井下供電設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、 井下供電設(shè)計(jì)內(nèi)容第一節(jié) 選擇前的準(zhǔn)備采區(qū)供電設(shè)備選擇及計(jì)算是采區(qū)供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。采區(qū)供電設(shè)備的選擇包括主變壓器的選擇、采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定、高低壓電纜的選擇和高低壓開關(guān)的選擇。相關(guān)計(jì)算有負(fù)荷容量和負(fù)荷電流的計(jì)算、電壓損失的計(jì)算、短路電流的計(jì)算和過流保護(hù)的整定計(jì)算。一、采區(qū)供電設(shè)計(jì)所需原始資料 1.礦井的瓦斯等級(jí)，采區(qū)煤層走向、傾角，煤層厚度、煤質(zhì)硬度、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(zhǎng)度、走向長(zhǎng)度、采煤工作面長(zhǎng)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(yùn)輸方式，通風(fēng)方式。4.采區(qū)機(jī)械設(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。了解采區(qū)

2、附近現(xiàn)有變電所及中央變電所的分布情況，供電距離、供電能力及高壓母線上的短路容量等。 6. 采區(qū)年產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年工作時(shí)數(shù)，電氣設(shè)備的價(jià)格、當(dāng)?shù)仉妰r(jià)、硐室開拓費(fèi)用、職工人數(shù)及平均工資等資料。2、 參考資料 1.煤礦安全規(guī)程2煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范3煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定4礦井低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則5礦井保護(hù)接地裝置安裝、檢查、測(cè)定工作細(xì)則6煤礦井下檢漏繼電器安裝、運(yùn)行、維護(hù)與檢修細(xì)則7煤礦電工手冊(cè)第二分冊(cè)(下)8工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書9 各類有關(guān)的煤礦電氣設(shè)備產(chǎn)品樣本、各類供電教材。 3、 采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站位置確定1、采區(qū)變電所位置的確定 采區(qū)變電所位置選擇要依據(jù)低壓供電電壓，供電距離、

3、采煤方法、采掘巷道的布置方式，采煤機(jī)械化程度和機(jī)組容量大小等因素來確定。采區(qū)變電所硐室位置具體考慮以下幾方面：1)供電電壓，隨著采煤工藝的發(fā)展，采區(qū)電氣設(shè)備日益增多，電氣設(shè)備容量不斷增大，對(duì)采區(qū)供電提出了更高要求，采煤機(jī)組功率大，供電距離遠(yuǎn)，電機(jī)啟動(dòng)頻繁，因此采區(qū)變電所到機(jī)組最大供電距離就由主電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的允許電壓損失確定，以保證機(jī)組有足夠的起動(dòng)力矩2)根據(jù)煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。采區(qū)變電所的位置，一般設(shè)在采區(qū)上下山的運(yùn)輸斜巷與軌道斜巷之間。采區(qū)變電所要便于對(duì)硐室的擴(kuò)大和設(shè)備的增加，同時(shí)便于體積較大的變壓器等設(shè)備直接通過運(yùn)輸上山運(yùn)到采區(qū)變電所硐室減少運(yùn)輸設(shè)備的費(fèi)用。在滿足費(fèi)用要求的同時(shí)還要滿足

4、頂板堅(jiān)固，無淋水且通風(fēng)良好，保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5。根據(jù)采區(qū)巷道布置，要使采區(qū)變電所能順利的通過運(yùn)輸平巷向整個(gè)采區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作面）進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山聯(lián)絡(luò)巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動(dòng)采區(qū)變電所就能對(duì)采區(qū)的采煤、掘進(jìn)及回采等進(jìn)行供電。所以把采區(qū)變電所布置在集中軌道和總回風(fēng)巷的交匯處附近的聯(lián)絡(luò)巷（G03H聯(lián)絡(luò)巷）。2、移動(dòng)變電站的位置選擇一般放在工作面的上、下風(fēng)巷內(nèi)。應(yīng)主要考慮下述三方面：所處巷道內(nèi)便于運(yùn)輸、頂?shù)装鍡l件良好、無淋水。盡量靠近大的用電設(shè)備，有條件的情況下，盡可能與液壓泵站聯(lián)合布置。距離采區(qū)變電所盡可能近，以減少高壓電纜長(zhǎng)度。4、 采區(qū)供電系統(tǒng)

5、的擬定1、采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則1）、供綜采工作面的采區(qū)變（配）電所一般由兩回路電源線進(jìn)行供電，除綜采外，每個(gè)采區(qū)應(yīng)為一回路；2）、雙電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，應(yīng)設(shè)置電源進(jìn)線開關(guān)；3）、采區(qū)變電所的高壓饋出線采用專用的高壓配電裝置。2、采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則1）、在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的設(shè)備最少；2）、原則上一臺(tái)啟動(dòng)器只能控制一臺(tái)設(shè)備；3）、當(dāng)采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器超過一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷；4）、變壓器最好不要并聯(lián)運(yùn)行；5）、從變電所向各配電點(diǎn)或配電點(diǎn)到用電設(shè)備采用輻射式供電，上山及順槽運(yùn)輸機(jī)采用干線式供電；6）、工作點(diǎn)配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線；7）

6、、供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免回頭供電；8）、瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)組都應(yīng)實(shí)行三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電；9）、局部通風(fēng)機(jī)和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中的所有掘進(jìn)工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖（風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）實(shí)施3、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)根據(jù)上述擬定原則和所選變壓器的臺(tái)數(shù)以及采區(qū)的實(shí)際情況，擬定相應(yīng)的供電系統(tǒng)，并畫出采區(qū)供電系統(tǒng)圖。當(dāng)供電系統(tǒng)有多種可行方案時(shí)，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。 第二節(jié) 采區(qū)主變壓器的選擇一、變壓器臺(tái)數(shù)、型號(hào)的選擇1.臺(tái)數(shù)采區(qū)主

7、變壓器的臺(tái)數(shù)盡量要少 ，有一類負(fù)荷（如分區(qū)水泵）時(shí)，變壓器的臺(tái)數(shù)不得少于兩臺(tái)，對(duì)高沼礦按照“三專兩閉鎖”要求，局部通風(fēng)機(jī)使用專用變壓器。2.型號(hào) 硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器，選擇礦用隔爆型變壓器。 順槽及掘進(jìn)巷道內(nèi)，選擇隔爆型移動(dòng)變電站。3.額定電壓一次側(cè)額定電壓應(yīng)按照電源電壓確定，二次側(cè)額定電壓按照1.05倍的用戶額定電壓確定。2、 變壓器容量的選擇1.采區(qū)變電所變壓器容量計(jì)算計(jì)算公式如下：式中：成組計(jì)算負(fù)荷Pca= KdePN 成組額定負(fù)荷之和PIN=P1N+P2N+P3N+PiN、 需用系數(shù)Kde，查需用系數(shù)表 加權(quán)功率因數(shù)COSTwm,查表2. 變壓器容量的確定根據(jù)所選變壓器型號(hào)和所求變壓器計(jì)

8、算容量ST ，選變壓器即STNST 式中：所選變壓器額定容量STN：查礦用變壓器技術(shù)參數(shù)表7-1。舉例：某高沼礦井普采工作面設(shè)備統(tǒng)計(jì)如表，試選擇變壓器型號(hào)、容量。解：1）選擇型號(hào)：井下有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境 選擇隔爆型變壓器2）選擇低壓側(cè)額定電壓：用電設(shè)備額定電壓為660v，選擇UN=660V3）選擇容量：PN=170+3×40+55=345kWKde=0.286+0.714×Pm/PN=0.286+0.714×170/345=0.64查表7-4選取cos=0.7 查表7-2，選取STN=315kVA 第三節(jié) 低壓電纜的選擇一、低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)和長(zhǎng)度的確定1.低壓電纜

9、型號(hào)的選擇電纜的型號(hào)主要依據(jù)其電壓等級(jí)、用途和敷設(shè)場(chǎng)所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號(hào)必須符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。礦用低壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定：(1) 支線一律采用表7-5所列阻燃橡套電纜。1140 V設(shè)備及采掘工作面的660 V和380 V設(shè)備，必須用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備，應(yīng)使用專用的橡套電纜。(2) 固定敷設(shè)的干線應(yīng)采用MVV系列鎧裝或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜；對(duì)于半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動(dòng)方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜。(3) 采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯和鋁包電纜。(4) 電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截

10、面的導(dǎo)體。(5) 照明、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜，非固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用阻燃橡套電纜。2.確定電纜的芯線數(shù)目(1) 干線用的鎧裝電纜選三芯電纜，非鎧裝電纜選用四芯電纜。(2) 支線用電纜就地控制時(shí)，一般采用四芯電纜；遠(yuǎn)方控制和聯(lián)鎖控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制要求增加控制芯線的根數(shù)。注意電纜中的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作其他用途。(3) 信號(hào)電纜芯線根數(shù)要按控制、信號(hào)、通信系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線3.確定電纜長(zhǎng)度就地控制的支線電纜長(zhǎng)度，一般取5m10m。其它電纜因吊掛敷設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實(shí)際長(zhǎng)度L應(yīng)按式計(jì)算。 式中 L電纜敷設(shè)路徑的長(zhǎng)度

11、，m； K電纜彎曲系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05。 為了便于安裝維護(hù)和便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長(zhǎng)度時(shí)還應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長(zhǎng)度3m5m余量。當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭處各增加3m余量。2、 低壓電纜主芯線截面的選擇1、選擇原則低壓電纜主芯線截面必須滿足以下幾個(gè)條件： 正常工作時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度應(yīng)不超過電纜的長(zhǎng)時(shí)允許溫度，所以應(yīng)保證流過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過其允許持續(xù)電流。 正常工作時(shí)，應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動(dòng)機(jī)的端電壓在95105的額定電壓范圍內(nèi)，個(gè)別特別遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)端電壓允許偏移810。距離遠(yuǎn)、功率大的電動(dòng)機(jī)在重載情況下應(yīng)保證能正常起動(dòng)，

12、并保證其起動(dòng)器有足夠的吸持電壓。所選電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。2. 選擇方法 在按上述條件選擇低壓電纜主芯線的截面時(shí)，支線電纜一般按機(jī)械強(qiáng)度初選，按允許持續(xù)電流校驗(yàn)后，即可確定下來。 選擇干線電纜主芯線截面時(shí)，如干線電纜不長(zhǎng)，應(yīng)先按電纜的允許持續(xù)電流初選；當(dāng)干線電纜較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)先按正常時(shí)的允許電壓損失初選；然后再按其他條件校驗(yàn)。 1）按機(jī)械強(qiáng)度選擇根據(jù)不同的機(jī)械設(shè)備，選擇電纜的截面不小于橡套電纜滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面。2）按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流IP應(yīng)不小于通過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流Ica。即：IPIca IP 電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流；Ica通過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流；按以下方

13、法確定：支線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可取電動(dòng)機(jī)的額定電流。如果查不到電動(dòng)機(jī)的額定電流，可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算：IcaIN=0.76PN/UN干線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可按下式計(jì)算：a PN電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和，kW；UN電纜所在電網(wǎng)的額定電壓，V；Kde電纜線路所帶負(fù)荷的需用系數(shù)，由表查??；coswm電纜所帶負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，由表查取電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流IP應(yīng)不小于通過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流Ica。即：IPIca IP 電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流，查表。Ica通過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流；按以下方法確定：支線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可取電動(dòng)機(jī)的額定電流。如果查不到電動(dòng)機(jī)的額定電流，可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算

14、：IcaIN=0.76PN/UN干線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可按下式計(jì)算：a PN電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和，kW；UN電纜所在電網(wǎng)的額定電壓，V；Kde電纜線路所帶負(fù)荷的需用系數(shù)，由表查取；coswm電纜所帶負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，由表查取3） 按正常工作時(shí)允許電壓損失選擇正常工作時(shí)電網(wǎng)的電壓損失應(yīng)不超過電網(wǎng)允許的電壓損失p ，p （1） 低壓電網(wǎng)的允許電壓損失按要求，正常工作時(shí)應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動(dòng)機(jī)的端電壓不低于額定電壓的95%。為了保證用電設(shè)備的供電質(zhì)量，低壓電網(wǎng)允許電壓損失為p2NT-0.95×(7-12)p低壓電網(wǎng)的允許電壓損失，V；2NT變壓器二次側(cè)額定電壓，V。由式(7-1

15、2)可求得：對(duì)于380 V電網(wǎng)Up=400-0.95×380=39 V對(duì)于660 V電網(wǎng)Up= 690-0.95×660=63 V對(duì)于1 140 V電網(wǎng)Up=1200-0.95×1140=117 V (2) 采區(qū)低壓電網(wǎng)電壓損失采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失包括變壓器的電壓損失和線路電壓損失兩部分。線路一般又包括干線和支線兩部分。全部低壓電網(wǎng)的總電壓損失U為 U=UT+Ums+Ubl (7-13)UT變壓器的電壓損失，V；Ums干線電纜的電壓損失，V；Ubl支線電纜的電壓損失，V。 變壓器的電壓損失UT=3IT（RTcosT+XTsinT） （7-14）IT變壓器的計(jì)算電

16、流， （7-15）RT變壓器的電阻， （7-16）PNT變壓器的負(fù)載損耗，可查表7-1或表7-2，W；XT變壓器的電抗， （7-17）ZT變壓器的阻抗，US%變壓器阻抗百分?jǐn)?shù)，查表7-1/表7-2，%。T變壓器的加權(quán)平均功率因數(shù)角，由式（7-5）的反函數(shù)求得；ST變壓器的計(jì)算容量，kVA；UT2N變壓器二次側(cè)額定電壓（按所選變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)），V；STN變壓器的額定容量，MVA；負(fù)荷集中的干線電纜線路的電壓損失Um負(fù)荷沿線分布的干線電纜線路的電壓損失Ums干線的電壓損失應(yīng)為各段電纜線路電壓損失之和支線電纜電壓損失UblUbl=PblL×103/(UNscAbl)(7-20)UN支線電

17、纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V；Lbl支線電纜的長(zhǎng)度、m；Abl支線電纜的截面積、mm2；sc支線電纜導(dǎo)體的電導(dǎo)率，查表7-10，m/(mm2)；Pbl支線電纜所帶負(fù)荷的計(jì)算功率值(可近似取額定功率)，kW。3) 按允許電壓損失選擇干線電纜截面按允許電壓損失選擇干線電纜截面UmsUpms Upms=UPUTUbl Upms干線電纜的允許電壓損失，V；式整理后，得出其滿足電壓損失的最小截面為 根據(jù)上式的計(jì)算結(jié)果，選擇標(biāo)準(zhǔn)截面不小于計(jì)算截面的電纜即可滿足電壓損失的要求。 (4) 按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面如果電纜截面按其他條件已經(jīng)選出，此時(shí)需按電壓損失的條件校驗(yàn)電纜截面。校驗(yàn)時(shí)需按式 U=UT+Um

18、s+Ubl 計(jì)算出整個(gè)低壓電網(wǎng)的電壓損失，然后按式p 進(jìn)行校驗(yàn)。如校驗(yàn)后不滿足，可采取如下措施：(1) 加大電纜截面，一般加大干線電纜的截面；(2) 分散負(fù)荷，即增加電纜的根數(shù)；(3) 更換大容量的變壓器，以減小變壓器的電壓損失；(4) 移動(dòng)變電所的位置，使其靠近工作面；(5) 調(diào)整變壓器的分接頭，此方法在設(shè)計(jì)中不考慮。5)按起動(dòng)時(shí)的電壓損失校驗(yàn)電纜截面由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大，起動(dòng)時(shí)電壓損失大，必須滿足電動(dòng)機(jī)和磁力起動(dòng)器的起動(dòng)條件的要求，否則無法起動(dòng)。一般只須校驗(yàn)供電功率最大、供電距離最遠(yuǎn)的干線，如該干線滿足起動(dòng)要求，其它干線必能滿足要求。確定電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)電壓。滿足電動(dòng)機(jī)最小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需要的

19、最小啟動(dòng)電壓Ust.min，可按下式求出： (7-24)UN電動(dòng)機(jī)的額定電壓，V；K電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，見表7-11；電動(dòng)機(jī)額定電壓時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩MstN與電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩MN之比(值可查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù))，礦用隔爆型電動(dòng)機(jī)一般可取22.5。 起動(dòng)時(shí)支線電壓損失。應(yīng)選擇起動(dòng)時(shí)電壓損失最大的一條支線計(jì)算： (7-25 ） Ist=IstNUst/N (7-26) cosst支線所帶電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)啟動(dòng)時(shí)干線電纜的電壓損失。按干線所帶電動(dòng)機(jī)中最大一臺(tái)啟動(dòng)，其他正常工作條件計(jì)算，即： (7-27)Lms干線電纜的長(zhǎng)度，m；Ams干線電纜的截面積，mm2sc干線電纜的電導(dǎo)率，m/（mm2）；Is

20、t、cosst與式(7-25)中符號(hào)相同；Kdere除啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)外，干線中其他用電設(shè)備的需用系數(shù)，查表；PNre除啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)外，干線中其他用電設(shè)備額定功率之和，kW；UN用電設(shè)備的額定電壓，V。啟動(dòng)時(shí)變壓器的電壓損失。按變壓器所帶電動(dòng)機(jī)中最大一臺(tái)啟動(dòng)，其他正常工作條件計(jì)算，即UTst=3ITst（RTcosTst+XTsinTst） (7-28)按啟動(dòng)條件檢驗(yàn)電纜截面 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其端電壓不小于電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)電壓。即UstUst.minUst=U2N.T-UstUst.min磁力起動(dòng)器的起動(dòng)電壓應(yīng)不小于起動(dòng)器的最小吸合電壓(為線路額定電壓UN的0.7倍)。即：U2N.TUT.st-ms.s

21、t0.7UN 第四節(jié) 采區(qū)低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算一、概 述1.計(jì)算目的為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，使之能滿足短路電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定性要求。對(duì)于低壓開關(guān)設(shè)備的斷路器、熔斷器等，主要用于校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰Α榱苏_整定計(jì)算短路保護(hù)裝置，使之在短路故障發(fā)生時(shí)，能靈敏可靠地動(dòng)作，確保供電安全。2. 計(jì)算任務(wù)計(jì)算最大三相短路電流值，以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備等的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)熱穩(wěn)定性。此時(shí)短路點(diǎn)應(yīng)選擇在開關(guān)設(shè)備等負(fù)荷側(cè)的端子上，并按最大運(yùn)行方式計(jì)算。計(jì)算最小的兩相短路電流值，以校驗(yàn)短路保護(hù)裝置的靈敏度。此時(shí)短路點(diǎn)應(yīng)選擇在保護(hù)范圍的末端，并按最小運(yùn)行方式計(jì)算。3 計(jì)算特點(diǎn)低壓電網(wǎng)(包括變壓器)一般不允許忽略電阻。由于電纜線路的

22、電感電抗值遠(yuǎn)小于電阻值。故有時(shí)感抗值反而可以忽略。 低壓元件如不太長(zhǎng)的母線電纜、電流互感器的一次線圈、自動(dòng)饋電開關(guān)的過電流脫扣線圈、開關(guān)觸頭的接觸電阻以及短路點(diǎn)的電弧電阻等，對(duì)于低壓電網(wǎng)的短路電流計(jì)算都有影響，但為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般可以忽賂。計(jì)算短路電流時(shí)，電纜線路相間電容可以不考慮。 為統(tǒng)一公式，均按星形聯(lián)結(jié)系統(tǒng)分析，對(duì)三角形聯(lián)結(jié)的系統(tǒng)，可用星-三角等效變換為星形系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。2、 兩相短路電流的計(jì)算1.兩相短路電流的計(jì)算公式 Is(2)兩相短路電流A；Uav短路點(diǎn)所在電網(wǎng)中首端的平均線電壓(為電網(wǎng)額定電壓的1.05倍)V；R短路回路內(nèi)一相電阻值的總和；X短路回路內(nèi)一相電抗值的總和； 短路回路

23、的阻抗計(jì)算：（1）系統(tǒng)電抗的計(jì)算 電源系統(tǒng)的感抗遠(yuǎn)大于電阻，電阻可略，只計(jì)算電源系統(tǒng)的電抗Xsy：Xsy折算至變壓器低壓側(cè)的電源系統(tǒng)電抗，；U2NT電源變壓器或發(fā)電機(jī)二次側(cè)的額定電壓，kV；Is(3)電源母線上的三相短路電流，kA；Ss電源母線上的短路容量(可按電源配電箱的額定斷流容量計(jì))，MVA。（2）變壓器的阻抗計(jì)算見變壓器電壓損失計(jì)算。（3）電纜線路的電抗和電阻線路電抗XW可用下式計(jì)算： XW=X0L 線路電阻可用下式計(jì)算： 3、 三相短路電流的計(jì)算由于三相短路為對(duì)稱短路，故可按單相電路計(jì)算短路電流：公式中的符號(hào)意義與兩相短路公式中的字符相同。但I(xiàn)d(3)與Id(2)之間存在著如下關(guān)系：

24、所以，計(jì)算出其中的一種短路電流，便可得知另一短路電流。 第五節(jié) 高壓電纜的選擇一、高壓電纜型號(hào)、芯數(shù)、長(zhǎng)度的選擇1.高壓電纜的型號(hào)確定據(jù)工作電壓等級(jí)、用途、敷設(shè)場(chǎng)所，并符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定選擇：（1）必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜。（2）嚴(yán)禁采用鋁包電纜。（3）在進(jìn)風(fēng)斜井、井底車場(chǎng)及其附近、中央變電所至采區(qū)變電所之間，可以采用鋁芯電纜；其他地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。（4）在立井井筒或傾角為45°及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用MVV42型聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、MYJV42型交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜；（5）在水平巷道或傾角在45°以下

25、的井巷內(nèi)，應(yīng)采用MVV22型聚氯乙烯絕緣鋼帶或MVV32型細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、MYJV22型交聯(lián)聚乙烯鋼帶或MYJV32型細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜；（6）向移動(dòng)變電站供電應(yīng)選用MYPTJ型礦用高壓雙屏蔽監(jiān)視橡套電纜。2.高壓電纜芯線、長(zhǎng)度的確定 鎧裝電纜選擇3芯，橡套電纜選擇3芯主芯線并帶監(jiān)視芯線和接地芯線。高壓電纜長(zhǎng)度的確定與低壓電纜選擇方法相同。3.高壓電纜截面的選擇高壓電纜截面必須滿足下面的條件，選取滿足全部條件的最小截面。1.按正常工作時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇供電距離較長(zhǎng)、年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)不小于1 000 h的高壓電纜，因?qū)╇姷慕?jīng)濟(jì)性有較大影響，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇

26、。經(jīng)濟(jì)截面按式（7-38）計(jì)算。 Ae導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面，mm2；Ied經(jīng)濟(jì)電流密度，Amm2。按表查取Ica線路正常工作時(shí)的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，A；按按下式計(jì)算： （7-39） 其中ST為所供各變壓器的計(jì)算容量之和，UT1N為變壓器一次側(cè)電壓，Ks為各變壓器組間同時(shí)系數(shù)，一個(gè)工作面時(shí)取1，二個(gè)工作面時(shí)取0.9,三個(gè)工作面取0.85；2）按長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行電流選擇電纜截面按IPIca 式要求選取電纜截面。式中的Ica按（7-39）式選取，按所選電纜型號(hào)查表7-8或表7-9取滿足（7-8）式的截面。3）按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面 （7-40）Am 電纜的最小熱穩(wěn)定截面，mm2； 電纜首端的最大三相短路電流，

27、A，按（7-36）式求?。籆 電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，見表7-14。ti 短路電流的假象作用時(shí)間, s， 其中ts為實(shí)際短路時(shí)間，當(dāng)繼電保護(hù)裝置瞬時(shí)動(dòng)作時(shí)，對(duì)快速或中速動(dòng)作的斷路器，取0.15s ；對(duì)低速動(dòng)作的斷路器取0.2s 。當(dāng)繼電保護(hù)有動(dòng)作時(shí)限時(shí)， 在上述時(shí)間的基礎(chǔ)上再加上繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間即可。4） 按電壓損失校驗(yàn)電纜截面按電壓損失校驗(yàn)電纜截面時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)正常狀態(tài)下的電壓損失是否滿足允許電壓損失的要求?？筛鶕?jù)電纜截面及負(fù)荷加權(quán)平均功率因數(shù)查表7-15和表7-16，選取每段高壓電纜每1MWkm負(fù)荷矩的電壓損失 ，再乘以高壓電纜的長(zhǎng)度，既可求出各段高壓電纜的電壓損失百分?jǐn)?shù)，該電壓等級(jí)下各段高壓電纜

28、電壓損失百分?jǐn)?shù)之和應(yīng)不大于5%。電纜選出后，應(yīng)將各種電纜的選擇結(jié)果用表格列出，參考下表。 第六節(jié) 采區(qū)高低壓電器的選擇一、采區(qū)高低壓電器型號(hào)的選擇1.按采區(qū)的工作環(huán)境選擇：高、低壓控制開關(guān)律采用礦用防爆型。2.按工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇：高壓配電開關(guān)一般選擇礦用隔爆高壓真空配電箱；低壓供電線路總開關(guān)和分路開關(guān)，一般選用礦用隔爆真空自動(dòng)饋電開關(guān)；對(duì)于高產(chǎn)高效綜采工作面移動(dòng)變電站的低壓可選擇動(dòng)力中心； 需要遠(yuǎn)方控制、聯(lián)鎖控制的機(jī)械，選隔爆真空電磁啟動(dòng)器；對(duì)高產(chǎn)高效綜采工作面選用隔爆組合開關(guān)； 對(duì)需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的機(jī)械，選用隔爆真空可逆型電磁啟動(dòng)器； 40 kW及以上電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)使用真空

29、電磁啟動(dòng)器； 根據(jù)煤礦安全規(guī)程（2010版）第128條規(guī)定，局部通風(fēng)機(jī)和備用局部通風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)采用具有雙電源自動(dòng)切換的組合開關(guān)；對(duì)于127v的照明、信號(hào)、煤電鉆設(shè)備選擇含有干式變壓器及其一二次側(cè)開關(guān)和保護(hù)的照明或煤電鉆綜合保護(hù)裝置；當(dāng)電纜長(zhǎng)度不夠或電路有分支時(shí)，選擇電纜插銷、電纜連接器或電纜接線盒。3.開關(guān)保護(hù)裝置要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機(jī)械對(duì)保護(hù)要求 井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、接地和欠壓釋放保護(hù)。井下由采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過負(fù)荷和漏電保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝

30、置。變壓器二次側(cè)低壓總饋電開關(guān)應(yīng)設(shè)短路、過負(fù)荷和漏電保護(hù)；變電所內(nèi)其它分路配出開關(guān)和配電點(diǎn)的總開關(guān)應(yīng)設(shè)短路、過負(fù)荷保護(hù)；直接控制電動(dòng)機(jī)的各種起動(dòng)器，應(yīng)設(shè)短路、過負(fù)荷、斷相和漏電保護(hù)及遠(yuǎn)方控制。其中對(duì)于控制小功率的起動(dòng)器，可不設(shè)過負(fù)荷保護(hù)(如回柱絞車等)；控制煤電鉆的設(shè)備，必須選用具有檢漏、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止控制的綜合保護(hù)裝置。2、 采區(qū)高低壓電器電氣參數(shù)選擇1.按工作參數(shù)選擇額定參數(shù)開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于電網(wǎng)的額定電壓；UNUNW （7-41）UN開關(guān)的額定電壓，V，查表7-187-20； UNW所接電網(wǎng)的額定電壓，也為所控設(shè)備額定電壓，V。開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于所控設(shè)備的最

31、大負(fù)荷電流。INIca （7-42）IN開關(guān)的額定電流，A，查表7-187-20；Ica所控設(shè)備的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，A，高壓開關(guān)按（7-39）式求取，低壓開關(guān)按（7-10）式求取。開關(guān)的接線喇叭口數(shù)目要滿足電網(wǎng)接線的要求，其內(nèi)徑要與電纜的外徑相適應(yīng)。2.按短路電流校驗(yàn)短路參數(shù)1）校驗(yàn)斷流能力。高低壓配電開關(guān)需校驗(yàn)斷流能力，滿足INbIs（3） INb高低壓配電開關(guān)的額定分?jǐn)嚯娏鳎珹，查表7-187-20 Is（3）高低壓配電開關(guān)出線端的三相短路電流，A，按（7-36）式求取。 2）校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。滿足 iesich 即為合格ies高壓配電箱的極限通過電流峰值，A ，查表7-18ich高壓配電

32、箱出線端的三相短路電流沖擊值，A，用下式求得：ich=2.55Is（3） Is（3）按（7-36）式求取。Its2tsIs2ti （7-46）Its高壓配電箱t秒鐘的熱穩(wěn)定電流，A，查表7-18Is高低壓配電開關(guān)出線端的三相短路電流，A，按（7-36）式求取ti短路假象作用時(shí)間，按下式計(jì)算：ti=ts+0.05，ts為短路實(shí)際作用時(shí)間為高壓配電箱跳閘時(shí)間，一般為0.2s。 第七節(jié) 采區(qū)高低壓保護(hù)裝置整定計(jì)算 采區(qū)高低壓過流保護(hù)裝置主要有過載保護(hù)和短路保護(hù)兩種，因開關(guān)的不同而設(shè)置不同，需根據(jù)開關(guān)內(nèi)所設(shè)置的保護(hù)裝置進(jìn)行整定。 過載保護(hù)的動(dòng)作值按照略小于額定電流整定， 短路保護(hù)的動(dòng)作值按照大于最大工

33、作電流整定，并按照保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。一、過電流繼電器的整定計(jì)算 瞬時(shí)動(dòng)作的過電流繼電器或過電流脫扣器作短路保護(hù)，只需按短路保護(hù)整定即可。 電子式過電流保護(hù)裝置具有過載、斷相、短路等多種保護(hù)功能。短路保護(hù)整定與過載保護(hù)整定值有關(guān)，因此應(yīng)先整定過載保護(hù)，再整定短路保護(hù)。 智能型開關(guān)中各種保護(hù)的整定值由程序按過載保護(hù)動(dòng)作值自行設(shè)定，故只需設(shè)定過載保護(hù)的動(dòng)作值即可。 對(duì)于各短路保護(hù)還需按實(shí)際整定值進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。 1. 電磁起動(dòng)器保護(hù)裝置動(dòng)作值的整定計(jì)算(1) 過載保護(hù)： 求整定值：IaoIN(7-47)式中Iao過載保護(hù)的動(dòng)作電流值，A；IN單臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，

34、A。取整定值：查表7-20，選取符合上式的Iao(2) 短路保護(hù)：求整定值：IasINst(7-48)式中Ias短路保護(hù)的動(dòng)作電流，A；I Nst單臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，A，無法查取啟動(dòng)電流數(shù)據(jù)時(shí)可近似取電動(dòng)機(jī)額定電流的6倍。取整定值：查表7-20，選取符合上式的Ias。校靈敏度：式中Ks保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)； I(2)sc保護(hù)范圍末端的最小兩相短路電流，A。 Ias根據(jù)查表確定的實(shí)際整定值，A2. 自動(dòng)饋電開關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作值的整定計(jì)算1) 保護(hù)干線的分路開關(guān)整定(1) 過載保護(hù)：求整定值：IaoIca(7-49)式中Ica線路的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，由式(7-10)求得，A；取整定值

35、：查表7-19，選取符合上式的Iao(2) 短路保護(hù)：求整定值：IasINst+KdeIN.re(7-50)式中INst啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)電流最大的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，A； Kde成組負(fù)荷需用系數(shù)，查表7-4； IN.re其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A。取整定值：查表7-19，選取符合上式的Ias校靈敏度：同前2) 變壓器二次側(cè)總饋電開關(guān)的整定(1) 過載保護(hù)：求整定值：IaoI2NT(7-51)式中I2NT變壓器二次側(cè)的額定電流，A，由（7-15）求取。取整定值：查表7-19，選取符合上式的Iao(2) 短路保護(hù)：求整定值：IasINst+KdeIN.re(7-52)式中Ias短路保

36、護(hù)的動(dòng)作電流值，A； INst變壓器所帶負(fù)荷中啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)或同時(shí)起動(dòng)電流最大的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，A； IN.Re變壓器所帶負(fù)荷中除啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)以外的電動(dòng)機(jī)額定電流之和 Kde成組負(fù)荷需用系數(shù)，查表7-4；。取整定值：查表7-19，選取符合上式的Ias校靈敏度：同前3高壓配電箱保護(hù)裝置動(dòng)作值的整定計(jì)算1）變壓器一次側(cè)的高壓開關(guān)整定（1）過載保護(hù)求IaoI1N （7-53）式中I1N變壓器一次側(cè)額定電流（2）短路保護(hù) （7-54） 式中：n-互感器二次額定電流（5A）的倍數(shù)高壓配電裝置額定電流 A變壓器變壓比容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)電流 A需用系數(shù) 取0.51其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和 A

37、靈敏度校驗(yàn)靈敏度 (7-56) 式中Isc（2）變壓器二次側(cè)出口發(fā)生兩相短路電流值，A； KT變壓器變比 Ias根據(jù)查表確定的實(shí)際整定值，A。2）高壓電動(dòng)機(jī)的高壓開關(guān)整定（略）二、熔斷器熔體的選擇計(jì)算 1.保護(hù)照明變壓器一次側(cè)求額定電流：熔體額定電流按下式選擇： (7-57) 式中IN.F熔體的額定電流，A；IN照明負(fù)荷的額定電流之和，A；KT變壓器的變壓比；1.21.4可靠系數(shù)。查取額定電流：查熔斷器參數(shù)，取滿足（7-57）式的額定電流INF校驗(yàn)靈敏度：式中Isc被保護(hù)線路末端的最小兩相短路電流，A；INF所選熔體的額定電流，A；KS熔體的靈敏系數(shù)；47保證熔體在短路故障出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)熔斷的

38、系數(shù)，見表7-21。2.保護(hù)照明變壓器二次側(cè)求額定電流：熔體額定電流按下式選擇： (7-57) 式中IN照明負(fù)荷的額定電流之和，A；1.21.4可靠系數(shù)。查取額定電流：查熔斷器參數(shù)，取滿足（7-57）式的額定電流INF校驗(yàn)靈敏度：式中參數(shù)含義同前3.保護(hù)電鉆變壓器求額定電流：熔體額定電流按下式選擇： (7-59) 式中2.5保證電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)熔體不熔斷系數(shù)；INst變壓器所帶負(fù)荷中啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)電鉆電動(dòng)機(jī)額定啟動(dòng)電流，A，可近似取4倍額定電流;IN.re其余負(fù)荷額定電流之和，A；其余符號(hào)和系數(shù)的意義同前。查取額定電流：查熔斷器參數(shù)，取滿足（7-57）式的額定電流INF校驗(yàn)靈敏度：式中參數(shù)含義

39、同前校驗(yàn)靈敏度不能滿足時(shí)，可采取以下措施：加大干線或支線電纜截面。設(shè)法減少低壓電纜線路的長(zhǎng)度。 采用相敏保護(hù)器或軟起動(dòng)等新技術(shù)提高靈敏度。換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)。增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。采用移動(dòng)變電站或移動(dòng)變壓器。 井下供電設(shè)計(jì)小結(jié)：1.本章：采區(qū)供電系統(tǒng)擬定，主變壓器、高低壓電器的選擇及保護(hù)整定與校驗(yàn)。2.擬定采區(qū)供電系統(tǒng)的基本原則就是保證供電的安全、可靠、電壓質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。3.主變壓器：按使用條件選型；由負(fù)荷大小及類型選臺(tái)數(shù)；據(jù)計(jì)算負(fù)荷選容量。4.電纜：按電網(wǎng)電壓、用途和敷設(shè)場(chǎng)所選型；按敷設(shè)巷道長(zhǎng)度選長(zhǎng)度；按控制方式及有無鋼鎧選芯數(shù)；支線電纜按機(jī)械強(qiáng)度要求和允許持續(xù)電流選截面，干線電纜按

40、電網(wǎng)允許電壓損失和電纜允許持續(xù)電流選截 校驗(yàn)。高壓電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度、長(zhǎng)時(shí)允許電流、允許電壓損失、短路熱穩(wěn)定等選其中截面最小者。5.校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性和斷流容量，須求最大三相短路電流；為了校驗(yàn)短路保護(hù)的靈敏度，須求最小兩相短路電流?？砂礆W姆定律或查表法求出。6.高低壓開關(guān)：按使用環(huán)境及控制、保護(hù)的要求選型。按工作條件選額定參數(shù)，按短路條件校驗(yàn)。7.過流保護(hù)整定：過載保護(hù)按略小于額定電流整定；短路保護(hù)按大于最大工作電流整定，再按最小兩相短路電流校驗(yàn)靈敏度。第五章 井下供電設(shè)計(jì)第一節(jié) 選擇前的準(zhǔn)備采區(qū)供電設(shè)備選擇及計(jì)算是采區(qū)供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。采區(qū)供電設(shè)備的選擇包括主變壓器的選擇、采區(qū)

41、供電系統(tǒng)的擬定、高低壓電纜的選擇和高低壓開關(guān)的選擇。相關(guān)計(jì)算有負(fù)荷容量和負(fù)荷電流的計(jì)算、電壓損失的計(jì)算、短路電流的計(jì)算和過流保護(hù)的整定計(jì)算。一、采區(qū)供電設(shè)計(jì)所需原始資料 1.礦井的瓦斯等級(jí)，采區(qū)煤層走向、傾角，煤層厚度、煤質(zhì)硬度、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(zhǎng)度、走向長(zhǎng)度、采煤工作面長(zhǎng)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(yùn)輸方式，通風(fēng)方式。4.采區(qū)機(jī)械設(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。了解采區(qū)附近現(xiàn)有變電所及中央變電所的分布情況，供電距離、供電能力及高壓母線上的短路容量等。 6. 采區(qū)年產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年工作時(shí)數(shù)，電氣設(shè)

42、備的價(jià)格、當(dāng)?shù)仉妰r(jià)、硐室開拓費(fèi)用、職工人數(shù)及平均工資等資料。5、 參考資料 1.煤礦安全規(guī)程2煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范3煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定4礦井低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則5礦井保護(hù)接地裝置安裝、檢查、測(cè)定工作細(xì)則6煤礦井下檢漏繼電器安裝、運(yùn)行、維護(hù)與檢修細(xì)則7煤礦電工手冊(cè)第二分冊(cè)(下)8工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書9 各類有關(guān)的煤礦電氣設(shè)備產(chǎn)品樣本、各類供電教材。 6、 采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站位置確定1、采區(qū)變電所位置的確定 采區(qū)變電所位置選擇要依據(jù)低壓供電電壓，供電距離、采煤方法、采掘巷道的布置方式，采煤機(jī)械化程度和機(jī)組容量大小等因素來確定。采區(qū)變電所硐室位置具體考慮以下幾方面：1)供電電壓，隨著

43、采煤工藝的發(fā)展，采區(qū)電氣設(shè)備日益增多，電氣設(shè)備容量不斷增大，對(duì)采區(qū)供電提出了更高要求，采煤機(jī)組功率大，供電距離遠(yuǎn)，電機(jī)啟動(dòng)頻繁，因此采區(qū)變電所到機(jī)組最大供電距離就由主電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的允許電壓損失確定，以保證機(jī)組有足夠的起動(dòng)力矩2)根據(jù)煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。采區(qū)變電所的位置，一般設(shè)在采區(qū)上下山的運(yùn)輸斜巷與軌道斜巷之間。采區(qū)變電所要便于對(duì)硐室的擴(kuò)大和設(shè)備的增加，同時(shí)便于體積較大的變壓器等設(shè)備直接通過運(yùn)輸上山運(yùn)到采區(qū)變電所硐室減少運(yùn)輸設(shè)備的費(fèi)用。在滿足費(fèi)用要求的同時(shí)還要滿足頂板堅(jiān)固，無淋水且通風(fēng)良好，保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道5。根據(jù)采區(qū)巷道布置，要使采區(qū)變電所能順利的通過運(yùn)輸平巷向整個(gè)采

44、區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作面）進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山聯(lián)絡(luò)巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動(dòng)采區(qū)變電所就能對(duì)采區(qū)的采煤、掘進(jìn)及回采等進(jìn)行供電。所以把采區(qū)變電所布置在集中軌道和總回風(fēng)巷的交匯處附近的聯(lián)絡(luò)巷（G03H聯(lián)絡(luò)巷）。2、移動(dòng)變電站的位置選擇一般放在工作面的上、下風(fēng)巷內(nèi)。應(yīng)主要考慮下述三方面：所處巷道內(nèi)便于運(yùn)輸、頂?shù)装鍡l件良好、無淋水。盡量靠近大的用電設(shè)備，有條件的情況下，盡可能與液壓泵站聯(lián)合布置。距離采區(qū)變電所盡可能近，以減少高壓電纜長(zhǎng)度。7、 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定1、采區(qū)高壓供電系統(tǒng)的擬定原則1）、供綜采工作面的采區(qū)變（配）電所一般由兩回路電源線進(jìn)行供電，除綜采外，每個(gè)采區(qū)應(yīng)為一回路

45、；2）、雙電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，應(yīng)設(shè)置電源進(jìn)線開關(guān)；3）、采區(qū)變電所的高壓饋出線采用專用的高壓配電裝置。2、采區(qū)低壓供電系統(tǒng)的擬定原則1）、在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的設(shè)備最少；2）、原則上一臺(tái)啟動(dòng)器只能控制一臺(tái)設(shè)備；3）、當(dāng)采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器超過一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷；4）、變壓器最好不要并聯(lián)運(yùn)行；5）、從變電所向各配電點(diǎn)或配電點(diǎn)到用電設(shè)備采用輻射式供電，上山及順槽運(yùn)輸機(jī)采用干線式供電；6）、工作點(diǎn)配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線；7）、供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免回頭供電；8）、瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)組都應(yīng)

46、實(shí)行三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電；9）、局部通風(fēng)機(jī)和掘進(jìn)工作面中的電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中的所有掘進(jìn)工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖（風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）實(shí)施3、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)根據(jù)上述擬定原則和所選變壓器的臺(tái)數(shù)以及采區(qū)的實(shí)際情況，擬定相應(yīng)的供電系統(tǒng)，并畫出采區(qū)供電系統(tǒng)圖。當(dāng)供電系統(tǒng)有多種可行方案時(shí)，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。 第二節(jié) 采區(qū)主變壓器的選擇一、變壓器臺(tái)數(shù)、型號(hào)的選擇1.臺(tái)數(shù)采區(qū)主變壓器的臺(tái)數(shù)盡量要少 ，有一類負(fù)荷（如分區(qū)水泵）時(shí)，變壓器的臺(tái)數(shù)不得少于兩臺(tái)，對(duì)高沼礦按照“三專兩閉鎖”要求，局部通風(fēng)機(jī)使用專用

47、變壓器。2.型號(hào) 硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器，選擇礦用隔爆型變壓器。 順槽及掘進(jìn)巷道內(nèi)，選擇隔爆型移動(dòng)變電站。3.額定電壓一次側(cè)額定電壓應(yīng)按照電源電壓確定，二次側(cè)額定電壓按照1.05倍的用戶額定電壓確定。3、 變壓器容量的選擇1.采區(qū)變電所變壓器容量計(jì)算計(jì)算公式如下：式中：成組計(jì)算負(fù)荷Pca= KdePN 成組額定負(fù)荷之和PIN=P1N+P2N+P3N+PiN、 需用系數(shù)Kde，查需用系數(shù)表 加權(quán)功率因數(shù)COSTwm,查表3. 變壓器容量的確定根據(jù)所選變壓器型號(hào)和所求變壓器計(jì)算容量ST ，選變壓器即STNST 式中：所選變壓器額定容量STN：查礦用變壓器技術(shù)參數(shù)表7-1。舉例：某高沼礦井普采工作面設(shè)備

48、統(tǒng)計(jì)如表，試選擇變壓器型號(hào)、容量。解：1）選擇型號(hào)：井下有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境 選擇隔爆型變壓器2）選擇低壓側(cè)額定電壓：用電設(shè)備額定電壓為660v，選擇UN=660V3）選擇容量：PN=170+3×40+55=345kWKde=0.286+0.714×Pm/PN=0.286+0.714×170/345=0.64查表7-4選取cos=0.7 查表7-2，選取STN=315kVA 第三節(jié) 低壓電纜的選擇一、低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)和長(zhǎng)度的確定1.低壓電纜型號(hào)的選擇電纜的型號(hào)主要依據(jù)其電壓等級(jí)、用途和敷設(shè)場(chǎng)所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號(hào)必須符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。礦用低

49、壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定：(1) 支線一律采用表7-5所列阻燃橡套電纜。1140 V設(shè)備及采掘工作面的660 V和380 V設(shè)備，必須用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備，應(yīng)使用專用的橡套電纜。(2) 固定敷設(shè)的干線應(yīng)采用MVV系列鎧裝或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜；對(duì)于半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動(dòng)方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜。(3) 采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯和鋁包電纜。(4) 電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。(5) 照明、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜，非固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用阻燃橡套電纜。2.確定電纜的芯線數(shù)目(1) 干線用的鎧裝電纜選三芯電纜，非鎧裝電纜選用四芯電纜。(2) 支線用電纜就地控制時(shí)，一般采用四芯電纜；遠(yuǎn)方控制和聯(lián)鎖控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制要求增加控制芯線的根數(shù)。注意電纜中的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作其他用途。(3) 信號(hào)電纜芯線根數(shù)要按控制、信號(hào)、通信系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線3.確定電纜長(zhǎng)度就地控制的支線電纜長(zhǎng)度，一般取5m10m。其它電纜因吊掛敷設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實(shí)際長(zhǎng)度L應(yīng)按式計(jì)算。 式中 L電纜敷設(shè)路徑的長(zhǎng)度，m； K電纜彎曲系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05。 為了