《某矿供电设计(28页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某矿供电设计(28页).doc（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-某矿供电设计-第 26 页目录第一章综采工作面供电概述及原始资料 2 第一节综采工作面供电设计所需原始资料 2第二节综采工作面图 3第二章采区电力负荷计算及主变压器的选择 5第一节变压器容量的选择 5 7第三章综采工作面漏电保护装置及接地系统 9第一节漏电保护装置的选择 9第二节综采工作面接地系统 11第四章电网短路电流的计算及开关的选择和保护整定 14第一节采区电网短路电流的计算 14第二节采区电器的选择 16第三节采区低压保护装置的整定计算 19第五章低压电缆的选择 22第一节低压电缆型号、芯数和长度的确定 22第二节低压电缆主芯线截面的选择 24第三节高压电缆的选择 29第一章综采工作
2、面供电概述及原始第一节 综采工作面供电设计所需原始资料 （一）综采工作面主要条件该工作面属于岭北矿四采区4号，平均煤层厚度，工作面长度150m,走向长度为1140m，平均倾角12度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度m，工作面采用三进两回布置方式。（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用中国生产的MG300/700QWD型采煤机，其额定功率700KW，其中两台截割主电动机功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为35KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率30KW，破碎机功率100KW，额定电压为1140V。两台主电动机同时起动。工作面刮板输送机采用山西煤机
3、厂制造的SGZ10000/880型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为1140V。2、顺槽设备1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-75型破碎机，其额定功率75KW,额定电压1140V。2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/132型转载机。其额定功率132KW,额定电压1140V。3）顺槽带式输送机：采用晋煤集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*75型输送机（1部），驱动电机额定功率375KW,循环油泵电机额定功率318.5KW,冷却风扇电机额定功率35.5KV,抱闸油泵电机额定功率24KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率
4、12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。型液泵，其额定功率75KW,额定电压1140V。5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。3、其它设备移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。第二节 综采工作面
5、的图（1）6KV高压供电系统 由高压配电箱、高压双屏蔽软电缆盒高压电缆连接器等组成10KV高压供电系统，高压配电箱接受从地面变电所送入井下的高压电能，并经高压电缆向综采工作面的移动变电站输送高压电能。 6KV高压配电箱采用真空断路器，断流容量可达1000MVA，在其供电范围内发生的短路、漏电、过载盒欠压等电气故障均由保护装置动作与高压开关，实现保护功能。同时，也是移动变电站二次侧短路故障的后备保护。 6KV高压供电系统采用插拔式高压电缆连接器，电缆在移动变电站移动时拆装方便。采用带有监视线的高压双屏蔽电缆，与高压开关中的漏电监视保护装置相配合，如果发生电缆故障就能提前切断电源，从而确保6KV对
6、采区的供电安全。（2）低压1140V配电系统 移动变电站送出的1140V接至低压隔爆馈电开关，通过馈电开关的控制盒保护，由屏蔽橡套电缆接至电磁启动器，给综采工作面中用电设备送电。低压馈电开关和电磁启动器均装有过流保护装置，通过合理整定，能较好的实现采区短路故障的选择性保护和后备保护。 第二章 综采工作面电力负荷 计算及主变压器的选择 第一节 变压器容量的选择一、变电所负荷统计变压器的额定容量按照所带负荷确定。故应将变压器所带负荷进行统计，统计时应以每一条供电干线为单元进行分组（分组应考虑电压等级、生产环节、安装地点和电缆敷设电路线等因素），每一条供电干线、每一台移动变电所或变压器都应统计出它们
7、的负荷，以便在后面的设计计算中查询。 变电所负荷统计：负荷名称设备台数电动机需用系数加权平均功率因数同时系数计算负荷变压器负荷容量额定功率额定电压额定功率计算功率采煤机1300211400.63 1060664949刮板输送机1120 21140带式输送机111021140转载机1 1201140破碎机1751140乳化 液泵站1751140三、成组负荷计算 由于工作条件的变化，用电设备实际负荷随时都在变化，又由于生产环节的不同，在一组电气设备中，同时工作的实际台数可能小于其总台数。所以每组用电设备总的实际负荷，总是小于该组总的额定负荷 。将实际负荷占额定负荷的比值用需用系数 表示。由于实际负
8、荷的不确定性，需用系数很难准确算出，一般采用概率的方法，进行数据统计列表给出，煤矿井下不用电设备及场所的需用系数见表1-其中：综合机械化采煤工作面所带负荷的额定功率之和为：PN = 3002 + 1202 + 220= 1060 KW 综合机械化采煤工作面需用系数计算：Kde = 0.4+= 0.4 + = 0.59式中 PNmax 所代表负荷中容量最大的一台电动机额定功率，PN 所代表负荷的额定功率之和， 根据需用系数即可求出成组负荷，称之为计算负荷 ，其计算式为：Pca = Kde PN = 0.591060 KW= 625 KW式中 Pca 成组负荷的计算功率， Kde该组负荷的需用系数
9、。变压器容量计算及选择：1、采区变电所变压器计算容量ST = = = 892KVA因为 STN ST = 892KVA根据所求变压器计算容量ST,经煤矿电工手册中的矿用一般型变压器技术数据表查得，选用了KBSG-1000 / 6型矿用隔爆型干式变压器一台，其额定容量为： STN = 1000 KVA 第二节 综采工作面供电系统的拟定及 移动变电站位置的确定一、综采工作面供电系统的拟定拟定综采工作面供电系统，就是拟定综采工作面供电系统的结线，确定变电所内高低压开关、输电线路及控制开关的数量。1、拟定供电系统的原则拟定供电系统的基本原则就是保证供电的安全、可靠、电压质量和经济，具体要求如下1）在保
10、证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、启动器和电缆等最少。2）原则上1台启动器只控制1台用电设备；1台高压配电箱只控制1台变压器。当高压配电箱或低压启动器有3台及以上时，应设置进线开关； 综采工作面为双电源供电时，应设置2台进线高压配电箱。3）当综采工作面变电所的动力变压器多于一台时，应合理分配变压器的负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备，且变压器最好不并联运行。4）由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及运输平巷的输送机宜采用干线式供电；供电线路应走最短的路线，但应注意采煤工作面（机采除外）不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道严禁敷设电缆，并尽量避免回头供电。5）大容量
11、设备的启动器应靠近配电点的进线端，以减少启动器间电缆的截面。6）低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或与采煤工作面分开供电。二、移动变电站位置的确定按照煤矿井下供电设计技术规定规定：采用移动变电站向采区供电时，向回采工作面供电的移动变电站位置，一般距工作面100150m。当下一工作面尚未回采，其回风掘进完巷已经毕，可将上工作面的移动变电站设置在下一工作面的回风巷道内，经过联络巷道、运输巷道向工作面供电。低沼气矿井的回采工作面移动变压站，可设置在该回风巷道内。第三章 综采工作面漏电保护装置及接地系统第一节 漏电保护装置的选择当电网绝缘电阻小于一定数值时，
12、人触及后会产生触电危险。此时称电网绝缘为漏电，相应的绝缘电阻值称为绝缘值。煤矿井下由于潮气入侵或机械损伤，引起绝缘电阻下降，导致漏电事故发生。漏电不仅会使电气设备进一步损伤，形成短路事故，而且还导致人身触电和漏电火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此，在井下供电系统中必须装设漏电保护装置，实现监视绝缘、漏电保护、以及补偿流过人身的电容电流的作用。一、漏电保护装置的类型漏电保护设置的类型很多，按电压等级分为矿用隔爆高压漏电监视保护装置，低压1140V、660V动力电网矿用隔爆检漏继电器，127V电网的煤电钻（照明）综合保护装置；按工作原理分为附加直流电源的漏电保护装置和零序电流漏电保护装置；按其保护功能
13、分为无选择性碉楼点保护装置、有选择性的漏电保护装置及有漏电闭锁功能的漏电保护装置。1、无选择性漏电保护装置无选择性漏电保护装置采用附加直流电源的保护原理，在包含对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源，检测其支流电源的变化，达到检测绝缘电阻的目的。该装置需与低压自动馈电总开关配合使用。当电网中任何地方发生漏电，总会使总开关跳闸，切除全部负荷。因此称为无选择性漏电保护。其缺点是停电范围大，不易判断漏电线路，但结构简单、工作可靠，故仍在使用。2、有选择性漏电保护装置有选择性漏电保护采用零序电流保护原理实现，对于多支路的辐射式电网，一相漏电时各分支线路中都将有零序电流流过，而漏电电流为各支路零序电流的总
14、和。从电流的母线端往外看，通过故障支路的零序电流的大小和方向都与非故障支路不同。在故障支路电源端零序电流是各非故障支路零序电流之和；而其他支路则只流过本支路的零序电流。此外，故障支路的零序电流方向是由线路流向母线，而非故障支路的零序电流方向是由母线流向线路。选择性漏电保护设备就是根据故障线路零序电流大小和方向与非故障线路不同的特点来实现选择性保护的。3、漏电闭锁保护装置二、漏电保护规定及措施1、变压器中性点不直接接地供电系统的漏电保护措施1）装设灵敏可靠的漏电保护装置（漏电继电器），并与屏蔽电缆配合使用，提高工作可靠性。2）采用保护接地装置。3）对电网对地电容电流进行有效的补偿，减小漏电电流值
15、。4）提高漏电保护装置和自动馈电开关的动作速度，采用超前切断电源装置等。2、对低压电网漏电保护的要求1）正常情况监视电网的绝缘状态，当绝缘电阻降低到下列数值时，切断供电电源；1140V电网，一相对地绝缘电阻为30K；660V电网，一相对地绝缘电阻为11 K；380V电网，一相对地绝缘电阻为3.5 K；2）动作迅速。（1） 检漏继电器只监视电网对地的绝缘电阻值，不反应电容大小。（2） 电网的绝缘电阻值无论是对称下降还是不对称下降，动作电阻值 不变 （3）检漏继电器内部阻抗值应很大，正常时保证电网对地的绝缘，不增加人身触电的危险。（4）动作灵敏可靠，即不拒绝动作，也不误动（5）检漏继电器的动作电阻
16、不受电网波动的影响。（6）对电网对地电容电流能够进行有效补偿。（7）送电前，发现漏电，应该将电源开关闭锁，以防向故障电源供电。（8）动作要有选择性，以便减小故障范围。三、漏电继电器整定原则1、保护380V电网；两相接地漏电电阻 Rz（两相）=7K；2、保护660V电网单相接地漏电电阻 Rz（单相）=11K；两相接地漏电电阻 Rz（两相）=22K；三相接地漏电电阻 Rz（三相）=33K；3、保护1140V电网单相接地漏电电阻 Rz（单相）=30K；两相接地漏电电阻 Rz（两相）=60K；三相接地漏电电阻 Rz（三相）=90K；各检漏继电器均设电容电流补偿电路。第二节 综采工作面接地系统一、保护接
17、地在正常情况下，电气设备的金属外壳及构架是不带电的。但是由于电气设备的绝缘损坏，其金属外壳有可能带电。在中性点绝缘系统中，为防止这种漏电危及人身安全，其措施之一就是对电气设备实行保护接地，即要求电气设备的金属外壳通过接地装置与大地连接，称为保护接地。二、井下保护接地系统的组成 根据煤矿安全规程规定，应在煤矿井下指定的地点敷设主接地极、局部接地极，并用电缆铅包、铠装外皮及接地芯线相互连接起来，形成一个总结电网，称之为保护接地系统。保护接地组成系统的好处，1是将各接地极并联后，可降低系统的接地电阻，提高保护的安全性；二是各接地极互为后备，一旦某接地极断路，可通过其他接地极实现保护，提高了保护的可靠
18、性。保护接地系统的各个组成部分如图2-9所示。煤矿安全规程规定：接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2。为此。对井下总接地网各组成部分的要求和具体做法如下：1、主接地极矿井内可以单独在井下设置主接地极，但其总接地网的接地电阻不能超过2。主接地极应采用面积不小于2、厚度不小于5mm的钢板制成。如矿井水含酸性时，应视其腐蚀情况适当加大厚度，或镀上耐酸的金属，或采用锅炉钢板极其其他耐腐蚀的钢板。主接地极的表面大，而且矿井水的导电率高，使得接地电阻比其他接地电极的接地电阻小。又因为主接地极位于接地网的中心，它在整个保护接地网中起着非常重要的作用。2、局部接地极根据煤矿安全规程规定，在下列地点应装设
19、局部接地极：（1） 采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。（2） 装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。（3） 底电压配点点或的、装有3台以上电气设备的地点。（4） 无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷以 及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。 第四章 综采工作面电网短路电流的 计算及开关的选择第一节 综采工作面电网短路电流的计算一、短路回路阻抗计算1、变压器的电阻、电抗计算RT = = = 0.009 XT = = 0.079 式中ur%、 ux%-变压器电阻压降百分比，电抗降压百分比，可查变压器技术数据表U-电源变压器或发动机二次侧的额定
20、电压，KV;S-变压器的额定容量，MVA;2、干线电缆电阻、电抗计算Rms = r0 Lms = 0.13 Xms = x0 Lms= 0.042 3、支线电缆电阻、电抗计算Rbl = r0 Lbl = 0.266 Xb= x0 Lbl短路回路的总电阻、电抗计算R = RT + Rbl + Rms = 0.009 + X = XT + Xbl + Xms = 0.079 + 两项短路电流的计算：I(2)s = = 1352 A式中 I(2)s -两相短路电流，AU-变压器的二次电压，V;R-短路回路内一相电阻值的总和，X-短路回路内一相电抗值的总和，三相短路电流的计算I(3)s = 1.15
21、I(2)s = 1555 A第二节 综采工作面电器的选择一、高压开关选择额定电压在3KV及以上的开关属于高压开关。按用途高压开关可分为隔离开关、断路器和负荷开关三种。1、高压开关选择原则1）根据煤矿安全规程规定，矿用一般型高压配电箱适用于无煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及主要进风巷道中，作为配电开关或控制保护高压电动机及变压器用。我国产品型号有GKW-1型户外矿用型高压开关柜及GKFC-1型矿用手车式高压开关柜。2）根据煤矿安全规程规定，矿用隔爆型高压配电箱适用于无煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及所有采区变电所中，作为配电开关或控制保护高压电动机及变压器用。我国产品型号主要
22、有PB3-6GA型及 PB2-6型、PBL-6型隔爆高压配电箱。3）在选用高压开关时，除考虑使用场合外，其额定电压必须符合井下高压电网的额定电压等级；额定电流应不小于所控制负荷的长期工作电流。4）高压开关在选择使用时，其断流容量不得小于变电所母线上的实际短路容量。如果缺少实际数据，则变电所母线短路容量S（3）d可取50MVA计。2、选择计算及高压开关型号确定1）负荷长期工作电流In = = = 443 A式中 In-长期工作电流，AST-受控制负荷的计算容量，KVAUN-电网额定电压，KV2）变电所母线三相短路容量S(3)d = UN I(3)d =2.706 = MVA式中 S(3)s-母线
23、上三相短路容量，MVAUN-电网额定电压，KVI(3)s-母线上三相短路电流，KA3、选择条件Uze Ue KVIze In =412 ASzi Sa(s) = 5.343 MVA式中 Uze-高压开关额定电压，KA；Ize-高压开关额定电流，A；Szi-高压开关铭牌上标示的额定断流容量，MVA。4、高压开关型号确定根据上述计算结果和选择条件，在煤矿井下供电设计指导中矿用一般型高压开关柜技术数据表查得；选用的高压开关为GKFC-1型矿用手动式高压开关。二、综采工作面低压电器型号的选择 1、按综采工作环境选择：高、低压控制开关一律采用矿用矿用隔爆型。2、按工作机械对控制的要求选择：1）供电线路总
24、开关和分路开关，一般选用低压自动馈电开关；2）对不需要远方控制或不经常启动的小容量机械，如小水泵等，一般选用手动启动器；3）对需要远方控制、联锁控制的机械，如采煤机、运输机等，一般选用电磁启动器；4）对需要经常正、反转运行的机械，如调度绞车等，一般选用可逆型电磁启动器；5）40KW及以上电动机的控制设备，应使用真空电磁启动器。6）当电缆长度不够或电路需要有分支时，应选择电缆插销、电缆连接器或电缆接线盒。3、开关的保护装置要适应电网和工作机械对保护的要求：1）变压器二次侧低压总馈电开关应设短路、过载和漏电保护；2）变电所内其他分路配出开关和配电点的总开关应设短路、过载保护和有选择性漏电保护；3）
25、直接控制电动机的各种启动器，应设短路、过载、断相和漏电闭锁，其中对于控制小功率的启动器，可不设过负荷保护（如回柱绞车）；4）控制煤电钻的设备，必须选用具有漏电、短路、过载、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。3、综采工作面低压开关型号的确定经上述计算结果查煤矿电工学中表7-13矿用隔爆自动馈电自动馈电开关的技术数据和表7-14矿用隔爆型电磁启动器技术数据，选用了BKD系列1140隔爆自动馈电开关，DQZBH300/1140隔爆型电磁启动器。第三节 综采工作面低压保护装置的整定计算综采工作面低压保护装置的主要有过载保护和短路保护两种，因开关的不同而设置不同，需根据开关内所设置的保护装置进
26、行整定。过载保护的动作值按照大于额定电流整定，短路保护的 动作值按照大于最大工作电流整定，并按照保护范围末端最小两相短路电流进行校验。一、过电流继电器的整定计算瞬时动作的过电流继电器或过电流脱扣器作短路保护，只需按短路保护整定即可。电子式过电流保护装置具有过载、断相、短路等多种保护功能。短路保护整定与过载保护整定值有关，因此应先整定过载保护，再整定短路保护。由于智能型开关中各种保护的整定值由程序按过载保护动作值自行设定，故只需设定过载保护的动作值即可。对于各短路保护还需按实际整定值进行灵敏度校验。1、保护装置动作值的整定计算保护单台或同时启动的多台笼型电动机支线（1）过载保护：过负荷保护的整定
27、的电流 Ia.0 = IN = 149 A式中 I-过载保护的动作电流值，A；IN-单台或同时启动的多台电动机的额定电流，ADQZBH-300/1140型启动器的过负荷保护装置，按时钟电流整定法可精确整定在149 A，所以其实际整定值也为149 A（2）短路保护：启动器短路保护的动作电流值为其过负荷保护实际整定值的8倍，所以其短路保护的实际整定值为Ias = 1498 = 1192 AI = 1192 I = 625式中I-短路保护的动作电流值，A；I-单台或同时启动的多台电动机的额定电流，A校验灵敏度经上述计算结果可得； Kr = 1.5 满足要求移动变压站低压侧自动馈电开关的整定过负荷保护
28、装置按保护变压器过负荷来整定，其整定电流为：Iao = I = = = 481 A移动变压站低压侧采用的是BKD-500/1140型隔爆真空自动馈电开关额定电流为500 A，其过载保护的整定范围为0.41倍的开关的额定电流，因此将过载整定电位器调在0.96倍额定电流的位置，此时过载负荷保护的实际整定值为： Iao 500 = 480 A短路保护的整定值为： Ias Ist.Nm + I = 1173 + 265.5 = 1438.5 A开关短路保护装置的整定范围为10倍的开关额定电流，将短路整定电位器调在3.02倍额定电流的位置，此时短路保护的实际整定值为 Ias 500 = 1510 A在主
29、路电流保护区（本级线路）内最小两相短路电流校验灵敏（S6点最小两相短） K=1.5 满足要求。第五章 高、低压电缆的选择电缆又分为支线和干线两种。支线是指启动器到电动机的电缆，向单台电动机供电；干线是指分路开关到启动器的电缆，向多台电动机供电。电缆的就是确定各低压电缆的型号、芯线数、长度等。第一节 低压电缆型号、芯数和长度的确定一、低压电缆型号的选择低压电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆的型号必须符合煤矿安全规程的有关规定。矿用低压电缆的型号有MZ矿用电钻电缆；MCP采煤机用屏蔽橡套软电缆；MYP矿用移动屏蔽橡套软电缆；MYPJ矿用移动屏蔽监视型橡套电缆
30、。矿用低压电缆的型号，一般按下列原则确定:、支线一律采用阻燃橡套电缆。1140 V设备及采倔工作面的660 V和380 V设备，必须用分相屏蔽阻燃橡套电缆；移动式和手动式电气设备，应使用专用的橡套电缆。、固定敷设的干线应采用铠装或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；对于半固定敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆或聚氯乙烯绝缘电缆。、采取低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。、电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体、照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆；非固定敷设时应采用阻燃橡套电缆。二、确定电缆的芯数、干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电
31、缆选用四芯电缆。、支线电缆就地控制时，一般采用四芯电缆；远方控制和联锁控制时，应根据控制要求增加控制芯数的根数。注意电缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得作其他用途。、信号电缆芯线根数要按控制、信号通信系统的需要决定，并留有备用芯线。三、确定电缆长度计算就地控制的支线电缆长度，一般取5 m10 m.其他电缆因吊挂敷设时会出现弯曲， 干线电缆长度计算：Lms= Km Lm500= 550 m式中 Lm-电缆敷设路径的长度，m;支线电缆长度计算Lbl = Km Lm700=770 m为了便于安装维护和便于设备移动，确定电缆时应考虑以下两点：1、移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度3 m5
32、m余量。2、当电缆有中间接头时，应在电缆两头处各增加3 m余量。第二节 低压电缆主芯线截面的选择一、低压电缆主芯线截面必须满足的条件1、正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时充许温度，所以应保证流过电缆的最长时工作电流不得超过其充许持续电流。2、正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在额定电压的95%-105%范围内，个别特别远的电动机端电压充许偏移8%-10%。3、距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常启动，并保证其启动器有足够的吸持电压。4、所选电缆截面必须满足机械强度的要求。二、按长时充许持续电流选择1、支线电缆选取按额定电流计算 采煤机的额定电流：IN = = =
33、 175 A刮板输送机的额定电流：IN = = = 105A皮带输送机的额定电流：I3N = = = 66A转载机的额定电流：I4N = = = 105A 破碎机的额定电流：I5N = = = 66A液压泵站的额定电流：I6N = = = 66 A经上述计算结果查煤矿电工学中的表7-8、表7-10可选出采煤机的电缆截面为 120mm2；刮板输送机的电缆截面为 95mm2；皮带输送机的电缆截面为 35mm2；转载机的电缆截面为 25mm2；破碎机的电缆截面为 16mm2；液压泵站的电缆截面为 16mm2；2、干线电缆的选取支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。干线电缆最大长时工作电流可按
34、下式计算Iac = = 442 A电缆的长时充许持续电流Ip应不小于通过电缆的长时工作电流Iac。即 Ip Iac = 442 A根据工作电流计算及在煤矿电工手册中的1KVKV三芯塑料绝缘电缆允许持续电流表，查得电缆的长时允许持续电流为：Ip = 478 A即：取的主芯线截面为 240mm23、按正常工作时的充许电压损失选择电缆截面1）采区低压电网电压损失采区低压电网的电压损失包括变压器的电压损失和线路的电压损失两部分。线路一般又包括干线和支线两部分。（1）变压器的电压损失UT为UT = = 45V式中ST-变压器的计算负荷容量, KVASNT-变压器的额定容量（查所选变压器的技术数据），VU
35、2NT-变压器二次侧额定电压（查煤矿电工学中的变压器的技术数据表）ur%、ux%-变压器电阻压降百分比，电抗降压百分比，可查煤矿电工学中的变压器技术数据表T-变压器所带负荷的加权平均功率因数角，（2）负荷集中的干线电缆线路的电压损失Ums Ums = = 23 V式中 Pca-干线电缆所带负荷的计算功率，KV ；Lms 、Ams -干线电缆的长度、m,主芯线截面积，mm2；UN-干线电缆线路所在电网的额定电压，V ；rsc-干线电缆导电率（查煤矿电工手册中电缆的电导率表），m/()（3) 支线电缆电压损失 Ubl Ubl = = = 36 V式中 Pbl-支线电缆所带负荷的计算功率，KV ；L
36、bl 、Abl -支线电缆的长度、m,主芯线截面积，mm2；UN-支线电缆线路所在电网的额定电压，V ；rsc-支线电缆导电率（查煤矿电工手册中电缆的电导率表），m/()由上述计算可得，全部低压电网的总电压损失U应为U = UT + Ums + Ubl = V + 23 V + 36 V = 103.6 V式中UT-变压器的电压损失，V;Ums-干线电缆的电压损失，V;Ubl-支线电缆的电压损失。2）低压电网的充许电压损失按要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压的95%。为了保证用电设备的供电质量，低压电网的充许电压损失为UP = U2NT UN1140 = 117 V在
37、正常工作时，采区低压电网的总电压损失U应不大于低压电网的充许电压损失UP,即U UP = 117 V1140 V电网允许电压损失为117 V V，所以电缆截面满足电压损失的要求（经计算，至输送机机尾电动机的总电压损失小于 V）。3）按允许电压损失选择干线电缆截面干线电缆的充许电压损失：Upms = UP -UT -Ubl=（117 45 - 36）V= 36 V式中Upms-干线电缆的充许电压损失，V;UT、Ubl-分别是变压器和支线电缆的电压损失，V;根据干线电缆的允许电压损失，得出其满足电压损失的最小截面为：Ams.min = = = 153 mm2式中A-干线电缆满足允许电压损失的最小截
38、面，mm2 Lms-干线电缆的长度，m；经上述计算结果可得选用的电缆是符合要求的，4）按允许电压损失校验电缆截面如果电缆截面按其他条件已经选出，此时需按电压损失的条件校验电缆截面。校验时按式U =UT +Ums +Ubl计算出整个低压电网的电压损失，然后按式U UP进行校验。如校验后不满足，可采取如下措施：1）加大电缆截面，一般加大干线电缆的截面；2）分散负荷，即增加电缆的根数；3）更换大容量的变压器，以减少变压器的电压损失；4）移动变电所的位置，使其靠近工作面；5）调整变压器的分接头，此方法在设计中不考虑。第三节 高压电缆的选择一、确定高压电缆的型号与低压电缆相同，也是依据其电压等级、用途和
39、敷设场所等条件决定其型号。所选电缆的型号也必须符合煤矿安全规程的有关规定。矿用高压电缆的型号，一般按下列原则确定：1、井下严禁使用铝包电缆；2、固定敷设的电缆应选用铠装电缆。在立井井筒或倾斜角450及其以上的井巷内，应采用钢丝铠装电缆；在水平巷道或倾角450以下的井巷内，应采用钢带铠装电缆；、电缆实际敷设地点的水平差，应与电缆规定的允许敷设水平差相适应4、硐室内和木支架的井巷中敷设的电缆，应采用裸铠装电缆；或将电缆的黄麻外皮剥除；5、用于移动变电站的高压电缆，必须采用监视型屏蔽橡套电缆；6、电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。二、电缆截面选择计算1、经济电流密度导线截面积的大小对电网的运行
40、费用有密切关系。导线截面大，输电损耗小、电费小，但增加了线路的投资，结果使线路年折旧费和维修费用增加；导线截面小，虽然降低了线路投资，但使线路的电能损耗费用增加。所以为了供电的经济性，应选择一个比较合适的导线截面，使全年的电能损耗费、年折旧费和维修费用的总和，即年运行费用为最小。年运行费用最小的导线截面称为经济截面。对应于经济截面的电流密度，称为经济电流密度。因此，按经济电流密度选择电缆的截面，就是按年运行费用最低的原则来确定电缆的截面积。2、按经济电流密度选择电缆截面的方法选择电缆截面时，从煤矿安全规程第七章 表79中查出经济电流密度，然后按下式即可求出经济截面：Ae=I/Ied式中 Ae经
41、济截面，mm2； I线路正常工作时的最大长时工作电流，A；Ied经济电流密度，A/ mm2；选取标准截面等于或接近而小于Ae的值。按经济电流密度选择电缆接纳面时，应按正常工作时的最大长时工作电流选择和计算。因为正常运行时，此电缆担负着全工作面的用电设备的负荷，所以正常工作时此电缆的最大长时工作电流为（设井下中央变电所的容量为St=6000KVA）则有:I= = 577 A由于以上所用电缆都为铜芯电缆，到综采工作面电缆年最大负荷利用小时数一般为30005000小时，查表得经济电流密度Ied=2.25 A/ mm2；所以经济截面为Ae = = 256 mm2；3、按长时允许电流校验电缆截面此时应按综采工作面最大负荷时（额定工作功率），来校验电缆截面。故此时电缆的最大长时工作电流为：Ica=ST/UN=6000/61.732=577A查表，256 mm2电缆的长时允许电流为513A 577A，符合要求，因此确定选用256 mm2的电缆。