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1、会计学1煤矿电工学采区煤矿电工学采区(ci q)供电设备选择及供电设备选择及其计算其计算第一页，共80页。2023/2/72第一节 设备选择前的准备第二节 采区(ci q)主变压器的选择第三节 采区(ci q)供电系统的拟定第四节 采区(ci q)低压电网短路电流的计算第五节 高压电缆的选择第六节 采区(ci q)高低压电器的选择第七节 采区(ci q)高低压保护装置整定计算第七章第七章 采区供电设备采区供电设备(shbi)(shbi)选择及其计算选择及其计算第1页/共80页第二页，共80页。第七章第七章 采区供电设备选择采区供电设备选择(xunz)(xunz)及其计算及其计算第一节 设备选择
2、(xunz)前的准备普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划国家级规划(gu(gu hu)hu)教材教材煤炭工业出版社煤炭工业出版社第2页/共80页第三页，共80页。2023/2/74第一节 设备(shbi)选择前的准备n n一、采区供电一、采区供电(n din)(n din)设计所需原始设计所需原始资料资料n n二、参考资料二、参考资料n n三、采区变电所、移动变电站位置以及三、采区变电所、移动变电站位置以及工作面配电点的位置确定工作面配电点的位置确定n n四、采区供电四、采区供电(n din)(n din)系统的拟定系统的拟定第3页/共80页第四页，共80页。2023/2/75一
3、、采区供电设计所需原始一、采区供电设计所需原始(yunsh)资料资料 1.1.矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。方式。方式。方式。2.2.采区巷道布置，采区区段数目、区段长采区巷道布置，采区区段数目、区段长采区巷道布置，采区区段数目、区段长采区巷道布置，采区区段数目、区段长度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工度、走向长度、采煤工作面长度，
4、采煤工度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工作面数目，巷道断面尺寸。作面数目，巷道断面尺寸。作面数目，巷道断面尺寸。作面数目，巷道断面尺寸。3.3.采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，通风方式。通风方式。通风方式。通风方式。4.4.采区机械设备的布置，各用电设备的详采区机械设备的布置，各用电设备的详采区机械设备的布置，各用电设备的详采区机械设备的布置，各用电设备的详细细细细(xingx)(xingx)技术特征。技术特征。技术特征。技术特征。5.5.电源情况。了解
5、采区附近现有变电所及电源情况。了解采区附近现有变电所及电源情况。了解采区附近现有变电所及电源情况。了解采区附近现有变电所及中央变电所的分布情况，供电距离、供电中央变电所的分布情况，供电距离、供电中央变电所的分布情况，供电距离、供电中央变电所的分布情况，供电距离、供电能力及高压母线上的短路容量等。能力及高压母线上的短路容量等。能力及高压母线上的短路容量等。能力及高压母线上的短路容量等。6.6.采区年产量、月产量、年工作时数，采区年产量、月产量、年工作时数，采区年产量、月产量、年工作时数，采区年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费电气设
6、备的价格、当地电价、硐室开拓费电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。用、职工人数及平均工资等资料。用、职工人数及平均工资等资料。用、职工人数及平均工资等资料。第4页/共80页第五页，共80页。2023/2/76二、参考资料二、参考资料煤矿安全规程煤矿安全规程煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范煤矿井下供电设计技术规定煤矿井下供电设计技术规定矿井低压电网短路保护矿井低压电网短路保护(b(b oh)oh)装置整定细则装置整定细则矿井保护矿井保护(b(b oh)oh)接地装置安装、检查、测定工作细则接地装置安装、检查、测定工作细则煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则煤
7、矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则煤矿电工手册第二分册煤矿电工手册第二分册(下下)工矿企业供电设计指导书工矿企业供电设计指导书 各类有关的煤矿电气设备产品样本、各类供电教材。各类有关的煤矿电气设备产品样本、各类供电教材。第5页/共80页第六页，共80页。2023/2/77三、采区变电所、移动变电站位置以及三、采区变电所、移动变电站位置以及三、采区变电所、移动变电站位置以及三、采区变电所、移动变电站位置以及(y(y j)j)工作面配电点的位置确定工作面配电点的位置确定工作面配电点的位置确定工作面配电点的位置确定n n详见第一章第三节详见第一章第三节第6页/共80页第七页，共80页。202
8、3/2/78四、采区四、采区(ci q)供电系统的拟供电系统的拟定定1.1.拟定供电系统的原则：拟定供电系统的原则：基本原则就是保证供电的安全、可靠、质量基本原则就是保证供电的安全、可靠、质量(zhling)(zhling)和经和经济。具体要求如下：济。具体要求如下：(1)(1)电源电缆路数选择原则。电源电缆路数选择原则。一般采区变电所可采用单回路电源电缆，由采区变电所向移一般采区变电所可采用单回路电源电缆，由采区变电所向移动变电站供电的动变电站供电的单回电缆供电线路上，串接的移动变电站数不宜超过单回电缆供电线路上，串接的移动变电站数不宜超过3 3个。个。不同工作面的移不同工作面的移动变电站不
9、应共用电源电缆。按煤矿井下供配电设计规范动变电站不应共用电源电缆。按煤矿井下供配电设计规范（GB50417-GB50417-20072007）规定：煤）规定：煤(岩岩)与瓦斯与瓦斯(二氧化碳二氧化碳)突出矿井的采区、下突出矿井的采区、下山采区、高产高山采区、高产高效和综合机械化开采的采效和综合机械化开采的采(盘盘)区；供电时，电源电缆不应少区；供电时，电源电缆不应少于两个回路，且于两个回路，且当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担该采当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担该采(盘盘)区负荷的用区负荷的用电要求。电要求。(2)(2)设备台数选择原则。设备台数选择原则。在保证供
10、电安全可靠的前提下，力求所用的开关、启动器和在保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。电缆等最少。第7页/共80页第八页，共80页。2023/2/791.1.拟定拟定拟定拟定(n(n dng)dng)供电系统的原则供电系统的原则供电系统的原则供电系统的原则(3)(3)开关台数选择原则开关台数选择原则(yunz)(yunz)1 1台启动器只控制台启动器只控制1 1台低压用电设备；台低压用电设备；1 1台高压配电箱只控制台高压配电箱只控制1 1台变压器。当高台变压器。当高压配电箱或低压启动器有压配电箱或低压启动器有3 3台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供台及以上时，应
11、设置进线开关；采区为双电源供电时，应设置电时，应设置2 2台进线高压配电箱。当双母线出线负荷较多时，可设置母线台进线高压配电箱。当双母线出线负荷较多时，可设置母线联络高压配电箱。联络高压配电箱。(4)(4)变压器台数选择原则变压器台数选择原则(yunz)(yunz)采区主变压器的台数要尽量少，采区主变压器的台数要尽量少，1 1台变压器满足要求时尽量选台变压器满足要求时尽量选1 1台，这样可以台，这样可以减少高低压设备的数量及变电所硐室的开拓费用。下列情况需增加变压器减少高低压设备的数量及变电所硐室的开拓费用。下列情况需增加变压器台台数：数：变压器负荷较多，变压器负荷较多，1 1台变压器容量不能
12、满足要求时；台变压器容量不能满足要求时；当工作面负荷当工作面负荷较大，供电电压损失超过允许值，需采用移动变电站供电时；较大，供电电压损失超过允许值，需采用移动变电站供电时；向高瓦斯向高瓦斯矿矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作供电，要求专用变压器供电时，专半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作供电，要求专用变压器供电时，专用用变压器最多可向变压器最多可向4 4套不同掘进工面的局部通风机供电；套不同掘进工面的局部通风机供电；不同电压等级的设不同电压等级的设备需要不同
13、的变压器，当采区变电所的动力变压器多于备需要不同的变压器，当采区变电所的动力变压器多于1 1台时，应合理分配台时，应合理分配变压器的负荷。变压器的负荷。第8页/共80页第九页，共80页。2023/2/7101.1.拟定拟定拟定拟定(n(n dng)dng)供电系统的原则供电系统的原则供电系统的原则供电系统的原则(5)(5)高压接线方式选择原则。单电源采用单母线接线；双电源一般采用、高压接线方式选择原则。单电源采用单母线接线；双电源一般采用、单母线接线，若母线出线较多时，可采用单母线分段接线。单母线接线，若母线出线较多时，可采用单母线分段接线。(6)(6)低压接线方式选择原则低压接线方式选择原则
14、 由工作面配电点到各用电设备宜用辐射式。由工作面配电点到各用电设备宜用辐射式。上山及运输平巷的输送机宜用干线式。上山及运输平巷的输送机宜用干线式。高瓦斯矿井高瓦斯矿井(kungj(kungj ng)ng)、煤（岩）与瓦斯煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井（二氧化碳）突出矿井(kungj(kungj ng)ng)、低瓦斯矿井、低瓦斯矿井(kungj(kungj ng)ng)中高瓦斯中高瓦斯区煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌区煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机须配备安装同等能力的备用出岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机须配备安装同等能力的备用局部通局部通风机，并能自动切换。正常工
15、作局部通风机须采用三专（专用开关、风机，并能自动切换。正常工作局部通风机须采用三专（专用开关、专用专用电缆、专用变压器）接线；备用局部通风机须由同时带电的另一电源电缆、专用变压器）接线；备用局部通风机须由同时带电的另一电源接线。接线。其他掘进工作面和通风地点正常工作局部通风机可不配备安装备用其他掘进工作面和通风地点正常工作局部通风机可不配备安装备用局部通、局部通、风机，但正常工作局部通风机必须采用三专接线；或正常工作局部通风机，但正常工作局部通风机必须采用三专接线；或正常工作局部通风机风机配备配备1 1台同等能力备用局部通风机，两者电源须接自同时带电不同母线台同等能力备用局部通风机，两者电源须
16、接自同时带电不同母线段的段的独立电源，且能自动切换。独立电源，且能自动切换。供电线路走最短路线，但采煤工作面供电线路走最短路线，但采煤工作面(机机采除采除外外)不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中禁设电缆，尽量避免回不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中禁设电缆，尽量避免回头供电。头供电。大容量设备启动器应靠近配电点进线端，减小启动器间电缆截面。大容量设备启动器应靠近配电点进线端，减小启动器间电缆截面。(7)(7)照明设备选择原则。照明设备选择原则。采区变电所、上山绞车房、装车站及综采工作采区变电所、上山绞车房、装车站及综采工作面应设照明灯，并且设照明变压器综合保护装置。面应设照明灯，并且设
17、照明变压器综合保护装置。第9页/共80页第十页，共80页。2023/2/7112 2拟定采区拟定采区拟定采区拟定采区(c(c i q)i q)供电系统供电系统供电系统供电系统n n根据上述拟定原则和所选变压器的台数以及采区的实际情况，拟定相应的供电系统根据上述拟定原则和所选变压器的台数以及采区的实际情况，拟定相应的供电系统(nn din x t din x t n n)，并画出采区，并画出采区供电系统供电系统(nn din x t din x t n n)图。当供电系统图。当供电系统(nn din x t din x t n n)有多种可行方案时，应经过技术经济比较后择优确定。有多种可行方案时
18、，应经过技术经济比较后择优确定。第10页/共80页第十一页，共80页。2023/2/712本节小结本节小结(xioji)原始资料：矿井瓦斯等级、采区巷道布置图、机械设备布置图、原始资料：矿井瓦斯等级、采区巷道布置图、机械设备布置图、机械设备电气技术数据机械设备电气技术数据(shj)(shj)、电源供电距离、电源供电距离所需资料(zlio)参考资料：设计规范、安全规程、整定细则、设计指导书、教材系统拟定原则电源线路数：单回路电源一般 双回路电源高沼矿、高产高效矿设备台数：保证安全、可靠下尽可能少开关台数：一台设备选一台开关；3台开关设总开关变压器台数：高沼矿2台（采变、局变）综采2台（固变、移变
19、）高压接线方式：单电源单母线 双电源 单母线出线少 单母线分段式出线多低压接线方式：辐射式给配电点供电采用 干线式给输送机供电采用照明设备：隔爆照明灯、照明综合保护装置位置确定：采区变电所位采区中部，移变、配电点位工作面平巷第11页/共80页第十二页，共80页。2023/2/713思考题与习题思考题与习题(xt)n n7-1 7-1 从理论上说明提高采区从理论上说明提高采区(c(c i q)i q)供电电压等级的意义供电电压等级的意义?n n7-2 7-2 简述采区简述采区(c(c i q)i q)供电系统的拟定原则？供电系统的拟定原则？第12页/共80页第十三页，共80页。第七章第七章 采区
20、采区(ci q)(ci q)供电设备选供电设备选择择及其计算及其计算第二节 采区(ci q)主变压器的选择普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划国家级规划(gu(gu hu)hu)教材教材煤炭工业出版社煤炭工业出版社第13页/共80页第十四页，共80页。2023/2/715第二节 采区(ci q)主变压器的选择n n一、变压器台数、型号一、变压器台数、型号(xngho)(xngho)的选择的选择n n二、变压器容量的选择二、变压器容量的选择第14页/共80页第十五页，共80页。2023/2/716第二节第二节 采区采区(ci q)主变压器的主变压器的选择选择一、变压器台数、型号的选
21、择一、变压器台数、型号的选择1.台数台数采区主变压器的台数尽量要少采区主变压器的台数尽量要少，有一类负荷（如分区水泵）时，有一类负荷（如分区水泵）时，变压器的台数不得少于两台，变压器的台数不得少于两台，对高沼矿按照对高沼矿按照“三专两闭锁三专两闭锁”要要求求(yoqi)，局部通风机使用，局部通风机使用专用变压器。专用变压器。2.型号型号 硐室内的动力变压器，选择矿用硐室内的动力变压器，选择矿用隔爆型变压器。隔爆型变压器。顺槽及掘进巷道内，选择隔爆型顺槽及掘进巷道内，选择隔爆型移动变电站。移动变电站。3.额定电压额定电压一次侧额定电压应按照电源电压一次侧额定电压应按照电源电压确定，二次侧额定电压
22、按照确定，二次侧额定电压按照1.05倍的用户额定电压确定。倍的用户额定电压确定。第15页/共80页第十六页，共80页。2023/2/717二、变压器容量二、变压器容量(rngling)的的选择选择1.采区变电所变压器容量计算计算公式如下：式中：成组计算负荷(fh)Pca=KdePN 成组额定负荷(fh)之和PIN=P1N+P2N+P3N+PiN、需用系数Kde，查需用系数表7-4 加权功率因数COSTwm,查表7-4第16页/共80页第十七页，共80页。2023/2/7182.2.变压器容量变压器容量变压器容量变压器容量(rngling)(rngling)的确定的确定的确定的确定根据所选变压器
23、型号和所求变压器计根据所选变压器型号和所求变压器计算容量算容量ST ST，选变压器即，选变压器即STNST STNST 式中：所选变压器额定容量式中：所选变压器额定容量STNSTN：查矿：查矿用变压器技术参数表用变压器技术参数表7-17-1。举例：某高沼矿井普采工作面设备举例：某高沼矿井普采工作面设备(shbi)(shbi)统统计如表，试选择变压器型号、容量。计如表，试选择变压器型号、容量。采区电气设备技术数据采区电气设备技术数据序号设备名称额定电压额定功率额定电流11胶带机660v40kW48A12采煤机660v170kw195A13刮板机660v40kw48A14转载机660v40kw48
24、A15乳化液泵660v55kW63A解：1）选择型号：井下有爆炸(bozh)危险的环境 选择隔爆型变压器2）选择低压侧额定电压：用电设备额定电压为660v，选择UN=660V3）选择容量：PN=170+340+55=345kWKde=0.286+0.714Pm/PN=0.286+0.714170/345=0.64查表7-4选取cos=0.7 查表7-2，选取STN=315kVA第17页/共80页第十八页，共80页。2023/2/719本节小结本节小结(xioji)容量(rngling)选择1.按照下式求变压器计算(j sun)容量2.按照下式查取变压器额定容量 STNST 型号选择：固定变选择
25、KBSG矿用隔爆型，移变选择KBSGZY矿用隔爆型电压选择：一次侧额定电压应等于电源电压，二次侧额定电压等于1.05倍的用户额定电压。第18页/共80页第十九页，共80页。2023/2/720思考题与习题思考题与习题(xt)n n7-37-3变压器的型号、台数如何确定？变压器容量选择步骤变压器的型号、台数如何确定？变压器容量选择步骤(bzhu)(bzhu)是什么？是什么？n n7-47-4如何用需用系数计算负荷？如何用需用系数计算负荷？第19页/共80页第二十页，共80页。第七章第七章 采区供电采区供电(n din)(n din)设设备选择备选择及其计算及其计算第三节 低压电缆(dinln)的
26、选择普通高等教育普通高等教育(g(g odod ngjioy)“ngjioy)“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材煤炭工业出版社煤炭工业出版社第20页/共80页第二十一页，共80页。2023/2/722第三节 低压电缆(dinln)的选择n n一、低压一、低压(dy)(dy)电缆型号、芯数和长度电缆型号、芯数和长度的确定二、低压的确定二、低压(dy)(dy)电缆主芯线截面电缆主芯线截面的选择的选择第21页/共80页第二十二页，共80页。2023/2/723一、低压电缆一、低压电缆(dinln)型号、型号、芯数和长度确定芯数和长度确定1.低压电缆型号的选择电缆的型号主要依据其电压等级、用
27、途和敷设场所等条件来决定(judng)。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，一般按下列原则确定：(1)支线一律采用表7-5所列阻燃橡套电缆。1 140 V设备及采掘工作面的660 V和380 V设备，必须用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。(2)固定敷设的干线应采用MVV系列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。(3)采区低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。(4)电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。(5)照明、通信和控制用
28、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。第22页/共80页第二十三页，共80页。2023/2/7242.确定确定(qudng)电缆的芯线数目电缆的芯线数目n n(1)(1)干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电缆选用四芯电缆。干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电缆选用四芯电缆。n n(2)(2)支线用电缆就地控制时，一般采用支线用电缆就地控制时，一般采用(c(c iyng)iyng)四芯电缆；远方控制和联锁四芯电缆；远方控制和联锁控制时，应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电缆中的接地芯线，除用控制时，应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电
29、缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。作监测接地回路外，不得兼作其他用途。n n(3)(3)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。线。第23页/共80页第二十四页，共80页。2023/2/7253.确定电缆确定电缆(dinln)长度长度就地控制的支线电缆长度，一般取就地控制的支线电缆长度，一般取5m10m5m10m。其它电缆因吊挂敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度其它电缆因吊挂敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度L L应按式计算。应按式计算。式中式中 L L电缆敷设路径的长度，电缆
30、敷设路径的长度，mm；K K电缆弯曲系数，橡套电缆取电缆弯曲系数，橡套电缆取1.11.1，铠装电缆取，铠装电缆取1.051.05。为了便于安装为了便于安装(nzhung)(nzhung)维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下两点：虑以下两点：移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度3m5m3m5m余量。余量。当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加3m3m余量。余量。第24页/共80页第二十五页，共80页。2023/2/726二、低压电缆二、低压电缆(dinln)主芯
31、线主芯线截面的选择截面的选择1、选择原则低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过(chogu)电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过(chogu)其允许持续电流。正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在95105的额定电压范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移810。距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常起动，并保证其起动器有足够的吸持电压。所选电缆截面必须满足机械强度的要求。第25页/共80页第二十六页，共80页。2023/2/7272.2.选择选择选择选择(xu(xu nz)nz)方法方法方法方法n n 在按上述
32、条件选择低压电缆主芯线的截面时，支线电缆一般按机械强度在按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时，支线电缆一般按机械强度(qingd)(qingd)初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。n n选择干线电缆主芯线截面时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选择干线电缆主芯线截面时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应先按正常时的允许电压损失初选；然后再按其他条选；当干线电缆较长时，应先按正常时的允许电压损失初选；然后再按其他条件校验。件校验。n n1 1）按机械强度）按机械强度(qingd)(qingd)选择选择n n
33、根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度(qingd)(qingd)要求的最小截面，见表要求的最小截面，见表7-77-7。用电设备名称用电设备名称最小截面最小截面/mm2用电设备名用电设备名称最小截面称最小截面/mm2采煤机组3550调度绞车46可弯曲输送机1635局部通风机46一般输送机1025煤电钻46回柱绞车1625照明设备2.54装岩机1625第26页/共80页第二十七页，共80页。2023/2/7282 2）按长时允许电流选择）按长时允许电流选择电缆的长时允许电流电缆的长时允许电流IPIP应不小于通过电缆
34、的最大长时工应不小于通过电缆的最大长时工作电流作电流IcaIca。即：。即：IPIca IPIca IP IP 电缆的长时允许电流，见表电缆的长时允许电流，见表7-97-9表表7-107-10。IcaIca通过电缆的最大长时工作电流；按以下方法确定：通过电缆的最大长时工作电流；按以下方法确定：支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。如果查不到电动机的额定电流，可按下面的经验公如果查不到电动机的额定电流，可按下面的经验公式估算：式估算：IcaIN=0.76PN/UNIcaIN=0.76PN/UN（7-97-9）干线电缆最大长时工作电流可按下式计
35、算：干线电缆最大长时工作电流可按下式计算：a a PNPN电缆所带负荷电缆所带负荷(fh)(fh)的额定功率之和，的额定功率之和，kWkW；UNUN电缆所在电网的额定电压，电缆所在电网的额定电压，V V；KdeKde电缆线路所带负荷电缆线路所带负荷(fh)(fh)的需用系数，由表的需用系数，由表7-47-4查取；查取；coswmcoswm电缆所带负荷电缆所带负荷(fh)(fh)的加权平均功率因数，的加权平均功率因数，由表由表7-47-4查取。查取。第27页/共80页第二十八页，共80页。2023/2/7293 3）按正常工作时允许）按正常工作时允许）按正常工作时允许）按正常工作时允许(y(y
36、nxnx)电压损失选择电压损失选择电压损失选择电压损失选择正常工作时电网的电压损失正常工作时电网的电压损失 应不超过电网允许的电压损失应不超过电网允许的电压损失 p p，p p（1 1）低压低压(dy)(dy)电网的允许电压损失电网的允许电压损失按要求，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的95%95%。为了保证用电设备的供电质量，低压。为了保证用电设备的供电质量，低压(dy)(dy)电网允许电压损失为电网允许电压损失为 p p2NT-0.952NT-0.95(7-12)(7-12)pp低压低压(dy)(dy)电
37、网的允许电压损失，电网的允许电压损失，V V；2NT2NT变压器二次侧额定电压，变压器二次侧额定电压，V V。由式由式(7-12)(7-12)可求得：可求得：对于对于380 V380 V电网电网Up=400-0.95380=39 VUp=400-0.95380=39 V对于对于660 V660 V电网电网Up=690-0.95660=63 VUp=690-0.95660=63 V对于对于1 140 V1 140 V电网电网Up=1200-0.951140=117 VUp=1200-0.951140=117 V第28页/共80页第二十九页，共80页。2023/2/7303 3）按正常工作）按正常
38、工作）按正常工作）按正常工作(gngzu)(gngzu)时允许电压损失选择时允许电压损失选择时允许电压损失选择时允许电压损失选择(2)(2)采区低压电网电压损失采区低压电网电压损失(s(s nsh)nsh)采区低压电网的电压损失采区低压电网的电压损失(s(s nsh)nsh)包括变压器的电压损失包括变压器的电压损失(s(s nsh)nsh)和线路电压损失和线路电压损失(s(s nsh)nsh)两部分。两部分。线路一般又包括干线和支线两部分。全部低压电网的总电压损线路一般又包括干线和支线两部分。全部低压电网的总电压损失失(s(s nsh)Unsh)U为为 U=UT+Ums+Ubl(7-13)U=
39、UT+Ums+Ubl(7-13)UTUT变压器的电压损失变压器的电压损失(s(s nsh)nsh)，V V；UmsUms干线电缆的电压损失干线电缆的电压损失(s(s nsh)nsh)，V V；UblUbl支线电缆的电压损失支线电缆的电压损失(s(s nsh)nsh)，V V。第29页/共80页第三十页，共80页。2023/2/7313 3）按正常工作时允许电压损失）按正常工作时允许电压损失）按正常工作时允许电压损失）按正常工作时允许电压损失(s(s nsh)nsh)选择选择选择选择变压器的电压变压器的电压(diny)(diny)损失损失UTUTUT=3IT（RTcosT+XTsinT）（7-1
40、4）IT变压器的计算电流，（7-15）RT变压器的电阻，（7-16）PNT变压器的负载损耗，可查表7-1或表7-2，W；XT变压器的电抗，（7-17）ZT变压器的阻抗，US%变压器阻抗百分数，查表7-1/表7-2，%。T变压器的加权平均功率因数(n l yn sh)角，由式（7-5）的反函数求得；ST变压器的计算容量，kVA；UT2N变压器二次侧额定电压（按所选变压器的技术数据），V；STN变压器的额定容量，MVA；第30页/共80页第三十一页，共80页。2023/2/732负荷集中的干线电缆线路的电压损失负荷集中的干线电缆线路的电压损失UmsUms负荷沿线分布的干线电缆线路的电压损失负荷沿线
41、分布的干线电缆线路的电压损失UmsUms干线的电压损失应为各段电缆线路电压损失之和干线的电压损失应为各段电缆线路电压损失之和支线电缆电压损失支线电缆电压损失UblUblUbl=PblL103/(UNscAbl)(7-20)Ubl=PblL103/(UNscAbl)(7-20)UNUN支线电缆线路所在电网的额定电压，支线电缆线路所在电网的额定电压，V V；LblLbl支线电缆的长度、支线电缆的长度、m m；AblAbl支线电缆的截面积、支线电缆的截面积、mm2mm2；scsc支线电缆导体的电导率，查表支线电缆导体的电导率，查表7-107-10，m/(m/(mm2)mm2)；PblPbl支线电缆所
42、带负荷的计算功率值支线电缆所带负荷的计算功率值(可近似可近似(jn s)(jn s)取额定功率取额定功率)，kWkW。第31页/共80页第三十二页，共80页。2023/2/733(3)(3)按允许电压按允许电压按允许电压按允许电压(diny)(diny)损失选择干线电缆截面损失选择干线电缆截面损失选择干线电缆截面损失选择干线电缆截面按允许电压损失选择干线电缆截面按允许电压损失选择干线电缆截面UmsUpms UmsUpms Upms=Upms=UPUPUTUTUbl Ubl UpmsUpms干线电缆的允许电压损失，干线电缆的允许电压损失，V V；式整理后，得出其满足电压损失的最小截面为式整理后，
43、得出其满足电压损失的最小截面为 根据根据(gnj)(gnj)上式的计算结果，选择标准截面不小于计算截面的电缆即可满足电压损上式的计算结果，选择标准截面不小于计算截面的电缆即可满足电压损失的要求。失的要求。第32页/共80页第三十三页，共80页。2023/2/734(4)(4)按允许电压损失按允许电压损失按允许电压损失按允许电压损失(s(s nsh)nsh)校验电缆截面校验电缆截面校验电缆截面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。校验时需按式截面。校验时需按式 U=UT+Ums+Ubl U=U
44、T+Ums+Ubl 计算出整个低压电网的电压损失，然后按式计算出整个低压电网的电压损失，然后按式 p p 进行校验。进行校验。如校验后不满足，可采取如下措施：如校验后不满足，可采取如下措施：(1)(1)加大电缆截面，一般加大干线加大电缆截面，一般加大干线(gnxin)(gnxin)电缆的截面；电缆的截面；(2)(2)分散负荷，即增加电缆的根数；分散负荷，即增加电缆的根数；(3)(3)更换大容量的变压器，以减小变压器的电压损失；更换大容量的变压器，以减小变压器的电压损失；(4)(4)移动变电所的位置，使其靠近工作面；移动变电所的位置，使其靠近工作面；(5)(5)调整变压器的分接头，此方法在设计中
45、不考虑。调整变压器的分接头，此方法在设计中不考虑。第33页/共80页第三十四页，共80页。2023/2/735(5)(5)按起动时的电压损失校验电缆按起动时的电压损失校验电缆按起动时的电压损失校验电缆按起动时的电压损失校验电缆(dinl(dinl n)n)截面截面截面截面由于电动机起动电流大，起动时电压损失大，必须由于电动机起动电流大，起动时电压损失大，必须(bx)(bx)满足电动机和磁力起动器的满足电动机和磁力起动器的起动条件的要求，否则无法起动。一般只须校验供电功率最大、供电距离最远的干起动条件的要求，否则无法起动。一般只须校验供电功率最大、供电距离最远的干线，如该干线满足起动要求，其它干
46、线必能满足要求。线，如该干线满足起动要求，其它干线必能满足要求。确定电动机的最小启动电压。满足电动机最小启动转矩所需要的最小启动电压确定电动机的最小启动电压。满足电动机最小启动转矩所需要的最小启动电压Ust.minUst.min，可按下式求出：，可按下式求出：(7-24)(7-24)UNUN电动机的额定电压，电动机的额定电压，V V；KK电动机的最小启动转矩倍数，见表电动机的最小启动转矩倍数，见表7-117-11；电动机额定电压时的启动转矩电动机额定电压时的启动转矩MstNMstN与电动机额定转矩与电动机额定转矩MNMN之比之比(值可查电动机值可查电动机技术数据技术数据)，矿用隔爆型电动机一般
47、可取，矿用隔爆型电动机一般可取2 22.52.5。起动时支线电压损失。应选择起动时电压损失最大的一条支线计算：起动时支线电压损失。应选择起动时电压损失最大的一条支线计算：(7-25)(7-25)Ist=IstNUst/Ist=IstNUst/N (7-26)N (7-26)cosstcosst支线所带电动机起动时的功率因数支线所带电动机起动时的功率因数第34页/共80页第三十五页，共80页。2023/2/736启动时干线电缆的电压损失。按干线所带电动机中最大一台启动时干线电缆的电压损失。按干线所带电动机中最大一台启动，其他正常工作条件计算，即：启动，其他正常工作条件计算，即：(7-27)(7-
48、27)LmsLms干线电缆的长度，干线电缆的长度，mm；AmsAms干线电缆的截面积，干线电缆的截面积，mm2mm2scsc干线电缆的电导率，干线电缆的电导率，m/m/（mm2mm2）；）；IstIst、cosstcosst与式与式(7-25)(7-25)中符号中符号(fho)(fho)相同；相同；KdereKdere除启动电动机外，干线中其他用电设备的需用系数，查除启动电动机外，干线中其他用电设备的需用系数，查表表7-47-4；PNrePNre除启动电动机外，干线中其他用电设备额定功率之和，除启动电动机外，干线中其他用电设备额定功率之和，kWkW；UNUN用电设备的额定电压，用电设备的额定电
49、压，V V。启动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中最大一台启启动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中最大一台启动，其他正常工作条件计算，即动，其他正常工作条件计算，即UTst=3ITstUTst=3ITst（RTcosTst+XTsinTstRTcosTst+XTsinTst）(7-28)(7-28)第35页/共80页第三十六页，共80页。2023/2/737按启动条件检验按启动条件检验按启动条件检验按启动条件检验(ji(ji nyn)nyn)电缆截面电缆截面电缆截面电缆截面n n 电动机启动时，其端电压不小于电动机的最小启动电压。即电动机启动时，其端电压不小于电动机的最小启动电压。
50、即n nUstUst.minUstUst.minn nUst=U2N.T-UstUst.minUst=U2N.T-UstUst.minn n磁力磁力(cl)(cl)起动器的起动电压应不小于起动器的最小吸合电压起动器的起动电压应不小于起动器的最小吸合电压(为线路额定电压为线路额定电压UNUN的的0.70.7倍倍)。即：。即：n nU2N.TU2N.TUT.st-UT.st-ms.st0.7UN ms.st0.7UN 第36页/共80页第三十七页，共80页。2023/2/738本节小结本节小结(xioji)截面(jimin)选择支线(zhxin)：按照满足机械强度最小截面，按照允许电流额定电流选择