畢業(yè)論文--煤礦綜放工作面采區(qū)供電設(shè)計

1、<p>　　**第二煤礦三水平二區(qū)段30＃綜放工作面采區(qū)供電設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計是本著供電安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則，針對第二煤礦三水平二區(qū)段30＃層面的采區(qū)供電設(shè)計，它包括綜采面的供電設(shè)計、前順槽皮帶運(yùn)輸供電、排水供電、后風(fēng)道的軌道系統(tǒng)供電設(shè)計及采區(qū)照明、信號的供電設(shè)計。</p>

2、<p><b>　　Summary</b></p><p>　　This design is in a safe and reliable power supply, the economy and reasonable principles, the second coal mine for three levels of section 30 # level power su

3、pply design of the mining area, which includes comprehensive mining of the power supply design, transport belt before the Gate Power supply, drainage electricity, wind, the track after the power supply system design and

4、mining area lighting, signals the power supply design.</p><p>　　關(guān)鍵詞：采區(qū)、供電、電纜、移動變電站、變壓器</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　**煤田位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市境內(nèi)，行政隸屬內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟鄂溫克自治旗所管轄，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)120度30分

5、56秒?120度37分18秒，北緯49度13分11秒?49度15分00秒。**煤田的煤層為白堊系下統(tǒng)扎賚諾爾群大磨拐河組中部含煤巖段， 地表是丘陵構(gòu)造， 海拔標(biāo)高在+663米?+723米, 總的趨勢是東高西低, 南高北低。本區(qū)屬于大陸干旱氣候, 蒸發(fā)量大, 夏季短而干燥, 冬季長而寒冷, 每年平均氣溫－3.3℃, 最高氣溫+36.7℃, 最低氣溫－45.6℃, 晝夜溫差約為20℃ 平均降雨量為60.8mm, 最小降雨量為37.3mm,

6、最大降雨量為178.5mm，日平均蒸發(fā)量為99.1mm。</p><p>　　**煤業(yè)公司第二煤礦座落在整個礦區(qū)的中部，和**第一煤礦相連，屬于同一煤田。交通方便，有濱洲線穿過該礦的南部，附近設(shè)有**站，該站距牙克石16公里，西距海拉爾64公里。該礦內(nèi)地質(zhì)儲量2620711萬噸，可采量1965533萬噸。設(shè)計年產(chǎn)量150萬噸，目前開采方式為綜合機(jī)械化采煤。</p><p>　　本設(shè)計是**

7、煤田第二煤礦三水平二區(qū)段30#綜放工作面，它距地表450m—620m，地表無建筑物，無河流，無塌陷積水坑，無穿過本煤層的鉆孔。 </p><p>　　**煤田的煤層為白堊系下統(tǒng)扎賚諾爾群大磨拐河組中部含煤巖段。煤層走向為240°～195°，傾向為330°?285°，傾角變化不大，坡度為21°?17°，平均18°，呈單斜構(gòu)造。</p>

8、<p>　　三水平二區(qū)段30#為褐煤層。一般可作生活及動力用煤。是高瓦斯礦井，煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，局部瓦斯含量偏高，瓦斯涌出量為19.09m3/min,煤層厚度平均13.79m，煤質(zhì)硬度1?3，直接頂為0.93m厚的粉砂質(zhì)泥巖，直接底為1.45m厚的泥巖，所以頂?shù)装遢^不穩(wěn)定。</p><p>　　三水平二區(qū)段30#煤層位于+160水平。上鄰三水平二區(qū)段煤層工作面，下鄰30＃煤層未開采體，左鄰30＃煤層

9、未開采煤體及F19斷層，右鄰30＃煤層中間巷和105石門及暗主、付井筒。前順槽長1520m，后風(fēng)道長1700m。</p><p>　　井田地質(zhì)儲量乘以回采率0.75％，井田可采儲量為290萬噸。采區(qū)根據(jù)綜放回采工藝，日產(chǎn)原煤7000噸，年工作天數(shù)300天，每日兩班生產(chǎn)，一班維修，每班8小時。服務(wù)年限為1年零4個月。</p><p>　　采區(qū)供電設(shè)計方案的確定</p><

10、p>　　采區(qū)供電設(shè)計是否經(jīng)濟(jì)、可靠、合理，直接影響綜放工作面的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)效率及噸煤成本。</p><p>　　本采面的采煤方式采用走向長壁后退式，采煤方法是綜合機(jī)械化放頂煤?；夭晒に嚥捎肕G250/675-QWD型雙滾筒采煤機(jī)破煤、落煤、裝煤, SGZ-764/630型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，ZF6400-15/32型自移式液壓支架支護(hù)頂板；前順槽為皮帶運(yùn)輸巷，主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸煤、矸等；后風(fēng)道為軌道運(yùn)輸巷，主要向采

11、區(qū)內(nèi)運(yùn)輸各類材料等。</p><p><b>　　一、設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　進(jìn)行采區(qū)供電設(shè)計及計算時，應(yīng)具備基礎(chǔ)資料是:</p><p>　　1）采區(qū)的年產(chǎn)量:為190萬噸；</p><p>　　2）年工作時數(shù):為300天；</p><p>　　3）工作面長度:前順槽1520m；后

12、風(fēng)道1700m；</p><p>　　4）采煤工作面切眼長度:為180m；</p><p>　　5）采區(qū)涌水量:30m3/h；</p><p>　　6）電源情況:附近的變電所為160水平變電所，距本工作面2320m，可提供6kV高壓電源；</p><p>　　7）采區(qū)機(jī)械設(shè)備的布置；（見采區(qū)設(shè)備布置圖）</p><p>

13、;　　8）各用電設(shè)備的技術(shù)特征。（見表一）</p><p><b>　　二、供電方案的確定</b></p><p>　　根據(jù)采區(qū)實際情況，為了保證采區(qū)設(shè)備的供電質(zhì)量，減少低壓線路長度和電壓損失，本設(shè)計采用采區(qū)變電所——移動變電站——工作面配電點供電方式。</p><p>　　采區(qū)變電所選擇在160水平內(nèi)，雙電源進(jìn)線。工作面低壓配電點設(shè)計在距切

14、眼80米的后風(fēng)道內(nèi)。高壓采用6KV供電；低壓采用1140V和660V供電；照明、信號和煤電鉆均采用127V供電，控制信號采用36V電壓。</p><p><b>　　采區(qū)供電設(shè)計計算</b></p><p>　　采區(qū)變電所位置的確定</p><p>　　為了保證采區(qū)設(shè)備的供電質(zhì)量，減少低壓線路長度和電壓損失，將采區(qū)變電所選擇在160變電所。此巷

15、道為全煤巷是由錨桿噴漿支護(hù)。頂?shù)装宸€(wěn)定，沒有淋水。巷道斷面為4m×2.5m，長21m?？梢詽M足采區(qū)變電所的要求。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定</p><p>　　一、采區(qū)電壓等級的確定</p><p>　　采區(qū)變電所供電電壓采用6kV；采區(qū)變電所至各移動變電站也采用6kV。</p><p>　　采煤機(jī)、前、后刮

16、板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵站、煤電鉆綜保和前順槽的膠帶輸送機(jī)供電電壓為1140V。</p><p>　　回柱絞車供電電壓為660V。</p><p>　　照明、擴(kuò)音電話、信號系統(tǒng)和煤電鉆的負(fù)荷電壓均采用127V。</p><p>　　按鈕及控制線電壓均為36V。</p><p><b>　　二、供電系統(tǒng)的擬定</b>

17、</p><p>　　1）高壓供電系統(tǒng)的擬定:</p><p>　　a、電源回路數(shù)的確定</p><p>　　本采面是綜放工作面且負(fù)荷較大，為保證供電可靠，所以采用雙電源進(jìn)線。</p><p><b>　　b、高壓開關(guān)的配置</b></p><p>　　160變電所甲、乙兩線分別接一臺高壓開關(guān)，控

18、制綜采的兩路電源(詳見供電系統(tǒng)圖)。</p><p>　　2）低壓供電系統(tǒng)擬定</p><p>　　根據(jù)采區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備按電壓等級可分為1140V用電設(shè)備、660V用電設(shè)備、127V用電設(shè)備。</p><p>　　根據(jù)電壓等級、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和安裝地點進(jìn)行分組，將兩臺乳化泵定為第一組；后刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、回柱絞車、破碎機(jī)及煤電鉆綜保和照明綜保定為第二組；采煤機(jī)和前刮板機(jī)定為

19、第三組。擬定采區(qū)供電系統(tǒng)如圖一所示。</p><p>　　第三節(jié) 綜采負(fù)荷統(tǒng)計與變壓器的選擇</p><p><b>　　一、主要設(shè)備的選用</b></p><p>　　1、工作面設(shè)備的選用</p><p>　　液壓支架： ZF6400-15/32 預(yù)

20、選120部</p><p>　　前刮板輸送機(jī)： SGZ-764/630 1臺</p><p>　　后刮板輸送機(jī)： SGZ-764/630 1臺</p><p>　　雙滾筒采煤機(jī)： MG675—QWD

21、 1臺</p><p>　　2、進(jìn)風(fēng)巷設(shè)備的選用</p><p>　　轉(zhuǎn)載機(jī)： SZZ—830/315 1臺</p><p>　　輪式破碎機(jī)： PLM1500

22、 1臺</p><p>　　3、回風(fēng)巷設(shè)備的選用</p><p>　　回柱絞車 JH—14 1臺</p><p>　　乳化液泵 GRB400/31.5 (兩泵一箱) 1套</

23、p><p>　　真空磁力起動器： DQZ—315/1140 6臺 </p><p>　　真空磁力起動器： BQD—400S/1140 5臺</p><p>　　煤電鉆綜合保護(hù)： BBZ—4—II

24、 1臺</p><p>　　信號照明綜合保護(hù)：BZX—4C 1臺</p><p>　　磁力起動器： QB—120 1臺</p><p>　　移動變電站 KBS

25、GZY—500/6 1臺</p><p>　　移動變電站 KBSGZY—1600/6 2臺</p><p>　　干式變壓器 KBSGY—40/1140 1臺</p>

26、<p>　　二、移動變電站的選擇</p><p>　?。ㄒ唬┮苿幼冸娬拘吞柕拇_定</p><p>　　為了滿足供電要求，且考慮設(shè)備便于運(yùn)輸，克服井下的惡劣條件，所有移動變電站全部選用KSGZY型移動變電站。</p><p>　?。ǘ┮苿幼冸娬疚恢眉芭_數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)分組情況，綜采工作面配電點設(shè)置三臺移動變電站

27、，工作面移動變電站的位置在回風(fēng)巷中，距離工作面切眼100米，兩臺變電站與開關(guān)列車連接，隨工作面的推進(jìn)而后退，另一臺變電站專門給乳化泵供電，距工作面切眼400米，和乳化泵放在一起，等變電列車距其較近時再向前移300米。其中不包括向回柱絞車供電的變壓器，因為綜采工作面的所有移動變電站提供的都是1140V電源，沒有660V電源，所以須增設(shè)一臺KBSGY-40/1140型變壓器。</p><p><b>　　（

28、三）負(fù)荷統(tǒng)計</b></p><p>　　負(fù)荷統(tǒng)計見負(fù)荷統(tǒng)計表一</p><p>　　1、工作面設(shè)備的總的負(fù)荷為：</p><p>　　∑Pe=673.5+630+630+315+200+250×2+17+2+1.2</p><p><b>　　=2968.7KW</b></p>&l

29、t;p>　　2、根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則選擇三臺移動變電站，其負(fù)荷分配為：</p><p>　　∑Pe1=250 KW（注只有一臺泵站工作）</p><p>　　∑Pe2=630+315+200+17+2+1.2=1165.2 KW</p><p>　　∑Pe3=673.

30、5+630=1303.5 KW</p><p>　?。ㄋ模┮苿幼冸娬镜倪x擇</p><p>　　1、1#移動變電站的選擇（向乳化泵供電）： </p><p>　　Sbj1= [1]6-13 </p><p>　　式中：Sbj1-----第一組用電設(shè)備

31、的計算容量 KVA</p><p>　　∑Pe1----第一組用電設(shè)備的額定功率之和 KW</p><p>　　cos∮pj--加權(quán)平均功率因數(shù) 取 0.85</p><p>　　Kde1-----第一組用

32、電設(shè)備的需用系數(shù) 取 1.0</p><p>　　查變壓器使用手冊選KBSGZY—500/6型移動變電站，其額定容量為500KVA＞Sbjl=290KVA，滿足供電要求，技術(shù)數(shù)據(jù)詳見表（二）</p><p>　　2、2#移動變電站的選擇（向后刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、回柱絞車、煤電鉆綜合保護(hù)和信號照明綜合保護(hù)供電）：

33、 </p><p>　　Sbj2= [1]6-13</p><p>　　Kde2=0.4+0.6 [2]3-2 </p><p>　　查變壓器使用手冊選KBSGZY—1600/6型移動變電站，其額定容量為1600KVA＞Sbj2=1205KVA,滿足供電要求，技

34、術(shù)數(shù)據(jù)詳見表（二）</p><p>　　3、3#移動變電站向采煤機(jī)和前刮板機(jī)供電，其計算容量為： </p><p>　　Sbj3=×0.71=1322.1 KVA [1]6-13</p><p>　　Kde3=0.4+0.6=0.4+0.6 [2]3-2</p><

35、p>　　查變壓器使用手冊選KBSGZY---1600/6型移動變電站，其額定容量為1600KVA＞Sbj3=1322.1KVA，滿足供電要求，技術(shù)數(shù)據(jù)詳見表（二）。</p><p>　　第四節(jié) 高壓供電的選擇</p><p>　　一、綜采工作面機(jī)電設(shè)備的布置情況，以及各臺移動變電站所帶的負(fù)荷，見供電系統(tǒng)圖和設(shè)備布置圖。</p><p>　　二、高壓配電裝置的

36、選擇</p><p><b>　　1、型號的選擇</b></p><p>　　6KV電源由160變電所高壓配出線開關(guān)控制，該配電開關(guān)選用BGP9L—6AK隔爆型高壓真空配電箱。</p><p>　　2、1＃高壓配電裝置參數(shù)的選擇</p><p>　　（1）、額定電壓UN=6KV.</p><p>

37、　?。?）、6KV長時實際負(fù)荷電流：</p><p>　　Ica===129.8A [1]7-17</p><p>　　式中：—綜采工作面所控設(shè)備之和 =1415.2W。</p><p>　　Kde—用電設(shè)備需用系數(shù)；</p><p>　　Kde=0.4+0.60.667</p><p>

38、;　　UN—額定電壓，UN=6000V。</p><p>　　—加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.7。</p><p>　　由額定電壓、最大負(fù)荷電流查《綜采技術(shù)手冊》選高壓配電箱為BGP9L—6AK型真空配電裝置，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)：額定電壓UN=6000V，額定電流IN=300A〉129.8A，開斷電流IND=10kA,動穩(wěn)定電流為25kA（峰值）,斷流容量為100MVA。</p>&l

39、t;p><b>　　3、斷流能力效驗：</b></p><p>　　（1）、熱穩(wěn)定效驗。短路參數(shù)按照160變電所出口的短路容量50MVA來計算，因為該處的短路電流最大，即6000V出口短路電流為：</p><p>　　Iss=4811A [1]5-10</p><p>　　Its=

40、10×103≥Iss</p><p>　　式中Iss——穩(wěn)態(tài)短路電流，KA。</p><p>　　Sbr——短路容量，50MVA。</p><p>　　Uar——額定電壓。</p><p>　　Its——設(shè)備在時間t內(nèi)能承受的熱穩(wěn)定電流，KA.</p><p>　　Iss——穩(wěn)態(tài)短路電流，</p>

41、<p>　　tph—短路電流的假想作用時間， s</p><p>　　tph= tsc+tbr+0.05=0.1+0.1+0.05=0.25</p><p>　　tsc—繼電保護(hù)裝置瞬時動作時間,高速取0.1s；</p><p>　　tbr—斷路器斷路時間，取0.1s；</p><p>　　tts——

42、設(shè)備熱穩(wěn)定電流所對應(yīng)的時間，s。</p><p>　　（2）、斷流容量效驗</p><p>　　SND=100MVA>Smax,s=UNISS=1.73×6000×4811=49.9MVA</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　4、同理2＃高壓配電裝置確定為BGP9

43、L—6AK型，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)：額定電壓UN=6000V，額定電流IN=200A〉127.2A，開斷電流IND=10kA,動穩(wěn)定電流為25kA（峰值）,斷流容量為100MVA。</p><p>　　三、高壓電纜的確定：</p><p>　?。ㄒ唬└邏弘娎|型號的確定</p><p>　　160變電所至采煤工作面移動變電站的兩條線路全部選用UGSP雙屏蔽監(jiān)視型橡套電纜。&

44、lt;/p><p>　?。ǘ└邏弘娎|芯線的確定</p><p><b>　　電纜芯線采用3芯。</b></p><p>　?。ㄈ└邏弘娎|長度的確定</p><p>　　確定高壓橡套電纜長度時，橡套電纜按1.1倍計算，有接頭時電纜的兩端頭處各增加3m。</p><p>　　1、 Lg1=KL1+2&

45、#215;3n=1.1×1540+2×3×8＝1742m</p><p>　　Lg1----電纜的實際長度；</p><p>　　K-----增長系數(shù) K=1.1；</p><p>　　L1-----巷道的實際長度，1740m；</p><p>　　n-----電纜接頭個數(shù)，取8個。</p>

46、<p>　　2、 Lg2= KL2+2×3n=1.1×300+2×3×2＝342m</p><p>　　3、 Lg3= KL3+2×3n=1.1×1940+2×3×12＝2206m</p><p>　?。ㄋ模╇娎|截面的選擇</p><p>　　根據(jù)《煤礦井下電纜安裝、運(yùn)行、維

47、修、管理工作細(xì)則》要求，高壓動力電纜的截面應(yīng)按電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度初選，按電力網(wǎng)路的允許電壓損失進(jìn)行校驗，并按短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性。流過電纜的最小兩相短路電流，還必須滿足過電流保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)的要求。</p><p>　　1、160變電所至1＃移動變電站的Lg1高壓電纜的選擇：</p><p>　?。?）計算長時允許負(fù)荷電流</p><p>　　長時負(fù)荷電流I

48、ca的計算值為：</p><p>　　Ica==129.8A [1]7-17</p><p>　　式中：Ica—高壓電纜的計算電流,A；</p><p>　　ΣPe—該供電線路上的各用電設(shè)備額定容量之和，KW；</p><p>　　ΣPe=ΣPe1+ΣPe2=250+1165.2=1415.2KW</p>

49、<p>　　Kde—用電設(shè)備需用系數(shù)；</p><p>　　Kde=0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.667</p><p>　　UN—高壓電纜的額定電壓， KV；</p><p>　　cosφPj—加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.7；</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度初選電纜截面

50、</p><p>　　根據(jù)工作面的實際情況，取年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4500小時，查[1]表3-8確定Ied=2.25A/mm2。</p><p>　　Ae==57.7(mm2) [1] 7-38 </p><p>　　式中：Ae—經(jīng)濟(jì)截面</p>

51、<p>　　Ied—經(jīng)濟(jì)電流密度；</p><p>　　初選電纜截面為50mm2的高壓電纜，其型號為UGSP-6000-3×50型雙監(jiān)視型高壓電纜，所選電纜截面偏小，當(dāng)熱穩(wěn)定校驗和電壓損失校驗?zāi)芡ㄟ^時，基本滿足要求。查得UGSP-6000-3×50型電纜的長時最大允許負(fù)荷電流IP=170A>129.8A，滿足要求。</p><p>　?。?）按熱穩(wěn)定性

52、校驗電纜截面</p><p>　　已知井下變電所6KV高壓母線上的最大短路容量為50MVA，其最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流Iss(3)為：</p><p>　　Iss===4811A [1]5-10 </p><p>　　式中：Iss(3)—最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流， A；</p>&l

53、t;p>　　Ss—母線上的最大短路容量， MVA；</p><p>　　Uar—變壓器出口電壓， KA；</p><p>　　井下電纜的最小熱穩(wěn)定截面Amin得：</p><p>　　Amin===25.75mm [1]7-9</p>

54、<p>　　式中：Amin—電纜的最小熱穩(wěn)定截面， mm2</p><p>　　C—電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，查[3]表10-3-3得；電纜線路中間有壓接接頭時，最高允許溫度為93.4℃；</p><p>　　ti—短路電流的假想作用時間， s</p><p>　　ti= ts+tc+0.05=0.1+0.

55、1+0.05=0.25</p><p>　　ts—繼電保護(hù)裝置瞬時動作時間,高速取0.1s；</p><p>　　tc—斷路器斷路時間，取0.1s；</p><p>　　2、1＃移動變電站至2＃移動變電站的Lg2高壓電纜的選擇:</p><p>　?。?）計算長時允許負(fù)荷電流</p><p><b>　　Ic

56、a==116A</b></p><p>　　式中：ΣPe=ΣPe2=1165.2KW</p><p>　　Kde=0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.72</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度初選電纜截面</p><p>　　Ae==51.5(mm2) </p><p>　　初選電纜截面為35mm2

57、的高壓電纜，其型號為UGSP-6000-3×35型雙監(jiān)視型高壓電纜，所選電纜截面偏小，當(dāng)熱穩(wěn)定校驗和電壓損失校驗?zāi)芡ㄟ^時，基本滿足要求。查表得UGSP-6000-3×35型電纜的長時最大允許負(fù)荷電流IP=170A>116A，滿足要求。</p><p>　?。?）按熱穩(wěn)定性校驗電纜截面</p><p>　　與Lg1高壓電纜的校驗相同，能夠滿足熱穩(wěn)定的要求。</

58、p><p>　　（4）按允許電壓損失效驗電纜截面</p><p>　　10000V及以下的高壓線路中的電壓損失按《全國供電細(xì)則》，在正常情況下的電壓偏移不得超過或少于7%。應(yīng)從地面變電所逐段高壓電纜算到高壓最遠(yuǎn)點（即工作面配電點）。</p><p>　　1）地面變電所至立眼線采用鋁芯電纜線路，總長度為：</p><p>　　L1=1400m

59、該電纜的電壓損失</p><p><b>　　△U=</b></p><p>　　式中:∑Pe---各用電設(shè)備額定容量之和，包括三水平強(qiáng)力機(jī)的所有負(fù)荷； KW</p><p>　　∑Pe=400+630+5448.7=6478.7KW</p><p>　　Ue----額定電壓 ;

60、 V</p><p>　　S----該段電纜的截面; mm</p><p>　　-----鋁芯電纜的電導(dǎo)率;</p><p>　　Kde----需用系數(shù),</p><p>　　Kde=0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.458</p><p>　　2）地面立眼線至強(qiáng)力

61、機(jī)尾采用YJV－6000－3×185交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，總長度L2=550m該電纜的電壓損失</p><p><b>　　△U=</b></p><p>　　3）160乙線采用ZQ20－6000－3×120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，總長度L3=950m該電纜的電壓損失：</p><p><b>　　△U3=</b&

62、gt;</p><p>　　4）160變電所至綜采回風(fēng)巷工作面1#移動變電站，采用UGSP-6000-3×50高壓電纜，總長度為Lg1=1742m其電壓損失為</p><p><b>　　△U4=</b></p><p>　　5）綜采回風(fēng)巷工作面1#移動變電站至工作面2#移動變電站，采用UGSP-6000-3×35高壓電纜，

63、總長度為Lg1=342m其電壓損失為</p><p><b>　　△U5=</b></p><p>　　6）按規(guī)定6 KV高壓線路允許的電壓損失△U為：</p><p>　　△U=6000×7%=420 V</p><p>　　7）實際總電壓損失△U為：</p><p>　　△U=△U

64、+△U+△U+△U4+△U5=90.22+27.74+63.7+103.5+21.5=306.7 V</p><p>　　由△U=306.7V＜△U =420 V，所選用的電纜能滿足電壓損失的要求。</p><p>　　4、Lg3高壓電纜的選擇:</p><p>　　（1）計算長時允許負(fù)荷電流</p><p>　　Ica==127.2A<

65、;/p><p>　　式中：ΣPe=ΣPe3=1303.5KW</p><p>　　Kde=0.4+0.6 =0.4+0.6 =0.71</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度初選電纜截面</p><p>　　Ae==56.5(mm2)</p><p>　　初選電纜截面為35mm2的高壓電纜，其型號為UGSP-6000-3

66、×35型雙監(jiān)視型高壓電纜，所選電纜截面偏小，當(dāng)熱穩(wěn)定校驗和電壓損失校驗?zāi)芡ㄟ^時，基本滿足要求。查表得UGSP-6000-3×35型電纜的長時最大允許負(fù)荷電流IP=148A>127.2A，滿足要求。</p><p>　?。?）按熱穩(wěn)定性校驗電纜截面</p><p>　　與Lg1高壓電纜的校驗相同，能夠滿足熱穩(wěn)定的要求。</p><p>　?。?/p>

67、4）按允許電壓損失效驗電纜截面</p><p>　　1）地面變電所至160變電所的供電線路，各段高壓電纜的壓降同上分別為：</p><p><b>　　△U=90.22V</b></p><p>　　△U2=27.74V</p><p><b>　　△U3=63.7V</b></p>

68、<p>　　2）160變電所至綜采回風(fēng)巷工作面3#移動變電站，采用UGSP-6000-3×35高壓電纜，總長度為Lg3=2206m其電壓損失為</p><p><b>　　△U5=</b></p><p>　　3）實際總電壓損失△U為：</p><p>　　△U=△U+△U+△U+△U5=90.22+27.74+63.7+

69、183.4=365 V</p><p>　　由△U=365V＜△U=420 V可知，所選用的電纜能滿足電壓損失的要求。</p><p>　　第五節(jié) 低壓電纜的選擇</p><p><b>　　一、電纜型號的確定</b></p><p>　　煤礦井下所選電纜的型號必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。選用型號見表五。<

70、;/p><p><b>　　二、電纜芯線的確定</b></p><p>　　動力用的橡套電纜，當(dāng)控制按鈕不在工作機(jī)械上時，采用四芯電纜，對控制按鈕在工作機(jī)械上的，根據(jù)控制要求增加控制芯線的根數(shù)。所用采煤機(jī)、前、后刮板機(jī)高速均采用11芯電纜（三芯為動力回路，一芯為接地，其余為控制回路）；前、后刮板機(jī)低速采用7芯（三芯為動力回路，一芯為接地，其余為控制回路）電纜，破碎機(jī)、回柱

71、絞車等均采用4芯電纜，打眼線采用專用橡套電纜，信號電纜要留有備用芯線（除控制、通訊外）。</p><p><b>　　三、電纜長度的確定</b></p><p>　　選用綜采工作面的低壓電纜盡量選用無接頭的整根不延燃橡套電纜，電纜敷設(shè)長度為路徑長度的1.1倍；移動設(shè)備用的橡套軟電纜的長度，除應(yīng)按實際使用長度選取外，尚須增加一段機(jī)頭部分的活動長度，一般為3-5m。<

72、;/p><p><b>　　四、電纜截面的選擇</b></p><p>　　根據(jù)《煤礦井下電纜安裝、運(yùn)行、維修、管理工作細(xì)則》要求，低壓動力電纜的截面應(yīng)按電纜的允許負(fù)荷電流、低壓供電系統(tǒng)的允許電壓損失進(jìn)行選擇，并應(yīng)滿足電動機(jī)對起動電壓要求。流過電纜的最小兩相短路電流，還必須滿足過電流保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)的要求。</p><p>　?。ㄒ唬┌撮L時負(fù)荷電

73、流和機(jī)械強(qiáng)度初選低壓電纜截面。 </p><p>　　回柱絞車和煤電鉆按機(jī)械強(qiáng)度初選電纜；其它按長時允許負(fù)荷電流選取截面，長時允許負(fù)荷電流按以下公式計算。</p><p><b>　　[1] 7-17</b></p><p><b>　　如：轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)高速</b></p><p><b>

74、　　=205A</b></p><p>　　式中：Ica——長時最大允許電流，A；</p><p>　　IN——電動機(jī)的額定電流，A；</p><p>　　UN——電動機(jī)的額定電壓，V;</p><p>　　PN——電動機(jī)的額定功率，Kw；</p><p>　　——電動機(jī)功率因數(shù)；</p>&

75、lt;p>　　——電動機(jī)的額定效率；</p><p>　　各電纜的初步選擇詳見所需電纜明細(xì)表所示。</p><p>　?。ǘ┌丛试S電壓損失及啟動條件校驗電纜</p><p>　　1.正常運(yùn)行時2#變電站低壓供電系統(tǒng)允許電壓損失的計算</p><p>　　(1)計算支線電纜的電壓損失</p><p>　　本系統(tǒng)中

76、后刮板電機(jī)支線最長，負(fù)荷功率最大，所以應(yīng)計算其電壓損失。該電機(jī)的負(fù)荷系數(shù)KL0=0.8，工作效率=0.91，則支線電纜的電壓損失為:</p><p>　　U= [1]7-21</p><p>　　式中:Pec---后刮板電機(jī)的額定功率； KW</p><p>　　Lc----后刮板電機(jī)支線的電纜長度； m&

77、lt;/p><p>　　UN-----額定電壓 ； V</p><p>　　S-----后刮板電機(jī)支線的電纜截面 ； mm2</p><p>　　----銅芯電纜的電導(dǎo)率； </p><p>　　----工作效率； </p><p>　　(2)計算

78、電源電纜L9的電壓損失: </p><p><b>　　U=</b></p><p>　　(3)計算變壓器的電壓損失: </p><p>　　ΔU= (ur％×cos∮pj＋ux％×sin∮pj) [2]3-14</p><p><b>　　=V</b>

79、;</p><p>　　式中:Sb2------2#變電站的計算容量 KVA</p><p>　　Sb2e-----2#變電站的額定容量 KVA</p><p>　　U2NT-----變壓器的二次電壓 V </p><p>　　Ur%----變電站電阻壓降

80、百分?jǐn)?shù)，根據(jù)下式得；</p><p><b>　　Ur%=%</b></p><p>　　ΔPN.T---變電站的短路損耗，查變壓器數(shù)據(jù)得8.8KW；</p><p>　　Ux%----變電站感抗壓降百分?jǐn)?shù)；</p><p>　　Ux%==6.477</p><p>　　UZ%-----阻抗電壓降

81、百分?jǐn)?shù)，查變壓器數(shù)據(jù)得 6.5%；</p><p>　　cosφpj--變電站加權(quán)平均功率因數(shù)； 0.7</p><p>　　sinφpj—變電站無功率因數(shù)；</p><p>　　sinφpj==0.714</p><p>　　(4)計算總的電壓損失及允許電壓損失</p><p>　　ΔUZ=ΔU1+ΔU2+Δ

82、UT1=39.2+2.8+43.8=85.8V</p><p>　　ΔUY=ΔU2NT-0.95ΔUN=1200-0.95×1140=117V</p><p>　　式中：ΔUZ----總電壓損失 V</p><p>　　ΔUY----允許電壓損失 V <

83、/p><p>　　由于ΔUZ＝64.8V﹤ΔUY＝117V ，所選的電纜滿足要求。</p><p>　　2、2＃變電站低壓供電系統(tǒng)起動時的電壓損失的計算</p><p>　　按功率最大，供電距離最遠(yuǎn)的電動機(jī)啟動條件校驗起動電壓。本系統(tǒng)按后刮板兩臺電機(jī)高速同時直接起動，其他設(shè)備正常工作進(jìn)行校驗，由電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中查得；額定起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比a＝2.5，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)

84、矩之比（即最小起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)）K＝1.5，起動時的功率因數(shù)cos∮st＝0.5。</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)載電機(jī)的最小起動電壓</p><p>　　1）按滿足電動機(jī)最小起動條件確定</p><p>　　UST min＝UN× V [1]7-25</p><p>　　式中：U

85、ST min----轉(zhuǎn)載機(jī)最小起動電壓 V</p><p>　　UN----額定電壓 V</p><p>　　2）按滿足起動器吸力線圈有足夠的吸持電壓校驗</p><p>　　后刮板電機(jī)在最小起動電壓下的起動電流，注此時只需按一臺電機(jī)考慮，因為一臺開關(guān)只控制一臺

86、電機(jī)：</p><p>　　Ist＝ A [1]7-29</p><p>　　式中：Ist----最小起動電壓下的起動電流 A</p><p>　　IstN----額定電壓下的起動電流 A</p><p>　　IstN= Ks

87、t×IN=5.5×205=1127.5A </p><p>　　此時后刮板電機(jī)支線電纜的電壓損失為：</p><p>　　ΔUb17st＝ V [1]7-28</p><p>　　起動器安裝處的電壓為： U＝Ustmin+ΔUbl7st＝883+61.2＝944 V</p><p>　　因為U＝944V﹥0

88、.75Ue＝0.75×1140＝855V，滿足起動器吸持電壓的要求，取轉(zhuǎn)載電機(jī)端子的最小起動電壓為944V。</p><p>　?。?）起動時電網(wǎng)各部分電壓損失的計算</p><p>　　1）后刮板電機(jī)起動時支線的電壓損失ΔUbl7st＝57.1V</p><p>　　2）起動時電源電纜L9的電壓損失</p><p><b&g

89、t;　　ΔUL16=V</b></p><p>　　3)起動時變壓器的電壓損失</p><p>　　除起動電動機(jī)外，2＃變電站所帶其他設(shè)備需用系數(shù)Kde＝0.75，功率因數(shù)Cos∮blst＝0.75。</p><p>　　起動時的電壓損失百分?jǐn)?shù)：</p><p><b>　　UTst％＝</b></p&

90、gt;<p><b>　　=</b></p><p><b>　?。?6.9V％</b></p><p>　　式中：ΣPg----除起動電動機(jī)外其他設(shè)備額定容量之和； KW</p><p>　　ΣPg＝1165.2-630＝535.2 KW</p><p>　　---除起動電

91、動機(jī)外其他電機(jī)的需用系數(shù)；</p><p><b>　　=</b></p><p>　　I2nt----變壓器二次側(cè)的額定電流； A</p><p><b>　　I2nt=A</b></p><p>　　Ur％----變壓器運(yùn)行時的電阻壓降百分?jǐn)?shù)；</p&

92、gt;<p>　　Us％----變壓器運(yùn)行時的電抗壓降百分?jǐn)?shù)；</p><p>　　Sin∮st----與cos∮st＝0.5的對應(yīng)正弦值；</p><p>　　Sin∮st==0.866</p><p>　　UN----電器設(shè)備的額定電壓； V </p><p>　　tg∮wm

93、re----除起動電動機(jī)外其他設(shè)備功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　變壓器的電壓損失為：</p><p><b>　　ΔUTst=V</b></p><p>　　4）起動時的電壓損失：</p><p>　　ΔUst＝△Ublst+△UL16+△UTst＝57.1+3.7+192.76＝253.56V</p&

94、gt;<p>　　此時前刮板前電機(jī)端子的電壓為：</p><p>　　U2NT-ΔUst＝1200-253.56=946.4V﹥Ustmin＝944V</p><p>　　因此所選的電纜截面滿足起動要求。</p><p>　　3、3＃變電站低壓供電系統(tǒng)起動時的電壓損失的計算</p><p>　　本系統(tǒng)按采煤電機(jī)直接起動，其他設(shè)備

95、正常工作進(jìn)行校驗，由電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中查得；額定起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比a＝2.2，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比（即最小起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)）K＝1.5，起動時的功率因數(shù)cos∮st＝0.5。</p><p>　?。?）截割電機(jī)的最小起動電壓</p><p>　　1）按滿足電動機(jī)最小起動條件確定</p><p>　　UST min＝UN× V </p><

96、;p>　　式中：UST min----采煤機(jī)截割電機(jī)最小起動電壓； V</p><p>　　UN----電動機(jī)額定電壓； V</p><p>　　2）按滿足起動器吸力線圈有足夠的吸持電壓校驗</p><p>　　采煤機(jī)截割電機(jī)在最小起動電壓下的起動電流：</p

97、><p><b>　　Ist＝ A</b></p><p>　　式中：IstN= Kst×IN=5.5×324=1782A</p><p>　　此時采煤機(jī)截割電機(jī)支線電纜的電壓損失為（因為采煤機(jī)采用兩根70mm2電纜供電，所以電纜截面 S=2×95=190mm2）：</p><p>　　ΔUb3

98、.47st＝ V</p><p>　　起動器安裝處的電壓為： U＝Ustmin+ΔUbl7st＝941+35.42＝976.42V</p><p>　　因為U＝976.42V﹥0.75Ue＝0.75×1140＝855V，滿足起動器吸持電壓的要求，取采煤機(jī)截割電機(jī)端子的最小起動電壓為976V。</p><p>　　（2）起動時電網(wǎng)各部分電壓損失的計算<

99、/p><p>　　1）轉(zhuǎn)載電機(jī)起動時支線的電壓損失ΔUb3.47st＝35.42V</p><p>　　2）起動時電源電纜L1∥L2的電壓損失</p><p><b>　　ΔUL1.2=V</b></p><p>　　3)起動時變壓器的電壓損失</p><p>　　除起動電動機(jī)外，3＃變電站所帶其他設(shè)

100、備需用系數(shù)Kde＝0.75，功率因數(shù)Cos∮blst＝0.75。</p><p>　　起動時的電壓損失百分?jǐn)?shù)：</p><p><b>　　UTst％＝</b></p><p><b>　　＝ ＝13.94％</b></p><p>　　式中：ΣPg＝1303.5-500＝803.5 KW</

101、p><p><b>　　I2nt=A</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　變壓器的電壓損失為：</p><p><b>　　ΔUTst=V</b></p><p>　　4）起動時的電壓損失：</p><p&

102、gt;　　ΔUst＝△Ubl.2st+△UL3.4+△UTst＝1.26+35.42+158.9＝195.58V</p><p>　　此時前電機(jī)端子的電壓為：</p><p>　　U2NT-ΔUst＝1200-195.58=1004.42V﹥Ustmin＝944V</p><p>　　因此所選的電纜截面滿足起動要求。</p><p>　　4、

103、由于1＃移動變電站供電距離較近，經(jīng)過計算均能滿足要求。計算過程省略。</p><p>　　第六節(jié) 短路電流計算</p><p>　　一、求高壓電網(wǎng)短路電流值</p><p>　?。ㄒ唬⒌孛孀冸娝?60采區(qū)變電所的短路電流值</p><p>　　1、已知地面變電所6kV母線的短路容量為50MVA。</p><p>

104、　　1）系統(tǒng)的電抗。（由于電源系統(tǒng)的感抗遠(yuǎn)大于電阻，所以可將電阻忽略不計。）</p><p>　　Xsy== 0.7938Ω [1]5-12</p><p>　　式中：Uar—地面變電所母線的平均電壓， KV；</p><p>　　Ss—地面變電所母線上的短路

105、容量或斷路器的斷流容量，MVA；</p><p>　　2）GLY-3×240mm2高壓架空線的電抗和阻抗：</p><p>　　RG1=R0LG=0.15×1.4=0.21Ω</p><p>　　XG1=X0LG=0.06×1.4= 0.084Ω</p><p>　　式中：R0—該電纜每千米的電阻值，

106、 Ω/Km； </p><p>　　X0—該電纜每千米的電抗值， Ω/Km； </p><p>　　LG—高壓電纜的長度， Km；</p><p>　　2）YJV-3×185mm2高壓的電抗和阻抗：</p><p>

107、;　　RG2=R0LG=0.116×0.55=0.0638Ω</p><p>　　XG2=X0LG=0.06×0.55= 0.033Ω</p><p>　　3）YJV-3×120mm2高壓的電抗和阻抗：</p><p>　　RG3=R0LG=0.179×0.95=0.17Ω</p><p>　　XG3=

108、X0LG=0.06×0.95= 0.057Ω</p><p>　　2、短路回路的總電阻及總電抗：</p><p>　　ΣRG1= RG1+ RG2+ RG3+0.01</p><p>　　=0.21+0.0638+0.17+0.01=0.4538Ω</p><p>　　式中：0.01—短路點的電弧電阻，Ω；</p>&

109、lt;p>　　ΣXG1= Xsy1＇+XG1 +XG2+XG3</p><p>　　=0.7938+0.084+0.033+0.057=0.9678Ω</p><p><b>　　則總阻抗為：</b></p><p>　　ΣZG1= [1]5-25</p><p>　　3、160變

110、電所控綜采設(shè)備高壓配電開關(guān)出口的三相和兩相短路電流為：</p><p>　　IGd1（3）= [1]5-26</p><p>　　IGd1（2）= IGd1（3）=2944A [1]5-28</p><p>　?。ǘ?60采區(qū)變電所的

111、高壓配電開關(guān)至各移動變電站的短路電流值。</p><p>　　1、1＃移動變電站高壓側(cè)的短路電流值</p><p>　　RG4=R0LG1=0.37×1.742=0.6445Ω</p><p>　　XG4=X0LG1=0.08×1.742=0.1394Ω</p><p>　　ΣRG2=ΣRG1+ RG4=0.4538+0.

112、6445=1.098Ω</p><p>　　ΣXG2=ΣXG1+ XG4=0.9678+0.1394=1.107Ω</p><p><b>　　ΣZG2= </b></p><p><b>　　IGd2（3）=</b></p><p>　　IGd2（2）= IGd2（3）=2020A </p

113、><p>　　2、2＃移動變電站高壓側(cè)的短路電流值</p><p>　　RG5=R0LG2=0.522×0.342=0.1785Ω</p><p>　　XG5=X0LG2=0.084×0.342=0.0287Ω</p><p>　　ΣRG3=ΣRG2+ RG5=1.098+0.1785=1.2978Ω</p>&

114、lt;p>　　ΣXG3=ΣXG2+ XG5=1.107+0.0287=1.1357Ω</p><p><b>　　ΣZG3= </b></p><p><b>　　IGd3（3）=</b></p><p>　　IGd3（2）= IGd3（3）=1842A </p><p>　　3、3＃移動變

115、電站高壓側(cè)的短路電流值</p><p>　　RG6=R0LG3=0.522×2.206=1.1517Ω</p><p>　　XG6=X0LG3=0.084×2.206=0.1853Ω</p><p>　　ΣRG4=ΣRG1+ RG6=1.3433+1.1517=2.495Ω</p><p>　　ΣXG4=ΣXG1+ XG6

116、=1.1601+0.1853=1.3454Ω</p><p><b>　　ΣZG4= </b></p><p><b>　　IGd4（3）=</b></p><p>　　IGd4（2）= IGd4（3）=1111A </p><p>　　二、求低壓電網(wǎng)短路電流值：</p><p

117、>　?。ㄒ唬ヾ1點短路電流值</p><p>　　1、將高壓折算到低壓：</p><p>　　R1=Ω [1]5-20 </p><p>　　X1=Ω [1]5-21</p><p>　　式中：R—折算后的等效電阻， Ω；</p&

118、gt;<p>　　X—折算后的等效電抗， Ω；</p><p>　　Uar.1—元件所在電網(wǎng)的平均電壓， V；</p><p>　　Uar.2—短路點所在電網(wǎng)的電壓， V；</p><p>　　2、1＃移動變電站的電阻及電抗：</p>

119、<p>　　1)移動變電站的阻抗為：</p><p><b>　　短路電流計算圖</b></p><p>　　ZT=Ω [1]5-13 </p><p>　　式中：Us%—1#移動變電站短路電壓百分?jǐn)?shù)，（由變電站參數(shù)查得）</p><p>　　U2N.T—1#移動變電

120、站二次側(cè)額定電壓值， KV；</p><p>　　SN.T—1#移動變電站的額定容量， MVA；</p><p>　　2)移動變電站的電阻：</p><p>　　RT= Ω [1]5-14</p><p>　　式中：ΔPN.T—

121、1＃移動變電站的短路損耗，（由變電站數(shù)查得） KW； </p><p>　　SN.T—1#移動變電站的額定容量， KVA；</p><p>　　3)移動變電站的電抗：</p><p>　　XT=Ω [1]5-15 </p><p>　　3、乳化液

122、泵站電纜的電阻及電抗：</p><p>　　R2=R0L29=0.416×0.013=0.0054Ω</p><p>　　X2=X0L29=0.081×0.013=0.0011Ω</p><p>　　4、短路回路的總電阻及總電抗：</p><p>　　ΣR= R1+R2+RT+0.01</p><p&g