畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-

采區(qū)變電所及配電點(diǎn)位置的確定12020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化一、采區(qū)變電所位置的確定

(1)盡量位于負(fù)荷中心，以減少低壓線路長度和電壓損失，保證采區(qū)設(shè)備的供電質(zhì)量。

(2)每個(gè)采區(qū)最好只設(shè)一個(gè)變電所，對(duì)整個(gè)采區(qū)和掘進(jìn)工作面供電，并且盡量不遷移或少遷移變電所，減少變電所硐室的開拓費(fèi)用。如一個(gè)變電所不能滿足要求時(shí)，可在下一區(qū)段增設(shè)變電所，初期向掘進(jìn)供電，后期向回采供電。

(3)變電所內(nèi)要求通風(fēng)良好，溫度不得超過附近巷道溫度5℃。

(4)設(shè)備運(yùn)輸要方便，便于電纜進(jìn)出，地質(zhì)條件好，頂?shù)装宸€(wěn)定，無淋水。

分析上述四項(xiàng)要求可見，后兩個(gè)要求容易滿足，但前兩個(gè)要求相互矛盾因此，在確定采區(qū)變電所的位置時(shí)，應(yīng)全面分析，綜合考慮。一般先根據(jù)后兩個(gè)要求確定變電所的位置范圍，然后再根據(jù)前兩個(gè)要求確定變電所的位置。在確定變電所的位置時(shí)，一般要列出幾種可行方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)選用。方案比較應(yīng)列表表示。

按后兩個(gè)要求確定采區(qū)變電所的位置時(shí)，可根據(jù)下列原則確定：

(1)采區(qū)變電所的位置一般設(shè)在上(下)山的運(yùn)輸斜巷和軌道斜巷的橫貫內(nèi)，或在甩車場(chǎng)附近的巷道內(nèi)。當(dāng)采用礦用一般型變壓器時(shí)，不得設(shè)在回風(fēng)巷或工作面進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)。22020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

(2)在多煤層的采區(qū)中，各分層是否分別設(shè)置或集中設(shè)置變電所，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。

(3)當(dāng)附近變電所不能滿足大巷掘進(jìn)供電要求時(shí)，可利用大巷橫貫巷道設(shè)置掘進(jìn)變電所。如大巷為單巷而無橫貫巷道利用時(shí)，可采用移動(dòng)變電站。32020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化二、移動(dòng)變電站位置的確定42020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化1、采用移動(dòng)變電站供電的條件

隨著采掘機(jī)械化的發(fā)展，工作面的電氣設(shè)備多、容量大，工作面走向長，如仍采用固定的采區(qū)變電所供電，既不經(jīng)濟(jì)，又滿足不了電壓質(zhì)量的要求。因此，屬下列情況的采區(qū)供電宜采用移動(dòng)變電站：(1)綜采工作面的供電。(2)普采工作面由采區(qū)固定變電所供電困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。(3)大巷單巷掘進(jìn)附近無變電所可利用時(shí)。2、移動(dòng)變電站位置的確定移動(dòng)變電站的位置一般按下列原則確定：

(1)向回采工作面供電的移動(dòng)變電站位置，一般設(shè)在距工作面100

m～150

m的巷道中。

(2)當(dāng)下一個(gè)工作面尚未開采，而其回風(fēng)巷已經(jīng)掘進(jìn)完畢，可將上工作面的移動(dòng)變電站設(shè)置在下一個(gè)工作面的回風(fēng)巷內(nèi)，經(jīng)過聯(lián)絡(luò)巷、運(yùn)輸巷向上工作面供電。

(3)低瓦斯礦井的回采工作面移動(dòng)變電站，可設(shè)置在該回采工作面的回風(fēng)巷內(nèi)。52020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化三、工作面配電點(diǎn)位置的確定62020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

(1)回采工作面配電點(diǎn)一般設(shè)在距工作面50m-70m處的巷道中。

(2)掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)距掘進(jìn)頭80m-100m，一般配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長度以不超過100m為宜。

(3)在電纜分叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)有配電點(diǎn)，此配電點(diǎn)在巷道交匯處附近。

(4)壓入式局部扇風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中距回風(fēng)口不得小于10m。采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定72020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化一、井下電壓等級(jí)的確定

井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定屯壓等級(jí)應(yīng)符合下列要求：(1)高壓不應(yīng)超過10kV，一般為6kV。

(2)低壓不應(yīng)超過1140V。炮采工作面一般采用660V，高檔普采和綜采根據(jù)具體情況和采用的機(jī)械設(shè)備可采用660V或1140V。井低車場(chǎng)一般采用660V。手持電氣設(shè)備、固定照明采用127V，亦可采用220V二、采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定1.高壓供電系統(tǒng)的擬定1)電源回路數(shù)的確定

供綜合機(jī)械化采煤的采區(qū)變電所及有下山排水設(shè)備的采區(qū)變電所,應(yīng)采用雙電源進(jìn)線。一般的采區(qū)變電所,應(yīng)采用單電源進(jìn)線。2)高壓開關(guān)的配置

(1)單電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，當(dāng)變壓器不超過兩臺(tái)且無高壓出線時(shí)，可不設(shè)電源進(jìn)線開關(guān)；當(dāng)變壓器超過兩臺(tái)或有高壓出線時(shí)，應(yīng)設(shè)置進(jìn)線開關(guān)。

(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)。當(dāng)其經(jīng)常為一回路供電，一回路備用時(shí)，母線可不分段；當(dāng)兩回路電源同時(shí)供電時(shí)，母線應(yīng)分段并設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常分列運(yùn)行。(3)采區(qū)變電所的高壓饋出線，宜用專用的開關(guān)柜。82020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2.低壓供電系統(tǒng)的擬定

在擬定供電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將采區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備按電壓等級(jí)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和安裝地點(diǎn)分組，各組盡量分開供電。在

用電設(shè)備分組時(shí)，還應(yīng)考慮到各組用電負(fù)荷的大小、巷

道布置情況和電纜敷設(shè)的路線。各組用電負(fù)荷不能過大，以保證受電端的電壓質(zhì)量。巷道有分叉點(diǎn)時(shí)，應(yīng)裝有開

關(guān)或電纜接線盒。確定電纜的敷設(shè)路線時(shí)，應(yīng)注意回采

工作面(機(jī)采除外)、軌道上下山等處不應(yīng)敷設(shè)電纜，溜放煤、矸、材料的溜道中嚴(yán)禁敷設(shè)電纜。92020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化在具體擬定供電系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)考慮以下原則：

(1)在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的開關(guān)、啟動(dòng)器和電纜等設(shè)備最少。(2)原則上一臺(tái)啟動(dòng)器只控制一臺(tái)設(shè)備。

(3)當(dāng)采區(qū)變電所的動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器的負(fù)荷，原則上一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面的用電設(shè)備。(4)變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。

(5)由工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電，上山及順槽的輸送機(jī)宜采用干線式供電。(6)供電線路應(yīng)走最短的路線，并盡量避免回頭供電。

(7)如配電點(diǎn)距電源供電點(diǎn)較近或啟動(dòng)器數(shù)量少于三臺(tái)時(shí)，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。102020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

(8)大容量設(shè)備的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)的進(jìn)線端，以減小啟動(dòng)器間電纜的截面。

(9)低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，可采用裝有選擇性漏電保護(hù)裝置的供電線路供電，或采用掘進(jìn)與采煤工作面分開供電。

(10)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)都應(yīng)實(shí)行三專(專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路)供電。

(11)局部通風(fēng)機(jī)與掘進(jìn)工作面的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。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)設(shè)施。因此，為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖在掘進(jìn)工作面的供電線路上應(yīng)設(shè)一臺(tái)閉鎖用的磁力啟動(dòng)器。112020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

(12)局部通風(fēng)機(jī)無論在工作面或交接班時(shí)，都不準(zhǔn)停風(fēng)。因此要在專用變壓器與采區(qū)變電所內(nèi)其他任意一臺(tái)變壓

器之間加設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。平時(shí)斷開，在試驗(yàn)局部通風(fēng)機(jī)線

路的漏電保護(hù)時(shí)，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以防局部通風(fēng)機(jī)停電。

(13)采區(qū)變電所、上山絞車房、裝車站及綜采工作面應(yīng)設(shè)照明燈。

井下中央變電所、采區(qū)變屯所的電源進(jìn)線以及變電所的供配電系統(tǒng)，當(dāng)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)選擇。

供電方案確定后，應(yīng)畫出供電系統(tǒng)草圖，并在圖上標(biāo)出開關(guān)、啟動(dòng)器、變壓器的設(shè)置情和電纜所帶設(shè)備的名稱、功率和電纜的長度等。122020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化負(fù)荷計(jì)算132020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

負(fù)荷計(jì)算是為電氣設(shè)備、輸電導(dǎo)線選擇，繼電保護(hù)裝置整定提供重要的計(jì)算依據(jù)。一、用電設(shè)備功率的確定

1、長時(shí)連續(xù)工作制用電設(shè)備：（補(bǔ)：①解釋：熱平衡、30分鐘、導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為（3～4）τ，τ為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。

τ≥10min。（3～4）τ大約就是30min。）銘牌值。②舉例：礦山通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、照明燈③負(fù)荷功率：等于銘牌下的額定功率

2、短時(shí)工作制用電設(shè)備：（補(bǔ)：①解釋：運(yùn)行時(shí)間短，停歇時(shí)間長。）容量小可不考慮；容量大的適當(dāng)考慮。②舉例：絞車、電動(dòng)車③負(fù)荷性質(zhì)3、斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備：

*（1）斷續(xù)周期工作制：周期性地時(shí)而工作，時(shí)而停歇，如此反復(fù)運(yùn)行，工作周期一般不超過10分鐘。（2）舉例:吊車、電焊機(jī)。

*

（3）負(fù)荷持續(xù)率：為一個(gè)工作周期內(nèi)時(shí)間與工作周期的百分比,用“∑”,即

*（4）斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量（銘牌功率）PN，是對(duì)應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率εn即電焊機(jī)：142020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化二、需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷

需用系數(shù)：用電設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷總?cè)萘颗c其額定總?cè)萘康陌俜直戎?。同時(shí)系數(shù)、負(fù)荷系數(shù)、線路效率、設(shè)備效率。1、單臺(tái)用電設(shè)備的需用系數(shù)：?2、成組用電設(shè)備的需用系數(shù)：加權(quán)平均效率152020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化3、單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷??4、成組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷????162020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化三、單相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷盡量對(duì)稱；單相設(shè)備總?cè)萘俊?5%—按三相平衡負(fù)荷。

1、如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備容量15%時(shí)，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。2、確定計(jì)算負(fù)荷的目的：選擇設(shè)備和線路。

3、計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。１、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。172020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化１、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。２、單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷線的計(jì)算負(fù)荷的倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。182020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化?四、變電所總負(fù)荷的計(jì)算計(jì)算原則：１、按逐級(jí)計(jì)算法確定計(jì)算負(fù)荷：末 首。考慮同時(shí)系數(shù)、線路損耗、變壓器損耗。２、分組原則：按生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設(shè)置地點(diǎn)分。３、分組計(jì)算：負(fù)荷系數(shù)原則按需用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷總?cè)萘?、需用系?shù)???192020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化變壓器的選擇一、變電所主變壓器的選擇1、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定1）具有一類負(fù)荷的變電所：兩臺(tái)：礦山負(fù)荷的80%2）只有二、三類負(fù)荷的變電所：兩臺(tái)或1臺(tái)（備用電源）。3)變電所主變壓器容量的確定兩臺(tái)變壓器同時(shí)工作：兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。202020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化1．變壓器型號(hào)的確定

在確定變壓器型號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的使用場(chǎng)所、電壓等級(jí)和容量等級(jí)，還應(yīng)考慮巷道斷面、運(yùn)輸條件、備品配件來源等因素。一般在變電硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器，選擇礦用一般型油浸變壓器；在采煤工作面順槽及掘進(jìn)巷道內(nèi)，應(yīng)選擇隔爆型干式動(dòng)力變壓器或移動(dòng)變電站。為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡量選用低損耗變壓器。常用低損耗礦用變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)見教材212020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2．變壓器臺(tái)數(shù)的確定

在確定變壓器的臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)巷道斷面、運(yùn)輸條件和低壓總饋電開關(guān)的額定電流綜合考慮。1)采區(qū)變電所變壓器臺(tái)數(shù)的確定

對(duì)采區(qū)變電所一臺(tái)變壓器滿足要求時(shí)盡量選一臺(tái)。如需采用多臺(tái)變壓器時(shí)，最好不采用幾個(gè)工作面共用一臺(tái)

變壓器的供電方式。如采區(qū)變電所的供電負(fù)荷中有一類

負(fù)荷，變壓器的臺(tái)數(shù)不得少于兩臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，其余變壓器應(yīng)保證低壓一類負(fù)荷用電。

此外，在確定變壓器的臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器的電壓等級(jí)、局部通風(fēng)機(jī)使用專用變壓器，掘進(jìn)工作面和采煤工作面盡量分開供電等問題(在擬定供電系統(tǒng)時(shí)統(tǒng)籌考慮)。222020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化3。變壓器容量的選擇

當(dāng)在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行了無功功率補(bǔ)償后，變壓器的容量應(yīng)按補(bǔ)償后的視在容量選擇。1)采區(qū)變電所變壓器容量的選擇

根據(jù)已擬定的供電系統(tǒng)，將補(bǔ)償后變壓器二次負(fù)荷的總計(jì)算容量計(jì)算出來以后，可按下式選擇變壓器的容量。SN.T≥Sa.c式中

SN.T——變SN.T≥S壓器的額定容量，kVA；

．Sa.c——補(bǔ)償后變壓器二次負(fù)荷的計(jì)算容量，kVA。

當(dāng)未在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，變壓器的計(jì)算容量可按下式計(jì)算：??232020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化二、變壓器的損耗計(jì)算包括；有功功率損耗、無功功率損耗。1、變壓器的有功功率損耗

（1）空載損耗（鐵損ΔPt）：與變壓器的負(fù)荷無關(guān)?？捎煽蛰d實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

（2）銅損ΔPcu：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。由短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得。有功損耗：2、變壓器的無功功率損耗

（1）產(chǎn)生主磁通（產(chǎn)生勵(lì)磁電流）ΔQU：與負(fù)荷無關(guān)。與勵(lì)磁電流（或近似地與空載電流）成正比。

（2）消耗在一、二次繞組電抗上的無功功率ΔQN：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。如果缺少參數(shù)，變壓器的功率損耗可估算如下：ΔPT=

0.02PT

ΔQT=0.1QT242020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化電纜的選擇252020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化一、低壓電纜的選擇1．低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)和長度的確定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。礦用低壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定：

(1)從啟動(dòng)器到電動(dòng)機(jī)的電纜一律采用不延燃橡套電纜。1140

V設(shè)備及采掘工作面的660V和380V設(shè)備，必須用分相屏蔽不延燃橡套電纜；移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備，都應(yīng)

使用專用的分相屏蔽不延燃橡套電纜。

(2)固定敷設(shè)的應(yīng)采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜或鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜，也可采用不延燃橡套電纜；對(duì)于半固定敷設(shè)的電纜，為了移動(dòng)方便一般選用不延燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜。

(3)低壓電纜不應(yīng)采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯。(4)電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。

(5)固定敷設(shè)的照明、通信和控制用電纜，應(yīng)采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用不延燃橡套電纜。262020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化確定電纜的芯線數(shù)目2)(1)動(dòng)力用的紙絕緣鎧裝電纜選三芯電纜。

(2)動(dòng)力用的橡套電纜，當(dāng)控制按鈕不在工作機(jī)械上時(shí)，一般采用四芯電纜；對(duì)控制按鈕在工作機(jī)械上的，應(yīng)根據(jù)控制要求增加控制芯線的根數(shù)。

(3)信號(hào)電纜芯線根數(shù)要按控制、信號(hào)、通訊系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線。

(4)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)確定電纜長度

電纜有一定柔性，敷設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實(shí)際長度L應(yīng)按下式計(jì)算。即．

L=KinLto式中

Lto——電纜敷設(shè)路徑的長度，m；

Kin——電纜增長系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05。272020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

為了便于安裝維護(hù)和便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長度時(shí)還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長度3

m-5m。(2)當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭處各增加3m。

(3)半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制器的電纜長度，一般取5m-10m。

(4)掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)再加100m配備。

(5)掘進(jìn)配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長度，按配電點(diǎn)移動(dòng)距離考慮，但電纜長度以不超過100m為宜。282020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2．低壓電纜主芯線截面的選擇電纜主芯線截面必須滿足以下幾個(gè)條件：

(1)正常工作時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度應(yīng)不超過電纜的長時(shí)允許溫度，所以應(yīng)保證流過電纜的最大長時(shí)工作電流不得超過其允許持續(xù)電流。

(2)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95％一105％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—8％～—10％。

(3)距離遠(yuǎn)、功率大的電動(dòng)機(jī)時(shí)，在重載情況下應(yīng)保證能正常啟動(dòng)，并保證其啟動(dòng)器有足夠的吸持電壓。(4)電纜短路時(shí)，應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定截面。(5)所選電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。292020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

在按上述條件選擇低壓電纜主芯線的截面時(shí)，從啟動(dòng)器到采掘運(yùn)設(shè)備的支線電纜，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，應(yīng)先按電纜的允許持續(xù)電流初選；當(dāng)干線電纜較長時(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)。具體計(jì)算方法參考教材302020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化二、高壓電纜的選擇1．高壓電纜型號(hào)、芯數(shù)、長度的確定1)高壓電纜型號(hào)的確定高壓電纜的型號(hào)應(yīng)按下述原則確定：

(1)固定敷設(shè)的高壓電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。立井井筒或傾角450及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜；水平或傾角450以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼帶鎧裝電纜。

(2)在進(jìn)風(fēng)斜井、井底車場(chǎng)及附近、中央變電所至采區(qū)變電所的電纜可采用鋁芯電纜，其他地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。312020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化(3)移動(dòng)變電站必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜。(4)井下嚴(yán)禁使用鋁包電纜。(5)電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠的截面的導(dǎo)體。

(6)硐室內(nèi)和木支架的井巷中敷設(shè)的電纜，不得使用麻外被層電纜。

(7)電纜敷設(shè)水平差應(yīng)符合教材《工礦企業(yè)供電》表6—8的規(guī)定，對(duì)橡套電纜、塑料電纜和紙絕緣不滴流電纜敷設(shè)高差不受限制。322020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2)高壓電纜芯數(shù)的確定

鉛包鎧裝電力電纜可采用三芯，沒有鉛包及鎧裝層的電力電纜最少應(yīng)為四芯電纜。3)確定高壓電纜的長度(1)高壓橡套電纜和鎧裝電纜，其長度按式L=KinLto計(jì)算

(2)敷設(shè)在立井井筒中的電纜的長度按所經(jīng)井筒深度的1．02倍計(jì)算。(3)入井電纜應(yīng)在地面和井下兩端各留8m～10m的裕量。(4)電纜中間有接頭時(shí)，應(yīng)在電纜的兩端頭處各增加3m。332020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2．高壓電纜主芯線截面的選擇

．高壓電纜主芯線截面應(yīng)按下述條件進(jìn)行選擇：(1)按正常工作時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。(2)按允許持續(xù)電流選擇。(3)按電纜首端的最大三相短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。(4)按正常和故障狀態(tài)時(shí)，分別校驗(yàn)電壓損失。342020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化短路電流352020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化一、概述

短路故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障，對(duì)電氣設(shè)備的危害性最大。所以我們要研究其種類、產(chǎn)生的原因。并采取相應(yīng)的措施來預(yù)防或減輕其危害程度。一、短路的種類及產(chǎn)生短路的原因1、短路：供電系統(tǒng)中不等電位的點(diǎn)沒有經(jīng)過用電器而直接相連通。2、類型：三相、兩相、兩相接地、單相、單相接地。*分對(duì)稱性短路和非對(duì)稱性短路。對(duì)稱短路：Za=Zb=Zc、Ua=Ub=Uc、Ia=Ib=Ic

*最關(guān)鍵的兩個(gè)短路電流：最大短路電流---選擇設(shè)備、導(dǎo)線，最小短路電流---繼電保護(hù)裝置校驗(yàn)短路的電壓與電流的相位差較正常時(shí)增大，接近于90度。單相短路只發(fā)生在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中。其他：層間、層間短路。主要指電動(dòng)機(jī)、變壓器和線圈等。

3、造成短路原因：絕緣損壞、設(shè)備老化、使用不當(dāng)、外力作用、誤操作、鳥獸觸及等。二、短路的危害1、特點(diǎn)：(1)電流劇增至正常電流的幾十甚至幾百倍（電流大）。(2)系統(tǒng)電壓驟降。2、后果：（1）損害設(shè)備和線路。（2）設(shè)備不能正常工作。（3）影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。（4）通信線路、電子設(shè)備干擾、產(chǎn)生誤動(dòng)作。*3、保護(hù)措施：限制、裝設(shè)熔斷器、繼電保護(hù)裝置等。362020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化三、計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)1、選擇導(dǎo)線和設(shè)備。2、選擇和整定繼電保護(hù)裝置。3、確定接線和運(yùn)行方式。4、選擇限流電抗器。

供電系統(tǒng)中短路電流的兩種計(jì)算方法:有名值法和相對(duì)值法。一、有名值法（絕對(duì)值法、歐姆法）1、低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算：*計(jì)算電壓取比線電壓高5%。*對(duì)于高壓電路，一般只計(jì)電抗，不計(jì)電阻。*對(duì)于低壓短路時(shí)，當(dāng) 時(shí)才需計(jì)算電阻。372020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2、短路電流計(jì)算步驟：1）求短路回路中各元件阻抗。

（1）電源系統(tǒng)的阻抗（①一般可不考慮電阻。②可由高壓饋電線出口斷路器的斷流容量（極限短路容量）來估算,

。③由開斷電流Ioc來計(jì)算其斷流：（2）變壓器的阻抗：?382020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化（3）輸電線路的阻抗：（*1、線路的電阻Rwl?？捎蓪?dǎo)線電纜的單位長度電阻R0值求得。Rwl=R0L。2、線路的電抗Xwl?？捎蓪?dǎo)線電纜的單位長度電抗Xwl值求得。Xw=X0L。）（4）限流電抗器的電抗：

2）短路回路總阻抗的計(jì)算、折算。（注意：等效阻抗的換算）。?392020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化3）短路電流的計(jì)算：（1）繪制短路計(jì)算電路圖：標(biāo)參數(shù)、找短路點(diǎn)。（2）繪制等效電路圖，標(biāo)出各元件阻抗值。（3）計(jì)算短路回路的阻抗。（4）計(jì)算短路電流。402020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化電氣設(shè)備的選擇412020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化一、按使用場(chǎng)所選擇電氣設(shè)備的類型

井下電氣設(shè)備類型的選擇應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》)的規(guī)定，各類礦用電氣設(shè)備的使用場(chǎng)所見教材《工礦企業(yè)供電》二、高壓配電箱的選擇1．高壓配電箱型號(hào)的選擇

礦用高壓配電箱的型號(hào)應(yīng)根據(jù)下述情況，并結(jié)合礦井的實(shí)際條件選擇。

(1)礦用高壓配電箱有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器三種。根據(jù)礦井設(shè)備真空化的要求，應(yīng)優(yōu)先選用真空斷路器的高壓配電箱。

(2)礦用一般型高壓配電箱(又稱高壓開關(guān)柜)有固定式和手車式兩種。固定式價(jià)格較低，但維護(hù)檢修不如手車式方便；手車式維護(hù)檢修方便，故障時(shí)可更換備用手車迅速恢復(fù)供電，但價(jià)格較固定式高。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井的具體條件進(jìn)行選擇。

(3)考慮到設(shè)備對(duì)保護(hù)的要求，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，所選高壓配電箱應(yīng)具有下述保護(hù)：

①井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過負(fù)荷和欠電壓釋放保護(hù)。

②供移動(dòng)變電站的高壓饋電線，應(yīng)有短路、過負(fù)荷、欠電壓釋放和高壓電纜監(jiān)視保護(hù),此外，還必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)。422020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

選擇方案時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)其用途確定選擇哪種形式的開關(guān)柜，然后根據(jù)負(fù)荷的種類、負(fù)荷的重要性和饋出線的數(shù)量等，本著安全、可靠、操作方便、經(jīng)濟(jì)的原則，根據(jù)變電所接線的需要進(jìn)行合理地組合，選擇出合適的一次接線方案。具體選擇時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則：

(1)井下變電所的饋出線必須選擇裝有斷路器的開關(guān)柜。對(duì)雙回路供電的重要負(fù)荷，斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝有隔離開關(guān)。

(2)當(dāng)開關(guān)柜直接控制高壓電動(dòng)機(jī)時(shí)，可根據(jù)其啟動(dòng)的頻繁程度選擇帶真空接觸器的開關(guān)柜或帶有斷路器的開關(guān)柜。當(dāng)高壓電動(dòng)機(jī)需串電抗器啟動(dòng)時(shí)，還應(yīng)選擇啟動(dòng)電抗器柜；當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量不大時(shí)，啟動(dòng)電抗器可與其控制開關(guān)安裝在一個(gè)柜子中。432020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化

(3)對(duì)進(jìn)線開關(guān)柜一般應(yīng)裝有斷路器。對(duì)饋出線少(一般不超過8條)、進(jìn)線總數(shù)不超過二回路的中央變電所，且上一級(jí)變電所屬本企業(yè)管理時(shí)，亦可只用隔離開關(guān)。

(4)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)一般也采用斷路器，對(duì)中央變電所當(dāng)饋出回路數(shù)不超過8條時(shí)，也只用隔離開關(guān)聯(lián)絡(luò)。

(5)當(dāng)變電所采用電動(dòng)操作時(shí)，為了保證有足夠的所用電能，應(yīng)選擇所用變壓器柜。

(6)為了測(cè)量和保護(hù)的需要，開關(guān)柜中還應(yīng)有足夠的電流互感器；變電所每段母線上還應(yīng)裝有電壓互感器。442020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化2)二次接線方案的確定

開關(guān)柜的二次接線方案可根據(jù)保護(hù)和測(cè)量的要求及所選一次接線方案來選擇。

(1)對(duì)需要裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)或具有動(dòng)作時(shí)限的過電流保護(hù)的線路，應(yīng)選擇具有反時(shí)限過流保護(hù)裝置的二次接線方案。對(duì)只裝設(shè)瞬時(shí)過電流保護(hù)的線路，可選用只有瞬時(shí)過電流脫扣器的二次接線。需進(jìn)行失壓保護(hù)的，還應(yīng)裝有失壓脫扣線圈。

(2)進(jìn)線開關(guān)柜中一般應(yīng)裝設(shè)電流表和有功、無功電度表。對(duì)饋出線一般應(yīng)裝設(shè)電流表；對(duì)用電負(fù)荷較大的線路一般還應(yīng)苯設(shè)有功電度表；需要了解其功率因數(shù)等情況時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)無功電度表。變電所的每段母線上均應(yīng)裝設(shè)電壓表。452020年8月29日星期六電氣自動(dòng)化三、低壓電氣設(shè)備的選擇1．低壓電氣設(shè)備型號(hào)的選擇

低壓電氣設(shè)備的型號(hào)除按使用場(chǎng)所選擇外，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1)按工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇

1)供電線路用總開關(guān)、分路開關(guān)和配電點(diǎn)進(jìn)線開關(guān)，應(yīng)選用隔爆型真空譚電開關(guān)。

(2)不需要進(jìn)行遠(yuǎn)方控制及不經(jīng)常啟動(dòng)的小型機(jī)械，一般選用手動(dòng)啟動(dòng)器或插銷式開關(guān)

(3)需要進(jìn)行遠(yuǎn)方控制＼集中聯(lián)鎖控制或頻繁啟動(dòng)的機(jī)械，應(yīng)選用磁力啟動(dòng)器。(4)需要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，應(yīng)選用可逆磁力啟動(dòng)器。

(5)40