采區(qū)供電設(shè)計(jì)

1、第六章 采區(qū)供電設(shè)計(jì)第一節(jié) 選擇電氣設(shè)備的一般原則第二節(jié) 采區(qū)變壓器的選擇第三節(jié) 高壓開(kāi)關(guān)的選擇第四節(jié) 電纜的選擇 第五節(jié) 低壓保護(hù)裝置的選擇 第一節(jié) 選擇電氣設(shè)備的一般原則一、按使用環(huán)境選擇電氣設(shè)備的類型地面戶內(nèi)裝置戶外裝置通常在35 kV及以上14 kV及6 kV工作環(huán)境普通型礦用型高原型濕熱型防污型一般型防爆型隔爆型本安型二、根據(jù)正常工作狀態(tài)下的額定參數(shù)選擇1、額定電壓選擇WNNUU電氣設(shè)備的額定電壓等于或大于電網(wǎng)的額定電壓，為了保證電氣設(shè)備有足夠的絕緣強(qiáng)度。2、額定電流選擇NI 是在環(huán)境溫度40條件下，電氣設(shè)備長(zhǎng)期 電氣設(shè)備的額定電流允許最大工作電流。所選用的電氣設(shè)備的額定電流必須等于

2、或大于其最大的長(zhǎng)期工作電流caNII 若環(huán)境溫度低于40時(shí)，由于允許溫升可增加，設(shè)備允許工作電流應(yīng)比額定電流值略大些。soNNpprpKIII0 若環(huán)境溫度高于40，但不超過(guò)60時(shí)三、按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備 I、開(kāi)關(guān)電器斷流能力的校驗(yàn)在沖擊短路電流電動(dòng)力的作用下，電氣設(shè)備不發(fā)生永久性變形、破裂、觸頭熔接和誤動(dòng)作等現(xiàn)象，就認(rèn)為在電動(dòng)力作用下是穩(wěn)定的。2、電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 電氣設(shè)備的載流部分在短路電流熱效應(yīng)作用下，各部分的溫度不超過(guò)規(guī)定的短時(shí)最大允許溫度 ，就認(rèn)為是熱穩(wěn)定的。 除了上述的一般條件之外，不同用途的電氣設(shè)備還有一些特殊的選擇條件。例如，選擇斷路器時(shí)，要考慮斷路器的斷流容量。在選擇

3、電流互感器和電壓互感器時(shí)，要滿足準(zhǔn)確度的要求。一、變壓器臺(tái)數(shù)、型號(hào)的選擇第二節(jié) 采區(qū)變壓器的選擇u 在確定采區(qū)主變壓器的臺(tái)數(shù)時(shí)，只要容量滿足要求，應(yīng)盡量選用1臺(tái)變壓器，可不設(shè)備用變壓器。u采區(qū)變電所的供電負(fù)荷中有一類負(fù)荷時(shí)，變壓器臺(tái)數(shù)不得少于2臺(tái)。在確定變壓器號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的使用場(chǎng)所、電壓等級(jí)、容量及損耗等因素。u對(duì)高瓦斯礦井，局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)使用專用變壓器供電;對(duì)低瓦斯礦，采、掘工作面應(yīng)分開(kāi)供電。u此外，在確定變壓器的臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)考慮不同電壓等級(jí)的設(shè)備需要不同的變壓器等問(wèn)題。u在變電所硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器選擇礦用一般型油浸變壓器;在采煤工作面平巷及掘進(jìn)巷道內(nèi)的動(dòng)力變壓器應(yīng)選擇隔爆型干式變壓器或

4、移動(dòng)變電站。二、變壓器容量的選擇1、變電所負(fù)荷統(tǒng)計(jì)以每一條供電干線為單位進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)，然后求出每組總的額定功率NP2、成組負(fù)荷的計(jì)算NdecaPKPcaP成組負(fù)荷的計(jì)算功率，KWdeK該組負(fù)荷的需用系數(shù)NP所帶負(fù)荷額定功率之和，KW3、變壓器容量計(jì)算deTwmNTKPScos 4、變壓器容量的確定TTNSS第三節(jié) 高壓開(kāi)關(guān)的選擇 選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)根據(jù)其額定電壓、額定電流、安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件選出合適的規(guī)格型號(hào)，然后按短路電流動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。 一、高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)按構(gòu)造可分為三柱式、雙柱式和V型結(jié)構(gòu)，V型結(jié)構(gòu)的體積小占地面積小。隔離開(kāi)關(guān)還有帶接地刀閘和不帶接地刀閘之分，帶接地

5、刀閘的隔離開(kāi)關(guān)一般用于變電所進(jìn)線。在選擇隔離開(kāi)關(guān)的同時(shí)還必須選定配套的操作機(jī)構(gòu)。隔離開(kāi)關(guān)按使用地點(diǎn)和環(huán)境條件可分為戶內(nèi)式、戶外式、普通型和防污型等，防污型用于污染嚴(yán)重的地方。二、高壓斷路器的選擇 u變電所應(yīng)用最多的是少油斷路器和真空斷路器。u戶內(nèi)使用的少油斷路器多安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜中，選型時(shí)應(yīng)考慮安裝條件。u對(duì)斷流能力要求很高的地方或操作十分頻繁的地方，應(yīng)選用真空斷路器u對(duì)于污穢地點(diǎn)應(yīng)選用防污型斷路器。u斷路器操作機(jī)構(gòu)的選擇應(yīng)與斷路器的控制方式、安裝情況及操作電源等相適應(yīng)，以保證斷路器對(duì)控制的要求。u此外，有的斷路器裝有電流互感器，有的可配套供應(yīng)電流互感器，在選擇斷路器時(shí)也應(yīng)給予注意。u選擇斷路

6、器的技術(shù)參數(shù)時(shí)，應(yīng)按額定電壓和額定電流選擇，按斷流能力和短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。三、 高壓熔斷器的選擇應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、負(fù)荷種類、安裝方式和操作方式等條件選擇出合適的類型。u 對(duì)于限流型熔斷器，熔斷器的額定電壓與所在電網(wǎng)的電壓應(yīng)為同一電壓等級(jí)。u在校驗(yàn)熔斷器的斷流能力時(shí)，對(duì)于限流型熔斷器，采用次暫態(tài)短路電流I，對(duì)于非限流型熔斷器，采用沖擊短路電流的有效值Iimu利用產(chǎn)氣滅弧的熔斷器，熔斷器安裝處短路電流的最大、最小值，應(yīng)在熔斷器分?jǐn)嚯娏鞯纳?、下限范圍?nèi)。u對(duì)保護(hù)電壓互感器的熔斷器，如斷流容量不夠時(shí)，可在熔斷器前面串聯(lián)限流電阻。u熔斷器的額定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流，否則熔斷器將會(huì)因過(guò)

7、熱而損壞。關(guān)于熔體的選擇，后面將作介紹。第四節(jié) 電纜的選擇 一、選擇導(dǎo)線截面的一般原則輸電線路分為架空線路和電纜線路兩類煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要在井下，因受空間的限制和安全上的需要，除架線電機(jī)車(chē)外，均采用電纜線路。1. 按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面，使導(dǎo)線在最大負(fù)荷下長(zhǎng)時(shí)工作而不過(guò)熱，即不超過(guò)其長(zhǎng)時(shí)允許溫度。2.按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面，使線路末端的用電設(shè)備有足夠的工作電壓。3.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，使輸電線路的年運(yùn)行費(fèi)用最低，達(dá)到經(jīng)濟(jì)供電的目的。4.按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面，避免在移動(dòng)或安裝過(guò)程中斷線，或受砸壓而損壞，以保證供電的安全運(yùn)行。5.按短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)線截面，使導(dǎo)線通過(guò)短

8、路電流時(shí)不致超過(guò)其短時(shí)允許溫度。二、各種導(dǎo)線截面的選擇方法1、高壓電統(tǒng)截面的選擇方法一般高壓電纜的截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按長(zhǎng)時(shí)允許電流、允許電壓損失和短路時(shí)熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)。高壓電纜經(jīng)常不考慮機(jī)械強(qiáng)度2、低壓電纜截面的選擇方法對(duì)于干線電纜，按正常工作時(shí)的允許電壓損失初選其截面。對(duì)于經(jīng)常移動(dòng)的橡套電纜支線，應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度初選其截面。對(duì)于負(fù)荷電流較大，但是線路較短的電纜，按長(zhǎng)時(shí)允許電流初選其截面。校驗(yàn)：1.低壓電網(wǎng)的熱穩(wěn)定性一般均能滿足要求，可不必考慮。2.對(duì)于于線電纜，不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。低壓電纜一般不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。3.采用熔斷器保護(hù)時(shí)，熔體的額定電流應(yīng)與電纜截面相配合，否則會(huì)使電纜過(guò)熱。

9、 4. 籠型電動(dòng)機(jī)按啟動(dòng)條件進(jìn)行校驗(yàn)三、電壓損失的計(jì)算電壓損失是指電網(wǎng)始、末兩端電壓的算術(shù)差值。1、電壓損失的計(jì)算2、變壓器電壓損失的計(jì)算3、線路電壓損失的計(jì)算四、低壓電纜的選擇 支線橡套電纜截面一般按機(jī)械強(qiáng)度初選，按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)后，即可基本確定下來(lái)。 選擇干線電纜截面時(shí)一般按允許電壓損失初選，用其他條件校驗(yàn)。干線電纜選擇支線電纜選擇1、低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)、長(zhǎng)度的確定2、低壓電纜主芯線截面的選擇（1）按機(jī)械強(qiáng)度選擇截面見(jiàn)表7-3（2）按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流選擇截面capII 向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜，其實(shí)際工作電流可取電動(dòng)機(jī)的額定電流。向三臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)供電的于線電纜，其實(shí)際工作電流可按下

10、式計(jì)算:wnNNdecaUPKIcos31033、按正常工作室允許的電壓損失選擇電纜截面min2pNTpUUU（1）采區(qū)低壓電網(wǎng)的允許電壓損失（2）按允許電壓須失選擇電纜截面支線支線干線4、按啟動(dòng)條件校驗(yàn)電纜截面KUUNstmin（1）確定電動(dòng)機(jī)的最小啟動(dòng)電壓滿足啟動(dòng)器線圈有足夠的吸持電壓。條件一、條件二、總的電壓損失（2）按照啟動(dòng)電壓的校驗(yàn)條件（3）啟動(dòng)時(shí)電壓損失的計(jì)算支線NSTNSTSTUUIImin其中，實(shí)際啟動(dòng)電流干線變壓器五、高壓電纜的選擇1、高壓電纜型號(hào)的選擇2、高壓電纜截面積的選擇1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（見(jiàn)表7-9）2）按長(zhǎng)時(shí)允許的電流校驗(yàn)（見(jiàn)表7-4、 7-5、 7-6）3）按允許的電壓損失校驗(yàn)4）按短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)第五節(jié) 低壓保護(hù)裝置的選擇 一、熔斷器熔體的選擇5 . 28 . 1STNFNII1、按正常工作時(shí)間算熔體額定電流1）保護(hù)支線電纜NNSTNIII6)75(reNSTNFNIII5 . 28 . 12）保護(hù)干線電纜NTFNIKI4 . 12 . 13）保護(hù)照明變壓器和電鉆變壓器保護(hù)照明變壓器TK變壓器變比4 . 12 . 1可靠系數(shù))5 . 28 . 1(4 . 12 . 1reNSTNTFNIIKI保護(hù)煤電鉆變壓器2、按最小兩相