煤礦供電課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、更多相關(guān)參考論文設(shè)計文檔資源請訪問/lzj781219煤礦供電課程設(shè)計指導(dǎo)書編制：xxx徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校采礦工程系二o一一年第一節(jié) 課程設(shè)計的目的、要求 一、課程設(shè)計的目的 課程設(shè)計的主要目的在于：通過設(shè)計使學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識，分析和解決采區(qū)供電設(shè)計方面的技術(shù)問題；鞏固和擴展學(xué)生的知識領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生獨立工作的能力。通過設(shè)計使學(xué)生掌握供電設(shè)計的方法；熟悉國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟方面的方針政策和安全方面的規(guī)程和措施；訓(xùn)練學(xué)生使用各種規(guī)程、設(shè)計手冊和技術(shù)資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生編寫技術(shù)文件、繪制圖紙的能力；完成電氣技術(shù)人員供電設(shè)計能力

2、的基本訓(xùn)練。 二、對設(shè)計的要求 (1)設(shè)計必須符合國家各項技術(shù)經(jīng)濟政策和有關(guān)規(guī)程的各項規(guī)定。 (2)設(shè)計應(yīng)盡量采用國家定型的成套設(shè)備和系列產(chǎn)品，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品和國產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，以確保技術(shù)的先進(jìn)性。 (3)設(shè)計應(yīng)在保證供電可靠性、安全性和供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量節(jié)約投資，減少有色金屬消耗量，降低電能損耗和年運行費用。做到既經(jīng)濟合理又安全適用。 (4)設(shè)計應(yīng)從生產(chǎn)實際出發(fā)；選擇設(shè)備時應(yīng)考慮備品配件的來源和本企業(yè)的施工、維護(hù)和檢修條件。 (5)設(shè)計要嚴(yán)肅認(rèn)真，提倡既有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度又有大膽創(chuàng)新的精神。 三、對設(shè)計說明書的要求 (1)設(shè)計說明書要反映出基本的設(shè)計思想、設(shè)計步驟、設(shè)計計算結(jié)果、方案比較

3、情況、設(shè)備選擇結(jié)果及其技術(shù)特征。說明書的前面應(yīng)有目錄，后面應(yīng)有主要參考資料和必要的附錄等。說明書中還應(yīng)編入收集到的原始資料和工礦企業(yè)概況的簡要說明等內(nèi)容。 (2)說明書的文字?jǐn)⑹鲆獙哟畏置?、條理清楚、簡明扼要，書寫格式要規(guī)范統(tǒng)一。說明書的插圖應(yīng)整潔美觀，圖形及文字符號要符合新的國家標(biāo)準(zhǔn)。 (3)說明書的計算部分應(yīng)寫出公式、代入數(shù)據(jù)、求出結(jié)果、注明單位，避免出現(xiàn)數(shù)學(xué)運算的中間步驟。對公式中各物理量的含義應(yīng)予以說明，必要時還應(yīng)注明公式的來源。公式中的文字符號要前后統(tǒng)一并符合國家標(biāo)準(zhǔn)，公式中物理量的單位應(yīng)采用法定計量單位。 (4)對設(shè)計中的計算和設(shè)備選擇結(jié)果應(yīng)以表格形式出現(xiàn)。，對方案選擇比較也應(yīng)列表

4、分析，并對方案選擇結(jié)果加以說明。對相同的計算和設(shè)備選擇內(nèi)容，為了避免重復(fù)，可選一例計算和選擇，其余結(jié)果可通過表格反映出來。 四、對設(shè)計圖紙的要求 1對設(shè)計圖紙的要求 (1)圖紙的幅面、邊框尺寸、圖紙的比例及采用的圖形符號均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：圖中采用的文字符號、編號應(yīng)與說明書相符合。 (2)圖紙繪制應(yīng)線條清晰、整潔美觀，圖線的形式和寬度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。圖中的文字應(yīng)用長仿宋字書寫，標(biāo)題欄、明細(xì)表等規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一。第二節(jié) 設(shè)計資料的收集 一、工作面供電設(shè)計所需原始資料 在進(jìn)行工作面供電設(shè)計時，必須首先收集以下原始資料，作為設(shè)計的依據(jù)。 1礦井的瓦斯等級，采區(qū)煤層走向、傾角，煤層厚度、煤質(zhì)硬度、

5、頂?shù)装迩闆r、支護(hù)方式。 2采區(qū)巷道布置，采區(qū)區(qū)段數(shù)目、區(qū)段長度、走向長度、采煤工作面長度，采煤工作面數(shù)目，巷道斷面尺寸。 3采煤方法，煤、矸、材料的運輸方式，通風(fēng)方式。 4工作面機械、電氣設(shè)備的布置；各用電設(shè)備的詳細(xì)技術(shù)特征。 5電源情況。了解工作面附近現(xiàn)有變電所的分布情況，供電能力。進(jìn)行工作面供電設(shè)計時所需原始資料一般由指導(dǎo)教師提供 二、工作面供電設(shè)計所需參考資料 、煤礦電工手冊第二分冊下、煤礦井下檢漏繼電器安裝、運行、維護(hù)與檢修細(xì)則、各類有關(guān)的電氣設(shè)備產(chǎn)品樣本、各類供電教材。 第三節(jié) 供電系統(tǒng)設(shè)計要求一、設(shè)計內(nèi)容1、設(shè)計依據(jù)綜采工作面巷道布置、巷道尺寸及支護(hù)方式；綜采工作面地質(zhì)、通風(fēng)、排水

6、、運輸情況；綜采工作面的技術(shù)和經(jīng)濟參數(shù)；綜采工作面的作業(yè)制度；綜采工作面機械設(shè)備性能、數(shù)據(jù)及布置。2設(shè)計內(nèi)容根據(jù)所設(shè)計綜采工作面設(shè)備選型情況，選定移動變電站與各配電點位置；確定變壓器容量、型號、臺數(shù)；擬定綜采工作面供電系統(tǒng)圖；確定電纜型號、長度和截面；選擇高低壓開關(guān)；做繼電保護(hù)的整定計算；繪制綜采工作面供電系統(tǒng)圖；造綜采工作面供電設(shè)備表。二、設(shè)計要求 設(shè)計應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范和煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定；設(shè)備應(yīng)選用定型產(chǎn)品并盡量選用新產(chǎn)品和國產(chǎn)設(shè)備；設(shè)計要保證技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全可靠。三、供電設(shè)計有關(guān)規(guī)定 1、煤礦安全規(guī)程中的規(guī)定 嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點直接接地。 井下電氣

7、設(shè)備的選用，應(yīng)符合表31要求。 表31 井下電氣設(shè)備的選用 使用場所類別煤（巖）與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域瓦斯礦井采區(qū)進(jìn)風(fēng)道采區(qū)回風(fēng)、工作面和工作面進(jìn)、回風(fēng)道高低壓電機和電氣設(shè)備礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）照明燈具礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）通信、自動化裝置和儀表、儀器礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應(yīng)符合下列要求： （1）高壓，不應(yīng)超過10000v； （2）低壓，不應(yīng)超過1140v；（3）照明、手持電氣設(shè)備的額定電壓和電話和信號裝置的額

8、定供電電壓，都不應(yīng)超過127v；（4）遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不應(yīng)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。(國外采煤工作面供電電壓已達(dá)5000v)井下電力網(wǎng)的短路電流，不得超過其控制用的斷路器的開斷能力，并應(yīng)校驗電纜的熱穩(wěn)定性。 40kw及以上的電動機，應(yīng)使用真空電磁起動器控制。 井下高壓電動機、動力變壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過負(fù)荷和欠電壓釋放保護(hù)。井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷保護(hù)裝置，或至少應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)裝置。低壓電動機應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷線的保護(hù)及遠(yuǎn)方控制裝置。移動變電站必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜。 移動式和手

9、持式電氣設(shè)備都應(yīng)使用專用的分相屏蔽不延燃橡套電纜 1140v設(shè)備使用的電纜必須用帶有分相屏蔽的不延燃橡套電纜；660v的設(shè)備應(yīng)使用帶有分相屏蔽的橡套絕緣屏蔽電纜。照明、通信、信號電纜應(yīng)采用不延燃橡套電纜。2、煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范中的規(guī)定綜合機械化采煤的采區(qū)變（配）電所的高壓進(jìn)出線，宜有專用的開關(guān)柜。3、煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定中的規(guī)定一般應(yīng)由兩回路供電，并盡量引自不同的變壓器母線段。工作面的電力負(fù)荷，可按下式計算：式中 s工作面電力負(fù)荷視在功率，kva； 工作面用電設(shè)備額定功率之和，kw；工作面電力負(fù)荷的平均功率因數(shù)，可取0.7；需用系數(shù)，可按下式汁算：pd最大一臺電動機功率，kw。四、井下供電系

10、統(tǒng)圖例符號井下供電系統(tǒng)圖例符號如表 所示第四節(jié) 供電系統(tǒng)負(fù)荷計算一、供電電壓井下采區(qū)變電所的電源，可以由井下主變電所或從地面變電所經(jīng)風(fēng)井(或鉆孔)供電，一般不設(shè)備用電源，送至采區(qū)變電所的電源電壓為6kv。井下綜采工作面配電點的電源來自采區(qū)變電所，綜采工作面的供電電壓可以根據(jù)其日產(chǎn)量、單機或雙機最大容量與總?cè)萘?，參照?1來選定低壓配電電壓等級。表41 采區(qū)低壓配電電壓等級及合理使用范圍電壓等級（v）適用于采煤方式采區(qū)總?cè)萘浚╧w）單機最大容量（kw）雙機最大容量（kw）產(chǎn)量（t/d）660薄煤層和部分中厚煤層綜采50010001501702150217050010001140綜采1000150

11、0以上30040023753400100030003300一次采全高厚煤層綜采30001000以上3400500010000煤電鉆與照明電壓一律采用127v。 二、供電系統(tǒng)的擬定原則(1)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)備宜用輻射式線路供電，帶式輸送機可以用干線式線路供電。對多臺大容量帶式輸送機，也可以用輻射式線路供電。 (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

12、)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)機械宜設(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(jìn)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(hù)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(yīng)靠近配電點的進(jìn)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

13、供電。2#、3#移動變電站的負(fù)荷可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)換。綜采工作面供電系統(tǒng)如下圖所示三、綜采工作面供電設(shè)備布置及供電系統(tǒng)舉例方案1大斷面單巷布置法 工作面配電點和乳化液泵站等設(shè)備布置在可伸縮帶式輸送機的一側(cè)，隨著工作面的推進(jìn)而移動變配電設(shè)備及泵站。這種方案雖然要求巷道加寬一些，開拓量大一些，支護(hù)成本高一些。但是供電、供液設(shè)備移動很方便，可以縮短低壓供電距離，縮短供液管路，減少電纜線路上的電壓損失和液壓管路上的壓力損失；便于變配電設(shè)備和供液設(shè)備的運行維護(hù)，所以是現(xiàn)代綜采供電的典型方案，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)用。綜采工作面設(shè)備布置如圖52圖53所示。 方案2小斷面雙巷布置法 將移動變電站、工作面配電點及泵站都設(shè)置

14、在單獨的輔助巷道內(nèi)，每隔一定距離，用聯(lián)絡(luò)巷與工作面運輸巷連通，通過聯(lián)絡(luò)巷與運輸巷向工作面配電。 這種方案最適宜于下一個工作面尚未回采，但其回風(fēng)巷已經(jīng)開拓完畢，這就可在此回風(fēng)巷布置上工作面的移動變電站、配電點和泵站設(shè)置。 這種方案可使運輸巷道斷面縮小，支護(hù)成本低。適合于雙巷掘進(jìn)的開拓系統(tǒng)，其設(shè)備布置如圖53所示。方案3定點布置法 將供電、供液設(shè)備安裝在離工作面較遠(yuǎn)的短石門里或硐室里，不隨工作而推進(jìn)而多次移動。這種方案適合于頂板比較破碎、壓力較大、巷道維護(hù)較困難同時走向長度和工作面長度不太大的綜采工作面，它有投資少，維護(hù)方便的優(yōu)點。其它方案 對于低瓦斯礦井的工作面，配電點、移動變電站和泵站可以設(shè)置

15、在回風(fēng)巷，也可以在進(jìn)風(fēng)的運輸巷與回風(fēng)巷各設(shè)置一部分。對于放頂煤綜采支架后的刮板輸送機等設(shè)備的配電點與移動變電站，有的設(shè)置在回風(fēng)巷。四、供電設(shè)備的選型原則 1、符合煤礦安全規(guī)程供電設(shè)計規(guī)定。 2、各種供電沒備的額定電壓與所在線路上的額定電壓一致；電纜的額定電壓應(yīng)等于或略大于所在線路的額定電壓。 3、設(shè)備的額定電流或者長時允許負(fù)荷電流應(yīng)等于或略大于工作中所通過的長時負(fù)荷電流。 4、開關(guān)電器的分?jǐn)嗄芰?yīng)等于或大于所通過的最大三相短路電流。 5、電纜主芯線截面應(yīng)等于或大于三相短路電流的熱穩(wěn)定截面。6、綜采工作面供電應(yīng)采用移動變電站。國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站有ksgzy和kbsgzy兩種系列。后者為節(jié)能

16、新產(chǎn)品。 7、井下照明及電鉆用電電壓為l27v。8、bgp56系列礦用隔爆型高壓真空配電裝置有a、b、c、d四種結(jié)構(gòu)，分別用于：兩個電源進(jìn)線、一個電源進(jìn)線、僅用于聯(lián)臺使用、僅用于單臺使用，其高度都為1190 mm。 9、高壓電源電纜應(yīng)選用監(jiān)視型雙屏蔽橡套電纜，型號為uypj3.66(試制時型號為ugsp)，其芯線為細(xì)銅絲絞合而成。 該電纜的額定電壓為3.66kv，動力芯線為395mm2，接地芯線為3503mm2：，監(jiān)視芯線為325mm2；型號規(guī)格表示為uypj3.66396+3503+325；主要用于634kv的井下移動變壓器及類似設(shè)備的電源供給。 10、低壓電纜律采用銅芯橡套軟電纜，采煤機和

17、刮板輸送機的供電電纜應(yīng)選用雙屏蔽型。 照明應(yīng)選用500v電壓的電纜供電。660v設(shè)備應(yīng)選用1000v電壓的電纜供電。1140v的設(shè)備應(yīng)選用l140v電壓的電纜供電。 11、低壓開關(guān)的選用： （1）斷路控制選用隔爆型自動饋電開關(guān)。當(dāng)所控制的線路或設(shè)備發(fā)生短路或漏電時，能自動切斷電源。有手動和電動操作，真空和空氣斷路之分?？梢愿鶕?jù)所控制和保護(hù)的線路額定電壓和長時最大負(fù)荷電流進(jìn)行選擇。 （2）隔爆型手動起動器主要作為不需頻繁起動和停止的機械或者照明變壓器的控制之用。（3）當(dāng)三相異步電動機有遠(yuǎn)距離控制和保護(hù)要求時，應(yīng)選用隔爆型磁力起動器?？梢愿鶕?jù)電動機的額定電壓、額定電流以及過電流保護(hù)需要繼電器整定的

18、電流值進(jìn)行選型。 （4）磁力起動器進(jìn)出線及控制線喇叭口內(nèi)徑必須符合連接電纜的最大外徑的要求，并且1個接線喇叭只能接1條電纜。 （5）如果工作機械要求帶負(fù)荷改變旋轉(zhuǎn)方向時，應(yīng)選用可以逆轉(zhuǎn)控制的磁力起動器。 （6）雙速電動機必須選用雙速控制用磁力起動器。（7）礦用隔爆型插銷式開關(guān)、控制按鈕、接線盒在綜采工作面供電中有時也有應(yīng)用，一般按用途、負(fù)荷額定電壓、負(fù)荷額定電流進(jìn)行選擇。五、負(fù)荷計算步驟 綜采工作面電力負(fù)荷計算是選擇移動變電站臺數(shù)和容量的依據(jù)。也是配電網(wǎng)絡(luò)計算的依據(jù)之一。 1、負(fù)荷統(tǒng)計 按表33內(nèi)容，把綜采工作面的每一種負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計。2、負(fù)荷計算變壓器需用容量計算值為 （kva）綜采工作面用電

19、設(shè)備的需用系數(shù)按下式計算其中 最大一臺電動機功率，kw。表33 綜采工作面負(fù)荷統(tǒng)計表格式設(shè)備名稱電動機臺數(shù)電動機型號額定功率（kw）額定電壓（v）額定電流（a）額定功率因數(shù)起動功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)電流額定電流功率pe（kw）平均功率因數(shù)六、移動變電站臺數(shù)的確定移動變電站或干式變壓器總的額定容量為 ，要求需選用變壓器臺數(shù)n可按下式計算式中 所選變壓器的額定容量，kva。第五節(jié) 供電網(wǎng)絡(luò)計算、高壓網(wǎng)絡(luò)計算向綜采工作面供電的高壓6kv電源線路的電纜截面應(yīng)和其它高壓線路一樣按經(jīng)濟電流密度初選，按長時允許的負(fù)荷電流校驗按允許電壓損失校驗，按線路電源端產(chǎn)生最大穩(wěn)定短路電流校驗熱穩(wěn)定。由于現(xiàn)有綜采工作面都普遍采用u

20、ypj3. 66335+3163+32.5牌號的高壓電纜，這里以此電纜反算出相關(guān)數(shù)據(jù)，供選擇設(shè)計參考1、按經(jīng)濟電流密度反算可以供電的容量 電纜可供最大負(fù)荷電流為：其中 電纜主芯截面，mm2； 經(jīng)濟電流密度，a/ mm2，參見表54； 35 uypj3.6/6335+16/3+32.5牌號電纜主芯的截面，mm2。表54 電力電纜經(jīng)濟電流密度年最大負(fù)荷利用小時（h）經(jīng)濟電流密度（a/mm2）銅芯電纜100030002.5300050002.255000以上2.00注：一班制作業(yè)，年最大負(fù)荷利用小時為10003000h；兩班制作業(yè)，年最大負(fù)荷利用小時為30005000h；三班制作業(yè)，年最大負(fù)荷利用小

21、時為5000h以上?？晒┳畲笕萘繛椋含F(xiàn)有綜采工作面的用電設(shè)備總需用容量一般都超過818kva，從經(jīng)濟觀點看，宜制造更粗的高壓監(jiān)控型雙屏蔽電纜，或者選用2條高壓電纜向綜采工作面供電。2、按長時允許負(fù)荷電流反算可以供電的容量可以供電容量為：式中 各種礦用橡套電纜長時允許負(fù)荷電流，a，參見表55 和表56；線路的額定電壓，kva。表55 各種礦用橡套電纜長時允許負(fù)荷電流銅芯主芯截面（mm2）46101625355070長時允許負(fù)荷電流（a）36466485113138173215注：（1）當(dāng)環(huán)境溫度不等于25時，必須進(jìn)行校正； （2）電纜芯線最高允許工作溫升是65。表56 不同環(huán)境溫度時，橡套電纜的

22、長時允許負(fù)荷電流應(yīng)乘的校正系數(shù)環(huán)境溫度1520253035校正系數(shù)1.121.061.000.940.89若綜采工作面設(shè)備總的需用容量超過1434kva時，仍用1條牌號uypj3.6/6335+16/3+32.5的電纜供電，供電安全就不能保證。長時負(fù)荷電流計算值為 （a）式中 需用系數(shù)； 綜采工作面各用電沒備額定容量的總和，kw； 額定電壓，v； 加權(quán)平均效率；加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.7;3、 按允許電壓損失校驗10kv及以下高壓線路中的電壓損失按全國供用電規(guī)則，在正常負(fù)荷下的電壓偏移不得超過7，具體可以用下式從地面主變電所逐段電纜算到井下高壓最遠(yuǎn)點，即移動變電站的進(jìn)線端為止。要求： 高壓電纜

23、線路中的電壓損失百分?jǐn)?shù)； 兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓損失百分?jǐn)?shù)。參見表5759；各串級連接的電纜段的長度km； 允許電壓損失百分?jǐn)?shù)。由于沒有6kv 礦用銅芯橡套電纜的千瓦公里負(fù)荷矩的電壓損失百分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)，可以參考表58估計。表57 660v銅芯橡套軟電纜的千瓦公里負(fù)荷矩的電壓損失（%） 截面（mm2）461016253550700.60.650.70.750.80.850.9r0（/km）x0（/km）1.2951.291.2861.2831.281.2771.2745.50.1010.8760.8730.8690.8660.8630.8610.8583.690.0950.5240.5210.51

24、70.5140.5120.5090.5062.160.0920.3420.3380.3360.3330.330.3270.3251.370.090.2250.2220.2190.2160.2140.2110.2080.8640.0880.1670.1640.1610.1580.1560.1530.1510.6160.0840.1280.1250.1220.1190.1170.1140.1120.4480.0810.0960.0930.090.0880.0860.0830.0810.3150.078注：電纜芯線溫度為65。移動變電站變壓器一次繞組設(shè)有一4與一 8的抽頭適應(yīng)在運行中電壓損失太大時，

25、換接一次繞組接頭，來提高二次繞組的輸出電壓，以滿足負(fù)載的需要。當(dāng) x1y1z1相連接時，一次電壓為6000v；當(dāng) x2y2z2相連接時，一次電壓為；當(dāng) x3y3z3相連接時，一次電壓為；4、熱穩(wěn)定校驗 假定井下中央變電所6kv母線上的最大短路容量正好被限制在50 mva，其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流為：當(dāng)綜采工作面離井下中央變電所較近時，可忽略這段電纜的阻抗，按下式求得中央變電所到綜采工作面移動變電站間高壓電纜的截面，即：式中 短路電流的假想時間，即熱等效時間，考慮井下的高壓過電流保護(hù)為連續(xù)動作，取假想時間為0.25s； c電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，銅芯橡套電纜c=93.4。所需最小截面amax257mm2

26、35mm2所以uypj3.6/6335+16/3+32.5牌號電纜能滿足綜采工作面高壓供電熱穩(wěn)定要求。如果井下的短路容量太大、超過87mva時，就必需采用2條35mm2截面的6kv高壓電纜向綜采工作面供電。二、低壓電纜截面的選則原則 井下低壓電纜截面應(yīng)按下列原則選擇與校驗： 1、按井下對移動電纜機械強度要求初選電纜截面； 2、橡套電纜允許溫升是65，電纜芯線的實際溫升決定于它所流過的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的正常運行，必須保證實際流過電纜的最大長時工作電流不超過它所允許的負(fù)荷電流。按長時允許負(fù)荷電流復(fù)選電纜截面，以保證電纜正常運行不過熱； 3、按允許電壓損失校驗電纜截面，以保證電動機能正常運

27、轉(zhuǎn)；4、按最遠(yuǎn)最大電動機起動時校驗電壓損失，以保證電動機能正常起動，同時保證先起動的并聯(lián)電動機能繼續(xù)正常工作； 5、用熔斷器保護(hù)的，應(yīng)按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(jìn)行校驗； 6、熱穩(wěn)定校驗，按運行中可能通過的最大穩(wěn)態(tài)短路電流校驗熱穩(wěn)定性，以保證電纜能承受工作中可能遇到的短路電流，一般可以選則變壓器配出最細(xì)的電纜做熱穩(wěn)定校驗，它若符合要求、其它粗截面的電纜就沒問題了，不必一一校驗： 7、按過電流保護(hù)靈敏系數(shù)要求校驗電纜截面，低壓回路的短路電流特點之一是比較小，有時滿足不了過電流繼電器動作靈敏系數(shù)的要求，辦法之一是加大電纜截面，以增大短路電流。 經(jīng)過初選、復(fù)選、校驗，最后選

28、擇的電纜截面必須滿足上述7條原則，如果有1條不滿足，就必須采取措施，達(dá)到滿足為止。三、按長時允許負(fù)荷電流選擇電纜截面1、電纜中實際工作電流的計算（1）向單臺或兩臺電動機供電的工作電流，可以取單臺電動機的額定電流或者兩臺電動機的額定電流之和。對于長時容量與小時容量不同的電動機。則應(yīng)以小時額定電流作為工作電流。 （a）式中 、分別為通過電纜的電動機工作電流與額定電流； 電動機的額定功率，kw； 電動機的額定電壓，v； 電動機加權(quán)平均效率（一臺電動機時為額定效率）； 加權(quán)平均功率因數(shù)（一臺電動機時為額定功率因數(shù)）。（2）向三臺及以上電動機供電的電纜工作電流為 (a)式中 需用系數(shù)；加權(quán)平均效率，取為

29、0.80.9； 加權(quán)平均功率因數(shù)，可取為0.7。（3）中途分支干線電纜的工作電流 中途分支干線電纜的工作電流可以分別按各段電纜進(jìn)行計算各段電纜的工作電流可以參照單臺、兩臺或三臺及以上電動機工作電流公式進(jìn)行計算。2、電纜截面的選擇選則要求是：式中 電纜的工作電流計算值，a； 環(huán)境溫度為25時電纜長時允許負(fù)荷電流，a，可查表55； 環(huán)境溫度校正系數(shù)，參見表5 6。四、按機械強度要求選擇電纜截面采煤機允許最小截面為3550mm2；工作面可彎曲刮板輸送機為1635mm2；手持電鉆 46 mm2；照明設(shè)備3.54 mm2。五、按允許電壓損失校驗或復(fù)選電纜截面采掘機械電動機正常運行時的電壓水平是決定采掘機

30、械能否正常運行的關(guān)鍵。1、低壓電網(wǎng)的允許電壓損失所謂電壓損失是指供電線路首末端電壓有效值之差，用u表示。正常運行時，電動機端電壓應(yīng)不低于額定電壓的7%10%。綜采工作面設(shè)備一般屬于間歇性負(fù)荷?？梢栽试S正常運行電壓損失不超過額定電壓的10%，即允許電壓損失式中 變壓器二次額定電勢，v。 低壓電網(wǎng)額定電壓，v。 660v電網(wǎng)時，1140v電網(wǎng)時，。2、采區(qū)低壓電網(wǎng)電壓損失的組成采區(qū)低壓電網(wǎng)的最大電壓損失一般為三部分組成式中 變壓器內(nèi)部的電壓損失，v；電纜干線上的電壓損失，v；電纜支線上的電壓損失，v。(1)電纜支線上的電壓損失式中 電纜支線實際長度，km； 電動機額定電流，a； 電網(wǎng)的額定電壓，v

31、； 電動機額定功率，w； 、支線電纜芯線單位長度的電阻和電抗，/km；可根據(jù)初選電纜或采煤機隨帶電纜型號及截面從表5759中查取；、電動機額定功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦、正切。電纜截面小于50mm2時，可以忽略電抗上的電壓損失。（2）變壓器內(nèi)部的電壓損失為了簡化計算過程，可以查表510得變壓器電壓損失的百分?jǐn)?shù)。也可以按下式計算式中 變壓器的負(fù)荷系數(shù)， ； 、變壓器低壓側(cè)的負(fù)荷電流，a；負(fù)荷容量，va；設(shè)計時可以用計算值；、變壓器低壓側(cè)的額定電流，a；額定容量，va；變壓器在額定負(fù)荷時變壓器中的電阻壓降的百分?jǐn)?shù)變壓器中的短路損耗，w；變壓器在額定負(fù)荷時變壓器中的電抗壓降的百分?jǐn)?shù)，uk 變壓器在額定負(fù)荷

32、時變壓器中的內(nèi)部阻抗壓降的百分?jǐn)?shù)，參見表516、變壓器負(fù)荷的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值；變壓器二次側(cè)的額定電壓，v。（3）電纜干線上的允許電壓損失式中 低壓電網(wǎng)的允許電壓損失。3、電纜干線允許截面 用試探法將電纜的參數(shù)(r0、x0等)代入下式滿足下式條件的電纜截面即電纜干線允許截面。要求 式中 p 通過電纜干線的計算功率，kw； 電纜干線長度，km；電網(wǎng)額定電壓，v；與通過電纜干線的功率因數(shù)相對應(yīng)的正切值；、干線電纜芯線單位長度的電阻和電抗，/km；千瓦公里負(fù)荷距電壓損失百分?jǐn)?shù)，/km，參見表5759。如忽略電纜線路的電抗時，可以直接按下式計算出電纜干線所必需的最小面 （mm2）式中 d 銅電纜芯

33、線的導(dǎo)電系數(shù)，d42.5m/mm2： 從而再選定電纜線的標(biāo)準(zhǔn)截面。 如果是由變壓器直接供電的支線，電壓損失計算方法由此類推更加簡單一些。六、按起動時的電壓損失校驗電纜截面采煤機電動機起動時的電壓水平或者起動時電網(wǎng)中的電壓損失是電動機能否順利起動的關(guān)鍵，是采區(qū)電網(wǎng)計算首先要考慮的問題。有時正常運行時的電壓損失不超過允許值。而起動電壓損失超過允許值，所以應(yīng)采用較準(zhǔn)確的方法校驗。即計算實際起動電流在同路阻抗上產(chǎn)生的電壓損失進(jìn)行校驗。1、 起動時允許電壓損失為保證電動機能順利起動，同時保證已起動好的并聯(lián)電動機不掉閘，最遠(yuǎn)最大電動機起動時、其端電壓不應(yīng)低于75的額定電壓，即起動時允許電壓損失為 最小允許

34、起動電壓為 電網(wǎng)額定電壓=660v時，電網(wǎng)額定電壓=1140v時，。2、 變壓器供單臺電動機起動驗算供電系統(tǒng)及起動回路等值阻抗電路如圖56所示。（1）電動機實際起動電流計算值為式中 電源變壓器二次側(cè)額定電勢，v；起動電流回路電阻之和，；起動電流回路電抗之和，。 （2）電動機起動時每相阻抗 式中 電動機額定電壓，v，查產(chǎn)品目錄；電動機額定起動電流，a，查產(chǎn)品目錄；電動機起動時每項電阻，；電動機起動時每項電抗，；、電動機起動時的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值，查產(chǎn)品目錄。（3）變壓器每相阻抗 式中 變壓器短路損耗，w，查產(chǎn)品目錄；變壓器二次側(cè)額定電流，a，查產(chǎn)品目錄；變壓器二次側(cè)額定電壓，v；變壓器電抗上

35、壓降的百分?jǐn)?shù)，求法同前。(4) 電纜芯線電阻和電抗 式中 電纜實際長度，km；、電纜芯線每公里長的電阻和電抗，查表511和512。（5）起動時電壓損失：(6)校驗要求3、 變壓器供兩臺電動機同時起動驗算供電系統(tǒng)和起動電流回路等值阻抗如圖57所示。采用前面的方法求電動機d1、d2的起動阻抗zq1 、zq2，電阻rq1 、rq2 、電抗xq1 、xq2及線路電阻rl1=r0l1、電抗xllx0l1。求出然后化成相應(yīng)的電導(dǎo)、電納。電動機d1支路的電導(dǎo)、電納為； 電動機d2支路的電導(dǎo)、電納為 電動機d1和d2支路并聯(lián)后的電導(dǎo)、電納為 ，并聯(lián)后的總導(dǎo)納為并聯(lián)后的總阻抗為并聯(lián)后的總電阻和電抗為 ；起動回路

36、總電阻、電抗、阻抗為 ； 通過變壓器和電纜干線的起動電流為式中 變壓器二次額定電勢，v。電動機d1的起動電流為電動機d1的起動電壓為要求 4、 變壓器供多臺電動機不同時起動的起動驗算最遠(yuǎn)最大電動機起動時，如果變壓器或供電干線還有其它正常運行的分支負(fù)荷，可以將正常運行負(fù)荷近似地折算成等值阻抗、然后用阻抗串并聯(lián)法。求出起動電流回路的總阻抗，最遠(yuǎn)最大電動機的起動電流和起動電壓校驗是否通過。正常運行電動機的等值阻抗為 式中 、正常運行電動機的額定電壓和額定電流，v、正常運行電動機的額定功率，kw；正常運行電動機的額定功率因數(shù)；正常運行電動機的效率。七、校驗電纜截面的熱穩(wěn)定性按上述方法選擇的電纜截面，一

37、般都能滿足熱穩(wěn)定要求，只有個別較細(xì)的電纜有時通不過，必須校驗。 如果按上述方法選與校驗電纜截面，有一個要求不滿足時，必需采取以下措施，再校驗，達(dá)到要求為止 ： （1）增大電纜截面，但有定限度 ；（2）調(diào)整移動變電站位置使之更靠近用電設(shè)備；（3）采取分散負(fù)荷，增加電纜條數(shù)；（4）增加變壓器臺數(shù)與容量；（5）提高額定電壓等級。第六節(jié) 短路電流計算及過電流保護(hù)裝置的整定一、 綜采工作面移動變電站高壓進(jìn)線端短路電流計算1、平均電壓；6.3kv。2、斷路器分?jǐn)嗄芰Π銥?0mva，真空斷路器分?jǐn)嗄芰?00 mva。電網(wǎng)的短路容量超過斷路器的分?jǐn)嗄芰r，必須加以限制。3、短路點的選定綜采工作面供電設(shè)計、一

38、般選定移動變電站高壓進(jìn)線端作為短路點，計算高壓短路電流。5、 電源系統(tǒng)電抗為 （）式中 電源系統(tǒng)電抗，；平均電壓（6kv系統(tǒng)的），v；井下中央變電所的短路容量，mva；如果沒有原始資料，可先估計，或者井下選用高壓開關(guān)的額定分?jǐn)嗳萘恐怠?、6kv電纜線路阻抗（1）6kv電纜線路電抗為式中 電纜線路每公里的電抗，一般6000kv電纜線路；自井下中央變電所至綜采工作面移動變電站流過高壓短路電流的沿途各串聯(lián)電纜第i段長度，km。（2）6kv電纜線路電阻為式中 第i段電纜長度，m； 第i段電纜的截面，； 導(dǎo)電系數(shù)，銅芯電纜的6、短路回路中的總阻抗 （） 7、三相短路電流為 (a)8、兩相短路電流為 (a

39、)9、短路容量為 （mva）二、 綜采工作面低壓電網(wǎng)短路電流計算計算低壓短路電流時、短路點一般選在變壓器的二次母線上和低壓配電線路的首、末端。1、 解析法計算短路電流（1） 三相短路電流的計算 (a)式中 三項短路電流，a；變壓器二次開路電壓(額定電勢)，660v、1140v電網(wǎng)，值分別為690v、1190v；短路回路中一項電阻的總和，；短路回路中一項電抗的總和，。（2）兩相短路電流計算 (a)（3）阻抗計算 折算到低壓側(cè)的高壓電源系統(tǒng)阻抗電阻為 ()式中 變壓比，； 高壓側(cè)額定電壓，v。電抗為 () 變壓器內(nèi)部阻抗電阻為 ()電抗為 ()式中 變壓器的短路損耗，w；變壓器電抗壓降的百分?jǐn)?shù)，；

40、變壓器阻抗壓降的百分?jǐn)?shù)，變壓器電阻壓降的百分?jǐn)?shù)， 。 低壓電纜阻抗短路回路中各串聯(lián)電纜段的電阻為 ()式中 不同截面低壓電纜每公里的電抗，；見表511和表512。 電弧電阻計算低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流時，一般計入電弧電阻。2、 圖表法計算短路電流（1） 求電纜的換算長度電纜的長度也反映電阻的大小，根據(jù)短路回路中各串聯(lián)段電纜的實際長度li乘以系數(shù)k，獲得換算長度從，即660v系統(tǒng)中相當(dāng)于50mm2的電纜長度。換算系數(shù)k見表515。短路回路中各段電纜總的換算長度為 （m）如果某一段線路由2條電纜并聯(lián)供電，并聯(lián)后的電纜換算長度為 （m）式中 分別為并聯(lián)運行的2條電纜的換算長度。（2） 兩相短路電流根據(jù)短路回

41、路中電纜總的換算長度從表513和514中查取兩相短路電流。（3） 三相短路電流可以按下式求三相短路電流 （a）三、 綜采工作面過電流保護(hù)裝置的整定1、高壓配電裝置中過電流繼電器的整定（1）過電流繼電器動作電流計算值式中 變壓器負(fù)荷中最大電動機的額定起動電流，a；其余負(fù)荷額定電流之和，a；可靠系數(shù)，一般取；變壓比；電流互感器的變流比；需用系數(shù)。（2）過電流繼電器動作電流整定值根據(jù)值到高壓配電裝置產(chǎn)品說明書中選定過電流繼電器的動作電流整定值。要求（3）靈敏系數(shù)校驗要求式中 變壓器二次側(cè)母線上的兩相短路電流，a。表511 低壓電纜的電阻值與電抗值電纜名稱阻抗(/km)電纜型號電纜線芯截面(mm2)4

42、610162535507095礦用橡套電纜電阻uzuupuc ucp5.394.663.131.831.8320.7940.5220.5790.3800.4160.267電抗0.1010.0950.0920.0900.0880.0840.081注：表中所列為20時的電阻值，其他溫度電阻可按下式計算 換算到65的電阻值為2、低壓熔斷器及熔件的選則（1）保護(hù)鼠籠型異步電動機熔件額定電流計算值式中 熔件額定電流，a；鼠籠型異步電動機的額定起動電流，a，一般，為額定電流；1.82.5保證電動機起動時不熔化的系數(shù)不經(jīng)常起動或輕載起動時，取2.5；頻繁或重載起動時，取1.82。（2

43、）保護(hù)電纜干線熔件額定電流計算值式中；干線電纜供電的最大電動機額定起動電流，a；其余負(fù)荷額定電流的總和，a。（3）保護(hù)照明變壓器熔件額定電流計算值式中；照明負(fù)荷的額定電流，a；變壓比。（4）保護(hù)電鉆變壓器熔件額定電流計算值式中；電鉆電動機的額定起動電流，a；其余負(fù)荷額定電流的總和，a。（5）熔件額定電流與熔斷器額定電流的選擇根據(jù)熔件額定電流計算值從表516中選取熔件的額定電流，要求 根據(jù)選定的去選定熔斷器的額定電流、再根據(jù)與熔斷器的額定電流去校核起動器的型號是否合適。（6）熔件熔化靈敏系數(shù)校驗要求 式中 被保護(hù)線路末端或電動機進(jìn)線端子上產(chǎn)生的兩相短路電流a； 4或7靈敏系數(shù)，對于660v電網(wǎng)，

44、 時取4；時取7；對于127v電網(wǎng)取4。如果是保護(hù)照明變壓器或電鉆變壓器時，要求式中 變壓器二次側(cè)出線端兩相短路電流，a； 變壓比；y/接線變壓器二次側(cè)兩相短路電流換算到一次的系數(shù)。（7）熔斷器極限分?jǐn)嗄芰Φ男ｒ炄蹟嗥鞯臉O限分?jǐn)嚯娏髦狄姳?17，要求式中 保護(hù)范圍首端的三相短路電流，a；熔件額定電流選定之后還要按表518校驗一下所能保護(hù)的電纜最小截面。通過時，才能保證短路、過載而熔件沒有熔化之前電纜不會過熱或燃燒。3、低壓過電流繼電器(包括過電流脫扣器)的整定（1）變壓器二次側(cè)總的饋電開關(guān)或配電干線的饋電開關(guān)中過電流繼電器動作電流整定值要求靈敏系數(shù)要求 式中；饋電開關(guān)控制保護(hù)最大的那一臺電動機額定起動電流，a；其余負(fù)荷額定電流的總和，a； 需用系數(shù)；保護(hù)范圍內(nèi)的最小兩相短路電流，a。（2）當(dāng)采用新型系列dzkd或dwkb30型饋電開關(guān)時，它們都具有過載長延時、短路短延時(0.20.4s)和短路速斷保護(hù)，其過載長延時保護(hù)的整定范圍：(0.41.0)；短路短延時保護(hù)的整定范圍:(310)；dwkb30系列開關(guān)的速斷整定范圍:8或20倍；開關(guān)的額定電流。過載長延時保護(hù)的動作電流整定倍數(shù)要求：短路短延時保護(hù)的動作電流整定倍數(shù)要求 靈敏系數(shù)要求 (3)qckb30和dqzbh新系列磁力起動器的過電流保護(hù)裝置整定qckb30系列磁力起動器額定電流為120a、300a的，帶