持續(xù)電流；        Kf負(fù)荷系數(shù)，取KfKr2、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面：線路電壓損失：UPR/UNPR0L/UN31/2INRCOS ；P電纜輸送的有功功率，kw；R0單位長(zhǎng)度電纜的電阻，/km；L電纜長(zhǎng)度，km；UN電網(wǎng)額定電壓，kv；3、按所需電纜最小截面校驗(yàn)： AminKr·PN·L/( UNU

76、)  導(dǎo)線芯線電導(dǎo)率，銅芯線44.3m/(mm2) ；4、按電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面： IssI（3）3-1/2Ss/Uav3-1/2Uav/R      Iss, I（3）三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，A；Ss100MVA6kv電網(wǎng)額定短路容量；Uav電網(wǎng)平均電壓，1140V1200V，660V690V；電纜最小截面：Amin0.837 I（3）/C      C導(dǎo)線材料熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡皮絕緣電纜C145；0.837ti1/2短路電流假想作用時(shí)間繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（0.5S

77、）斷路器跳閘時(shí)間（0.2S）；一）、采煤機(jī)組電源線： 1、按持續(xù)允許電流選擇電纜截面：        根據(jù)現(xiàn)有情況初步確定采煤機(jī)電源線采用UPQ-1140,3×95+1×25礦用橡套電纜，其 25時(shí)的安全載流量Ip273A；    IN（187.556.369）×0.586            183.3A273A   

78、60;   所選電纜截面合適。  2、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面：P2×30090110800（kw）；      R00.195/km UPR0L/UN                    800×0.195×0.20/1.2          26（V）60V3、按所需電纜最小截面校驗(yàn)：      AminKr·PN·L/( UNU) 0.625×800×250/(1.2×44.3×26)