煤礦采區(qū)供電設計說明書

1、 太原理工大學晉城分院畢業(yè)設計說明書畢業(yè)生姓名：茹擁軍專業(yè)：礦山機電學號：指導教師：王愛樂所屬系（部）：礦山機電二九年八月II 太原理工大學晉城分院畢業(yè)設計評閱書題目： 侯甲煤礦采區(qū)供電設計 機電系 礦山機電 專業(yè) 姓名茹擁軍 設計時間：2009 年 8 月 24日2009 年 10月 30 日 評閱意見：成績： 指導教師：（簽字） 職務：200 年月日太原理工大學晉城分院畢業(yè)設計答辯記錄卡 機電 系礦山機電 專業(yè) 姓名 張建光 答 辯 內 容問 題 摘 要評 議 情 況 記錄員： （簽名）成 績 評 定指導教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導教師為30%，答辯組為

2、70%。 專業(yè)答辯組組長：（簽名） 200 年月III摘 要 本論文是針對陽城縣侯甲煤礦采區(qū)的地質條件，采煤方法，巷道布置以及采區(qū)機電設備容量，分布等情況而設計的采區(qū)供電系統(tǒng)和采區(qū)設備布置案。鑒于本采區(qū)設備多、用電量大、采區(qū)范圍廣等原因，使用固定變電所依不能滿足要求。因此采用采區(qū)配電所移動變電站工作面配電點方式。即將10KV高壓送到靠近用電負荷的移動變電站變成低壓，再傳送至配電點或用電設備的供電方式。該供電方式具有供電質量高、電能損耗低、經濟安全、便于檢修等優(yōu)點。本論文的主要內容包括采區(qū)變電所位置的確定、采區(qū)設備負荷計算、移動變電站的選擇、供電系統(tǒng)的擬定、高電壓電纜的選擇、高低壓電器設備的選擇

3、及過流保護的整定。最后對DKZB-400/1140型低壓饋電開關的工作原理做了簡要介紹。關鍵詞： 繼電器， 采區(qū)供電 ，設備選擇， 負荷計算 ，供電系統(tǒng)。目 錄摘 要i第一章 設計的原始資料及任務書1第一節(jié) 設計的原始資料1一 侯甲煤礦概況1二 已知數據資料1第二節(jié) 設計任務書3設計（論文）任務如下3第二章 采區(qū)變電所及配電位置的確定5第一節(jié) 采區(qū)變電所位置的確定5一 采區(qū)變電所位置5三 KBSGZY型礦用隔爆移動變電站性能及技術參數5第二節(jié) 工作面配電點位置的確定7工作面配電點的確定7第三節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定7一 擬定原則7二 采區(qū)供電系統(tǒng)圖的擬定8第三章變壓器的選擇9第一節(jié) 變壓器選擇9

4、一 選擇原則9二 變電所容量的計算步驟9第二節(jié) 負荷統(tǒng)計及變電所容量選擇9一 負荷統(tǒng)計9第四章 高壓電纜的選擇12第一節(jié) 下井主電纜的選擇12選擇原則12第二節(jié) 高壓電纜選擇12一 型號12第五章 低壓電纜的選擇16第一節(jié) 低壓支線電纜的選擇16一 低壓電纜型號的選擇16二 低壓電纜長度的選擇17三 低壓電纜芯數的確定19四 電纜主芯線界面的確定19第二節(jié) 干線電纜截面選擇22一 選擇和校驗的方法和步驟22二 干線電纜截面的選擇27第六章 井下短路電流計算30第一節(jié) 電流問題概述30一 短路電流30二 計算條件31三 簡化計算法31第二節(jié) 電流的計算33第七章 井下供電設備的選擇35第一節(jié) 高

5、壓配電裝置選擇35一 選擇原則35二 配電裝置的選擇37第二節(jié) 低壓電器選擇39一 選擇原則39二 移動變電站總饋電開關的選擇40三 各配電點磁力起動器的選擇40第八章 過電流保護裝置整定計算43第一節(jié) 過電流保護整定原則和步驟43第二節(jié) 采區(qū)低壓系統(tǒng)過保護裝置的整定43一 轉載機支線開關過流保護的整定44二 皮帶機支線開關過流保護的整定45三 配電點總開關過流保護整定45第九章 井下保護接地系統(tǒng)47第十章 采區(qū)設備布置圖和供電站系統(tǒng)圖的繪制49第十一章 DKZB-400/1140型隔爆真空自動饋電開關原理圖繪制50一 電源環(huán)節(jié)50二 信號轉換和整定環(huán)節(jié)50三 過載保護51四 短路保護51五

6、漏氣閉鎖及失壓保護52六 過電壓吸收環(huán)節(jié)52附錄53附圖153附圖21附圖31附表42結論3參考文獻4致謝5iii 太原理工大學晉城分院-畢業(yè)設計說明書第一章 設計的原始資料及任務書第一節(jié) 設計的原始資料一 侯甲煤礦概況侯甲煤礦位于山西省陽城縣北部的芹池鄉(xiāng)境內，其地理位置為北緯35°372735°3904，東徑112°1808112°2004。距陽城縣城約22km。晉（城）韓（城）公路從礦區(qū)西緣經過，經此公路往西可達沁水、侯馬等地，與南同蒲鐵路相接；往南可達陽城、晉城，與太焦鐵路相接。侯月鐵路在礦區(qū)東約15 km處通過，經此鐵路既可與太焦鐵路和南同蒲鐵路

7、相通，也可直達陽城電廠，交通十分便利。該礦井煤層埋藏深度達400713 m，井田內主要含煤地層為山西組和太原組,山西組含煤14層,自上而下編號為1、2、3、4號煤層，含煤系數11.38-12.40%,其中3#煤層為主要可采煤層，位于本組下部,也是本礦準采煤層。3#煤層：厚4.5-5.81 m,平均5.2 m，含一層夾矸，厚0.15m左右，純煤厚4.505.71m，平均5.14m。結構簡單，全區(qū)穩(wěn)定可采。頂板為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖，局部細粒砂巖。底板為黑色泥巖。二 已知數據資料侯甲的已知資料如下：1采區(qū)地面位置位于陽城縣侯甲村莊附近，礦區(qū)上部建有晉侯高速公路，地面無重大建筑物，地表均被第四系松

8、散層覆蓋，地形總體趨勢北高南低。工作面傾向長度1000m，工作面長度100m，煤厚5.2m，一次采全高。采用走向長壁后退式采煤方法，單翼開采，雙巷掘進。三班出煤，一班檢修。2回采工作面采用一般型采煤機，并用ZJH1400/15/24液壓支架支護頂板。3煤運輸方式：工作面采用SGW-44A刮板輸送機，SZQ-75轉載機，順槽采用800mm的可伸縮皮帶機；集中運輸巷采用帶寬為1000mm的膠帶輸送機；輔助運輸采用軌道運輸。4煤巷掘進采用炮采掘進。5礦井采區(qū)供電由地面變電站通過鉆孔由3趟YJV22-6鎧裝電纜向采區(qū)供電。6采區(qū)用電設備數據表見表1-1。表1-1 采區(qū)設備數據表3101工作面及運輸順槽

9、序號設備名稱功率設備臺數額定電流額定額定啟動電流倍數額定啟動cos額定負荷電壓轉矩倍數效率系數1轉載機7518066072.50.850.910.92刮板機4024266072.50.850.910.93乳化液泵5525866062.50.850.910.94注水泵1311566052.50.850.910.55注水鉆1111266062.50.850.910.56探水鉆41566052.50.850.910.47總負荷2933123101工作面回風順槽序號設備名稱功率設備臺數額定電流額定額定啟動電流倍數額定啟動cos額定負荷電壓轉矩倍數效率系數1調度絞車11.441266062.50.850

10、.910.52噴霧泵站2212366072.50.850.910.63阻化劑泵1011166062.50.850.910.64小水泵2.21366052.50.850.910.5567總負荷79.8853103工作面軌道順槽掘進頭序號設備名稱功率設備臺數額定電流額定額定啟動電流倍數額定啟動cos額定負荷電壓轉矩倍數效率系數1調度絞車11.441266062.50.850.910.52錨桿機1111266072.50.850.910.63探水鉆41566062.50.850.910.64小水泵2.21366052.50.850.910.55巖石電鉆22266062.50.850.910.667總

11、負荷66.8723103工作面軌道順槽掘進頭序號設備名稱功率設備臺數額定電流額定額定啟動電流倍數額定啟動cos額定負荷電壓轉矩倍數效率系數1絞帶輸送機7528066062.50.850.910.92空壓機5526066072.50.850.910.93混凝土噴射機5.52666062.50.850.910.64567總負荷271292膠帶大巷掘進頭序號設備名稱功率設備臺數額定電流額定額定啟動電流倍數額定啟動cos額定負荷電壓轉矩倍數效率系數1調度絞車11.441266062.50.850.910.92錨桿機1111266072.50.850.910.93探水鉆41466062.50.850.9

12、10.64小水泵2.21366062.50.850.910.95巖石電鉆22266072.50.850.910.66調度絞車11.431266062.50.850.910.67總負荷101107第二節(jié) 設計任務書設計（論文）任務如下 1緒論選題目的和意義，本設計研究的內容和所做的工作。2采區(qū)變電所及工作面配電點位置的選擇根據采區(qū)地質條件、采煤方法、巷道布置以及采區(qū)機電設備容量、分布情況等進行確定。 3采區(qū)用電負荷統(tǒng)計及采區(qū)動力變壓器的容量、型號和臺數的確定 4擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖5短路電流的計算，并選擇高壓配電裝置和高壓電纜6選擇采區(qū)供電系統(tǒng)中的低壓開關、起動器7選擇采區(qū)供電系統(tǒng)的低壓電纜8二次

13、回路方案9保護裝置的整定10結論11繪制采區(qū)供電系統(tǒng)圖采區(qū)變電所設備布置圖低壓饋電開關電路圖磁力起動器電路圖第二章 采區(qū)變電所及配電位置的確定第一節(jié) 采區(qū)變電所位置的確定一 采區(qū)變電所位置 采區(qū)變電所位置選擇要依據低壓供電電壓、供電距離、采煤方法、采區(qū)巷道布置方式，采煤機機械化程度和機組容量大小等因素來確定。采區(qū)變電所的位置一般設在兩條采區(qū)上山之間，在特殊情況下，也可以設在其它合適的地方，采區(qū)變電所的位置應遵循下述原則：1、應盡量靠近采區(qū)用電設備的負荷中心；2、頂底板條件好，且無淋水及地質構造影響；3、通風條件好、設備運輸方便，且進出線易于敷設。根據礦井負荷分布，減小供電線路電壓損失，決定將采

14、區(qū)變電所設置在設備集中地段的3101回采工作面對面的大巷聯(lián)絡巷內，距3101回采工作面進風順槽入口約10米，距3103絞帶運輸巷入口約125米處的地段。由于該采區(qū)變電所有對局部通風機供電電源，因此采用雙回路供電三 KBSGZY型礦用隔爆移動變電站性能及技術參數KBSGZY-/6-10系列礦用隔爆移動變電站（以下簡稱移動變電站）適用于有甲烷混合氣體和煤塵，且有爆炸危險的礦井，額定頻率為50Hz，一次電壓為6KV或10KV，中性點不接地的三相電力系統(tǒng)中運行，為煤礦井下的各種動力設備和各種用電裝置提供電源。該系列產品有KBSGZY和KBSGZY-1型兩種類型，由礦用隔爆型高壓負荷開關隔爆型干式變壓器

15、低壓饋電開關三部分組成。具有漏電，漏電閉鎖，過載，短路，欠電等保護性能外，還有以下三種保護方法供用戶選擇。當移動變電站低壓供電發(fā)生過載，短路，漏電等故障時，靠切斷高壓真空配電裝置來保護，低壓側安裝配電保護箱產品特點：    1、鐵芯采用高導磁優(yōu)質冷軋硅鋼片、接縫小、損耗低，噪音小。    2、線圈層間、匝間采用美國杜邦公司NOMEX410絕緣材料，H級耐熱等級，可在180環(huán)境下長期運行。    3、線圈真空浸漆，浸漬漆完全滲到線圈深層。160170烘燥固化，機械強度高。   

16、 4、器身采用變壓法真空干燥，器身表面覆蓋一層防潮暈漆，有良好的絕緣性能。    5、殼體為長方形大波紋結構，箱蓋與箱沿有良好的隔爆面，超額分配能夠承受1MPa的內部壓力。    6、該產品有良好的散熱性能和絕緣性能，可在高溫、高濕等較惡劣環(huán)境條件下正常運行。    7、移動變電站由礦用隔爆型高壓真空配電裝置，高壓電纜連接器，礦用隔爆型移動變電站用干式變壓器，礦用隔爆低壓保護箱組成，具有較完善的短路、過載、漏電，欠壓保護功能，高壓真空配電裝置與低壓開關之間具有電氣聯(lián)鎖，高壓真空配電裝置具有開蓋電氣連鎖和移

17、動變電站具有超溫報警功能。使用條件：  1、海拔高度不超過1000m；  2、環(huán)境溫度： 最高氣溫+40 最高月平均溫度+30                最低氣溫-5    最高年平均氣溫+20  3、空氣相對濕度不超過95%（+25時）；  4、在有甲烷混合氣體和煤塵，且有爆炸危險的礦井中；  5、無強烈顛簸、震動和與垂直面的傾斜度

18、不超過15°的環(huán)境；  6、無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和蒸汽； 第二節(jié) 工作面配電點位置的確定 工作面配電點的確定 在工作面附近巷道中設置控制開關和啟動器，由這些裝置構成的整體就是工作面配電點。隨工作面的推進定期移動。工作面配電點接受由采區(qū)變電所或移動變電站送來的低壓電能，通過控制開關磁力啟動器，用軟電纜向回采或掘進工作面的機電設備供電。同時，它還利用干式變壓器或煤電鉆變壓器綜合裝置，將電壓降為127V，供電鉆照明和信號等用。工作面配電點是低壓開關集中處，其經常要隨工作面移動的搬遷，故不設專用硐室?；夭晒ぷ髅媾潆婞c通常設在鄰近的運輸平巷的槽龕內或平巷的一側，距工作面50

19、70m。若非沼氣煤塵突出的礦井，機采工作面配電點可放在回風巷內，掘進工作面配電點大多設在掘進巷的一側，距掘進工作面80100m。對于本采區(qū)工作面配電點的具體位置為：回采工作面的配電點設在運輸平巷內，它與工作面相距50m；回風順槽配電點距工作面70m掘進工作面配電點有兩個，它們分別掘進巷的一側掘進頭分別為80m120m。保證供電可靠的前提下，力求所擬圖中所所使用的開關電纜等設備最省。 盡可能在由一臺變壓器向一個生產環(huán)節(jié)或工作面的機械供電，以便縮小事故所一的停電范圍。 第三節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定一 擬定原則1、保證供電可靠，力求減少使用的開關啟動器，使用電纜的數量應最少；2、原則上一臺啟動器控制一

20、臺設備； 3、采區(qū)變電所動力變壓器多于一臺時，應合理分配變壓器負荷，通常一臺變壓器擔任一個工作面用電設備；4、變壓器最好不并聯(lián)運行； 5、采煤機宜采用單獨電纜供電，工作面配電點到各用電設備宜采用輻射式供電，上山及下順槽輸送機宜采用干線式供電； 6、在對生產量較大的綜合機械化工作面或下山排水設備進行低壓供電時，應盡量采用雙回路高壓電源進線及兩臺或兩臺以上的變壓器，以提高供電的可靠性。 變壓器盡量采用分列運行。 7、配電點啟動器在三臺以下，一般不設配電點進線自動饋電開關； 8、為了防止采用局扇通風的工作面的沼氣爆炸事故，應設置風電閉鎖裝置；9、供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。二 采區(qū)供電系統(tǒng)圖的擬定 參

21、照上述原則，初步擬制出本設計題目的采區(qū)供電系統(tǒng)圖附圖1所示。第三章 變壓器的選擇第一節(jié) 變壓器選擇一 選擇原則變壓器是供電系統(tǒng)中的主要電氣設備，對供電的可靠性、安全性和經濟性有著重要的意義。如果變壓器容量選擇得過大，不僅使設備投資費用增加，而且變壓器的空載損耗也將過大，促使供電系統(tǒng)中的功率因素值減小，如果變壓器容量選擇的過小，在長期過負荷運行情況下，銅損耗將增大，使線圈過熱而加速老化，縮短變壓器壽命，既不安全也不經濟。根據設計部門和施工現(xiàn)場的經驗，在確定變壓器臺數和容量時，應根據采區(qū)供電系統(tǒng)的幾種情況及變壓器配套設備的費用變電所硐室的尺寸及開拓費用對負荷供電的經濟和是否有適當的備用等因素，綜合

22、加一分析，再擬出幾種可行的方案，進行經濟比較，最后確定出最好的方案來。二 變電所容量的計算步驟1、變電所負荷統(tǒng)計；2、需要系數的確定；3、變電所變壓器容量計算。第二節(jié) 負荷統(tǒng)計及變電所容量選擇一 負荷統(tǒng)計變壓器的位置確定后，就需對采區(qū)進行負荷統(tǒng)計，并據此決定采區(qū)變電所變壓器的容量，型號及臺數。變壓器的選擇是否合理，與采區(qū)供電的技術經濟性能關系極大。若容量偏小將會使由它所帶的電氣設備和工作機械不能正常運轉，影響供安全可靠；若其容量偏大，則會導致變電所投資的提高和變壓器能量損耗的增加，造成浪費。很明顯，若正確選擇變壓器，必先準確求得其各用電設備的實際負荷。但是，由于各用電設備在運行中的負荷是隨時變

23、化的，且不應超過其額定容量（即名牌功率），又由于各用電設備一般不都同時出現(xiàn)，所以各用電設備的實際負荷之和，一般要比它們銘牌值直接相加的數值低。因此，在選擇變壓器前，應進行實際負荷的求取。目前，有多種計算實際負荷的方法，其中需用系數法得到廣泛和應用。需用系數法是一種借助于一統(tǒng)計數據，通過計算手段，由各用電設備的額定功率求取負荷的方法，該法所使用的公式為 （3-1）式中-組用電設備的計算負荷，； -具有相同需用系數的一組用電設備的額定負荷之和，； -需用系數； -組用電設備的加權平均功率因素，即各用電設備的功率與功率因素的乘積之和與它們的總功率之比； （3-2）式中 -負荷系數，是電動機的實際功率

24、和額定功率之比，通常小于1，對采區(qū)設備，一般為07O8； -同時系數，是供電系統(tǒng)中同時工作的電動機總功率與所有電動機總功率之比。一般為08O7； -加權平均效率，就是各電動機的功率與效率的乘祝之和與總功率之比，一般為080. 9； -電網效率，它反映給改組用電設備供電的線路在輸送功率時，所產生的線路功率損耗占輸送功率的比值，對井下線路，一般取0.90.95； 由于上述四個象數變化范圍較大在實際工作中不必分別進行選取，可采用需用系數近似計算變壓器容量。表1-2列出了井下用電設備的需用系數及它們的加權平均功率因數表3-1 井下用電設備的需用系數及它們的加權平均功率因數用電設備 需用系數加權平均功率

25、因素采煤工作面： 綜合機械化工作面（自移支架） 0.7采煤工作面： 一般機械化工作面 （單體支架） 0.6-0.7采掘工作面： 采用掘進機的 非掘進機的 0.5 0.3-0.4 0.6-0.7 0.6（1）變壓器臺數的確定根據負荷分布情況及供電類型對變壓器的臺數進行確定：該采區(qū)所有用電設備額定功率總和為=1052KW，根據供電類型及負荷分布情況，初步考慮選用4臺變壓器分列運行，兩臺變壓器對局扇風機供電，形成以“雙風機，雙電源”供電回路；一臺對3103掘進工作面，3101回風順槽及運輸巷設備進行供電；一臺采用移動變電站對3101運輸順槽設備進行供電。（2）變壓器容量的計算對3103掘進工作面、3

26、101回風順槽及其它運輸巷道供電變壓器容量計算：=518.6（KW）=370（）根據，查附錄表9選KBSG-400/10/0.69KV型變壓器一臺。對3101運輸順槽及工作面變壓器容量計算：=293（KW）=0.5=209（）根據，查附錄表9選KSGZY-315/10/0.69KV型變壓器一臺。對3103掘進工作面及皮帶運輸巷風機變壓器容量計算：=240（KW）=1=342（）根據，查附錄表9選 KBSG-400/10/0.69KV型變壓器一臺。第四章 高壓電纜的選擇 第一節(jié) 下井主電纜的選擇選擇原則 1、 為保證供電安全可靠，煤礦安全規(guī)程規(guī)定下井主電纜應按兩條以上回路選設。如其中一條回路電纜

27、停止供電時，另一條回路電纜應滿足礦井最大涌水量時的最大負荷需要。此時主電纜截面依據允許持續(xù)電流計算。2、 在正常涌水情況期間，電纜全部投入運行時，電纜截面應依據經濟電流密度校核。但下井主電纜截面均是按故障條件下計算確定，特別是在有最大涌水量期的礦井更是這樣，所以在 一般情況下不必按經濟電流密度校核。3、 應電力系統(tǒng)在最大運行方式時，下井主電纜截面應依據電纜首段（即地面變電所配出母線或電抗器負荷端）所發(fā)生的 三相短路故障的短路電流進行熱穩(wěn)定校驗。4、 按正常負荷及其中一條回路故障時的電壓損失校驗電纜截面。 第二節(jié) 高壓電纜選擇現(xiàn)結合圖1-1所繪供電系統(tǒng)草圖，選擇采區(qū)變電所主供電纜及移動變電站的高

28、壓電纜。一 型號根據選擇煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，向移動變電站的高壓電纜，應選擇UGSP-6000系列礦用監(jiān)視型高壓雙屏蔽電纜。電線電纜是指用于電力、通信及相關傳輸用途的材料。“電線”和“電纜”并沒有嚴格的界限。通常將芯數少、產品直徑小、結構簡單的產品稱為電線，沒有絕緣的稱為裸電線，其他的稱為電纜；導體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線，較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線，絕緣電線又稱為布電線。電線電纜主要包括裸線、電磁線及電機電器用絕緣電線、電力電纜、通信電纜與光纜。 電線電纜命名    電線電纜的完整命名通常較為復雜，所以人們有時用一個簡單的名稱(通常是一個類別的

29、名稱)結合型號規(guī)格來代替完整的名稱，如“低壓電纜”代表0.6/1kV級的所有塑料絕緣類電力電纜。電線電纜的型譜較為完善，可以說，只要寫出電線電纜的標準型號規(guī)格，就能明確具體的產品礦用橡膠的規(guī)格及性能見表4-1. 表4-1 礦用橡套電纜的規(guī)格及性能1型號 UPQ MYPQ MYPJQ UGSPR，x截面， X X X101625355070901.831.160.7320.5220.3800.2670.1952.1591.3690.8640.6160.4480.31530.2300.0920.0900.0880.0840.0810.0780.076 - - -0.5790.4160.2930.2

30、09- - -0.6830.4190.3460.247- - -0.0840.0810.0780.076- - -0.616- - - - -0.084- - -電線電纜的應用主要分為三大類 1、電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)采用的電線電纜產品主要有架空裸電線、匯流排（母線）、電力電纜（塑料線纜、油紙力纜（基本被塑料電力電纜代替）、橡套線纜、架空絕緣電纜）、分支電纜（取代部分母線）、電磁線以及電力設備用電氣裝備電線電纜等。2、信息傳輸系統(tǒng)用于信息傳輸系統(tǒng)的電線電纜主要有市話電纜、電視電纜、電子線纜、射頻電纜、光纖纜、數據電纜、電磁線、電力通訊或其他復合電纜等。3、機械設備、儀器儀表系統(tǒng)此部分除架空裸電線外幾

31、乎其他所有產品均有應用，但主要是電力電纜、電磁線、數據電纜、儀器儀表線纜等。電線電纜命名    電線電纜的完整命名通常較為復雜，所以人們有時用一個簡單的名稱(通常是一個類別的名稱)結合型號規(guī)格來代替完整的名稱，如“低壓電纜”代表0.6/1kV級的所有塑料絕緣類電力電纜。電線電纜的型譜較為完善，可以說，只要寫出電線電纜的標準型號規(guī)格，就能明確具體的產品。 （一）采區(qū)變電所高壓電纜選擇（1）、按經濟電流密度選擇電纜截面正常運行時，通過該電纜的最大長時負荷電流為 對于一般礦井采區(qū)年利用小時為30005000h，選鋼芯電纜，查表得其經濟電流密度為Jec=2,所以電纜的經濟截面=28

32、.64 其中查礦山供電技術表4-7最后從標準截面電纜中選取截面，并使，選得 =35（2）、按長時允許電流載流量選擇電纜截面，由附錄表8查得MYJV22-8.7/10 3X35截面的電纜長時間允許電流為135A，大于55.8A，符合要求。（3）按電壓損失校驗所選電纜截面，高壓配電線路允許電壓損失為5%，即=10000×0.05=500（V）該電纜長度約為1100m，線路損失為=66.31（V）小于500V，滿足電壓損失的要求。（4）短路熱穩(wěn)定校驗滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，按下式計算： 式中 -通過電纜的最大短路電流，KA； -電纜的熱穩(wěn)定系數，查表可知，銅芯橡套絕緣電纜最高允許溫度

33、200時的C值為145；-假想時間，由式得=+0.05=0.1+0.1+0.05=0.25s-短路保護動作時間，BL-140速斷動作時間100ms=0.1s取=0.1s；-開關動作時間，真空斷路器分閘時間=0.1s；0.05-考慮短路電流非周期分量影響增加的時間。已知所選電纜為MYPJ-6/10KV 3X35，主總線截面為35該截面滿足熱穩(wěn)定條件允許通過的最大短路電流為 =10150A=10.15KA相應的，滿足該截面熱穩(wěn)定要求的最大短路容量為 = 由前面可知10KV電源斷流容量最大為50MVA，小于MYPJ-6/10KV電纜熱穩(wěn)定允許的最大短路容量175.8MVA。故MYPJ-6/10KV型

34、電纜滿足短路熱穩(wěn)定要求。其它高壓電纜的選擇方法同上，所見結果見表4-2表4-2 高壓電纜選擇結果電纜用途電纜額定電流電纜長度（m）所選電纜型號規(guī)格采區(qū)變電站供電主電纜MYPJ-6/10KV型1351100MYPJ-6/10KV3×35+1×16移變高壓側電纜MYPJ-6/10KV型1351400MYPJ-6/10KV3×35+1×16第五章 低壓電纜的選擇第一節(jié) 低壓支線電纜的選擇一 低壓電纜型號的選擇選擇原則：低壓電纜的型號和電壓等級，要符合煤礦安全規(guī)程的前提下，根據實際用電設備的要求，電纜的用途場所等情況加以確定。在井下，采煤機組工作面運輸機等都是經

35、常移動的工作機械設備，對于此類機械。供電電纜的選擇一律采用輕便易彎的非延燃的電纜，具體選擇為：1、 對采煤機刨煤機組工作面運輸機等供電選用專用移動電纜。當電網電壓為660V時，選用UCP-1000（或MY-1000）系列的；當電網電壓為1140時，必須選用帶分相屏蔽的橡膠絕緣專用電纜，如MYPQ或UPQ系列。2、 對綜合機械化工作面必須選用屏蔽電纜。3、 向煤電鉆供電系統(tǒng)應選用UZ-500系列電鉆專用電纜。4、 當上述電纜用于采區(qū)和工作面時，一律采用銅芯的，嚴禁使用鉛芯的。電壓電纜的選擇根據上述原則，結合附圖1的供電系統(tǒng)，實際所選低壓電纜型號為：移動變電站供電的成套低壓電氣設備，選MY-600

36、型電纜級屏蔽橡膠電纜。二 低壓電纜長度的選擇（一）有關規(guī)定載流量是指一條電纜線路在輸送電能時所通過的電流量，在熱穩(wěn)定條件下，當電纜導體達到長期允許工作溫度時的電纜載流量1、電纜長期允許載流量。在實際工程中，可根據需要參考電纜在不同環(huán)境和條件下的長期允許載流量，選擇不同型號的電纜，并確定2、電纜的數量和電纜的敷設形式。因此，計算電纜的長期允許載流量具有十分重要的意義。影響電纜長期允許載流量的因素主要： （1）電纜導體的長期允許工作溫度，此溫度越高，電纜的長期允許載量越大； （2）電纜所處環(huán)境的溫度，周圍空氣、土壤等溫度不同，允許載流量也不同； （3）電纜導體截面積，導體截面積越大，它的允許載流量

37、越大； （4）電纜導體材料的電阻系數，電阻系數越大，允許載流量越小 （5）電纜周圍環(huán)境熱阻，熱阻越大，散熱越慢，載流量越小。（二）電纜長度的確定 根據擬定的供電系統(tǒng)，按以下原則確定電纜長度。（1）固定敷設的橡套電纜的實際長度L，應按敷設電纜長度的10%余量考慮。L1.1 （2）鎧裝電纜所需要的實際長度L，應按敷設電纜巷道的5%余量考慮。即L1.05 （3）移動設備用的橡套電纜的實際長度L，除應按實際使用物長度選取外，必須增加一段機頭部分的活動長度，約3-5m。根據以上原則以及采區(qū)設備布置情況，電纜長度設計如下：3101工作面及運輸順槽序號設備名稱功率設備臺數電纜長度1轉載機75180m2刮板機

38、402120m3乳化液泵55270m4注水泵13170m5注水鉆11170m6探水鉆4170m3101工作面回風順槽序號設備名稱功率設備臺數電纜長度1調度絞車11.4470m2噴霧泵站22180m3阻化劑泵10170m4小水泵2.2170m567總負荷79.83103工作面軌道順槽掘進頭序號設備名稱功率設備臺數電纜長度1調度絞車11.4470m2錨桿機11170m3探水鉆4170m3103工作面軌道順槽掘進頭4小水泵2.2170m5巖石電鉆2270m67總負荷66.83103工作面軌道順槽掘進頭序號設備名稱功率設備臺數電纜長度1絞帶輸送機75220m2空壓機55270m3混凝土噴射機5.527

39、0m4567總負荷271膠帶大巷掘進頭序號設備名稱功率設備臺數電纜長度1調度絞車11.4470m2錨桿機11170m3探水鉆4170m4小水泵2.2170m5巖石電鉆2270m6調度絞車11.4370m7總負荷101各干線長度設備名稱功率設備臺數電纜長度移動變電站低壓總線2938150m3101回風順槽低壓總線79.88200m3103掘進工作面低壓總線66.87250m軌道大巷配電低壓總線34.2370m膠帶巷低壓總線150270m空壓機配電低壓總線1214100m膠帶大巷掘進頭低壓總線358250 m三 低壓電纜芯數的確定 為防觸電，井下各用電設備的外殼均應接地，以形成良好的保護接地網。因

40、此，除鎧裝電纜外，其它電纜均應具有一條單獨的接地線。各種電纜的芯數，隨其使用情況的不同，可按下述原則確定：第一、纜只有三條輸送電能的主芯線。第二、設備供電的橡膠電纜，其芯數可按后述兩種情況，分別予以考慮。情況一，對一般移動設備，如輸送機等，因它們的控制按鈕在工作機械上，故通?？闪碓O控制電纜，此時其供電電纜可選四芯的，其中三芯作為向電動機供電的主芯線，另一芯作接地用。情況二，對于采煤機組等移動設備，因它們的控制按鈕在工作機械上，故一般選六芯電纜做動力、接地、控制用；有時也視具體需要，選711芯的。 根據以上選型原則，井下設備全部選用四芯電纜。四 電纜主芯線界面的確定 電纜截面簡化選擇原則考慮到在

41、配電網中變電站的10KV側短路電流在最大運行方式下均限制在25KA以內，而正常運行方式大多在20KA以內，因此除大容量配電工程外，10KV及以下電纜一般可不進行短路熱穩(wěn)定校驗。同時對有機械強度要求的場合可考慮選用帶鎧的電纜，若低壓出線電纜在200米以內，起電壓降一般可滿足要求。因此可按工程實際情況將電纜截面的選擇簡化為按允許載流量選擇并計入使用條件差異的影響（特殊情況需按照基本原則進行選擇）。根據多年的設計經驗，在工程實際中根據負荷P，綜合各種因素影響簡化為綜合系數K，直接計算出計算電流I=KP，在根據規(guī)程推薦的電纜載流量進行修正，然后直接對比選擇的簡化選型方式（僅針對負荷不易確定的居民用電）

42、。該方式簡單、快捷，不同人員、不同部門間易形成共識，亦避免建設單位要求節(jié)約投資而減小電纜截面而供電部門要求電纜截面滿足5-10年的中長期負荷增長需求之間的矛盾，并經過多年的運行亦未出現(xiàn)問題。1、電纜的正常工作負荷電流（計算值），應等于或小于電纜的長時允許載流量。2、根據煤礦井下供電設計技術規(guī)定第633條“正常運行時電動機的端電壓允許偏移額定電壓5%，個別特殊的電動機允許偏移810%”。3、機械強度，應符合用電設備使用場合的要求。為避免電纜在條件較差并經常移動的環(huán)境下，由于彎曲過度、打結、扭傷或者砸碰受損，而引起斷線或短路事故，通常對采掘工作面各種用電設備，給出了最小電纜截面，如附表4。4、離較

43、遠，容量最大的電動機，在重載情況下，應保證其起動斷電壓不低于額定值的75%，以便確保磁力啟動器有足夠的吸合電壓。由于采掘機械通常使用鼠籠式異步電動機驅動，它在直接起動時電流為額定值的幾倍，故會在電纜賄賂中造成較大的電壓損失，從而使電動機的端電壓急劇下降，導致其起動力矩不足、難以起動，并且當電動機的容量愈大時，此種現(xiàn)象愈為嚴重。因此，在選擇電壓電纜截面時，還應按起動條件加以校驗。5、 電纜截面必須能與保護裝置適配，并且在短路時，應具有足夠的熱穩(wěn)定性。(一)支線電纜截面的選擇工作面配電點至各移動機械的支線電纜都屬于采區(qū)供電系統(tǒng)電纜網路的支線，它們均相對較短且通過的電流均不大，故在正常運行時，網路中

44、的電壓損失所占比重小，故電壓損失不是選擇截面的主要依據。但是，因為這些電纜的工作環(huán)境很差，同時所采用的橡套電纜本身的機械強度較差，加之它們在工作中又經常需要移動，不可避免地有彎曲、打結、遭砸、碰或放炮崩傷，故選擇截面主要是依滿足機械強度的要求，再按允許載流量加以校驗。向半固定、固定設備供電的支線電纜，例如：在運輸機上山、上山絞房及運輸平巷的供電干線上向個運輸機、絞車供電的支線（或干線）電纜，因它們都很短，加以又不需要經常移動、工作條件好，故在選擇他們的截面時，不是以滿足電壓損失和機械強度為準，而是按它們的允許負荷，像選擇高壓電纜一樣，依式（2-6）進行。當然，這時的環(huán)境校正系數K和25的電纜的

45、允許載流量求法，也均與高壓時相同。至于各低壓電纜主芯截面的最長時電流，則需根據各電纜所接負荷情況不同，分別按不同方法加以計算。具體地說，當低壓干線電纜向多臺電動機供電時，則應按式（3-1）進行計算。即以需用系數法求得電動機的計算負荷電流值作為電纜的最大工作電流，式中各量的取法同前。最大長時工作電流，需用下式計算 （5-1）式中 -長時最大工作電流，A； -電動機的額定功率，KW； -電動機的額定效率；-電動機的功率因數。按允許溫升計算轉載機需用電纜將轉載機代入公式（5-3），得 =64.3A所以根據最大工作電流選取電纜，因MY-660-3×35+1×10型電纜的允許載流量為

46、 =138滿足溫升條件按機械強度選擇各支線電纜截面：電纜用途電機計算電流（A）按機械強度選擇按溫度條件校驗選擇結果電纜型號及規(guī)格電纜型號及規(guī)格電纜型號及規(guī)格轉載機80MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10刮板機42MY-0.38/0.66 3×25+1×10MY-0.38/0.66 3×25+1×10MY-0.38/0.66 3×25+1×10刮板機42MY-0.38/0.66 3&

47、#215;25+1×10MY-0.38/0.66 3×25+1×10MY-0.38/0.66 3×25+1×10乳化液泵58MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10乳化液泵58MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10MY-0.38/0.66 3×35+1×10注水泵15MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0.66 3×6+1×6注水泵15MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0.66 3×6+1×6探水鉆5MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0.66 3×6+1×6MY-0.38/0