采區(qū)供電計(jì)算及設(shè)備選擇校驗(yàn)

1、采區(qū)供電計(jì)算及設(shè)備選擇校驗(yàn)I、供電系統(tǒng)的確定：一、確定原則：采區(qū)供電系統(tǒng)是根據(jù)采區(qū)機(jī)械設(shè)備布置圖擬定的，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作可靠、保護(hù)齊全、便于撿修等項(xiàng)要求。其原則如下：1保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少，原則上一臺起動器控制一臺設(shè)備。2采區(qū)變電所動力變壓器超過一臺以上時，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺變壓器負(fù)擔(dān)一個工作面用電設(shè)備。3變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。4配電點(diǎn)電氣保護(hù)設(shè)備應(yīng)齊全、靈敏可靠，分?jǐn)嗄芰M足負(fù)荷要求。5工作面配電點(diǎn)最大容量電動機(jī)用的起動器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線以減小起動器之間連接電纜的截面。6供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電，系統(tǒng)設(shè)置要合理。7本設(shè)計(jì)根據(jù)供電系統(tǒng)的

2、擬定原則和設(shè)備布置圖的特點(diǎn)，采用干線式供電。二、本區(qū)供電系統(tǒng)如圖：三、本系統(tǒng)用電設(shè)備負(fù)荷例表計(jì)算：地點(diǎn)機(jī)組設(shè)備名稱設(shè)備組號系數(shù)額定功率額定電壓效率cos左六電變電所水泵壓風(fēng)機(jī)150D-30×5MVF-10/722110KW×255KW×20.69V0.69V0.890.890.860.8614層左六電201風(fēng)機(jī)DBKJ-11111KW0.69V0.890.8614層右六電202風(fēng)機(jī)DBKJ-11111KW0.69V0.890.86合計(jì)6352KW供電設(shè)備的選擇及校驗(yàn)一、 變壓器容量、臺數(shù)、型號的確定1、變壓器容量計(jì)算依據(jù)公式：SB=PC·KX/cosdi

3、 （2-1）式中：SB變壓器的計(jì)算需用容量KVA PC連接到變壓器總計(jì)用電設(shè)備的額定容量KW KX需用系數(shù)：查負(fù)荷計(jì)算所用系數(shù)表KX=0.4 cosdi加權(quán)平均功率因數(shù)，查負(fù)荷計(jì)算所用系數(shù)表cosdi=0.6（掘進(jìn)工作面）代入得：SB=352×0.4/0.6=234.67KW2、變壓器的選擇：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選用一臺KS9-250KVA/6KV或SC8-260/6礦用隔爆型變壓器便能滿足要求。但現(xiàn)有一臺KS9-315KVA/6KV礦用隔爆型變壓器正在使用，所以不在改用變壓器。3、變壓器的主要技術(shù)參數(shù)：變壓器型號容量KVA額定電壓KV額定電流A損耗W阻抗電壓U1%空載電壓U2%連接組標(biāo)志

4、高壓低壓高壓低壓空載短路KS9-315/631560.6930. 8260160060704.091.9Y/Y-12二、 低壓電纜的選擇：1、選擇原則： 選擇電纜型號要符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定。 在正常工作時，電纜芯線的實(shí)際溫升不得超過絕緣所允許的最高溫升，為此，流過芯線的實(shí)際最大長時工作電流小于或等于所允許的負(fù)荷電流（橡套電纜允許溫升是65，鎧裝電纜允許溫升是80）； 正常時電纜網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際電壓損失不得大于網(wǎng)絡(luò)所允許的電壓損失， 電纜的機(jī)械強(qiáng)度必須滿足要求，對于干線電纜，必須首先按長期允許電流選擇，然后再按允許電壓損失計(jì)算校驗(yàn)電纜截面； 對于低壓電纜，由于低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流較小，按上述方法選擇的電纜

5、截面熱穩(wěn)定性和電動力穩(wěn)定性均能滿足要求，因此，不必再進(jìn)行短路時的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。2、電纜型號的確定： 干線電纜采用不延燃橡套電纜； 移動式和手動式電氣設(shè)備使用專用的不延燃橡套電纜； 固定敷設(shè)的照明、通訊、信號和控制用的電纜，為不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜，非固定敷設(shè)的采用不延燃橡套電纜。3、電纜長度的確定：根據(jù)擬定的供電系統(tǒng)，確定系統(tǒng)中各段的電纜長度。在確定電纜長度時，固定橡套電纜按10%余量考慮；鎧裝電纜按5%余量考慮；移動設(shè)備用的橡套電纜的長度，除應(yīng)按實(shí)際使用長度選取外，必須增加一段機(jī)頭部分的活動長度，約35米左右。4,電纜截面的確定;電纜的正常工作負(fù)荷電流必須等于或小于電纜持續(xù)電流；正常運(yùn)行

6、時，電動機(jī)的端電壓不低于額定電壓的5%10%；電纜末端的最小兩相短路電流大于饋電開關(guān)整定電流的1.5倍； 對橡套電纜需要考慮電纜機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面。 5、電纜芯線數(shù)的確定動力用橡套電纜選用四芯；當(dāng)控制按鈕不裝在工作機(jī)械上，采用四芯電纜；橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼作其他用途。6、電纜截面選擇計(jì)算按持續(xù)允許電流選擇電纜的截面。a.礦用橡套電纜載流量如下表主芯線截面mm246101625355070長期允許電流A36466485113138173215b.電動機(jī)供電電流計(jì)算：向單臺或兩臺電動機(jī)供電的電流計(jì)算，其實(shí)際工作電流可取電動機(jī)額定電流或兩臺電動機(jī)額定電流之和；向三臺或

7、三臺以上電動機(jī)供電時，其干線電纜的工作電流應(yīng)根據(jù)這些電動機(jī)的計(jì)算容量來求得電纜的工作電流，計(jì)算公式如下：Ig=Pe·Kx·103/31/2cosdiUe式中：Ig干線電纜的工作電流A Pe配電點(diǎn)供電的電動機(jī)額定功率之和352kw Kx需用系數(shù)，取0.4 Ue電網(wǎng)額定線電壓V，Uc=660V cosdi電動機(jī)的加權(quán)平均功率因數(shù)0.6代入：Ig=352×0.4×1000/660×0.6× =205.29Ac.動力電纜截面的選擇：上述計(jì)算結(jié)果也是流過1號線的實(shí)際工作電流。為滿足兩相短路電流繼電保護(hù)的要求，選用U3×701×

8、;16規(guī)格的橡套電纜即為合格。同理流過2、3、4號線的實(shí)際工作電流分別為22×0.583=12.83A、330×0.583=192.46A;12.83A，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，為滿足兩相短路電流繼電器保護(hù)的要求分別選用3×35+1×10、U3×70+1×16、U3×35+1×10規(guī)格的橡套電纜即為合格。d.電器設(shè)備負(fù)荷線電纜的選擇：流過5號線、6號線的實(shí)際工作電流為Ig=11×1.15=12.65A，根據(jù)計(jì)算結(jié)果按機(jī)械強(qiáng)度選用U3×16+1×8規(guī)格的橡套電纜，滿足允許電流的要求同理7、8號線選

9、用U3×35+1×10、U3×16+1×8規(guī)格的橡套電纜滿足持續(xù)允許電流的要求。按運(yùn)行時的電壓損失確定電纜截面：電壓損失有三部分組成，即變壓器的電壓損失Ub，干線電線的電壓損失Uc，支線電纜的電壓損失Uz。電壓總損失：U=Ub+Uc+Uz，660伏供電系統(tǒng)中允許電壓損失：Uy=Ube-Udy=690-660×0.95=63Va.變壓器的電壓損失計(jì)算：Ub（%）=SB/Se（URcosdi + Uxsindi）（%）式中：Ub變壓器的計(jì)算容量，SB=234.67KVA；Se變壓器的二次額定容量，Se=315KVA；Ube變壓器的二次電壓，Ube=

10、690V；UR變壓器的電阻壓降百分?jǐn)?shù)查表UR=1.9；Ux變壓器的阻抗壓降百分?jǐn)?shù)查表Ux=4.09，當(dāng)cosdi=0.6時，則sindi=0.8，代入得：Ub（%）=234.67/315（1.9×0.6+4.09×0.8）（%）=0.745×（1.14+3.272）=3.3%將變壓器電壓損失的百分?jǐn)?shù)值化為電壓損失Ub為b.干線電纜中的電壓損失值計(jì)算：依據(jù)公式Uc=Pc·Kx·L·K（%）·Uc/100式中Uc主干線電纜電壓損失VPc配電點(diǎn)供電的電機(jī)額定功率之和，Pc=352KWL主干線電纜實(shí)際長度KM，L=0.015KMKx

11、需用系數(shù)，掘進(jìn)工作面取Kx=0.4K每千瓦一公里負(fù)荷矩的電壓損失系數(shù)，按選用電纜截面70mm2與網(wǎng)絡(luò)額定電壓Uc=660V，cosdi=0.6，查K=0.087，代入得Uc=352×0.4×0.015×0.087×660/100 =1.213Vc.支線電纜中的電壓損失計(jì)算：依據(jù)公式Uz=Pz·Kx·L·K（%）·Uc/100式中：Uc支線電纜電壓損失VPz支線電機(jī)實(shí)際功率之和，Pz=22KWL支線電纜長度，L=0.21KMKx需用系數(shù)，掘進(jìn)工作面取Kx=0.4K每千瓦一公里負(fù)荷矩的電壓損失系數(shù)，按選用電纜截面35m

12、m2與網(wǎng)絡(luò)額定電壓Uc=660V，cosdi=0.6，查K=0.155，代入得Uz=22×0.4×0.021×0.155×660/100 =1.89Vd.供電系統(tǒng)的電壓損失值計(jì)算：按前述：U=Ub+Uc+Uz=22.68+1.213+1.89=25.78V63V總的電壓損失值小于供電系統(tǒng)允許電壓損失值，故選用的電纜是合格的。三 低壓開關(guān)的選擇1、選擇原則：根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，各種不同類型的礦用低壓開關(guān)，應(yīng)按沼氣等級和有無煤塵爆炸危險(xiǎn)及其使用地點(diǎn)的通風(fēng)條件來確定使用范圍。礦用一般型開關(guān)適用于無沼氣和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井和無沼氣突出的井底車場及主要進(jìn)風(fēng)巷道中

13、。礦用增安型開關(guān)適用于和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井進(jìn)風(fēng)巷道和通風(fēng)良好的硐室中。礦用隔爆型開關(guān)適用在有沼氣突出礦井的任何地點(diǎn)和有沼氣及煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井的采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道以及掘進(jìn)工作面，礦用本質(zhì)安全型和礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)的應(yīng)用范圍同礦用隔爆型開關(guān)。選用礦用低壓開關(guān)時，其額定電壓必須大于或等于被控制線路的額定電壓，其額定電流要大于或等于被控制線路的負(fù)荷長期最大實(shí)際工作電流，同時應(yīng)根據(jù)控制線路需要選定過流保護(hù)繼電器的整定電流值。礦用低壓防爆開關(guān)的接線喇叭口數(shù)目及內(nèi)徑要符合受控制線路所選用電纜的條數(shù)及外徑要求，一個喇叭口上允許接一條電纜。礦用低壓防爆開關(guān)使用地點(diǎn)的海拔高度不得超過1000M，環(huán)境溫

14、度不得超過35，環(huán)境相對濕度不得大于95±3%，垂直面斜度不得大于15°，同時在周圍介質(zhì)中不得有使重金屬腐蝕和絕緣損壞的氣體存在，不得有水及其他液體侵入。6,應(yīng)選用先進(jìn)真空型;具有過載、短路、欠壓,失壓、漏電檢測、漏電閉鎖功能的開關(guān)。2.低壓開關(guān)型號的確定：低壓礦用防爆型真空饋電開關(guān)型號的確定及技術(shù)數(shù)據(jù)：a.根據(jù)礦用防爆開關(guān)選擇原則，采區(qū)工作面配電點(diǎn)作為低壓配送電線路，選用型號為KBZ系列；b.主要技術(shù)數(shù)據(jù)表;型號額定電壓V額定電流A過流繼電器額定電流A過流繼電器整定電流A極限分?jǐn)嗄芰KBZ-400660400400400，600，12007500KBZ-20066020

15、0200200，300，6007500低壓防爆型磁力起動器的確定及技術(shù)數(shù)據(jù)：a.型號確定：根據(jù)礦用防爆開關(guān)選擇原則和受控機(jī)械的操作要求，此選用型號為：QBZ-80、QBZ-120、QBZ-200；b.主要技術(shù)數(shù)據(jù)表：型號額定電流A額定電壓V控制項(xiàng)目主線路控制保護(hù)名稱型號極限分?jǐn)嗄芰隔離開關(guān)分?jǐn)嗄芰QBZ-8080660起動停止電子保護(hù)JDB80G2500320QBZ-120120660起動停止電子保護(hù)JDB120G2500360QBZ-200200660起動停止電子保護(hù)JDB200G4500600四 低壓電纜及低壓開關(guān)的校驗(yàn)：1 低壓電纜短路電流的計(jì)算：低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算：短路電流的大小

16、是計(jì)算過電流保護(hù)裝置的一個重要依據(jù)，利用圖表法計(jì)算兩相短路電流的步驟：選擇短路點(diǎn):每一個開關(guān)保護(hù)范圍內(nèi)最遠(yuǎn)的地方是短路電流最小的地方,是保護(hù)裝置可靠動作點(diǎn);根據(jù)阻抗相等的原則,將不同截面電纜換算成同一截面,求得各段電纜的換算長度,根據(jù)換算長度查表求得兩相短路電流值。兩相短路電流表：短路點(diǎn)電纜截面及長度換算長度總換算長度MKS9-315電壓660V兩相短路電流值A(chǔ)截面mm2長度MKnLnd004870d170150.7247352101.4330035101.431416103.12313521708d270150.724770150.724735101.431416103.1231593920

17、2 低壓開關(guān)繼電器保護(hù)裝置的整定校驗(yàn)：保護(hù)裝置的整定要求：a.選擇性好：保護(hù)裝置動作時，保證只切斷故障部分的電路，其他部分仍能正常工作。b.動作可靠：電動機(jī)起動或正在運(yùn)行時保護(hù)裝置不能誤動作，當(dāng)電動機(jī)或線路發(fā)生短路或過負(fù)荷時，保護(hù)裝置可靠動作。c.動作靈敏：在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生最小兩相短路電流時，保護(hù)裝置可靠動作。熔斷器選用原則：a.熔斷器的額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相符，一般等于或稍大于電網(wǎng)的額定電壓；b.熔斷器的額定電流要大于或等于所有負(fù)荷的最大長時電流，在一定額定電壓的熔斷器中，可以裝設(shè)幾種額定電流不同的熔體。c.熔體額定電流的選擇要保證當(dāng)保護(hù)范圍出現(xiàn)最小兩相短路電流時很快熔斷，而負(fù)荷中超過電

18、動機(jī)最大起動電流時不會熔斷。低壓開關(guān)過電流繼電器的整定：a.單臺電動機(jī)按下式計(jì)算：IZIQe式中IZ過電流繼電器動作電流整定值A(chǔ)，IQe電動機(jī)額定起動電流A；b.同時起動多臺電動機(jī)按下式計(jì)算：IZIQe，式中IQe同時起動多臺電動機(jī)額定起動電流之和A；c.多臺電動機(jī)時，可按下式計(jì)算：IZ=IQe+Ie，式中IQe容量最大的電動機(jī)額定起動電流或幾臺電動機(jī)額定同時起動電流之和A，Ie其余電動機(jī)額定電流之和A；d.靈敏度校驗(yàn)：Ks=Id（2）/Iz1.5，式中Id（2）保護(hù)范圍內(nèi)的最小兩相短路電流A，1.5靈敏度系數(shù)。電流脫扣器保護(hù)裝置的整定及校驗(yàn)：（1）KBZ-400動力控制饋電開關(guān)：整定Iz=110×2+55×2×1.15=404.8A，取600A，校驗(yàn)Ks=3920/600=6.51.5合格。開關(guān)（2） ，