電纜-開關(guān)的選擇

1、目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark24 一采區(qū)、工作面概況1 HYPERLINK l bookmark26 二選擇變壓器1 HYPERLINK l bookmark44 變壓器統(tǒng)計報表2 HYPERLINK l bookmark46 三擬訂供電系統(tǒng)圖2 HYPERLINK l bookmark48 四選擇高壓配電裝置2 HYPERLINK l bookmark54 五選擇高壓電纜3 HYPERLINK l bookmark72 六選擇低壓開關(guān)、起動器4 HYPERLINK l bookmark74 低壓開關(guān)統(tǒng)計報表4 HYPERLINK l bookmar

2、k76 七選擇低壓電纜4(1)依據(jù)通過電纜的工作電流初選5 HYPERLINK l bookmark97 (2)正常運行時回路電壓損失校驗5 HYPERLINK l bookmark119 (3)電機起動時端電壓校驗6 HYPERLINK l bookmark145 低壓電纜統(tǒng)計報表8 HYPERLINK l bookmark147 八短路電流計算8 HYPERLINK l bookmark171 九高壓開關(guān)保護裝置整定10 HYPERLINK l bookmark191 十低壓開關(guān)和移變高饋保護裝置整定12 HYPERLINK l bookmark205 開關(guān)整定明細表15 HYPERLIN

3、K l bookmark207 十一繪制供電系統(tǒng)圖和機電設(shè)備布置圖15 HYPERLINK l bookmark209 十二主要參考依據(jù)15采區(qū)、工作面概況采區(qū)、工作面地質(zhì)條件，采煤方法、巷道布置以及機電設(shè)備容量、分布情況，采區(qū)變電所及采掘工作面配電點位置。工作面巷道布置如圖。二選擇變壓器1)主要用電負荷統(tǒng)計表序號設(shè)備名稱電動機額定容量(kW)額定電壓(V)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)設(shè)備容量(kW)功率因數(shù)主要技術(shù)參數(shù)2)確定工作面變壓器容量、臺數(shù)根據(jù)綜合技術(shù)、經(jīng)濟指標，確定變壓器容量及臺數(shù)。臺數(shù)為2臺。計算公式及參數(shù)：KPKP視在功率計算公式：S一e1eK；coscossK:需用系數(shù)；K:同時系數(shù)；c

4、os:功率因數(shù)；xsP：參加計算的用電設(shè)備額定功率之和(kW)e該計算公式來源于煤礦電工手冊(修訂本)礦井供電下冊第348頁變壓器編號：2#型號:KBSGZY-630/6/1.2負荷額定總功率P：480(kW);最大電機功率P：300(kW)；es需用系數(shù)K：0.775；XKp0775x480視在功率計算：SxeK=077泮0 x1=531.4380coss0.85選擇變壓器為：鹽城移變-80/6/0.4校驗結(jié)果：不合格變壓器統(tǒng)計報表編號型號視在功率是否合格2#KBSGZY-630/6/1.2630合格3#鹽城移變-80/6/0.480不合格三擬訂供電系統(tǒng)圖原則（1）在保證供電可靠的前提下，力

5、求所擬圖中使用的開關(guān)、電纜等設(shè)備最省。（2）盡可能由一臺變壓器向一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或工作面的機械供電，以便縮小事故所引起的停電范圍。（3）對單電源進線的采區(qū)變電所，當其變壓器不超過兩臺且無高壓饋出線時，通常可不設(shè)電源斷路器；而當其變壓器超過兩臺并有高壓饋出線時，則應(yīng)設(shè)進線斷路器。（4）在對生產(chǎn)量較大的綜合機械化工作面或下山排水設(shè)備進行低壓供電時，應(yīng)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，使得當一回線路或一臺變壓器發(fā)生故障時，另一回線路或另一臺變壓器仍能保證工作面正常生產(chǎn)及排水供電。（5）對第一類負荷為高壓設(shè)備（如高壓水泵）或變壓器在四臺以上（即采掘工作面較集中的盤區(qū)）的采區(qū)變電所，因其已

6、處于能影響礦井安全的地位，故應(yīng)按前述井下主要變電所的接線原則加以考慮。（6）變壓器盡量采用分列運行。這是由于當采用并列運行時，線路對地電流的增加會對安全造成威脅；電網(wǎng)絕緣電阻的下降可使漏電繼電器的運行條件惡化，在發(fā)生漏電事故時又會因一臺檢漏繼電器控制兩臺變壓器的饋電開關(guān)，而使停電范圍加大，從而使可靠性降低之故。（7）一個開關(guān)只能控制一種用電設(shè)備，容量愈大的開關(guān)，應(yīng)排得離電源愈近。（8）為了防止采用局扇通風(fēng)的工作面的沼氣爆炸事故，根據(jù)風(fēng)電沼氣閉鎖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，對高沼氣及沼氣突出的礦井，局扇的供電系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)專用變壓器、專用電纜、專用高低壓開關(guān)配檢漏繼電器、以及因停風(fēng)或因沼氣超限均需切斷掘進工作

7、面的電源的閉鎖系統(tǒng)。對低沼氣礦井局扇，僅實行風(fēng)電沼氣閉鎖。由于局扇獨立于其它供電設(shè)備線路，故不受其它電氣設(shè)備故障（如漏電，短路等）跳閘的影響。初步擬定供電系統(tǒng)圖。四選擇高壓配電裝置1）按電氣參數(shù)選擇原則：（1）高壓配電裝置的型式應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的設(shè)備選用的有關(guān)要求，以及在國標礦山電力裝置設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。（2）井下高壓配電裝置的額定電壓應(yīng)與井下高壓網(wǎng)絡(luò)的額定電壓等級相符，即設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于其裝設(shè)處的額定電壓。2）校驗斷流容量原則：（1）由高開保護的最大三相短路電流計算的短路容量應(yīng)小于礦用高開斷流容量。（2）當井下采用非礦用斷路器時，其額定開斷容量折半使用。五選擇高壓電纜根據(jù)煤

8、礦安全規(guī)程的規(guī)定，向移動變電站供電的高壓電纜，應(yīng)選用礦用監(jiān)視型高壓雙屏蔽橡套電纜。1）按允許持續(xù)電流選擇截面2）按經(jīng)濟電流密度校驗3）按短路時的熱穩(wěn)定性校驗4）按正常負荷和發(fā)生事故時的電壓損失校驗計算公式及參數(shù)：（KxPe）I線路最大工作電流計算公式：峰J3Uecos）（A）；XUtg）0XUtg）0（V）；電纜長度；K:需用系數(shù);xU一e（R電壓損失計算公式：U0e:電纜負荷功率（KW）；U:電壓；L：Peecos:功率因數(shù)；n：同時工作電纜根數(shù)；J：經(jīng)濟電流密度；I：三相短路電流；t：短路電流作用的假想時間；C：熱穩(wěn)定系數(shù)（）d電纜：L71、電纜基本參數(shù)編號：17；型號：；長時載流量：20

9、0（A）；長度：100m；電壓力62）；電纜負荷功率Pe:480（KW）；2、按持續(xù)工作電流計算與校驗Igmax（Kx.Pe）2、按持續(xù)工作電流計算與校驗Igmax（Kx.Pe）0.775x480G：3UeBcosB）=3x6x0.85=42.11200（A）；校驗結(jié)果：合格3、按電壓損失計算與校驗KPL電壓損失絕對值：川一e（RXltg）U00=2.9300（V=2.9300（V）；6x1000校驗結(jié)果：合格4、按經(jīng)濟電流密度計算與校驗計算所得電纜截面：A-L-計算所得電纜截面：A-L-四nJ-1x2.516.8450（mm2）；校驗結(jié)果：合格5、按熱穩(wěn)定性計算與校驗計算所得電纜截面：AI=

10、1527.38x19325=8.1850(mm2)；.校驗結(jié)果：合格六選擇低壓開關(guān)、起動器原則：(1)依據(jù)規(guī)程，進入采區(qū)巷道的用電設(shè)備均需采用防爆型(2)滿足額定電流、額定電壓的要求(3)以下幾類開關(guān)應(yīng)按需要選用：饋電用總開關(guān)和母線的分斷開關(guān)局部通風(fēng)機、一般設(shè)備、遠方控制和集中閉鎖控制的開關(guān)煤電鉆用的變壓器開關(guān)應(yīng)選用綜合保護器需控制正、反轉(zhuǎn)機械的開關(guān)低壓開關(guān)統(tǒng)計報表編號型號額定電壓額定電流1#1BKD1-500/114011405001#2BKD1-630/114011406301#3BKD1-500/114011405001#4BKD1-500/114011405001#5BKD1-500/

11、11401140500七選擇低壓電纜1)確定電纜型號、芯線根數(shù)原則：(1)低壓電纜的型號及電壓等級，要在符合煤礦安全規(guī)程的前提下，根據(jù)實際用電設(shè)備的要求，電纜的用途和敷設(shè)場所等情況加以確定。(2)固定敷設(shè)的動力電纜應(yīng)采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜、鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜或不燃性橡膠電纜(3)移動式和手持式設(shè)備應(yīng)使用專用的不燃性橡膠電纜(4)選擇使用帶有分相屏蔽的橡膠絕緣屏蔽電纜(5)動力用橡套軟電纜一般選用四芯(6)信號電纜要按控制、信號、通信系統(tǒng)需求決定，并留有備用芯線(7)橡膠電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼做其他用途確定電纜長度原則：(1)鎧裝電纜：巷道長度X1.05(2)固定敷設(shè)的橡

12、套軟電纜：巷道長度X1.1(3)移動設(shè)備用的橡套軟電纜：使用長度+機頭部分的活動長度(35m)3)確定主芯線截面(1)依據(jù)通過電纜的工作電流初選原則：低壓電纜嚴禁采用鋁芯;正常工作負荷電流應(yīng)W電纜允許持續(xù)電流計算公式及參數(shù)：KP長時負荷電流計算公式：Ic(A)；攻3HUBcoseP：電纜負荷功率(kW)；U:工作電壓(V)；K:需用系數(shù)；cos:功率因數(shù);eex該計算公式來源于煤礦電工手冊(修訂本)礦井供電下冊第370頁1、電纜編號:L5型號：UCPQ-1140-3X95；工作電壓U：1140(V)e電纜負荷功率P：375(kW)；e(KY.Pe)0.88X375X1000,、IwK_X=0.

13、8X=191260(A)；，(:3BUHcosB)|.,3X1140X0.7e選擇電纜為：L5,長度為：100m；校驗結(jié)果：合格(2)正常運行時回路電壓損失校驗原則：正常運行時，回路的電壓損失應(yīng)W額定電壓的7%10%計算公式及參數(shù)：KP長時負荷電流：I/w3UBcose電壓損失：IU31磯(RBcosBBXIfcin)KPBL一e(RXg)(V)；U00eP:電纜負荷功率(kW)；U:工作電壓(V)；L:電纜長度;R：每公里電阻；X：每公里電抗；00K:同時系數(shù)；K:需用系數(shù)；cos:功率因數(shù)sx計算公式來源于煤礦電工手冊(修訂本)礦井供電下冊第371頁。回路編號：L5-L6變壓器2#的電壓損

14、失絕對值：UU(UBcosUsin)b2e=12X0.84X(0.7302X0.7+5.4513X0.71)=44.35(V)；第一段低電纜L5的電壓損失絕對值：KPLU一e(RXBtg)U00e=8.88(V)；=10.52(V)；0.88X375=8.88(V)；=10.52(V)；1140第二段低電纜L6的電壓損失絕對值：KPLU一e(RXBtg)U00e0.88X375X100X(0.3151+0.078X0.62)1140回路電壓總損失:U44.35+8.88+10.52=63.75117(V);校驗結(jié)果：合格。(3)電機起動時端電壓校驗原則：距采區(qū)變電所最遠、容量最大的電動機啟動時

15、端電壓應(yīng)三額定電壓的75%計算公式及參數(shù):U電機起動阻抗：Z二；q33Iqe起動時電機相電阻：RZBcos；電機相電抗：XZWin；qqqq起動回路總電阻：RRRR；總電抗：XXXX；T1qT1qUjTOC o 1-5 h z電機實際起動電流：Isq33、：,(R)2(X)2電機實際啟動電壓:Uv3IZ(V)；psqqU:空載相電壓；U:變壓器二次側(cè)額定電壓；U:電機額定電壓;22eeR:變壓器電阻；X:變壓器電抗；cos:起動功率因數(shù);TTI:電機額定起動電流,；I:電機實際起動電流,；qesqZ:電機起動阻抗；R、X:電機起動相電阻、電抗；qqqR:起動回路總電阻；X:起動回路總電抗；計算

16、公式來源于煤礦電工手冊(修訂本)礦井供電下冊第376頁。回路編號：L5-L6電機起動端電壓計算：電機額定電壓Ue：1140(V)；電機額定起動電流Ie：1260(A)；電機起動阻抗：Zq電機起動阻抗：ZqU1140eI-.3I3x1260qe0.522365；起動功率因數(shù)cos:0.5；起動功率因數(shù)的正玄值sin：0.866；起動時電機相電阻：RZHcos=0.522365X0,50,261182；qq起動時電機相電抗：XZsin=0.522365X0,8660,452368；qq變壓器相電阻R：0.0167；相電抗X：0.1246；TT低壓電纜電阻R1：0.05452；電纜電抗X1：0,01

17、53；起動回路總電阻：RRRR=0.0167+0.05452+0.261182=0.332402；T1q起動回路總電抗：XXXX=0.1246+0,0153+0.452368=0.592268；T1q變壓器二次側(cè)額定電壓U：1.2(KV)；變壓器空載相電壓U：1.2(KV)；2e2電機實際起動電流：IsqR)IsqR)2(X)21.2x10003x(0.332402)2+(0.592268)2=1020.1(A)；電機實際起動電壓：U75%校驗結(jié)果：合格。低壓電纜統(tǒng)計報表編號型號額定電流工作電流長度是否合格L5UCPQ-1140-3X95260191100合格L6UPQ-1140-3X7021

18、5210100合格八短路電流計算計算公式及參數(shù)：UTOC o 1-5 h z兩相短路電流：Ie(A)；d2.;(R)2(X)2U三相短路電流：I(3)e(A)；d3、:(R)2(X)2R短路回路內(nèi)一相電阻值的總和：R-iRR HYPERLINK l bookmark153 KKb2；bbX短路回路內(nèi)一相電抗值的總和.XX1XXxKKb2；bbU:變壓器二次側(cè)額定電壓；R、X:變壓器的電阻、電抗；ebbK:礦用變壓器的變壓比；X:根據(jù)三相短路容量計算的系統(tǒng)電抗值;bxR、X:高壓電纜的電阻電抗值；R、X:低壓電纜的電阻電抗值；1122計算公式來源于煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置的整定細則第3頁，煤

19、礦電工手冊(修訂本)礦井供電下冊第856頁。1短路點、的短路電流計算：短路點所在回路序號為L5-L6,回路由高壓電纜L7、L8及變壓器2#和低壓電纜L5、L6等組成。高壓電纜參數(shù)：短路容量Sd：50(MVA)；高壓電網(wǎng)平均電壓Up：6.3(KV)；UU63x63高壓側(cè)系統(tǒng)電抗植：X一p=506=0.7938Q；xS50d第一段高壓電纜：編號：17；型號：MYJV22-3X50；長度：100m；電纜電阻：rrL0.429X100X10-3=0.0429Q；0電纜電抗：xxL0.063X100X10-3=0.0063Q；0第二段高壓電纜：編號：18；型號：UGSP-3X50；長度：100m；電纜電

20、阻：rrL0.412X100X10-3=0.0412Q；0電纜電抗：xxL0.075X100X10-3=0.0075Q；0變壓器參數(shù)：變壓器編號：2#；型號：KBSGZY-630/6/1.2；短路容量Sd：50(MVA)；UUU變壓比：Kp=5；系統(tǒng)電抗值：X一e=0.0288Q；bUxSed變壓器每相電阻R：0.0167Q；每相電抗X：0.1246Q；bb高壓電纜總電阻R1：0.0841Q；高壓電纜總電抗X1：0.0138Q；短路回路內(nèi)一相電阻值的總和：R士R=0?841+0,0167=0.020064Q；KKb5x5bb短路回路內(nèi)一相電抗值的總和：x匕KXK=0.0288+需+0.1246

21、=在153952。；bb短路電流計算(短路點名稱：D2#)：兩相短路電流：I(2)d=3864.64(A)；I(2)d=3864.64(A)；2；(R)2(X)22x0.0200642+0.1539522三相短路電流：=4462.5(A)；I一J=1.=4462.5(A)；d甘J(R)2(X)273xi0.0200642+0.1539522低壓電纜第一段低壓電纜：編號：15；型號：UCPQ-1140-3X95；長度：100m；電纜電阻：rrL0.2301X100X10-3=0.02301Q；0電纜電抗：xxL0.075X100X10-3=0.0075Q；0第二段低壓電纜：編號：16；型號：UP

22、Q-1140-3X70；長度：100m；電纜電阻：rrL0.3151X100X10-3=0.03151Q；0電纜電抗：xxL0.078X100X10-3=0.0078Q；0低壓電纜總電阻：R=0.05452Q；低壓電纜總電抗：X=0.01530；22短路回路內(nèi)一相電阻值的總和：RR1RR=。紫1+0,0167+0.05452=0.0745840；KKb25x5bb短路回路內(nèi)一相電抗值的總和：XXX1XX=0.0288+。及8+0.1246+0,0153=0.1692520；xKKb25x5bb短路電流計算(短路點名稱：D6)：兩相短路電流：I(2)d=3244(A)；I(2)d=3244(A)

23、；24(R)2(X)22x0.0745842+0.1692522三相短路電流：=3745.85(A)；I.e=_=3745.85(A)；d吞：(R)2(X)23x；0.0745842+0.1692522折合成標準電纜長度：196.5m；用戶整定電纜長度：500m；短路電流統(tǒng)計報表短路點名稱兩相短路電流三相短路電流D053879.474479.62D2#3864.644462.5D632443745.85D23685.314255.43九高壓開關(guān)保護裝置整定計算公式及參數(shù)：過載保護動作電流計算公式：JKril-IE(A)；aocrelE速斷保護動作電流計算公式：IK(IIJ(A)；aqrelqE

24、KP通過開關(guān)負荷電流計算公式：IF%E1,5；sI300aq校驗結(jié)果：合格。.編號：3開關(guān)編號：3；型號：PB3-6GA/6/100；額定電壓：6000V；額定電流：100A；互感器變比：80；電流互感器二次側(cè)額定電流：5A；（1）過載保護動作電流：可靠系數(shù)K：1.1；電纜額定載流量I：220A；relNKI過載保護動作電流整定計算值：Iao,丁、K=0.61倍；aocIK5A80N2i過載保護動作電流實際整定值：1倍；（2）速斷保護動作電流：被保護線路末端兩相最小短路電流I：1509.82A；Kmin滿足能保護線路末端最小兩相短路電流的最小靈敏度系數(shù)K：1.5；mI（2）150982速斷保護

25、整定計算值：1MKmin，1509.822.52倍；aqKKI1.5A80A5miN2速斷保護動作電流實際整定值：8倍；（3）漏電保護（零序電流型）：被保護電纜線路總長L：3.5Km；零序電流互感器變比K：1；i單相接地保護動作電流整定計算值：IK，UnL1.5X6X3.5IreN-315A.OPE10K10X1=3.15A；i單相接地保護動作電流實際整定值：4A；十低壓開關(guān)和移變高饋保護裝置整定計算公式及參數(shù)：KP負荷電流計算公式：Iw1.5；校核結(jié)果：合格。dz開關(guān)：2#11、開關(guān)基本參數(shù)開關(guān)編號：2#1；型號：BKD1-500/1140；額定電流：500A；2、保護類別：低壓開關(guān)(2)通過開關(guān)的負荷電流：KPKPxeJ3Ucose=0.95X0.88X3753X1.14X0.7=226.82A；(1)、過負荷保護：理論計算值：IKI=1X226.82=226.82A；用戶整定