礦井采區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、目錄目錄 前前 言言.3 設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料.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 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 第二章第二章 采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定.7 一、采區(qū)變電所位置.7 二、工作面配電點(diǎn)的位置.7 第三章第三章 采區(qū)供電電纜的確定采區(qū)供電電纜的確定.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 第四章第四章 采區(qū)低壓電纜的選擇采區(qū)低壓電纜的選擇.10 一、電纜長(zhǎng)度的確定.10 二、電纜型

2、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 第五章第五章 采區(qū)高壓電纜的選擇采區(qū)高壓電纜的選擇.17 一、選擇原則.17 二、選擇步驟.17 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.19 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)選擇開關(guān)、起動(dòng)器容量及整定計(jì)算.19 第七章第七章 低壓保護(hù)裝置的選擇和整定低壓保護(hù)裝置的選擇和整定.21 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 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.26 一、高壓配電箱的

3、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.28 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 第十章第十章 井下保護(hù)接地系統(tǒng)井下保護(hù)接地系統(tǒng).29 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ).31 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).32 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)論文及設(shè)計(jì)、做好畢業(yè)答辯工作， 我到了陽(yáng)城縣竹林山煤礦參加畢業(yè)實(shí)習(xí)。 此次實(shí)習(xí)任務(wù)，除了對(duì)該煤礦作業(yè)過程及對(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)。 本設(shè)

4、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)過程，第三部分為 參考資料，書中著重講述采區(qū)供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過程，如高壓配電箱、變 壓器。電纜的選擇方法，并對(duì)其的整定及校驗(yàn)，書中詳細(xì)敘述了電纜及設(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)范 ，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)、聯(lián)系 理論知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過各方面的考慮，選用新型產(chǎn)品，應(yīng)用新技術(shù)，滿足供 電的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性。 通過設(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

5、較強(qiáng)的實(shí) 際操作能力及解決實(shí)際工程問題的能力，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)范。聽取并收 錄了現(xiàn)場(chǎng)許多技術(shù)員的意見及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)采區(qū)所需設(shè)備的型號(hào)及供電線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì) 算。 本次設(shè)計(jì)得到同事和領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，在此表示深深的謝意！ 20122012 年年 1010 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)及供電情況：該礦井供電電源進(jìn)線采用雙

6、回路電源電壓為 35kv，變電 所內(nèi)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，石門及全巖巷道，以錨噴為主，工作面采用木支護(hù)。 3. 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)： 工作面落煤經(jīng)溜槽到 1t 礦車，

7、由電瓶車運(yùn)至井底車場(chǎng)，再由絞車提到+830 車場(chǎng)， 最后由電機(jī)車?yán)降孛妗?5. 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)及主要設(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)特征如表 1

8、-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jt1600/12241103801212420.860.931 照明1.2127 煤電鉆mz2-121.21279540.790.7952 回柱絞車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-10-411

9、66012.172.60.750.801 充電機(jī)kgca10-90/4016660210.750.883 二、變壓器容量計(jì)算二、變壓器容量計(jì)算 1.+830 水平絞車變電所變壓器容量： 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 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

10、車電動(dòng)機(jī)與照明的額定容量之和； pe1110+1.2=111.2 kw 2.+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)

11、、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 選型號(hào)為 ks9- 100/6/0.4 變壓器一臺(tái)，用于絞車與照明的供電，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- 100/6 6000 400/ 690 10041.453.732801450 0.0233/ 0.0690 0.0597/ 0

12、.1775 2500 4 萬(wàn) 第二章第二章 采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定采區(qū)變電所及工作面配電所位置的確定 一、采區(qū)變電所位置一、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 絞車峒室； p2 配電點(diǎn)：+825

13、 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 水平運(yùn)輸巷掘進(jìn)配電點(diǎn)。 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。

14、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 山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。 5）配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(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，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（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）二閉鎖 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

15、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。 附圖 1 m mm mmmm m m m mmm 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 水平上山絞車硐室的距離為 50m。 考慮實(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

16、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） 、在正常工作時(shí)電纜芯線的實(shí)際溫升不得超過絕緣所允許的溫升，否則電纜將因 過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，電纜芯線的時(shí)間溫升決定它所流過的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的 正常運(yùn)行，必須保證實(shí)際流過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過它所允許的負(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) 備將因電壓過低而燒毀。所以被選定的電纜必須

17、保證其電壓損失不超過允許值。 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)電流過大而造成電壓損失也 最大。因此，必須校驗(yàn)大容量電動(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)于干線電纜，則必須首先按允許電流及起動(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

18、纜截面的選擇 1.移動(dòng)支線電纜截面 采區(qū)常移動(dòng)的電纜支線的截面選擇時(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 初選支線電纜截面即可.具體如附圖 1 所示。 2.干線電纜截面的選擇： 由于干線線路長(zhǎng),電流大,電壓損失是主要矛盾,所以干線電纜截面按電壓損失 計(jì)算。 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)中線路最長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)額定功率最大的支線 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)算支線電纜電壓損失： uz% = kfpelzk% =11

19、110010-30.333 =0.366 式中： uz%支線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；

20、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%=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 3) .干線電纜允許電壓損失為: ugy =uy-uz-ub =63-2.4-17.03 =43.57 v 式中：ugy干線電纜中允許電壓損失,v； uy允許電壓損失

21、,v, 查設(shè)指表 2-33, ue=660v 時(shí), uy=63v； uz支線電纜中電壓損失,v； ub變壓器中電壓損失,v； 4) .干線電纜截面確定 agy = kxpelgy103/(uerugypj) =0.739650103/(66042.543.570.85) =17.1 mm2 式中：agy干線電纜截面積, mm2； kx需用系數(shù)，取 kx=0.7； pe干線電纜所帶負(fù)荷額定功率之和,kw, pe=42+11+4+16=39 kw； lgy干線電纜實(shí)際長(zhǎng)度,m； r電纜導(dǎo)體芯線的電導(dǎo)率, m/(mm2)取 r=42.5mm2； ugy干線電纜中最大允許電壓損失,v； pj加權(quán)平均效

22、率,pj=（160.88+40.85+110.8+420.85） /39=0.85； 根據(jù)計(jì)算選擇干線電纜為 my 325 +110 650m (2)+775 水平采區(qū)配電點(diǎn)的干線電纜： 1) .支線電纜電壓損失： uz% = kfpelzk% =11115010-30.211 =0.35 式中：k%查設(shè)指表 2-28,取 k%=0.211 uz =uz%ue/100 =0.35660/100 =2.31 v 2) .干線電纜允許電壓損失為： ugy =uy-uz-ub =63-2.31-17.03 =43.66 v 3) .干線電纜截面確定： agy = kxpelgy103/(uerugy

23、pj) =0.736.2600103/(66042.543.660.87) =14.3 mm2 式中：pe干線電纜所帶負(fù)荷額定功率之和,kw, pe=42+11+1.2+16=36.2 kw； pj 加權(quán)平均效率， pj=(420.85+110.885+1.20.795+160.88)/36.2=0.8 7 根據(jù)計(jì)算選擇干線電纜為 my 325+110 600m (3) +805 水平采區(qū)配電點(diǎn)的干線電纜： 由于+805 水平與+775 水平的設(shè)備完全相同，故兩者的干線電纜允許電壓損 失相同，均為 43.66 v. agy = kxpelgy103/(uerugypj) =0.736.2520

24、103/(66042.543.660.87) =12.4 mm2 根據(jù)計(jì)算選擇干線電纜為 my 325+110 520m (4) +830 絞車房供電計(jì)算圖如圖 4-1 所示。 圖 4-1 +830 絞車房供電計(jì)算圖 向 110kw 絞車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) =2.86 ut =ut%u2e/100 =2.86400/100 =11.44 v 絞車支

25、線電纜允許電壓損失： 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. 絞車支線電纜截面確定： agy = kxpelgy103/(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 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：

26、 uqmin= ue = 660 1.2 2.5 =457.26v error!error! referencereference sourcesource notnot found.found.式中: ue 電動(dòng)機(jī)額定電壓,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

27、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 支線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(mm2)； az支線電纜的芯線截面, mm2； lz支線電纜實(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)干線電纜中的電壓損

28、失： ugq=（igqlgcosgq103）/（rag） 3 =(102.70.60.57103)/(42.525) 3 =57.3 v 式中: r 干線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(mm2)； lg 干線電纜實(shí)際長(zhǎng)度,km； ag干線電纜的芯線截面, mm2； cosgq干線電纜在起動(dòng)條件下的功率因數(shù), cosgq =(iqcosq+iicospj)/igq =(60.30.55+42.20.6)/102.7 =0.57 igq干線電纜中實(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

29、.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 a 4) . 起動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失： ubq% = (ibq/ibe)( ur% cosbq+ux%sinbq ) =(102.7/113)(1.450.57+3.730.82) =3.53 ubq =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)

30、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 v 6) .檢驗(yàn)條件： u2e-uq =690-89.77=600.23v457.26v 又因?yàn)?600.23v 相對(duì)于額定電壓的百分?jǐn)?shù)為 600.23/660100%=90.9%，超過磁力 起動(dòng)器吸合線圈要求的電壓。所以檢驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為選用 25mm2的橡套電纜滿足了起 動(dòng)條件。 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

31、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的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于 50mm2 。 4、按正常負(fù)荷及有一條井下電纜發(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及其以上的井筒內(nèi)，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

32、或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣 電纜。 2）在水平巷道或傾角 45以下的井巷內(nèi)，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，井底車場(chǎng)及其附近，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、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； n同時(shí)工作的電纜根數(shù)，n=1；

33、j經(jīng)濟(jì)電流密度，a/mm2,見設(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 1000m 2、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?。?/p>

34、 0.447k1.34； ia持續(xù)工作電流, ia= sb1/(ue) =74.13/(6) =7.2a ； 33 kip =(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 =4582.1 a amin = (id（3）)/c tj =(4582.1)/159 0.25 =14.41mm2a1=35 mm2 符合要求。 式中： amin電纜最小截面, mm2； id（3）主變電所母線最大運(yùn)行方式時(shí)的短路電流,a； tj短路

35、電流作用假想時(shí)間,s；對(duì)井下開關(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 =1.836111.21/1000 =0.2%7% 故滿足要求。 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 6kv 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

36、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Γ娏鲬?yīng)不小于通過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) 工作線路總開關(guān)和分路開關(guān)一般選用自動(dòng)饋電開關(guān)，如新系列的 kbz 型自動(dòng) 饋電開關(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

37、 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、調(diào)度絞車等，一般選用 qc8380n 型或新系列可逆磁力起動(dòng)器等。 4）開關(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） 變壓器二次的總開關(guān)要有過電流和漏電保護(hù)。 （2） （3） （4） 變電所內(nèi)各分路的配出開關(guān)及各配電點(diǎn)的進(jìn)線開關(guān)要有過電流保護(hù)。大型采 掘機(jī)械，如采煤機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)組等需要短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)，有條件的增 設(shè)漏電閉鎖保護(hù)。 （6） 一般小型機(jī)械，如電鉆、局扇、回柱絞車及小功率輸送機(jī)等需要有短路保護(hù) 和斷相保護(hù)。 5）開關(guān)電器接線口的數(shù)目要滿足回路

38、和控制回路接線的要求，其內(nèi)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)選擇開關(guān)、起動(dòng)器容量及整定計(jì)算二、據(jù)已選定的電纜截面、長(zhǎng)度來(lái)選擇開關(guān)、起動(dòng)器容量及整定計(jì)算 1、計(jì)算開關(guān)的工作電流 ig（以 110kw 的上山絞車的控制開關(guān)為例） ig （kfpe103）/（uecosee） 3 （0.8110103）/（6600.860.93） 3 167.17a 其余開關(guān)的工作電流如表 61 所示。 2、開關(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 上山絞車的控 制開關(guān)選 kbz200 饋電開關(guān)一臺(tái)。 11kw 的裝巖機(jī)控制開關(guān)的選擇：

39、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)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 3-39； idz所選熔體的額定電流，a。 其余各開關(guān)短路點(diǎn)、短路電流及靈敏度校驗(yàn)，如附圖 2 和表 7-1 所示。 附圖 2 表 7-1 供電系統(tǒng)中各

40、點(diǎn)短路電流值及靈敏度校驗(yàn)表 m mm mmmm m m m mmm 短路點(diǎn)兩相短路電流（a）開關(guān)保護(hù)整定值（a）靈敏系數(shù) b1 2595 b2 1623 g1538 繼電器 100a 5.361.5 g2572 繼電器 100a 5.721.5 g3636 繼電器 100a 6.361.5 z12192 繼電器 200a 10.961.5 z2161.68 熔斷器 15a 10.784 z3490.26 熔斷器 20a 24.517 z4348.24 熔斷器 20a 17.417 z5525.11 熔斷器 40a 13.137 z6580.47 熔斷器 60a 9.677 z767.43 熔斷

41、器 15a 4.504 z8497 熔斷器 60a 8.287 z9420.75 熔斷器 20a 21.047 z10453.04 熔斷器 40a 11.337 z11315.49 熔斷器 20a 15.777 z12428.59 熔斷器 20a 21.437 z13450.44 熔斷器 20a 22.527 z14327.34 熔斷器 20a 16.377 z15480.08 熔斷器 40a 127 z16526.24 熔斷器 60a 8.777 z1763.36 熔斷器 15a 4.224 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

42、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、配電裝置的額定開斷電流應(yīng)不小于其母線上的三相短路電流。 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)滿足母線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)算容量，kva ue電網(wǎng)額定電壓，kv use高壓開關(guān)額定電壓，kv ise高壓開關(guān)額定電流，ka sse 高壓開關(guān)銘牌上標(biāo)示的額

43、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 高壓配電箱技術(shù)數(shù)據(jù)表 極限通過電流 （kva） 型號(hào) 額定電壓 （kv） 最高工作 電壓 （kv） 額定電流 （a）

44、 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 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=6300/690=9.1。 靈敏度校驗(yàn)： id(2)= 2299a km = id(2)/(k

45、tkiidz) =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。 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)

46、值或人觸及一相導(dǎo)體，或電網(wǎng)一相接地時(shí)，能很快的 使自動(dòng)開關(guān)跳閘，切斷電源，防止觸電或漏電事故。 3、當(dāng)人觸及電網(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 電網(wǎng)為例計(jì)算如下： rmin=(3uq/in)-3rn =3(660/)/30103-31000 3 =35000 計(jì)算檢漏繼電器的動(dòng)作電阻值 rdz時(shí)，應(yīng)考慮三相電網(wǎng)對(duì)地絕