某礦供電設(shè)計(jì)

1、 目錄第一章綜采工作面供電概述及原始資料 2 第一節(jié)綜采工作面供電設(shè)計(jì)所需原始資料 2第二節(jié)綜采工作面圖 3第二章采區(qū)電力負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的選擇 5第一節(jié)變壓器容量的選擇 5第二節(jié)供電系統(tǒng)的擬定及移動(dòng)變電站位置的確.定 7第三章綜采工作面漏電保護(hù)裝置及接地系統(tǒng) 9第一節(jié)漏電保護(hù)裝置的選擇 9第二節(jié)綜采工作面接地系統(tǒng) 11第四章電網(wǎng)短路電流的計(jì)算及開關(guān)的選擇和保護(hù)整定 14第一節(jié)采區(qū)電網(wǎng)短路電流的計(jì)算 14第二節(jié)采區(qū)電器的選擇 16第三節(jié)采區(qū)低壓保護(hù)裝置的整定計(jì)算 19第五章低壓電纜的選擇 22第一節(jié)低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)和長(zhǎng)度的確定 22第二節(jié)低壓電纜主芯線截面的選擇 24第三節(jié)高壓電纜的選擇

2、29第一章綜采工作面供電概述及原始第一節(jié) 綜采工作面供電設(shè)計(jì)所需原始資料 （一）綜采工作面主要條件該工作面屬于嶺北礦四采區(qū)4號(hào)，平均煤層厚度3.5m，工作面長(zhǎng)度150m,走向長(zhǎng)度為1140m，平均傾角12度，采用一次采全高采煤工藝，可采最高煤層厚度4.8m，工作面采用三進(jìn)兩回布置方式。（二）設(shè)備選用1、工作面設(shè)備采煤機(jī)選用中國(guó)生產(chǎn)的MG300/700QWD型采煤機(jī)，其額定功率700KW，其中兩臺(tái)截割主電動(dòng)機(jī)功率為300KW,額定電壓為1140V；兩臺(tái)牽引電機(jī)功率為35KW,額定電壓為460V;調(diào)高泵電機(jī)電壓1000V，功率30KW，破碎機(jī)功率100KW，額定電壓為1140V。兩臺(tái)主電動(dòng)機(jī)同時(shí)起

3、動(dòng)。工作面刮板輸送機(jī)采用山西煤機(jī)廠制造的SGZ10000/880型輸送機(jī)，機(jī)頭及機(jī)尾都采用額定功率為350/700KW的雙速電機(jī)，額定電壓為1140V。2、順槽設(shè)備1）破碎機(jī)：采用山西煤機(jī)廠制造PCM-75型破碎機(jī)，其額定功率75KW,額定電壓1140V。2）轉(zhuǎn)載機(jī)：采用山西煤機(jī)廠制造SZZ1200/132型轉(zhuǎn)載機(jī)。其額定功率132KW,額定電壓1140V。3）順槽帶式輸送機(jī)：采用晉煤集團(tuán)機(jī)電總廠生產(chǎn)的SSJ-140/250/3*75型輸送機(jī)（1部），驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率3×75KW,循環(huán)油泵電機(jī)額定功率3×18.5KW,冷卻風(fēng)扇電機(jī)額定功率3×5.5KV,抱閘油泵電

4、機(jī)額定功率2×4KW,額定電壓均為1140V，自動(dòng)漲緊油泵電機(jī)額定功率12KW，卷帶電機(jī)額定功率15KW,電壓1140V。皮帶機(jī)采用CST啟動(dòng)方式。4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用無(wú)錫威順生產(chǎn)的BRW400/31.5型液泵，其額定功率75KW,額定電壓1140V。5）噴霧泵：采用無(wú)錫威順生產(chǎn)的BPW516/13.2型（2臺(tái)），其額定功率132KW,額定電壓1140V。3、其它設(shè)備 移動(dòng)列車處安裝JH2-18.5慢速絞車兩部，用于移動(dòng)列車牽引。絞車電機(jī)功率18.5KW,額定電壓等級(jí)1140V；順槽皮帶機(jī)機(jī)頭安裝電磁除鐵器一臺(tái)，型號(hào)RCDC-25S，電機(jī)功率30KW,額定電壓114

5、0V；皮帶順槽巷采用2臺(tái)15KW 排污泵臨時(shí)排水，額定電壓1140V；其余巷道排水設(shè)備及水倉(cāng)處固定離心泵就近接取電源或另設(shè)移動(dòng)變電站供電。第二節(jié) 綜采工作面的圖（1）6KV高壓供電系統(tǒng) 由高壓配電箱、高壓雙屏蔽軟電纜盒高壓電纜連接器等組成10KV高壓供電系統(tǒng)，高壓配電箱接受從地面變電所送入井下的高壓電能，并經(jīng)高壓電纜向綜采工作面的移動(dòng)變電站輸送高壓電能。 6KV高壓配電箱采用真空斷路器，斷流容量可達(dá)1000MVA，在其供電范圍內(nèi)發(fā)生的短路、漏電、過(guò)載盒欠壓等電氣故障均由保護(hù)裝置動(dòng)作與高壓開關(guān)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。同時(shí)，也是移動(dòng)變電站二次側(cè)短路故障的后備保護(hù)。 6KV高壓供電系統(tǒng)采用插拔式高壓電纜連接

6、器，電纜在移動(dòng)變電站移動(dòng)時(shí)拆裝方便。采用帶有監(jiān)視線的高壓雙屏蔽電纜，與高壓開關(guān)中的漏電監(jiān)視保護(hù)裝置相配合，如果發(fā)生電纜故障就能提前切斷電源，從而確保6KV對(duì)采區(qū)的供電安全。（2）低壓1140V配電系統(tǒng) 移動(dòng)變電站送出的1140V接至低壓隔爆饋電開關(guān)，通過(guò)饋電開關(guān)的控制盒保護(hù)，由屏蔽橡套電纜接至電磁啟動(dòng)器，給綜采工作面中用電設(shè)備送電。低壓饋電開關(guān)和電磁啟動(dòng)器均裝有過(guò)流保護(hù)裝置，通過(guò)合理整定，能較好的實(shí)現(xiàn)采區(qū)短路故障的選擇性保護(hù)和后備保護(hù)。 第二章 綜采工作面電力負(fù)荷 計(jì)算及主變壓器的選擇 第一節(jié) 變壓器容量的選擇一、變電所負(fù)荷統(tǒng)計(jì)變壓器的額定容量按照所帶負(fù)荷確定。故應(yīng)將變壓器所帶負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)

7、計(jì)時(shí)應(yīng)以每一條供電干線為單元進(jìn)行分組（分組應(yīng)考慮電壓等級(jí)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、安裝地點(diǎn)和電纜敷設(shè)電路線等因素），每一條供電干線、每一臺(tái)移動(dòng)變電所或變壓器都應(yīng)統(tǒng)計(jì)出它們的負(fù)荷，以便在后面的設(shè)計(jì)計(jì)算中查詢。 變電所負(fù)荷統(tǒng)計(jì)：負(fù)荷名稱設(shè)備臺(tái)數(shù)電動(dòng)機(jī)需用系數(shù)加權(quán)平均功率因數(shù)同時(shí)系數(shù)計(jì)算負(fù)荷變壓器負(fù)荷容量額定功率額定電壓額定功率計(jì)算功率采煤機(jī)1300×211400.63 1.00.71060664949刮板輸送機(jī)1120× 21140帶式輸送機(jī)1110×21140轉(zhuǎn)載機(jī)1 1201140破碎機(jī)1751140乳化 液泵站1751140三、成組負(fù)荷計(jì)算 由于工作條件的變化，用電設(shè)備實(shí)際負(fù)

8、荷隨時(shí)都在變化，又由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不同，在一組電氣設(shè)備中，同時(shí)工作的實(shí)際臺(tái)數(shù)可能小于其總臺(tái)數(shù)。所以每組用電設(shè)備總的實(shí)際負(fù)荷，總是小于該組總的額定負(fù)荷 。將實(shí)際負(fù)荷占額定負(fù)荷的比值用需用系數(shù) 表示。由于實(shí)際負(fù)荷的不確定性，需用系數(shù)很難準(zhǔn)確算出，一般采用概率的方法，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)列表給出，煤礦井下不用電設(shè)備及場(chǎng)所的需用系數(shù)見表1-其中：綜合機(jī)械化采煤工作面所帶負(fù)荷的額定功率之和為：PN = 300×2 + 120×2 + 220= 1060 KW 綜合機(jī)械化采煤工作面需用系數(shù)計(jì)算：Kde = 0.4+= 0.4 + = 0.59式中 PNmax 所代表負(fù)荷中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定

9、功率，PN 所代表負(fù)荷的額定功率之和， 根據(jù)需用系數(shù)即可求出成組負(fù)荷，稱之為計(jì)算負(fù)荷 ，其計(jì)算式為：Pca = Kde PN = 0.59×1060 KW= 625 KW式中 Pca 成組負(fù)荷的計(jì)算功率， Kde該組負(fù)荷的需用系數(shù)。變壓器容量計(jì)算及選擇：1、采區(qū)變電所變壓器計(jì)算容量ST = = = 892KVA因?yàn)?STN ST = 892KVA根據(jù)所求變壓器計(jì)算容量ST,經(jīng)煤礦電工手冊(cè)中的礦用一般型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表查得，選用了KBSG-1000 / 6型礦用隔爆型干式變壓器一臺(tái)，其額定容量為： STN = 1000 KVA 第二節(jié) 綜采工作面供電系統(tǒng)的擬定及 移動(dòng)變電站位置的確定一

10、、綜采工作面供電系統(tǒng)的擬定擬定綜采工作面供電系統(tǒng)，就是擬定綜采工作面供電系統(tǒng)的結(jié)線，確定變電所內(nèi)高低壓開關(guān)、輸電線路及控制開關(guān)的數(shù)量。1、擬定供電系統(tǒng)的原則擬定供電系統(tǒng)的基本原則就是保證供電的安全、可靠、電壓質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)，具體要求如下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)器和電纜等最少。2）原則上1臺(tái)啟動(dòng)器只控制1臺(tái)用電設(shè)備；1臺(tái)高壓配電箱只控制1臺(tái)變壓器。當(dāng)高壓配電箱或低壓?jiǎn)?dòng)器有3臺(tái)及以上時(shí)，應(yīng)設(shè)置進(jìn)線開關(guān)； 綜采工作面為雙電源供電時(shí)，應(yīng)設(shè)置2臺(tái)進(jìn)線高壓配電箱。3）當(dāng)綜采工作面變電所的動(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，且變壓

11、器最好不并聯(lián)運(yùn)行。4）由工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電，上山及運(yùn)輸平巷的輸送機(jī)宜采用干線式供電；供電線路應(yīng)走最短的路線，但應(yīng)注意采煤工作面（機(jī)采除外）不應(yīng)敷設(shè)電纜，溜放煤、矸、材料的溜道嚴(yán)禁敷設(shè)電纜，并盡量避免回頭供電。5）大容量設(shè)備的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)的進(jìn)線端，以減少啟動(dòng)器間電纜的截面。6）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，或與采煤工作面分開供電。二、移動(dòng)變電站位置的確定按照煤礦井下供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定規(guī)定：采用移動(dòng)變電站向采區(qū)供電時(shí)，向回采工作面供電的移動(dòng)變電站位置，一般距工作面100150m。當(dāng)下一工作面尚未回采，其回風(fēng)掘進(jìn)完巷已經(jīng)畢，可

12、將上工作面的移動(dòng)變電站設(shè)置在下一工作面的回風(fēng)巷道內(nèi)，經(jīng)過(guò)聯(lián)絡(luò)巷道、運(yùn)輸巷道向工作面供電。低沼氣礦井的回采工作面移動(dòng)變壓站，可設(shè)置在該回風(fēng)巷道內(nèi)。第三章 綜采工作面漏電保護(hù)裝置及接地系統(tǒng)第一節(jié) 漏電保護(hù)裝置的選擇當(dāng)電網(wǎng)絕緣電阻小于一定數(shù)值時(shí)，人觸及后會(huì)產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。此時(shí)稱電網(wǎng)絕緣為漏電，相應(yīng)的絕緣電阻值稱為絕緣值。煤礦井下由于潮氣入侵或機(jī)械損傷，引起絕緣電阻下降，導(dǎo)致漏電事故發(fā)生。漏電不僅會(huì)使電氣設(shè)備進(jìn)一步損傷，形成短路事故，而且還導(dǎo)致人身觸電和漏電火花引爆瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)。因此，在井下供電系統(tǒng)中必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視絕緣、漏電保護(hù)、以及補(bǔ)償流過(guò)人身的電容電流的作用。 一、漏電保護(hù)裝置的

13、類型漏電保護(hù)設(shè)置的類型很多，按電壓等級(jí)分為礦用隔爆高壓漏電監(jiān)視保護(hù)裝置，低壓1140V、660V動(dòng)力電網(wǎng)礦用隔爆檢漏繼電器，127V電網(wǎng)的煤電鉆（照明）綜合保護(hù)裝置；按工作原理分為附加直流電源的漏電保護(hù)裝置和零序電流漏電保護(hù)裝置；按其保護(hù)功能分為無(wú)選擇性碉樓點(diǎn)保護(hù)裝置、有選擇性的漏電保護(hù)裝置及有漏電閉鎖功能的漏電保護(hù)裝置。1、無(wú)選擇性漏電保護(hù)裝置無(wú)選擇性漏電保護(hù)裝置采用附加直流電源的保護(hù)原理，在包含對(duì)地絕緣電阻的檢測(cè)回路中附加直流電源，檢測(cè)其支流電源的變化，達(dá)到檢測(cè)絕緣電阻的目的。該裝置需與低壓自動(dòng)饋電總開關(guān)配合使用。當(dāng)電網(wǎng)中任何地方發(fā)生漏電，總會(huì)使總開關(guān)跳閘，切除全部負(fù)荷。因此稱為無(wú)選擇性漏

14、電保護(hù)。其缺點(diǎn)是停電范圍大，不易判斷漏電線路，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，故仍在使用。2、有選擇性漏電保護(hù)裝置有選擇性漏電保護(hù)采用零序電流保護(hù)原理實(shí)現(xiàn)，對(duì)于多支路的輻射式電網(wǎng)，一相漏電時(shí)各分支線路中都將有零序電流流過(guò)，而漏電電流為各支路零序電流的總和。從電流的母線端往外看，通過(guò)故障支路的零序電流的大小和方向都與非故障支路不同。在故障支路電源端零序電流是各非故障支路零序電流之和；而其他支路則只流過(guò)本支路的零序電流。此外，故障支路的零序電流方向是由線路流向母線，而非故障支路的零序電流方向是由母線流向線路。選擇性漏電保護(hù)設(shè)備就是根據(jù)故障線路零序電流大小和方向與非故障線路不同的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)的。3、漏

15、電閉鎖保護(hù)裝置二、漏電保護(hù)規(guī)定及措施1、變壓器中性點(diǎn)不直接接地供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)措施1）裝設(shè)靈敏可靠的漏電保護(hù)裝置（漏電繼電器），并與屏蔽電纜配合使用，提高工作可靠性。2）采用保護(hù)接地裝置。3）對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流進(jìn)行有效的補(bǔ)償，減小漏電電流值。4）提高漏電保護(hù)裝置和自動(dòng)饋電開關(guān)的動(dòng)作速度，采用超前切斷電源裝置等。2、對(duì)低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)的要求1）正常情況監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，當(dāng)絕緣電阻降低到下列數(shù)值時(shí)，切斷供電電源；1140V電網(wǎng)，一相對(duì)地絕緣電阻為30K；660V電網(wǎng)，一相對(duì)地絕緣電阻為11 K；380V電網(wǎng)，一相對(duì)地絕緣電阻為3.5 K；2）動(dòng)作迅速。（1） 檢漏繼電器只監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻

16、值，不反應(yīng)電容大小。（2） 電網(wǎng)的絕緣電阻值無(wú)論是對(duì)稱下降還是不對(duì)稱下降，動(dòng)作電阻值 不變 （3）檢漏繼電器內(nèi)部阻抗值應(yīng)很大，正常時(shí)保證電網(wǎng)對(duì)地的絕緣，不增加人身觸電的危險(xiǎn)。（4）動(dòng)作靈敏可靠，即不拒絕動(dòng)作，也不誤動(dòng)（5）檢漏繼電器的動(dòng)作電阻不受電網(wǎng)波動(dòng)的影響。（6）對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流能夠進(jìn)行有效補(bǔ)償。（7）送電前，發(fā)現(xiàn)漏電，應(yīng)該將電源開關(guān)閉鎖，以防向故障電源供電。（8）動(dòng)作要有選擇性，以便減小故障范圍。三、漏電繼電器整定原則1、保護(hù)380V電網(wǎng)單相接地漏電電阻 Rz（單相）=3.5K；兩相接地漏電電阻 Rz（兩相）=7K；三相接地漏電電阻 Rz（三相）=10.5K；2、保護(hù)660V電網(wǎng)單相接

17、地漏電電阻 Rz（單相）=11K；兩相接地漏電電阻 Rz（兩相）=22K；三相接地漏電電阻 Rz（三相）=33K；3、保護(hù)1140V電網(wǎng)單相接地漏電電阻 Rz（單相）=30K；兩相接地漏電電阻 Rz（兩相）=60K；三相接地漏電電阻 Rz（三相）=90K；各檢漏繼電器均設(shè)電容電流補(bǔ)償電路。第二節(jié) 綜采工作面接地系統(tǒng)一、保護(hù)接地在正常情況下，電氣設(shè)備的金屬外殼及構(gòu)架是不帶電的。但是由于電氣設(shè)備的絕緣損壞，其金屬外殼有可能帶電。在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中，為防止這種漏電危及人身安全，其措施之一就是對(duì)電氣設(shè)備實(shí)行保護(hù)接地，即要求電氣設(shè)備的金屬外殼通過(guò)接地裝置與大地連接，稱為保護(hù)接地。二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)的組

18、成 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，應(yīng)在煤礦井下指定的地點(diǎn)敷設(shè)主接地極、局部接地極，并用電纜鉛包、鎧裝外皮及接地芯線相互連接起來(lái)，形成一個(gè)總結(jié)電網(wǎng)，稱之為保護(hù)接地系統(tǒng)。保護(hù)接地組成系統(tǒng)的好處，1是將各接地極并聯(lián)后，可降低系統(tǒng)的接地電阻，提高保護(hù)的安全性；二是各接地極互為后備，一旦某接地極斷路，可通過(guò)其他接地極實(shí)現(xiàn)保護(hù)，提高了保護(hù)的可靠性。保護(hù)接地系統(tǒng)的各個(gè)組成部分如圖2-9所示。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻不得超過(guò)2。為此。對(duì)井下總接地網(wǎng)各組成部分的要求和具體做法如下：1、主接地極礦井內(nèi)可以單獨(dú)在井下設(shè)置主接地極，但其總接地網(wǎng)的接地電阻不能超過(guò)2。主接地極應(yīng)采用面積不小于0.75m

19、2、厚度不小于5mm的鋼板制成。如礦井水含酸性時(shí)，應(yīng)視其腐蝕情況適當(dāng)加大厚度，或鍍上耐酸的金屬，或采用鍋爐鋼板極其其他耐腐蝕的鋼板。主接地極的表面大，而且礦井水的導(dǎo)電率高，使得接地電阻比其他接地電極的接地電阻小。又因?yàn)橹鹘拥貥O位于接地網(wǎng)的中心，它在整個(gè)保護(hù)接地網(wǎng)中起著非常重要的作用。2、局部接地極根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，在下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：（1） 采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）。（2） 裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。（3） 底電壓配點(diǎn)點(diǎn)或的、裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。（4） 無(wú)低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷以 及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面

20、，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。 第四章 綜采工作面電網(wǎng)短路電流的 計(jì)算及開關(guān)的選擇第一節(jié) 綜采工作面電網(wǎng)短路電流的計(jì)算一、短路回路阻抗計(jì)算1、變壓器的電阻、電抗計(jì)算RT = = = 0.009 XT = = = 0.079 式中ur%、 ux%-變壓器電阻壓降百分比，電抗降壓百分比，可查變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表U2N.T-電源變壓器或發(fā)動(dòng)機(jī)二次側(cè)的額定電壓，KV;SN.T-變壓器的額定容量，MVA;2、干線電纜電阻、電抗計(jì)算Rms = r0 Lms = 1.180.1950.55 = 0.13 Xms = x0 Lms = 0.0760.55= 0.042 3、支線電纜電阻、電抗計(jì)算Rbl = r0

21、 Lbl = 1.180.2930.77 = 0.266 Xb= x0 Lbl = 0.0780.77 = 0.060 短路回路的總電阻、電抗計(jì)算R = RT + Rbl + Rms = 0.009 + 0.266 + 0.13 = 0.405 X = XT + Xbl + Xms = 0.079 + 0.060 + 0.042 = 0.181 兩項(xiàng)短路電流的計(jì)算：I(2)s = = = 1352 A式中 I(2)s -兩相短路電流，AU2N.T-變壓器的二次電壓，V;R-短路回路內(nèi)一相電阻值的總和，X-短路回路內(nèi)一相電抗值的總和，三相短路電流的計(jì)算I(3)s = 1.15 I(2)s = 1

22、555 A 第二節(jié) 綜采工作面電器的選擇一、高壓開關(guān)選擇額定電壓在3KV及以上的開關(guān)屬于高壓開關(guān)。按用途高壓開關(guān)可分為隔離開關(guān)、斷路器和負(fù)荷開關(guān)三種。1、高壓開關(guān)選擇原則1）根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦用一般型高壓配電箱適用于無(wú)煤（巖）與沼氣突出的礦井井底車場(chǎng)主變電所及主要進(jìn)風(fēng)巷道中，作為配電開關(guān)或控制保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)及變壓器用。我國(guó)產(chǎn)品型號(hào)有GKW-1型戶外礦用型高壓開關(guān)柜及GKFC-1型礦用手車式高壓開關(guān)柜。2）根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦用隔爆型高壓配電箱適用于無(wú)煤（巖）與沼氣突出的礦井井底車場(chǎng)主變電所及所有采區(qū)變電所中，作為配電開關(guān)或控制保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)及變壓器用。我國(guó)產(chǎn)品型號(hào)主要有PB3-6GA

23、型及 PB2-6型、PBL-6型隔爆高壓配電箱。3）在選用高壓開關(guān)時(shí)，除考慮使用場(chǎng)合外，其額定電壓必須符合井下高壓電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)；額定電流應(yīng)不小于所控制負(fù)荷的長(zhǎng)期工作電流。4）高壓開關(guān)在選擇使用時(shí)，其斷流容量不得小于變電所母線上的實(shí)際短路容量。如果缺少實(shí)際數(shù)據(jù)，則變電所母線短路容量S（3）d可取50MVA計(jì)。2、選擇計(jì)算及高壓開關(guān)型號(hào)確定1）負(fù)荷長(zhǎng)期工作電流In = = = 443 A式中 In-長(zhǎng)期工作電流，AST-受控制負(fù)荷的計(jì)算容量，KVAUN-電網(wǎng)額定電壓，KV2）變電所母線三相短路容量S(3)d = UN I(3)d =×1.14×2.706 = 5.343

24、MVA式中 S(3)s-母線上三相短路容量，MVAUN-電網(wǎng)額定電壓，KVI(3)s-母線上三相短路電流，KA3、選擇條件Uze Ue = 1.14 KVIze In =412 ASzi Sa(s) = 5.343 MVA式中 Uze-高壓開關(guān)額定電壓，KA；Ize-高壓開關(guān)額定電流，A；Szi-高壓開關(guān)銘牌上標(biāo)示的額定斷流容量，MVA。4、高壓開關(guān)型號(hào)確定根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果和選擇條件，在煤礦井下供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)中礦用一般型高壓開關(guān)柜技術(shù)數(shù)據(jù)表查得；選用的高壓開關(guān)為GKFC-1型礦用手動(dòng)式高壓開關(guān)。二、綜采工作面低壓電器型號(hào)的選擇 1、按綜采工作環(huán)境選擇：高、低壓控制開關(guān)一律采用礦用礦用隔爆型。2、

25、按工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇：1）供電線路總開關(guān)和分路開關(guān)，一般選用低壓自動(dòng)饋電開關(guān)；2）對(duì)不需要遠(yuǎn)方控制或不經(jīng)常啟動(dòng)的小容量機(jī)械，如小水泵等，一般選用手動(dòng)啟動(dòng)器；3）對(duì)需要遠(yuǎn)方控制、聯(lián)鎖控制的機(jī)械，如采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等，一般選用電磁啟動(dòng)器；4）對(duì)需要經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的機(jī)械，如調(diào)度絞車等，一般選用可逆型電磁啟動(dòng)器；5）40KW及以上電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)使用真空電磁啟動(dòng)器。6）當(dāng)電纜長(zhǎng)度不夠或電路需要有分支時(shí)，應(yīng)選擇電纜插銷、電纜連接器或電纜接線盒。3、開關(guān)的保護(hù)裝置要適應(yīng)電網(wǎng)和工作機(jī)械對(duì)保護(hù)的要求：1）變壓器二次側(cè)低壓總饋電開關(guān)應(yīng)設(shè)短路、過(guò)載和漏電保護(hù)；2）變電所內(nèi)其他分路配出開關(guān)和配電點(diǎn)的總開關(guān)

26、應(yīng)設(shè)短路、過(guò)載保護(hù)和有選擇性漏電保護(hù)；3）直接控制電動(dòng)機(jī)的各種啟動(dòng)器，應(yīng)設(shè)短路、過(guò)載、斷相和漏電閉鎖，其中對(duì)于控制小功率的啟動(dòng)器，可不設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)（如回柱絞車）；4）控制煤電鉆的設(shè)備，必須選用具有漏電、短路、過(guò)載、斷相、遠(yuǎn)距離啟動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置。3、綜采工作面低壓開關(guān)型號(hào)的確定經(jīng)上述計(jì)算結(jié)果查煤礦電工學(xué)中表7-13礦用隔爆自動(dòng)饋電自動(dòng)饋電開關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)和表7-14礦用隔爆型電磁啟動(dòng)器技術(shù)數(shù)據(jù)，選用了BKD系列1140隔爆自動(dòng)饋電開關(guān)，DQZBH300/1140隔爆型電磁啟動(dòng)器。第三節(jié) 綜采工作面低壓保護(hù)裝置的整定計(jì)算綜采工作面低壓保護(hù)裝置的主要有過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)兩種，因開關(guān)的不同

27、而設(shè)置不同，需根據(jù)開關(guān)內(nèi)所設(shè)置的保護(hù)裝置進(jìn)行整定。過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值按照大于額定電流整定，短路保護(hù)的 動(dòng)作值按照大于最大工作電流整定，并按照保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。一、過(guò)電流繼電器的整定計(jì)算瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流繼電器或過(guò)電流脫扣器作短路保護(hù)，只需按短路保護(hù)整定即可。電子式過(guò)電流保護(hù)裝置具有過(guò)載、斷相、短路等多種保護(hù)功能。短路保護(hù)整定與過(guò)載保護(hù)整定值有關(guān)，因此應(yīng)先整定過(guò)載保護(hù)，再整定短路保護(hù)。由于智能型開關(guān)中各種保護(hù)的整定值由程序按過(guò)載保護(hù)動(dòng)作值自行設(shè)定，故只需設(shè)定過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值即可。對(duì)于各短路保護(hù)還需按實(shí)際整定值進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。1、保護(hù)裝置動(dòng)作值的整定計(jì)算保護(hù)單臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)的多臺(tái)籠型

28、電動(dòng)機(jī)支線（1）過(guò)載保護(hù)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定的電流 Ia.0 = IN = 149 A式中 Ia.0-過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作電流值，A；IN-單臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，ADQZBH-300/1140型啟動(dòng)器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置，按時(shí)鐘電流整定法可精確整定在149 A，所以其實(shí)際整定值也為149 A（2）短路保護(hù)：?jiǎn)?dòng)器短路保護(hù)的動(dòng)作電流值為其過(guò)負(fù)荷保護(hù)實(shí)際整定值的8倍，所以其短路保護(hù)的實(shí)際整定值為Ias = 149×8 = 1192 AIa.s = 1192 IN.st = 625式中Ia.s-短路保護(hù)的動(dòng)作電流值，A；IN.st-單臺(tái)或同時(shí)啟動(dòng)的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，A校驗(yàn)靈敏度經(jīng)上

29、述計(jì)算結(jié)果可得； Kr = 1.5 滿足要求移動(dòng)變壓站低壓側(cè)自動(dòng)饋電開關(guān)的整定過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置按保護(hù)變壓器過(guò)負(fù)荷來(lái)整定，其整定電流為：Iao = I2N.T = = = 481 A移動(dòng)變壓站低壓側(cè)采用的是BKD-500/1140型隔爆真空自動(dòng)饋電開關(guān)額定電流為500 A，其過(guò)載保護(hù)的整定范圍為0.41倍的開關(guān)的額定電流，因此將過(guò)載整定電位器調(diào)在0.96倍額定電流的位置，此時(shí)過(guò)載負(fù)荷保護(hù)的實(shí)際整定值為： Iao = 0.96×500 = 480 A短路保護(hù)的整定值為： Ias Ist.Nm + IN.re = 1173 + 265.5 = 1438.5 A開關(guān)短路保護(hù)裝置的整定范圍為10

30、倍的開關(guān)額定電流，將短路整定電位器調(diào)在3.02倍額定電流的位置，此時(shí)短路保護(hù)的實(shí)際整定值為 Ias = 3.02×500 = 1510 A在主路電流保護(hù)區(qū)（本級(jí)線路）內(nèi)最小兩相短路電流校驗(yàn)靈敏（S6點(diǎn)最小兩相短） K=2.51.5 滿足要求。由上述可知靈敏度系數(shù)一般均為1.5以上第五章 高、低壓電纜的選擇電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動(dòng)器到電動(dòng)機(jī)的電纜，向單臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電；干線是指分路開關(guān)到啟動(dòng)器的電纜，向多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電。電纜的就是確定各低壓電纜的型號(hào)、芯線數(shù)、長(zhǎng)度等。第一節(jié) 低壓電纜型號(hào)、芯數(shù)和長(zhǎng)度的確定一、低壓電纜型號(hào)的選擇低壓電纜的型號(hào)主要依據(jù)其電壓等級(jí)、用途和敷設(shè)場(chǎng)所等條

31、件來(lái)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)有MZ礦用電鉆電纜；MCP采煤機(jī)用屏蔽橡套軟電纜；MYP礦用移動(dòng)屏蔽橡套軟電纜；MYPJ礦用移動(dòng)屏蔽監(jiān)視型橡套電纜。礦用低壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定:、支線一律采用阻燃橡套電纜。1140 V設(shè)備及采倔工作面的660 V和380 V設(shè)備，必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動(dòng)式和手動(dòng)式電氣設(shè)備，應(yīng)使用專用的橡套電纜。、固定敷設(shè)的干線應(yīng)采用鎧裝或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜；對(duì)于半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動(dòng)方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜或聚氯乙烯絕緣電纜。、采取低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯和鋁包電纜。、電纜應(yīng)帶有

32、供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體、照明、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用阻燃橡套電纜。二、確定電纜的芯數(shù)、干線用的鎧裝電纜選三芯電纜，非鎧裝電纜選用四芯電纜。、支線電纜就地控制時(shí)，一般采用四芯電纜；遠(yuǎn)方控制和聯(lián)鎖控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制要求增加控制芯數(shù)的根數(shù)。注意電纜中的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得作其他用途。、信號(hào)電纜芯線根數(shù)要按控制、信號(hào)通信系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線。三、確定電纜長(zhǎng)度計(jì)算就地控制的支線電纜長(zhǎng)度，一般取5 m10 m.其他電纜因吊掛敷設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲， 干線電纜長(zhǎng)度計(jì)算：Lms= Km Lm= 1.1×50

33、0= 550 m式中 Lm-電纜敷設(shè)路徑的長(zhǎng)度，m;Km-電纜彎曲系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05支線電纜長(zhǎng)度計(jì)算Lbl = Km Lm= 1.1×700=770 m為了便于安裝維護(hù)和便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：1、移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長(zhǎng)度3 m5 m余量。2、當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩頭處各增加3 m余量。第二節(jié) 低壓電纜主芯線截面的選擇一、低壓電纜主芯線截面必須滿足的條件1、正常工作時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度應(yīng)不超過(guò)電纜的長(zhǎng)時(shí)充許溫度，所以應(yīng)保證流過(guò)電纜的最長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過(guò)其充許持續(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)的端電壓在額定

34、電壓的95%-105%范圍內(nèi)，個(gè)別特別遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)端電壓充許偏移8%-10%。3、距離遠(yuǎn)、功率大的電動(dòng)機(jī)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、所選電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。二、按長(zhǎng)時(shí)充許持續(xù)電流選擇1、支線電纜選取按額定電流計(jì)算 采煤機(jī)的額定電流：IN = = = 175 A刮板輸送機(jī)的額定電流：IN = = = 105A皮帶輸送機(jī)的額定電流：I3N = = = 66A轉(zhuǎn)載機(jī)的額定電流：I4N = = = 105A 破碎機(jī)的額定電流：I5N = = = 66A液壓泵站的額定電流：I6N = = = 66 A經(jīng)上述計(jì)算結(jié)果查煤礦電工學(xué)中的表7-8、表7-10可選出

35、采煤機(jī)的電纜截面為 120mm2；刮板輸送機(jī)的電纜截面為 95mm2；皮帶輸送機(jī)的電纜截面為 35mm2；轉(zhuǎn)載機(jī)的電纜截面為 25mm2；破碎機(jī)的電纜截面為 16mm2；液壓泵站的電纜截面為 16mm2；2、干線電纜的選取支線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可取電動(dòng)機(jī)的額定電流。干線電纜最大長(zhǎng)時(shí)工作電流可按下式計(jì)算Iac = = = 442 A電纜的長(zhǎng)時(shí)充許持續(xù)電流Ip應(yīng)不小于通過(guò)電纜的長(zhǎng)時(shí)工作電流Iac。即 Ip Iac = 442 A根據(jù)工作電流計(jì)算及在煤礦電工手冊(cè)中的1KVKV三芯塑料絕緣電纜允許持續(xù)電流表，查得電纜的長(zhǎng)時(shí)允許持續(xù)電流為：Ip = 478 A即：取的主芯線截面為 240mm23、按正

36、常工作時(shí)的充許電壓損失選擇電纜截面1）采區(qū)低壓電網(wǎng)電壓損失采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失包括變壓器的電壓損失和線路的電壓損失兩部分。線路一般又包括干線和支線兩部分。（1）變壓器的電壓損失UT為UT = = = 45V式中ST-變壓器的計(jì)算負(fù)荷容量, KVASNT-變壓器的額定容量（查所選變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)），VU2NT-變壓器二次側(cè)額定電壓（查煤礦電工學(xué)中的變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)表）ur%、ux%-變壓器電阻壓降百分比，電抗降壓百分比，可查煤礦電工學(xué)中的變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表T-變壓器所帶負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)角，（2）負(fù)荷集中的干線電纜線路的電壓損失Ums Ums = = = 23 V式中 Pca-干線電纜所帶負(fù)

37、荷的計(jì)算功率，KV ；Lms 、Ams -干線電纜的長(zhǎng)度、m,主芯線截面積，mm2；UN-干線電纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V ；rsc-干線電纜導(dǎo)電率（查煤礦電工手冊(cè)中電纜的電導(dǎo)率表），m/()（3) 支線電纜電壓損失 Ubl Ubl = = = 36 V式中 Pbl-支線電纜所帶負(fù)荷的計(jì)算功率，KV ；Lbl 、Abl -支線電纜的長(zhǎng)度、m,主芯線截面積，mm2；UN-支線電纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V ；rsc-支線電纜導(dǎo)電率（查煤礦電工手冊(cè)中電纜的電導(dǎo)率表），m/()由上述計(jì)算可得，全部低壓電網(wǎng)的總電壓損失U應(yīng)為U = UT + Ums + Ubl = 44.6 V + 23 V + 3

38、6 V = 103.6 V式中UT-變壓器的電壓損失，V;Ums-干線電纜的電壓損失，V;Ubl-支線電纜的電壓損失。2）低壓電網(wǎng)的充許電壓損失按要求，正常工作時(shí)應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動(dòng)機(jī)的端電壓不低于額定電壓的95%。為了保證用電設(shè)備的供電質(zhì)量，低壓電網(wǎng)的充許電壓損失為UP = U2NT - 0.95×UN = 1200 - 0.95×1140 = 117 V在正常工作時(shí)，采區(qū)低壓電網(wǎng)的總電壓損失U應(yīng)不大于低壓電網(wǎng)的充許電壓損失UP,即U UP = 117 V1140 V電網(wǎng)允許電壓損失為117 V > 103.6 V，所以電纜截面滿足電壓損失的要求（經(jīng)計(jì)算，至輸送機(jī)機(jī)尾電動(dòng)機(jī)的總電壓損失小于103.6 V）。3）按允許電壓損失選擇干線電纜截面干線電纜的充許電壓損失：Upms = UP -UT -Ubl=（117 45 - 36）V= 36 V式中Upms-干線電纜的充許電壓損失，V;UT、Ubl-分別是變壓器和支線電纜的電壓損失，V;根據(jù)干線電纜的允許電壓損失，得出其滿足電壓損失的最小截面為：Ams.min = = = 153 mm2式中Ams.min-干線電纜滿足允許電壓損失的最小截面，mm2 Lms-干線電纜的長(zhǎng)度，m；經(jīng)上述計(jì)算結(jié)果可得選用的電纜是符合要求的，4）按允許電壓損失