WJ 礦山電工 第六章chapter2

1、作業(yè)：作業(yè)：P314 4、2、6、13、14、15、16 設(shè)計(jì)一個(gè)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的井下設(shè)計(jì)一個(gè)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的井下供電系統(tǒng)，對(duì)保證井下安全生產(chǎn)有重大意義。供電系統(tǒng)，對(duì)保證井下安全生產(chǎn)有重大意義。本章將在綜合運(yùn)用前幾章所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，本章將在綜合運(yùn)用前幾章所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，以供電設(shè)計(jì)為線索，重點(diǎn)介紹供電設(shè)計(jì)計(jì)算。以供電設(shè)計(jì)為線索，重點(diǎn)介紹供電設(shè)計(jì)計(jì)算。某低瓦斯礦井的一個(gè)機(jī)械化采區(qū)的已知資料如下：某低瓦斯礦井的一個(gè)機(jī)械化采區(qū)的已知資料如下： 采區(qū)開拓為中間上山，其傾角為采區(qū)開拓為中間上山，其傾角為l70，分東、西兩翼，每翼走向長(zhǎng)，分東、西兩翼，每翼走向長(zhǎng)600m。采區(qū)分三個(gè)區(qū)段，

2、每段長(zhǎng)采區(qū)分三個(gè)區(qū)段，每段長(zhǎng)150m，工作面長(zhǎng)，工作面長(zhǎng)130m。煤層厚度。煤層厚度18m，煤質(zhì)中，煤質(zhì)中硬，一次采全高。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，西翼開采，東翼掘進(jìn)，掘硬，一次采全高。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，西翼開采，東翼掘進(jìn)，掘進(jìn)超前進(jìn)行。兩班出煤，一班修整。掘進(jìn)三班生產(chǎn)。采區(qū)巷道布置如圖進(jìn)超前進(jìn)行。兩班出煤，一班修整。掘進(jìn)三班生產(chǎn)。采區(qū)巷道布置如圖6-1所所示。示。(走向長(zhǎng)壁后退式采煤法) 。 查查P25表表6-1 ：采煤機(jī)功率：采煤機(jī)功率 =170KW ，采煤機(jī)電纜最，采煤機(jī)電纜最大截面積大截面積 = 70m查查P25表表1-6 干線允許供電距離干線允許供電距離 =230m *

3、電壓等電壓等級(jí)級(jí)(V)適用采適用采煤方式煤方式采區(qū)總采區(qū)總?cè)萘咳萘?KW)日產(chǎn)煤量日產(chǎn)煤量(t)380炮采炮采500以下以下約約500660機(jī)采機(jī)采5001000約約10001140綜采綜采1000150010002000及已上及已上)(maxmaxKWTQP 小型企業(yè)：小型企業(yè)：9、15、21； 中型企業(yè)：中型企業(yè)：30、45、60； 大型企業(yè)：大型企業(yè)：90、120、150、180、240、300- 26 mwwLOSIdeKKK按按P263 表表6-2選擇選擇NNPPcos NiiNiwmPP8 .07 .0NcaPP電機(jī)額定功率電機(jī)實(shí)際負(fù)荷)(coscosKVAKPKPKSswmswm

4、Ndeca按按P263 表表6-2選擇選擇 PN =179.1KW PN =545.4KWPN =545.4KWPN =166.7KW噴霧泵噴霧泵刮扳輸送機(jī)刮扳輸送機(jī)75*2+乳化泵乳化泵55*2+小水泵小水泵4 +調(diào)度絞車調(diào)度絞車11.4= 545.4KW膠帶輸送機(jī)膠帶輸送機(jī)(90+10)+采區(qū)上山輸送機(jī)采區(qū)上山輸送機(jī)(30+17)+液壓安全絞車液壓安全絞車13+小水小水泵泵4+照明變壓器照明變壓器T4（2.5）+煤電鉆煤電鉆1.2+調(diào)度絞車調(diào)度絞車11.4 =179.1KWPN = 分組分組 方案號(hào)方案號(hào)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 方方 案案 一一 方方 案案 二二（采煤）（采煤） （運(yùn)輸）（運(yùn)輸）

5、（掘進(jìn)）（掘進(jìn)）（采煤）（采煤）（運(yùn)掘）（運(yùn)掘）每組額定總功率每組額定總功率PN（kw）545.4179.1166.7545.4179.1+166.7=345.8需用系數(shù)需用系數(shù)Kde P263表表6-20.510.50.4加權(quán)加權(quán)coswm P263表表6-20.70.70.6每組有功率每組有功率P= PN *Kde （kw）545.4*0.51= 278.2179.1*0.5=89.6166.7*0.4=66.7278.289.6+66.7=156.3KS故障保證系數(shù)故障保證系數(shù),不小于不小于80%0.90.90.90.90.9每組計(jì)算總?cè)萘棵拷M計(jì)算總?cè)萘?57.6115.1+100=21

6、5.1按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷選擇按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷選擇（0.650.75） 550477177153154133 550477331286變壓器型號(hào)、容量變壓器型號(hào)、容量KBSGZY-/500/6/0.69(P57表表1-19)KBSG-200 /6/0.69(P55 表表1-18cKSGB-200/0.69(P55 表表1-18c)同前同前KSGB-315/6/0.69(P55表表1-18c)SwmdeNcatKKPScos6 .3579 . 07 . 051. 04 .5451 .1159 . 07 . 05 . 01 .1791009 .06 .04 .07 .166 分組分組 方案號(hào)方案號(hào)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目

7、 方方 案案 一一 方方 案案 二二（采煤）（采煤）（運(yùn)輸）（運(yùn)輸）（掘進(jìn)）（掘進(jìn)）（采煤）（采煤）（運(yùn)掘）（運(yùn)掘）設(shè)備投資設(shè)備投資 （元）（元） 變壓器：變壓器： 232612=65224高壓開關(guān)：高壓開關(guān)：215000=30000低壓開關(guān)：低壓開關(guān)： 21300=2600 漏電繼電器：漏電繼電器：21300=2600合計(jì)：合計(jì)：100500 =100500- 70000=30500 變壓器：變壓器： 53112高壓開關(guān)：高壓開關(guān)：15000低壓開關(guān)：低壓開關(guān)： 1300漏電繼電器：漏電繼電器：1300合計(jì)合計(jì)70000 硐室開拓費(fèi)（元）硐室開拓費(fèi)（元） 81.48m*3184元元/ m3

8、=15000變壓器年運(yùn)行（元變壓器年運(yùn)行（元）(P265 公式公式6-6) 7594771212634 綜合費(fèi)用（設(shè)備費(fèi)、綜合費(fèi)用（設(shè)備費(fèi)、年運(yùn)費(fèi)、開硐室費(fèi)）年運(yùn)費(fèi)、開硐室費(fèi)） 100500+15000+7594+7712=130800 (=130800-83000)=47800 70000+12634=83000 變壓器功變壓器功率損耗率損耗有功損耗有功損耗P （6-5）2.474 2.32 (4.794)4.475無(wú)功損無(wú)功損Q (Kvar） （6-4 ） 8.851 7.97 (16.82)15.07：綜合費(fèi)用少一些，損耗要低一些，根：綜合費(fèi)用少一些，損耗要低一些，根據(jù)據(jù)煤礦安全規(guī)程煤礦

9、安全規(guī)程131條：在低沼氣礦井中，條：在低沼氣礦井中，采、掘工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電。采、掘工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電。 有功有功P= PNKde , 無(wú)功無(wú)功Q=P tg, 視在視在 cos22PQPS 序號(hào).5負(fù)荷名稱額定電壓（）額定容量每臺(tái)（）額定電流每臺(tái)（）設(shè)備數(shù)量設(shè)備容量需用系數(shù)costg最大負(fù)荷最大負(fù)荷利用（小時(shí)）年耗電量（）全部工作全部工作有功P（KW）無(wú)功Q（Kavr）視在S（KVA）1采煤工作面采煤機(jī)66017018711170170刮扳輸送機(jī)6601508011150150轉(zhuǎn)載機(jī)6604044.7114040噴霧泵(兩用一備)6603038.8329060乳化泵(兩用一備

10、)660555932165110調(diào)度絞車6601112.9111111.4煤電鉆1271.210.9323.62.4小水泵臺(tái)66045.61144 小計(jì)小計(jì)46243914116345480.510.701.02 279.5285.1399.32運(yùn)輸系統(tǒng)膠帶輸送機(jī)(90+17)(KW)66010010911100107液壓安全絞車6601313111313小水泵66045.61144調(diào)度絞車66011.412.91111.411.4采區(qū)上山輸送機(jī)（30+17）)(3cos310.3AVSVPKIKINTNwmNcadecaN)772(tsphsststtII?792minCtIAphss電力系

11、統(tǒng)容量電力系統(tǒng)容量150MVA時(shí)或井下中央變電所時(shí)或井下中央變電所,tph取取0.25; 地面變電地面變電所向井下供電時(shí)所向井下供電時(shí),tph取取0.65.C導(dǎo)體熱穩(wěn)定系數(shù)，見導(dǎo)體熱穩(wěn)定系數(shù)，見P153表表2-19。 Lwa電纜敷設(shè)長(zhǎng)度 )(cos3cos3.1.maxAVPVKPIIwnNwmNdeNwca )(.22.maxmmnIIAedweKde ：需用系數(shù)；需用系數(shù)；coswm：加權(quán)平加權(quán)平均功率因數(shù)均功率因數(shù);u% 可查表)136(%100sincos3%.277PVXRLIUaNcaca）)146(10)tan(10)(%.2772.21PUXRLPUXQRPPLUbiwmiii

12、caiiiiiinica）iiiiiiiLPuUUXRuc%10tan%.2，令）; CtIAphSSmin 176cos310cos31028533PVPVPKIKIIwmNwmNNdecaNP P286 圖圖6-8采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失分布圖采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失分布圖VP -電網(wǎng)允許的電壓損失電網(wǎng)允許的電壓損失 P283 表表6-12干線干線支線支線P3N NTNRSPV10.;)266(10.NTNRSPV)276(22RSxVVV)236(103blNseblNblAVLPV)256(100sincos2NTXTRloTVVVKV)166()(14966031017031033AVP

13、INNcacos=0.86tan=0.593 20063161703%74%87. 366. 010593. 0081. 04484. 02 . 0170)146(10)tan(%22772）（）（PUXRPLcaUiP290 圖圖6-10解：解：1.1.型號(hào)：型號(hào)：P61表表1-20.：MVV、MVV22、 MYJV、 MYJV22 P62表表1-21. ：MY、MYP、MYPT、MYPTJ 其中之一其中之一.掘進(jìn)掘進(jìn) 100sincos2 NTXTRloTVVVKV)(27.161006908 . 094. 36 . 07 . 033. 0V P263表表6-2（ 非掘進(jìn)機(jī)非掘進(jìn)機(jī) ） c

14、osT = 0.60 ，sinT=0.8負(fù)荷率負(fù)荷率KLo = 66.4/200=0.33VR=PN.T/10 SN = 1400/10*200=0.7 （6-26） )276(94. 37 . 042222RSXVVVP60 表1-20b KSGB-200參數(shù)：額定容量 SN =200 KVA 負(fù)載損耗PN.T =1400（W，）阻坑電壓阻坑電壓VS =4（%） 掘進(jìn)掘進(jìn))236()(67. 1165 .426601010751033VArVLPVblscNblNbl上山絞車參數(shù)：表上山絞車參數(shù)：表6-1：PN=75（KW），）， VN =660(V ) ，I IN N =82+2.18=8

15、4.18=82+2.18=84.18（A A）掘進(jìn)掘進(jìn))336(289)(38.181 .456605 .4230010)5 . 275(1023.3PmmVVrLPAtlPNsctlNitlP145 查表查表2-3 電導(dǎo)率電導(dǎo)率 rsc =48.6 （m / mm2）P263 表表6-2， 干線長(zhǎng)干線長(zhǎng)Ltl =300m)176()18.8418. 282()(113)(70660310) 5 . 277(31028533PAIAAVPINNNca300251）.作饋電用的總開關(guān)或分路開關(guān)：應(yīng)選隔爆自動(dòng)饋?zhàn)黟侂娪玫目傞_關(guān)或分路開關(guān)：應(yīng)選隔爆自動(dòng)饋電開關(guān)，如電開關(guān)，如BKD、KBZ等系列真空隔

16、爆型饋電開關(guān)。等系列真空隔爆型饋電開關(guān)。2）.直接控制電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力設(shè)備的開關(guān)，應(yīng)選用直接控制電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力設(shè)備的開關(guān)，應(yīng)選用隔爆型磁力起動(dòng)器。如隔爆型磁力起動(dòng)器。如QBZ、QJZ等系列真空隔爆磁等系列真空隔爆磁力起動(dòng)器力起動(dòng)器.3）對(duì)煤電鉆應(yīng)采用）對(duì)煤電鉆應(yīng)采用ZBZ系列礦用隔爆型煤電綜合保系列礦用隔爆型煤電綜合保護(hù)裝置護(hù)裝置4）. 對(duì)照明信號(hào)應(yīng)采用對(duì)照明信號(hào)應(yīng)采用ZXZ8系列礦用隔爆型照明信系列礦用隔爆型照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置號(hào)綜合保護(hù)裝置1.1.計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流T.caT.ca. . (A) (A) ：)( 1 .48635003. 1AVSIKIN

17、TNcaTNKK=1）承載能力承載能力)(0384. 06 . 0064. 0101 .LXXwl)(367. 06 . 0612. 0101 .LRRwl)(9105. 0367. 00384. 0794. 0221SZ AIIAZVISSSars3460866. 039959105. 033 . 63312111 .31R0、X0 -P278表表 6-9、6-10 )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.承載能力校驗(yàn)承載能力校驗(yàn) : 二、二、 整定計(jì)算整定計(jì)算計(jì)算計(jì)算S1短路：參數(shù)滿足：短路：參數(shù)滿足： )(794. 0503 . 6221 .1

18、brarsySVX 短路參數(shù)短路參數(shù)2. 靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn))832(16316260273. 150)6906300()178548(51. 05 . 5178.PPIKIKInNGTNdeMst表計(jì)算計(jì)算S3、S9的兩相短路電流的兩相短路電流 P269 圖（圖（6-3）、（）、（6-4）. .系統(tǒng)電抗的換算長(zhǎng)度系統(tǒng)電抗的換算長(zhǎng)度 P151表表2一一l7查得：查得：.Wtl.1、 Wtl.2高壓高壓(6kV)電纜的換算長(zhǎng)電纜的換算長(zhǎng)度度 ：P151表表2-18查得：查得：Lst=20.9mKctg1* LwL.1=0.023*600=13.8m;.Wtl.3 、Wtl.4電纜的換算長(zhǎng)電纜的

19、換算長(zhǎng)度度 ： P148表表2-14Kctg2* LwL.2=0.023*610=14.03mKctg3* LwL.3=0.53*100=53m;Kctg4* LwL.4=0.53*100=53m;Lct3= Lct4= 20.9+13.8+14. 03+53=101.73(m)短路參數(shù)短路參數(shù) P149表表2-16I Is3s3(2)= I Is9(2) =4763-(4763-4305)*1.73/20=4723A )842(1635 . 100. 250)6906300(334723.23 .PIKnKIKNGTgTsr1.1.計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流I IN

20、.TN.T (A) (A) )(26.19632003.2AVSINTNcaT2.承載能力校驗(yàn)承載能力校驗(yàn) : 3.靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) 5 . 1450)6906300( 313166.213.NGTgTsrIKnKIK19 . 050)6906300()7 .184 .326 .183(50. 07)7 .184 .32(.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.1.計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流I IN.TN.T (A) (A) )(26.19632003.1 .AVSINTNNT2.承載能

21、力校驗(yàn)承載能力校驗(yàn) : 3.靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) 5 . 1250)6906300( 323166.213.NGTgTsrIKnKIK23 . 150)6906300()827 .166(65. 05 . 6)82(.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.1.計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流計(jì)算變壓器最大長(zhǎng)時(shí)工作電流I Ica.Tca.T (A) (A) )(6 .863 .19*21 .48.AITca2.承載能力校驗(yàn)承載能力校驗(yàn) : 3.靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) 5 . 12 . 2100)6906300( 323995.

22、23 .NGTgTsrIKnKIK259. 1100)6906300()1787 .1666 .183548(65. 05 . 5178.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars*)17()(4.34690630066033.3593.AKVSIscNTCaca校驗(yàn)11)-P274(6)( 3 .15125. 24 .342.maxmmnIIAedse AtCAIph705025. 014125minmax滿足發(fā)熱條件P275表（6-6) : 25mm2 IP=110 Ica =34.4(A)(507870503 . 63

23、3max.maxMVAIVSars)( 1 .55690630066031007 .1153 .3593.AKVSIscNTCaca校驗(yàn))( 5 .24125. 21 .552.maxmmnIIAedse )(705025. 014125minmaxKAtCAIph 滿足發(fā)熱條件P275表（6-6) : 25mm2 IP=110 Ica =34.4(A)(507870503 . 633max.maxMVAIVSars需確定項(xiàng)目：需確定項(xiàng)目：一、電源（雙電源）：來(lái)自兩個(gè)不同的一、電源（雙電源）：來(lái)自兩個(gè)不同的35KV變電所。變電所。1）.型號(hào)：型號(hào)：LGJ：用于各種電壓等級(jí)架空線路；：用于各種電

24、壓等級(jí)架空線路； LJ：用于擋距不大受力較小的配電線路；：用于擋距不大受力較小的配電線路； LHAGL、LHBGJF2：用于大擋距和重冰區(qū)：用于大擋距和重冰區(qū).2）.長(zhǎng)度長(zhǎng)度： 按經(jīng)濟(jì)電流密度按經(jīng)濟(jì)電流密度I I e d選擇電纜截面選擇電纜截面Ae； 按長(zhǎng)時(shí)允許載流量按長(zhǎng)時(shí)允許載流量I IP（發(fā)熱條件）或按允許電壓（發(fā)熱條件）或按允許電壓損失損失U%校驗(yàn)電纜截面校驗(yàn)電纜截面Ae。?)116(274)(2.maxPmmnIIAedwe)(cos3cos3maxAVPVKPIIwnNwmNdeNca.按經(jīng)濟(jì)電流密度按經(jīng)濟(jì)電流密度I e d選擇電纜截面選擇電纜截面Ae（2） .按長(zhǎng)時(shí)允許載流量按長(zhǎng)時(shí)

25、允許載流量I IP（發(fā)熱條件）校驗(yàn)電纜截面（發(fā)熱條件）校驗(yàn)電纜截面Ae 根據(jù)計(jì)算的經(jīng)濟(jì)截面根據(jù)計(jì)算的經(jīng)濟(jì)截面Ae , 按按P275 表表6-6、6-7查取查取I IP , 若若K I IP I Ica.max則滿足要求。則滿足要求。.按允許電壓損失按允許電壓損失U%校驗(yàn)電纜截面校驗(yàn)電纜截面 )146(%10)tan(10)(%2772.21PLPuUXRLPUXQRPPLUiiiiwmiiiiiiiiinica1.LGJ：用于各種電壓等級(jí)架空線路；：用于各種電壓等級(jí)架空線路；LJ：用于擋距不大受力較小的配電線路；：用于擋距不大受力較小的配電線路； LHAGL、LHBGJF2：用于大擋距和重冰區(qū)：用于大擋距和重冰區(qū).一、電源一、電源小型煤礦變壓器型號(hào)、最少臺(tái)數(shù)、使用地點(diǎn)小型煤礦變壓器型號(hào)、最少臺(tái)數(shù)、使用地點(diǎn)負(fù)荷負(fù)荷類型類型變壓器變壓器放置地點(diǎn)放置地點(diǎn)變壓器變壓器 型號(hào)型號(hào)最少臺(tái)數(shù)最少臺(tái)數(shù)低瓦斯低瓦斯 高瓦斯或瓦斯或突出突出地面負(fù)荷負(fù)荷地面S9 2 2井