礦山機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計煤礦供電系統(tǒng)設(shè)計

1、 1 礦山機電一體化專業(yè)畢礦山機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）業(yè)設(shè)計（論文）煤礦供電系統(tǒng)設(shè)計煤礦供電系統(tǒng)設(shè)計 2 目錄目錄前前 言言.3 3設(shè)計原始資料設(shè)計原始資料.4 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 5一、采區(qū)負(fù)荷計算.5二、變壓器容量計算.5三、變壓器的型號、容量、臺數(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 7一、采區(qū)變電所位置.7二、工作面配電點的位置 .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 8一、擬定原則.8二、按照采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定原則確

2、定供電系統(tǒng)圖.8 3 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.1010一、電纜長度的確定.10二、電纜型號的確定.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 .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.1717一、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 .1919一、電器選擇按照下列一般原則進行.19二、據(jù)已選定的電纜截面、長度來選擇開關(guān)、起動器容量及整定計算.19第七章第七章 低壓保護裝置的選擇和整定低壓保護裝置的選擇和整定 .2121一、低壓電網(wǎng)短路保護裝置整定細(xì)則規(guī)定.21二

3、、保護裝置的整定與校驗 .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 .2626一、高壓配電箱的選擇原則 .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.27 4 第九章第九章 井下漏電保護裝置的選擇井下漏電保護裝置的選擇 .2828一、井下漏電保護裝置的作用 .28二、漏電保護裝置的選擇 .28三、井下檢漏保護裝置的整定 .28第十章第十章 井下保護接地系統(tǒng)井下保護接地系統(tǒng).2929結(jié)束語結(jié)束語 .3131參考文獻參考文獻.3232 5 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、做好畢業(yè)答辯工作，我到了福建省天湖山能源實業(yè)有限公司

4、天湖巖礦參加畢業(yè)實習(xí)。此次實習(xí)任務(wù)，除了對該煤礦作業(yè)過程及對礦井各設(shè)備的了解，還須收集礦井原始資料，并以其為依據(jù)，對礦井采區(qū)作供電系統(tǒng)的設(shè)計。本設(shè)計分為三大部分，第一部分為原始資料，第二部分為設(shè)計過程，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)計過程，如高壓配電箱、變壓器。電纜的選擇方法，并對其的整定及校驗，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)采取各種保護的重要性，簡明易懂。本設(shè)計方案符合煤礦安全規(guī)程 、 煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范 ，堅持從實際出發(fā)、聯(lián)系理論知識，在設(shè)計過程中，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)濟性及技術(shù)合理性。通過設(shè)

5、計，讓我了解了礦山的概況,了解了煤礦供電系統(tǒng)運行和供電設(shè)備管理情況和煤礦生產(chǎn)管理的基本知識，使自己具有一定的理論知識的同時，又具有較強的實際操作能力及解決實際工程問題的能力，根據(jù)新采區(qū)的實際情況，在老師和單位技術(shù)員的指導(dǎo)下，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場，查閱了有關(guān)設(shè)計資料、規(guī)程、規(guī)定、規(guī)范。聽取并收錄了現(xiàn)場許多技術(shù)員的意見及經(jīng)驗，對采區(qū)所需設(shè)備的型號及供電線路等進行設(shè)計計算。本次設(shè)計承 XXX 老師的指導(dǎo)及天湖巖礦機電副礦長 XXX 的大力支持，在此表示深深的謝意！ 編者編者 20112011 年年 5 5 月月 6 設(shè)計原始資料設(shè)計原始資料一、全礦概貌一、全礦概貌1、地質(zhì)儲量 600 萬噸；2、礦井生產(chǎn)能

6、力：設(shè)計能力 12 萬 t/年，實際數(shù) 11 萬 t/年；3、年工作日：300 天，日工作小時：14 小時；4、礦井電壓等級及供電情況：該礦井供電電源進線采用雙回路電源電壓為 35KV，變電所內(nèi)設(shè)有 630KVA,10/6.3 變壓器兩臺和 400KVA，10/0.4 變壓器兩臺，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)計年產(chǎn)量 6 萬噸，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 個區(qū)段開采，方式為炮采，區(qū)段高 20-30m。整個采區(qū)現(xiàn)為一

7、掘兩采。2. 支護方法：掘進點向上山，石門及全巖巷道，以錨噴為主，工作面采用木支護。3. 煤炭運輸系統(tǒng)： 工作面落煤經(jīng)溜槽到 1T 礦車，由電瓶車運至井底車場，再由絞車提到+830 車場，最后由電機車?yán)降孛妗?. 采區(qū)通風(fēng)：新鮮風(fēng)流由+730 副斜井進風(fēng)+755 運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)機房。6. 電壓等級及主要設(shè)備： 7 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)荷計算一、采區(qū)負(fù)荷

8、計算根據(jù)巷道、生產(chǎn)機械的布置情況，查煤礦井下供電設(shè)計指導(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 1-1 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)備型號額定容量Pe(KW)額定電壓Uc(V)額定電流Ie(A)額定起動電流IQe (A)功率因數(shù)cos效率j臺數(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YB112M-446605.0830.50.800.851局部扇風(fēng)機BKY60-446

9、604.732.90.800.856耙斗裝巖機Ybb-10-41166012.172.60.750.801充電機KGCA10-90/4016660210.750.883二、變壓器容量計算二、變壓器容量計算1.+830 水平絞車變電所變壓器容量：ST1 =Pe1KxKc /cospj=111.20.41/0.6 8 =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)計指導(dǎo) （以下簡稱設(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)，供一個工作面時取 1，供兩個工作面時取 0.95，供三個工

10、作面時取 0.9，此處取 1；Pe1+830 絞車電動機與照明的額定容量之和；Pe1110+1.2=111.2 kw2.+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 水平的所有電動機額定容量之和；Pe246+112+1.22+163+4+11=111.4 kw三、變壓器的型號、容量、臺

11、數(shù)的確定三、變壓器的型號、容量、臺數(shù)的確定根據(jù) SteSt原則，查煤礦井下供電的三大保護細(xì)則表 3-1 選型號為 KS9-100/6/0.4 變壓器一臺，用于絞車與照明的供電，選型號為 KS9-100/6/0.69 變壓器一臺,用于三個工作面設(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（）型號一次二次額定容量Se(KVA)UdUrUx空載短路RX重量（KG）參考價格 /元KS9-100/66000400/69010041.453.7328014500.0233/0.06900.0597/0.177525004萬 9 第二章第二章

12、 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，采煤機械化程度和機械組容量大小等因素確定。二、工作面配電點的位置二、工作面配電點的位置在工作面附近巷道中設(shè)置控制開關(guān)和起動器，由這些裝置構(gòu)成的整體就是工作面配電點。它隨工作面的推進定期移動。根據(jù)掘進配電點至掘進設(shè)備的電纜長度，設(shè)立：P1 配電點：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：+825 采區(qū)變電所+805 水平采區(qū)配電點；P3 配電點：+825

13、 采區(qū)變電所+775 水平采區(qū)配電點；P4 配電點：+825 采區(qū)變電所+755 水平運輸巷掘進配電點。 10 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)機械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟、操作靈活、系統(tǒng)簡單、保護完善、便于檢修等項要求。原則如下：1）保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。原則上一臺起動器控制一臺設(shè)備。2）采區(qū)變電所動力變壓器多于一臺時，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺變壓器擔(dān)負(fù)一個工作面用電設(shè)備。3）變壓器最好不并聯(lián)運行。4）采煤機宜采用單獨電纜供電，工作面配電點到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順

14、槽輸送機宜采用干線式供電。5）配電點起動器在三臺以下，一般不設(shè)配電點進線自動饋電開關(guān)。6）工作面配電點最大容量電動機用的起動器應(yīng)靠近配電點進線，以減少起動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)機實行風(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，所有掘進工作面的局扇機械裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）二閉鎖 11 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。 12 附圖 1MMMMM

15、MMMMMMMM 13 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、電纜長度的確定一、電纜長度的確定根據(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。以計算上山絞車的電纜長度為例：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?？紤]實際施工電纜垂度，取其長度為理論長度的 1.05 倍則實際長度為：Ls=L1.05=52.5 m，取 55 m.同理 其他電纜長度亦可計算出來，如附圖 1 所示。二、電纜型號的確定二、電纜型號的確定 礦用電纜型號應(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

16、時電纜芯線的實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行，必須保證實際流過電纜的最大長時工作電流不得超過它所允許的負(fù)荷電流。2） 、正常運行時，電纜網(wǎng)路的實際電壓損失必須不大于網(wǎng)路所允許的電壓損失。為保證電動機的正常運行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動機等電氣設(shè)備將因電壓過低而燒毀。所以被選定的電纜必須保證其電壓損失不超過允許值。3） 、距離電源最遠，容量最大的電動機起動時，因起動電流過大而造成電壓損失也最大。因此，必須校驗大容

17、量電動機起動大，是否能保證其他用電設(shè)備所必須的最低電壓。即進行起動條件校驗。4） 、電纜的機械強度應(yīng)滿足要求，特別是對移動設(shè)備供電的電纜。采區(qū)常移動的橡套電纜支線的截面選擇一般按機械強度要求的最小截面選取時即可，不必進行其他項目的校驗。對于干線電纜，則必須首先按允許電流及起動條件進行校驗。5)、對于低壓電纜，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，因此可不必再進行短路時的熱穩(wěn)定校驗。四、低壓電纜截面的選擇四、低壓電纜截面的選擇1.移動支線電纜截面 14 采區(qū)常移動的電纜支線的截面選擇時考慮有足夠的機械強度,根據(jù)經(jīng)驗按設(shè)指表 2-23 初選支線電纜截面即可.具

18、體如附圖 1 所示。2.干線電纜截面的選擇：由于干線線路長,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 水平巖巷掘進配電點根據(jù)UZ值的取值原則,選取配電點中線路最長,電動機額定功率最大的支線來計算。1) .根據(jù)設(shè)指表 2-23,11KW 耙斗裝巖機初選電纜為 MY 316+16 100m,用負(fù)荷矩電壓損失計算支線電纜電壓損失：UZ% = KfPeLZK%=11110010-30.333=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電動機額定功率,KW；LZ支線電纜實際長度,KM；K%千

19、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；Se變壓器額定容量,KVA； 15 Stj1變壓器二次側(cè)實際負(fù)荷容量之和,KVA. Stj1=66.84 KVA；Ur%變壓器額定負(fù)荷時電阻壓降百分?jǐn)?shù), 查表 1-2,取 Ur%=1.45；Ux%變壓

20、器額定負(fù)荷時電抗壓降百分?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 V3) .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,V, 查設(shè)指表 2-33, Ue=660V 時, 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)=0.73965

21、0103/(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干線電纜實際長度,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； 16 pj加權(quán)平均效率,pj=（160.88+40.85+110.8+420.85）/39=0.85；根據(jù)計算選擇干線電纜為 MY 325 +110 650m(2)+775 水平采區(qū)配電點的干線電纜：1) .支線電纜電壓損失：UZ% = KfPeLZ

22、K%=11115010-30.211=0.35式中：K%查設(shè)指表 2-28,取 K%=0.211UZ =UZ%Ue/100=0.35660/100=2.31 V2) .干線電纜允許電壓損失為：Ugy =UY-UZ-UB=63-2.31-17.03=43.66 V3) .干線電纜截面確定：Agy = KxPeLgy103/(UerUgypj)=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+

23、160.88)/36.2=0.87根據(jù)計算選擇干線電纜為 MY 325+110 600m(3) +805 水平采區(qū)配電點的干線電纜：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) 17 =0.736.2520103/(66042.543.660.87)=12.4 mm2根據(jù)計算選擇干線電纜為 MY 325+110 520m(4) +830 絞車房供電計算圖如圖 4-1 所示。圖 4-1 +830 絞車房供電計算圖向 110KW 絞車供電的電纜截面的選擇：根據(jù)所選用 KS9-100/

24、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) =2.86UT =UT%U2e/100 =2.86400/100 =11.44 V絞車支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UY =39 V.絞車支線電纜截面確定：Agy = KxPeLgy103/(UerUgypj) 18 =0.711055103/(38042.527.560

25、.8)=11.9 mm2根據(jù)計算選用 MY 350+116 55m 型電纜.五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗五、采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗按起動條件校驗電纜截面：11KW 回柱絞車是較大負(fù)荷起動，也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠的用電設(shè)備，選擇的電纜截面需要按起動條件進行校驗。 1) 電動機最小起動電壓：UQmin= Ue = 6601.22.5 =457.26V式中: Ue 電動機額定電壓,V； KQ 電動機最小允許起動轉(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電動機額定電壓下的起動轉(zhuǎn)矩 MeQ與額定轉(zhuǎn)矩 Me之比值,由電動機技術(shù)數(shù)據(jù)表查得,礦用隔爆電動機 aQ=

26、2.5。2) . 起動時工作機械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電動機起動時的功率因數(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支線電纜實際長度.KM；IQ電動機實際起動電流,A；IQ=IeQUQmin/Ue=87457.26/660=60.3A； 式中: IeQ 電動機在額定電壓下的起動電流,A；UQmin 電動機最小起動電壓,V;Ue 電動機額定電壓,V； 3)、 起動時干線

27、電纜中的電壓損失： UgQ=（IgQLgcosgQ103）/（rAg）3 =(102.70.60.57103)/(42.525)3 19 =57.3 V式中: r 干線電纜芯線導(dǎo)體的電導(dǎo)率,m/(mm2)； Lg 干線電纜實際長度,Km；Ag干線電纜的芯線截面, mm2；cosgQ干線電纜在起動條件下的功率因數(shù),cosgQ =(IQcosQ+Iicospj)/IgQ =(60.30.55+42.20.6)/102.7 =0.57IgQ干線電纜中實際實際起動電流,A；IgQ=(IQ cosQ + Ii cospj)2+ (IQ sinQ + Ii sinpj)2 =(60.3 0.55 + 42

28、.2 0.6)2+ (60.3 0.84 + 42.2 0.8)2 =102.7 A中: Ii其余電動機正常工作電流，A；Ii =Pe/（Uepjcospj）3 =（25.2103）/(6600.870.6)3 =42.2 A4) . 起動時變壓器的電壓損失： UBQ% = (IBQ/IBe)( Ur% cosBQ+Ux%sinBQ ) =(102.7/113)(1.450.57+3.730.82) =3.53UBQ =UBQ%UBe/100=6903.53/100=24.36 V式中: IBQ起動時變壓器的負(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)額定電壓,V；cos

29、BQ起動時變壓器負(fù)荷功率因數(shù)；5) . 起動狀態(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 20 6) .檢驗條件：U2e-UQ =690-89.77=600.23V457.26V又因為 600.23V 相對于額定電壓的百分?jǐn)?shù)為 600.23/660100%=90.9%，超過磁力起動器吸合線圈要求的電壓。所以檢驗結(jié)果可以認(rèn)為選用 25mm2的橡套電纜滿足了起動條件。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)濟電流密度計算選定電纜截面，對于輸送容量較大，年最大負(fù)荷利用的小時數(shù)較高的高

30、壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟電流密度對其截面進行計算。2、按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗電纜截面，如果向單臺設(shè)備供電時，則可按設(shè)備的額定電流校驗電纜截面。3、按系統(tǒng)最大運行方式時發(fā)生的三相短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性，一般在電纜首端選定短路點。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時，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，分別校驗電纜的電纜的電壓損失。5、固定敷設(shè)的高壓電纜型號按以下原則確定：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或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜。2）在水平巷道或傾角 45以

31、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）在進風(fēng)斜井，井底車場及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點必須采用銅芯電纜。6、移動變電站應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。 21 二、選擇步驟二、選擇步驟1、按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面:A1=In/nJ=7.2/12.25 =3.2 mm2式中： A電纜的計算截面, mm2；In電纜中正常負(fù)荷時持續(xù)電流，In=SB1/(Ue) =74.13/( 6) 33=7.2A；n同時工作的電纜根數(shù)，n=1；J經(jīng)濟電流密度，A/mm2,見設(shè)指表 2-18，銅芯電纜取 J=2.25 A

32、/mm2；A2 =In/nJ=6.43/12.25 =2.86 mm2式中：In電纜中正常負(fù)荷時持續(xù)電流，In=SB2/(Ue) =66.84/( 6) 33=6.43 A；由設(shè)指表 2-9 查取電纜型號為：MYJV22-6000 335 1000m2、校驗方法： （1） 、按持續(xù)允許電流校驗電纜截面： KIP=(60.345 180.9)AIa=7.2A式中： IP環(huán)境溫度為 25 度時電纜允許載流量,A,由設(shè)指表 2-8 查取IP=135；K環(huán)境溫度不同時載流量的校正系數(shù),由設(shè)指表 2-6 查取：0.447K1.34；Ia持續(xù)工作電流, Ia= SB1/(Ue) =74.13/(6) =7

33、.2A ；33KIp =(60.345 180.9)AIa,符合要求。 （2）電纜短路時的熱穩(wěn)定條件檢驗電纜截面,取短路點在電纜首端,取井下主變電所容量為 50MVA,則Id（3） = Sd/(Up) 3 =(50103)/( 6.3) 3 =4582.1 A 22 Amin = (Id（3）)/Ctj =(4582.1)/1590.25 =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行方式時的短路電流,A；tj短路電流作用假想時間,S；對井下開關(guān)取 0.25S；C 熱穩(wěn)定系數(shù), 由設(shè)指表 2-10 查取 C=159； (3

34、)、按電壓損失校驗電纜截面：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、電器選擇按照下列一般原則進行一、電器選擇按照下列一般原則進行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）

35、 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）工作機械對控制的要求選擇(1) 工作線路總開關(guān)和分路開關(guān)一般選用自動饋電開關(guān)，如新系列的 KBZ 型自動饋電開關(guān)。(2) 不需要遠方控制或經(jīng)常起動的設(shè)備，如照明變壓器，一般選用手動起動器，如 QJC 型等。(3) 需要遠方控制，程控或頻繁起動的機械，如采煤機、裝巖機、輸送機等一般選用 QJC 系列，DQBH 型磁力起動器或新系列隔爆型磁力起動器等。 23 (4) 需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)控制的機械，如回柱絞車、調(diào)度絞車等，一般選用QC8

36、380N 型或新系列可逆磁力起動器等。4）開關(guān)電器的保護裝置，要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機械的保護要求：（1） 變壓器二次的總開關(guān)要有過電流和漏電保護。（2） 變電所內(nèi)各分路的配出開關(guān)及各配電點的進線開關(guān)要有過電流保護。（3） 大型采掘機械，如采煤機組、掘進機組等需要短路保護、過負(fù)荷保護，有條件的增設(shè)漏電閉鎖保護。（4） 一般小型機械，如電鉆、局扇、回柱絞車及小功率輸送機等需要有短路保護和斷相保護。5）開關(guān)電器接線口的數(shù)目要滿足回路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、長度來選擇開關(guān)、起動器容量及整定計算二、據(jù)已選定的電纜截面、長度來選擇開關(guān)、起動器容量及整定計算1、計

37、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）3167.17A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。11KW 的裝巖機控制開關(guān)的選擇：Ig（KfPe103）/（Uecosee） 3（0.811103）/（6600.750.80）3=12.83 A根據(jù) Ig、Ue，查煤礦電工手冊礦井供電 下表 11-1-1 選 QJC-60 型磁力起

38、動器一臺。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、短路電流及靈敏度校驗，如附圖 2 和表 7-1 所示。 28 附圖 2MMMMMMMMMMMMM 29 表 7-1 供電系統(tǒng)中各點短路電流值及靈敏度校驗表短路點兩相短路電流（A）開關(guān)保護整定值（A）靈敏系數(shù)B1 2595B2 1623G1538繼電器 100A5.361.5G2572繼電器 100A5.721.5

39、G3636繼電器 100A6.361.5Z12192繼電器 200A10.961.5Z2161.68熔斷器 15A10.784Z3490.26熔斷器 20A24.517Z4348.24熔斷器 20A17.417Z5525.11熔斷器 40A13.137Z6580.47熔斷器 60A9.677Z767.43熔斷器 15A4.504Z8497熔斷器 60A8.287Z9420.75熔斷器 20A21.047Z10453.04熔斷器 40A11.337Z11315.49熔斷器 20A15.777Z12428.59熔斷器 20A21.437Z13450.44熔斷器 20A22.527Z14327.34

40、熔斷器 20A16.377Z15480.08熔斷器 40A127Z16526.24熔斷器 60A8.777Z1763.36熔斷器 15A4.224 30 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。 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)荷長期工作電流： In=Sn/(Ue)3 =74.13/(6)3

41、=7.13 A UseUx=6kv IseIg=7.13A SseSd(3)=50MVA 式中： Sn受控制負(fù)荷的計算容量，KVAUe電網(wǎng)額定電壓，KVUse高壓開關(guān)額定電壓，KV Ise高壓開關(guān)額定電流，KASse 高壓開關(guān)銘牌上標(biāo)示的額定斷流容量，KVA 根據(jù)以上這些計算結(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為 PB3-6GA，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 8-1 所示。 2、T2負(fù)荷長期工作電流： In=Sn/(Ue)3 =66.84/(6)3 =6.43 A UseUx=6kv IseIg=10.37A SseSd(3)=50MVA 根據(jù)以上這些計算結(jié)果，按煤礦安全規(guī)

42、程的規(guī)定選用，查設(shè)指表 2-62，選擇高壓配電箱型號為 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)表型號額定電壓（KV）最高工作電壓額定電流（A）斷流容量（MVA）額定斷流電流極限通過電流（KVA）10S 熱穩(wěn)定電流 31 （KV）（KA）峰值有效值（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三、高壓配電箱的整定和靈敏度的校驗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；

43、 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： Id(2)= 2299A Km = Id(2)/(KTKiIdz) =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： Id(2)= 3750A Km = Id(2)/(KTKiIdz) =3750/(9.1105)=8.241.5 符合要求。 32 第九章第

44、九章 井下漏電保護裝置的選擇井下漏電保護裝置的選擇一、井下漏電保護裝置的作用一、井下漏電保護裝置的作用1、工作電表經(jīng)常監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻，以便進行預(yù)防性維修。2、接地絕緣電阻降低到危險值或人觸及一相導(dǎo)體，或電網(wǎng)一相接地時，能很快的使自動開關(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，可以補償人身的電容電流，從而減少通過人體的電流，降低觸電危險性。當(dāng)電網(wǎng)一相接地時，也可以減少接地故障電流，防止瓦斯、煤層爆炸。二、漏電保護裝置的選擇二、漏電保護裝置的選擇由于選用 KBZ 型饋電開關(guān)，其自帶漏電保護，無需再外設(shè)檢漏繼電器。三、井下檢漏保護裝置的整定三、井下檢漏保護裝置的整定檢漏繼電器動作電阻值，是根據(jù)保護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)下式計算，即In3Uq/3Rn+r在給定電網(wǎng)電壓下，人體電流 30mA 計算，則可確定出允許的電網(wǎng)最低對地絕緣電阻值 rmin，以井下