礦井綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、煤礦機(jī)電設(shè)備選型設(shè)計(jì)課題：綜采工作面供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言經(jīng)過(guò)兩年的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)掌握了本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)。我設(shè)計(jì)的題目是：綜采工作面電源設(shè)計(jì)。隨著煤炭工業(yè)的現(xiàn)代化，綜采工作面的機(jī)械化程度越來(lái)越高，綜采工作面機(jī)電設(shè)備容量增加，機(jī)械化程度提高。選擇有更嚴(yán)格的要求設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：主變壓器的選型、供電系統(tǒng)的制定、低壓電纜的選型、低壓開關(guān)及過(guò)流保護(hù)動(dòng)作值的計(jì)算與整定等。 . 在相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了很多新的問(wèn)題。通過(guò)資料的參考和導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)，我終于克服了困難，順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。感覺自己收獲很多，受益很多，畢業(yè)后可以從事這個(gè)行業(yè)?；A(chǔ)。由于本人水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中存在疏漏和不當(dāng)之處，懇請(qǐng)老

2、師批評(píng)指正。目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc279601137 第一章 綜采工作面概況 PAGEREF _Toc279601137 h 3 HYPERLINK l _Toc279601138 工作面概述 PAGEREF _Toc279601138 h 3 HYPERLINK l _Toc279601139 第二煤層案例 PAGEREF _Toc279601139 h 3 HYPERLINK l _Toc279601140 三種采煤方法 PAGEREF _Toc279601140 h 4 HYPERLINK l _Toc279601141 四 挖礦過(guò)程 PA

3、GEREF _Toc279601141 h 4 HYPERLINK l _Toc279601142 第二章 礦區(qū)變電站選址的確定 PAGEREF _Toc279601142 h 4 HYPERLINK l _Toc279601143 礦區(qū)供電電能要求 PAGEREF _Toc279601143 h 4 HYPERLINK l _Toc279601144 II 成本和環(huán)境要求 PAGEREF _Toc279601144 h 5 HYPERLINK l _Toc279601145 第三章 礦區(qū)供電系統(tǒng)制定原則 PAGEREF _Toc279601145 h 5 HYPERLINK l _Toc27

4、9601146 某礦區(qū)高壓供電系統(tǒng)的制定原則 PAGEREF _Toc279601146 h 5 HYPERLINK l _Toc279601147 二礦區(qū)低壓供電系統(tǒng)制定原則 PAGEREF _Toc279601147 h 5 HYPERLINK l _Toc279601148 三取系統(tǒng)設(shè)備布置圖 PAGEREF _Toc279601148 h 6 HYPERLINK l _Toc279601149 7四個(gè)礦區(qū)的供電系統(tǒng) PAGEREF _Toc279601149 h HYPERLINK l _Toc279601150 第四章礦區(qū)負(fù)荷計(jì)算及變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定 PAGEREF _Toc27

5、9601150 h 9 HYPERLINK l _Toc279601151 9礦區(qū)主要設(shè)備 PAGEREF _Toc279601151 h HYPERLINK l _Toc279601152 第二綜采 PAGEREF _Toc279601152 h 工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算9 HYPERLINK l _Toc279601153 第 5 章 高壓配電箱及高壓電纜段選型 PAGEREF _Toc279601153 h 12 HYPERLINK l _Toc279601154 一、高壓配電箱的選擇 PAGEREF _Toc279601154 h 12 HYPERLINK l _Toc279601155

6、 二、高壓電纜的選用 PAGEREF _Toc279601155 h 12 HYPERLINK l _Toc279601156 第六章 低壓電源電纜的選擇 PAGEREF _Toc279601156 h 14 HYPERLINK l _Toc279601157 1、低壓電纜主芯線截面必須滿足的條件 PAGEREF _Toc279601157 h 14 HYPERLINK l _Toc279601158 2、低壓電纜芯數(shù)的確定 PAGEREF _Toc279601158 h 15 HYPERLINK l _Toc279601159 3. 選擇采煤機(jī)供電電纜 PAGEREF _Toc2796011

7、59 h 15 HYPERLINK l _Toc279601160 第7章礦區(qū)低壓短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc279601160 h 21 HYPERLINK l _Toc279601161 1、綜采工作面短路電流計(jì)算圖。 PAGEREF _Toc279601161 h 二十一 HYPERLINK l _Toc279601162 2. 短路回路阻抗的計(jì)算 PAGEREF _Toc279601162 h 21 HYPERLINK l _Toc279601163 第八章 礦區(qū)低壓電器的選用 PAGEREF _Toc279601163 h 24 HYPERLINK l _Toc279601

8、164 第九章綜采工作面低壓保護(hù)裝置整定計(jì)算 PAGEREF _Toc279601164 h 25 HYPERLINK l _Toc279601165 一、熔斷器熔體的選擇與計(jì)算 PAGEREF _Toc279601165 h 25 HYPERLINK l _Toc279601166 2.過(guò)電流繼電器整定計(jì)算 PAGEREF _Toc279601166 h 29 HYPERLINK l _Toc279601167 結(jié)論 PAGEREF _Toc279601167 h 32 HYPERLINK l _Toc279601168 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc279601168 h 33第一章綜

9、采工作面概況工作面概述工作面呈長(zhǎng)勢(shì)，1064米平均傾角長(zhǎng)度139米，總面積二煤層情況煤層原始沉積穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤層平均2.3米。中間較薄且平均1.3米。外段相對(duì)穩(wěn)定和平均1.5米?？偯簩?.26 3.55米，平均1.99米。煤層傾角12(1)氣體：該面為高沼氣面，預(yù)計(jì)工作面的絕對(duì)氣體排放量為2.6m/ min (2)煤塵爆炸指數(shù)：煤塵爆炸指數(shù)為15.1722.64，有爆炸危險(xiǎn)。(3)煤自燃：煤層自燃為類，不易自燃。(4) 礦層裂隙：煤層裂隙發(fā)育。(5) 地溫： 21(6) 地壓： 57.5/。三種采煤方式工作面呈長(zhǎng)趨勢(shì)1064米，平均傾角長(zhǎng)度139米，總面積147937平方米。煤層原始

10、沉積穩(wěn)定，煤層0.23米結(jié)構(gòu)1.29米較為0.17米復(fù)雜2.3米。0.17米中間較薄且平均1.3米。外段相對(duì)穩(wěn)定和平均1.5米。總煤層1.26 3.55米四恢復(fù)過(guò)程煤層中部有矸石和矸石0.13米兩層。0.17米煤層總厚度3.55米平均為1.26 1.99米。煤層傾角1223，平均第二章礦區(qū)變電站位置的確定礦區(qū)供電電能要求電壓容差(1) 對(duì)6KV以上高壓及對(duì)低壓有特殊要求的用戶，為額定電壓的+7%至-7%。(2 )低壓照明用戶為+5%至-10%。兩相電壓不平衡電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行模式下的不平衡度內(nèi)容值為2%。短時(shí)間內(nèi)不應(yīng)超過(guò)4%。3 供電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)。II 成本和環(huán)境要求變電

11、所的使用應(yīng)有利于機(jī)房的擴(kuò)容和設(shè)備的增加，同時(shí)便于在礦山中將體積較大的變壓器等設(shè)備直接運(yùn)上山至變電所的機(jī)房。區(qū)域，以降低運(yùn)輸設(shè)備的成本。除滿足造價(jià)要求外，還必須滿足屋頂牢固、不噴水、通風(fēng)良好等要求，保證變電室溫度不超過(guò)附近巷道5根據(jù)礦區(qū)巷道布置，礦區(qū)變電站應(yīng)能通過(guò)運(yùn)輸巷道順利向整個(gè)礦區(qū)負(fù)荷中心（礦區(qū)工作面）供電。第三章礦區(qū)供電系統(tǒng)擬定原則一礦區(qū)高壓供電系統(tǒng)制定原則1、綜采工作面礦區(qū)變電站一般采用兩回電源供電。除綜采外，每個(gè)礦區(qū)應(yīng)為單回路；2、雙供電線路的礦區(qū)變電站應(yīng)配備供電線路開關(guān)；3、變電站高壓出線宜采用專用開關(guān)柜。二礦區(qū)低壓供電系統(tǒng)制定原則1、在保證供電安全可靠的前提下，力求使用最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備

12、；2、原則上一個(gè)發(fā)射器只能控制一個(gè)設(shè)備；3、礦區(qū)變電所內(nèi)有一臺(tái)以上電力變壓器時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷；4、變壓器最好不要并聯(lián)運(yùn)行；5、從變電站到各配電電源或配電點(diǎn)到用電設(shè)備采用輻射供電，干線輸送機(jī)采用干線供電；6、工作面配電點(diǎn)容量最大的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線；7、供電系統(tǒng)應(yīng)盡量避免背靠背供電；8、瓦斯噴水區(qū)、高瓦斯礦山、煤巖及瓦斯突出礦山，開挖工作面局部通風(fēng)機(jī)采用專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路供電；9、開挖面局部通風(fēng)機(jī)和電氣設(shè)備必須安裝風(fēng)力鎖定裝置。三取系統(tǒng)設(shè)備布局四個(gè)礦區(qū)供電系統(tǒng)圖第四章礦區(qū)負(fù)荷計(jì)算及變壓器容量及臺(tái)數(shù)確定一礦區(qū)主要設(shè)備1) 工作臺(tái)面設(shè)備1套雙滾筒采煤機(jī)MLS 3-170

13、1 條刮板輸送機(jī) SGD-730/180液壓支架ZZ3200/14.5/28小工作臺(tái)2）工作面運(yùn)輸車道設(shè)備機(jī)器ZGZ-90 1型1套可伸縮皮帶輸送機(jī)SSJ1000/275破碎機(jī)LSP1000 1臺(tái)乳液泵站 XRB2B-125/350 2 臺(tái)乳液罐 XRXTA 2 套第二綜采工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算1) 電壓等級(jí)工作面電壓6KV，來(lái)自1000米礦區(qū)外變電站。根據(jù)用電設(shè)備的容量和布置，采用660V和1140V兩個(gè)電壓等級(jí)供電，照明電壓為127V2) 負(fù)載統(tǒng)計(jì)表1 移動(dòng)變電站負(fù)荷統(tǒng)計(jì)組號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量電動(dòng)馬達(dá)組負(fù)荷計(jì)算變壓器負(fù)荷計(jì)算額定功率/KW額定電壓/V所需因素功率因數(shù)前額當(dāng)然負(fù)擔(dān)負(fù)載/KW數(shù)數(shù)

14、計(jì)算成就率/KW同時(shí)因子加權(quán)平均功率因數(shù)數(shù)數(shù)計(jì)算內(nèi)容數(shù)量/千伏安1摘 要煤炭機(jī)器1170211400.60.752031210.8390刮板輸送機(jī)190211402液壓絞盤1二十二11400.530.752227710.8347皮帶輸送機(jī)17521140破碎機(jī)11101140機(jī)器1901140乳液泵站17521140照明1273）變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定該工作面采用MLS 3-170型滾筒采煤機(jī)進(jìn)行綜采。為保證供電質(zhì)量和安全，根據(jù)礦區(qū)巷道布置，根據(jù)需要采用系數(shù)法計(jì)算變壓器容量和臺(tái)數(shù)。1、礦區(qū)1組負(fù)荷移動(dòng)變電站容量和數(shù)量的確定S T =P N K de K s / cos Twm=3121/0.8

15、=390KVA式中： P N 變電站供電設(shè)備額定功率之和N = 520KWK de 所需系數(shù)，K de = 0.6cos Twm 加權(quán)平均功率因數(shù)，根據(jù)綜采工作面取0.8K s 礦區(qū)重合系數(shù)，取1因此，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇一臺(tái)KBSGZY-400/6移動(dòng)變電站作為1#移動(dòng)變電站。2、礦區(qū)2組負(fù)荷移動(dòng)變電站容量和數(shù)量的確定S T =P N K de K s / cos Twm27710.8=347KVA式中： P N 變電站供電設(shè)備額定功率之和N = 522KWK de 所需系數(shù)，K de = 0.53cos Twm 加權(quán)平均功率因數(shù)，根據(jù)綜采工作面取0.8Ks礦區(qū)重合系數(shù)，取1根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇

16、一臺(tái)KBSGZY-400/6移動(dòng)變電站作為2#移動(dòng)變電站。第五章高壓配電箱及高壓電纜段的選擇一、高壓配電箱的選擇由于這兩個(gè)移動(dòng)變電站的高壓配電裝置均位于礦區(qū)變電站內(nèi)，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，應(yīng)選擇防爆型。1.根據(jù)額定參數(shù)選擇煤礦井下設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，對(duì)于井下移動(dòng)變電站，電力變壓器高壓側(cè)應(yīng)進(jìn)行短路、過(guò)載和無(wú)電壓脫扣保護(hù)；為移動(dòng)變電站供電的高壓饋線也應(yīng)受到電纜監(jiān)控的保護(hù)。1） KBSGZY- 400/6/1.2型移動(dòng)變電站高壓配電箱選型。(1) 配電裝置的額定電壓：選用6KV。(2)配電裝置的額定電流應(yīng)大于移動(dòng)變電站的最大長(zhǎng)期工作電流。移動(dòng)變電站的額定電流為：I N, =S NT / V NT =

17、400(1.736)=38A根據(jù)需要選擇3個(gè)BGP41-6(10)400-B防爆真空配電箱，主要技術(shù)參數(shù)見表4-1-1。綜采工作面供電高壓配電箱選型結(jié)果表6-1-1控制負(fù)載名稱模型額定電流/A額定電壓/KV額定短路開斷電流/KAKBSGZY-400/6 換檔器BGP41-6(10)400-B4006102.短路檢查選用的高壓配電箱，其分?jǐn)嗄芰?00MVA，為國(guó)內(nèi)最大容量，大于設(shè)備安裝的短路容量。2、高壓電纜的選擇第一組負(fù)載選用高壓配電箱至1#移動(dòng)變電站的高壓電纜供電1) 型號(hào)選擇礦區(qū)變電站BGP41-6(10)400-B防爆真空配電箱向工作面移動(dòng)變電站供電的高壓電纜應(yīng)為MYPJ-6KV型礦用

18、屏蔽監(jiān)控型礦用橡套電纜.2）根據(jù)內(nèi)容長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)電流的部分選擇BGP41-6(10)400-B型防爆真空配電箱與KBSGZY-.2型移動(dòng)變電站之間干線電纜的最大長(zhǎng)期工作電流為：400/6/1Ica=K de P N 1000/ U N cos wmIca=0.65201000/ 60000.7=43AP N電纜所承載負(fù)載的額定功率之和K de 電纜承載負(fù)荷的需求系數(shù) K de = 0.6C os wm 電纜所承載負(fù)載的加權(quán)平均功率因數(shù)U N電纜所在電網(wǎng)的額定電壓從表中可以看出，選用MYPJ-6KV-325+36/3型屏蔽監(jiān)控型礦用橡套電纜，其長(zhǎng)期內(nèi)容載流量I p =121A。I P =121AI

19、 ca =43A（滿足加熱條件）3) 長(zhǎng)度的確定電纜的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：L=K米L米其中： K m 系數(shù)，m = 1.1 用于橡套電纜，K m = 1.05 用于鎧裝電纜L m道路實(shí)際長(zhǎng)度，m工作面長(zhǎng)度為1064m，從礦區(qū)到綜采工作面的變電站沿900m的槽輸送到輔助變電所，減去接線盒數(shù)量和余量，電纜實(shí)際長(zhǎng)度是：L=K m L m =9001.1=990m4) 檢查(1)按內(nèi)容電壓損失檢查礦區(qū)變電站到移動(dòng)變電站的電纜電壓損耗計(jì)算V%=在哪里：V%電壓損失百分比I ca - 電纜中的負(fù)載電流，A，之前計(jì)算為 43A。L ac 電纜線的長(zhǎng)度，km，9.9km是已知的。R 0 ，X 0單位長(zhǎng)度電纜

20、線的電阻和電抗，/公里。從表中可以看出， 6kv級(jí)325mm 2 （銅芯）電纜的R 0 =0.01/km，X 0 =0.0019/km 。V N額定電壓，KVCos，sin功率因數(shù)及其對(duì)應(yīng)的正弦值，取0.7。V=1.6%V=1.6%5%符合要求因此，選擇MYPJ-6KV-325+36/3型電纜作為移動(dòng)變電站的供電電纜。5）高壓電纜的選型結(jié)果如下：電纜位置電纜型號(hào)長(zhǎng)度米高壓配電柜1#移動(dòng)變電站MYPJ-6KV-325+36/3型990高壓配電柜2#移動(dòng)變電站MYPJ-6KV-325+36/3型990第六章 低壓電源電纜的選擇1、低壓電纜主芯線截面必須滿足的條件1、正常運(yùn)行時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度不

21、應(yīng)超過(guò)電纜的長(zhǎng)期內(nèi)容溫度，因此應(yīng)保證流過(guò)電纜的最長(zhǎng)工作電流不超過(guò)其內(nèi)容的連續(xù)電流。2、正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證供電網(wǎng)絡(luò)中所有電機(jī)的端電壓在額定電壓的95%-105%左右，特別遠(yuǎn)的個(gè)別電機(jī)的端電壓內(nèi)容偏移8%-10%。3、遠(yuǎn)距離大功率電機(jī)應(yīng)保證在重載下正常啟動(dòng)，并保證其啟動(dòng)器有足夠的保持電壓。4、選用的電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。2、低壓電纜芯數(shù)的確定1、鎧裝電力電纜只有3根用于傳輸電能的主芯線，另一根是單獨(dú)的接地芯線。2、移動(dòng)設(shè)備供電用橡套電纜分為兩種情況：1）對(duì)于一般移動(dòng)設(shè)備，電源線可選擇4芯，其中3芯作為主芯線給電機(jī)供電，另一芯用于接地；2）對(duì)于采煤機(jī)組、工作面刮板輸送機(jī)、機(jī)器等移動(dòng)設(shè)備，一

22、般采用6芯電纜作動(dòng)力、接地、先導(dǎo)控制。馬達(dá)。3、選擇采煤機(jī)電源的電纜1) 型號(hào)選擇采煤機(jī)供電電纜應(yīng)選用MCP-0.66/1.14 MCP-0.66/1.14型礦用屏蔽監(jiān)控型礦用橡套電纜。2）根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度選擇斷面采煤機(jī)低壓電纜的保證強(qiáng)度為35-50mm3）根據(jù)內(nèi)容長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)通電的區(qū)間選擇電磁啟動(dòng)器與采煤機(jī)之間電纜的最大長(zhǎng)期工作電流為：Ica=K de P N 1000/ U N cos wmIca=0.73401000/ 11400.7=173AP N電纜所承載負(fù)載的額定功率之和K de 電纜承載負(fù)荷的需量系數(shù) K de = 0.4 + 0.6 170 340 = 0.7coswm 電纜所承載負(fù)

23、載的加權(quán)平均功率因數(shù)U N電纜所在電網(wǎng)的額定電壓從表中可以看出，選用MCP-1.14KV-370+135+36型采煤機(jī)用橡套電纜，其長(zhǎng)期內(nèi)容載流量為I p =205A。I P =205AI ca =173A（滿足加熱條件）4) 長(zhǎng)度的確定電纜的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：L=K米L米其中： K m 系數(shù)，m = 1.1 用于橡套電纜，K m = 1.05 用于鎧裝電纜L m道路實(shí)際長(zhǎng)度，m電磁啟動(dòng)器距工作面200m，工作面長(zhǎng)度139m，減去接線盒的數(shù)量和余量，電纜的實(shí)際長(zhǎng)度為：L=K m L m =3401.1=374m5）根據(jù)正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)容的電壓損失選擇電纜截面1140V低壓電網(wǎng)內(nèi)容電壓損耗U p

24、 =117V(1)變壓器的電壓損耗U T為UT = _ _= 37V式中 S T 變壓器的計(jì)算負(fù)載能力，KVAS NT變壓器的額定容量（查看所選變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)），VU 2NT變壓器二次側(cè)額定電壓（查看煤礦電氣工程中變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表）u r %, u x %變壓器電阻壓降百分比，電抗壓降百分比，可以查看煤礦電氣工程中的變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表T變壓器所承載負(fù)載的加權(quán)平均功率因數(shù)角，負(fù)載集中的主干電纜線路的毫秒數(shù)U毫秒= 28V式中，P ca 計(jì)算的干線電纜承載的負(fù)載功率，KW；L ms ，A ms 主干電纜長(zhǎng)度，m，主芯線截面積，mm 2 ；U N主干電纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V；r sc 干線電纜

25、電導(dǎo)率（查看煤礦電工手冊(cè)中電纜電導(dǎo)率表），m/( )(3) 支線電壓損耗U blU bl = = = 27 V式中， Pbl計(jì)算得出的分支電纜所承載負(fù)載的功率，KV；L bl 、A bl 分支電纜的長(zhǎng)度，m，主芯線的截面積，mm 2 ；U N分支電纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V；r sc 分支電纜電導(dǎo)率（查看煤礦電工手冊(cè)中電纜電導(dǎo)率表），m/( )由上述計(jì)算可知，所有低壓電網(wǎng)的總電壓損耗U應(yīng)為U = U T + U ms + U bl= 37V + 28V + 27V= 92V式中 U T 變壓器的電壓損耗，V；U ms干線電纜的電壓損耗，V；U bl分支電纜的電壓損耗。2）低壓電網(wǎng)內(nèi)容電壓損耗

26、根據(jù)要求，正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證供電網(wǎng)絡(luò)中所有電機(jī)的端電壓不低于額定電壓的95%。為保證用電設(shè)備的供電質(zhì)量，低壓電網(wǎng)的內(nèi)容電壓損耗為U P = U 2NT - 0.95U N= 1200 - 0.951140= 117V正常運(yùn)行時(shí)，礦區(qū)低壓電網(wǎng)的總電壓損耗U不應(yīng)大于低壓電網(wǎng)的內(nèi)容電壓損耗U P ，即U U P = 117 V1140V電網(wǎng)內(nèi)容電壓損耗為117V92V，因此電纜截面滿足電壓損耗要求（計(jì)算后對(duì)采煤機(jī)電機(jī)的總電壓損耗小于92V）。3）根據(jù)內(nèi)容的電壓損失選擇干線電纜截面干線電纜的內(nèi)容電壓損失：U pms = U P -U T -U bl=(117-37-27)V= 53V式中 U pms

27、干線電纜的內(nèi)容電壓損耗，V；U T 、U bl 分別為變壓器和分支電纜的電壓損耗，V；根據(jù)干線電纜的內(nèi)容電壓損失，滿足電壓損失的最小截面為：A ms.min = = 53 毫米2式中，A ms.min滿足內(nèi)容電壓損耗的干線電纜的最小橫截面，mm 2L ms干線電纜的長(zhǎng)度，m；根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選用的電纜符合要求。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查“煤礦電氣工程”中的表格，選擇：采煤機(jī)電纜截面為50mm 2 ；刮板輸送機(jī)電纜截面為25mm 2 ；帶式輸送機(jī)的電纜截面為16mm 2 ；機(jī)器電纜截面為16mm 2 ；破碎機(jī)電纜截面為25mm 2 ；液壓泵站的電纜截面為16mm2 .同理選擇電纜型號(hào)：剪力電纜MCP

28、-1.14KV-370+135+36型；類型；皮帶輸送電纜MYP-1.14KV-316+110型；機(jī)器電纜MYP-1.14KV-316+110型；破碎機(jī)電纜MYP-1.14KV-325+16型；1.14KV -316+110 液壓泵站；第七章 礦區(qū)低壓短路電流計(jì)算1、綜采工作面短路電流計(jì)算圖。圖 3-1 綜采工作面短路電流計(jì)算示意圖X G電源電抗； x 1變壓器電抗； x ms主線電纜電抗； x bl 支線電纜電抗； R 1變壓器電阻； R ms 主線按電纜的電阻； R bl 分支電纜的電阻。2、短路阻抗的計(jì)算1 、變壓器電阻和電抗的計(jì)算RT = _= 0.022X T = 0.197式中，u

29、r %、u x % 變壓器電阻壓降百分比、電抗下降百分比，請(qǐng)參考變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表U 2N.T電源變壓器或發(fā)動(dòng)機(jī)二次側(cè)的額定電壓，KV；S NT變壓器額定容量，MVA；2 、干線電纜的電阻和電抗計(jì)算R ms =L ms /A= 990(4225)= 0.94X毫秒= x 0 L毫秒= 0.070.99= 0.0413 、分支電纜電阻和電抗的計(jì)算R bl = L b1 /A= 374(5370)= 0.1X bl = x 0 L bl= 0.070.374= 0.026短路總電阻和電抗的計(jì)算 R= R T + R bl + R ms= 0.022 + 0.94 + 0.1= 1.062 X= X

30、T + X bl + X ms= 0.179 + 0.041 + 0.026= 0.246兩次短路電流計(jì)算我(2) s =521A式中I (2) s兩相短路電流，AU 2N.T變壓器二次電壓，V；R短路一相電阻值之和，X短路回路單相電抗值之和，三相短路電流的計(jì)算I (3) s = 1.15 I (2) s = 599A第八章 礦區(qū)低壓電器的選用1、根據(jù)綜采工作環(huán)境選擇：高低壓控制開關(guān)均應(yīng)為礦用防爆型。2、根據(jù)工作機(jī)的控制要求選擇：1）供電線路的主開關(guān)和分路開關(guān)一般選用低壓自動(dòng)饋電開關(guān)；2）對(duì)于不需要遙控或不經(jīng)常啟動(dòng)的小容量機(jī)械，如小型水泵，一般采用手動(dòng)啟動(dòng)器；3）對(duì)于需要遙控和聯(lián)鎖控制的機(jī)械，

31、如采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等，一般采用電磁啟動(dòng)器；4）對(duì)于需要頻繁正反轉(zhuǎn)操作的機(jī)械，如調(diào)度絞車等，一般采用可逆電磁啟動(dòng)器；5）40KW及以上電機(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)選用電纜插頭、電纜接頭或電纜接線盒。3、開關(guān)的保護(hù)裝置應(yīng)適應(yīng)電網(wǎng)和工作機(jī)械的保護(hù)要求：1）變壓器二次側(cè)的低壓主饋電開關(guān)應(yīng)設(shè)置短路、過(guò)載和漏電保護(hù)；2) 變電站其他分支配電開關(guān)和配電點(diǎn)的主開關(guān)應(yīng)設(shè)置短路、過(guò)載保護(hù)和選擇性漏電保護(hù)；3) 各種直接控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器應(yīng)具有短路、過(guò)載、斷相和漏電閉鎖功能，其中，控制小功率的起動(dòng)器可不設(shè)置過(guò)載保護(hù)（如回柱絞車）。提供;4) 控制煤機(jī)的設(shè)備必須配備漏電

32、、短路、過(guò)載、斷相、煤機(jī)遙控啟停等綜合保護(hù)裝置。3 綜采工作面低壓開關(guān)模型的確定根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，核對(duì)了煤礦電氣工程表7-14中的礦用防爆電磁起動(dòng)器技術(shù)數(shù)據(jù)，選用了BXB1-500/1140的3個(gè)防爆自動(dòng)送料開關(guān)，采煤機(jī)電纜為FYQC300G。 -7臺(tái)1140/660隔爆型電磁起動(dòng)器。第九章綜采工作面低壓保護(hù)裝置整定計(jì)算綜采工作面低壓保護(hù)裝置主要有過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)兩種，根據(jù)開關(guān)設(shè)置不同，需要根據(jù)開關(guān)設(shè)置的保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)置。過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值設(shè)定為大于額定電流，短路保護(hù)的動(dòng)作值設(shè)定為大于最大工作電流，按最小兩相短路電流檢查保護(hù)外殼的末端。一、熔斷器熔體的選擇與計(jì)算選擇井下低壓開關(guān)柜時(shí)，已確定熔斷

33、器的型號(hào)和電壓等級(jí)。這里只需要選擇熔體的額定電流，并驗(yàn)證熔體的靈敏度和熔斷器的分?jǐn)嗄芰Α?.根據(jù)正常情況選擇熔體的額定電流1）井下采礦和挖掘機(jī)械中常用的電動(dòng)機(jī)的額定電流和額定啟動(dòng)電流可近似為電動(dòng)機(jī)額定電流的5-7倍。 ，馬上I N.st = (5-7) I N 6I= 6149=894 A式中，I N電動(dòng)機(jī)的額定電流，A。2) 保護(hù)電纜分支對(duì)于松鼠電機(jī)，熔斷器用于短路保護(hù)，熔體的額定電流I NF =357.6 A1.82.5電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，保證熔體不熔化的系數(shù)。在不頻繁啟動(dòng)或輕載快速啟動(dòng)條件下，系數(shù)為2.5；并適用于頻繁啟動(dòng)或重載。啟動(dòng)時(shí)間 對(duì)于較長(zhǎng)的電機(jī)，該系數(shù)為 1.8 至 2；I NF熔體的

34、額定電流，A；I N.st電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)電流，A；如果多臺(tái)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，這個(gè)電流就是這些電機(jī)額定啟動(dòng)電流的總和。2) 保護(hù)主干電纜保護(hù)干線電纜熔體的額定電流為：I NF +I N.re + 612=969.6 A公式1.82.5中系數(shù)的含義和取值同公式I N.re被保護(hù)干線中除啟動(dòng)電流最大的電機(jī)外，其他電機(jī)的額定電流之和，A；I N.st被保護(hù)干線中啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)或多臺(tái)啟動(dòng)電流最大的鼠籠電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，A；由于電機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)電流通常小于額定啟動(dòng)電流值，所以上式中額定啟動(dòng)電流的計(jì)算結(jié)果偏大。選擇熔體的額定電流時(shí)，應(yīng)接近或略小于計(jì)算值。3）保護(hù)照明變壓器和電鉆變壓器(1)保護(hù)照明變壓器（保

35、護(hù)安裝在一次側(cè)），熔體的額定電流I NF =62A式中NF熔體的額定電流，A；I N照明負(fù)載的額定電流之和，A；K T 變壓器的變比；1.21.4可靠性系數(shù)。(2)保護(hù)電鉆變壓器，熔體額定電流NF = ( ) _= ( 612)=254 A公式1.82.5中系數(shù)的含義和取值同公式I N.st變壓器承載的最大啟動(dòng)電流的電鉆電機(jī)的額定啟動(dòng)電流，A；I N.re剩余負(fù)載的額定電流之和，A；其余符號(hào)和系數(shù)的含義與前面相同。4）為保護(hù)127V照明電路，熔斷器用于過(guò)載和短路保護(hù)，熔體的額定啟動(dòng)電流可由以上計(jì)算結(jié)果得出：I NF IN _公式IN照明燈具的額定電流之和，A。1.根據(jù)最小兩相短路電流檢查靈敏度

36、熔體的敏感性檢查如下：K S = = = 5.3 (47)式中， ISC被保護(hù)線路末端的最小兩相短路電流，A；I NF所選熔體的額定電流，A；K S 熔體的敏感系數(shù)；4 7短路故障時(shí)保證熔體能隨時(shí)間熔斷的系數(shù)，礦用電源表4-2在照明變壓器和電鉆變壓器的初級(jí)側(cè)，安裝熔體的額定電流值不應(yīng)超過(guò)礦用電源表4-2的規(guī)定，否則將無(wú)法保護(hù)兩臺(tái)-發(fā)生在變壓器二次側(cè)端子的相短路故障。2、熔體額定電流與電纜截面的配合為了防止電纜在短路時(shí)過(guò)熱損壞，要求熔體的額定電流與它所保護(hù)的電纜截面相匹配。熔體額定電流與電纜最小截面的關(guān)系如表7-17所示。3、熔斷體分?jǐn)嗄芰︱?yàn)證熔斷體分?jǐn)嗄芰︱?yàn)證的目的是保證熔斷器能切斷其保護(hù)外殼

37、的最大三相短路電流，可靠地滅弧。熔斷器的分?jǐn)嗄芰赏ㄟ^(guò)以下方式驗(yàn)證：I RF I (3) SC.ma式中，I RF 熔斷器的極限分?jǐn)嚯娏?，A；I (3) SC.ma保護(hù)外殼的最大三相短路電流，A。一般熔斷器的分?jǐn)嗄芰Χ急容^大，特別是RTO系列熔斷器，在380V電壓下，其極限分?jǐn)嚯娏骺梢赃_(dá)到50kA，地下低壓電網(wǎng)的短路電流不會(huì)超過(guò)這個(gè)值，因此無(wú)需校準(zhǔn)。但是對(duì)于像RM1、 60ARM10系列這樣的熔斷器15A，其分?jǐn)嗄芰Ρ容^小。如果安裝在礦區(qū)變電站及其附近，只要變壓器容量稍大一點(diǎn)，二次側(cè)的短路電流就有可能超過(guò)它。并損壞它。使用時(shí)要注意，一定要檢查。2、過(guò)電流繼電器整定計(jì)算瞬時(shí)動(dòng)作過(guò)電流繼電器或過(guò)電

38、流脫扣器進(jìn)行短路保護(hù)，只需按下短路保護(hù)設(shè)置。電子過(guò)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)，應(yīng)先設(shè)置過(guò)載保護(hù)，再設(shè)置短路保護(hù)。由于智能開關(guān)中各種保護(hù)的整定值是由程序根據(jù)過(guò)載保護(hù)動(dòng)作值設(shè)定的，因此只需設(shè)置過(guò)載保護(hù)動(dòng)作值即可。對(duì)每個(gè)短路保護(hù)，應(yīng)按實(shí)際整定值進(jìn)行靈敏度檢查。1、保護(hù)裝置動(dòng)作值的整定計(jì)算保護(hù)多臺(tái)籠式電動(dòng)機(jī)支線的單次或同時(shí)啟動(dòng)1）過(guò)載保護(hù)：設(shè)定電流過(guò)載保護(hù)我a.0 = 我N =149 A式中，I a.0過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作電流值，A；I N單臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的額定電流，AFYQC-300G-1140/660型啟動(dòng)器的過(guò)載保護(hù)裝置可根據(jù)時(shí)鐘電流整定149

39、 A方法準(zhǔn)確整定，因此其實(shí)際整定值也為149 A2）短路保護(hù)：起動(dòng)器短路保護(hù)的動(dòng)作電流值為過(guò)載保護(hù)實(shí)際整定值的8倍，故其短路保護(hù)實(shí)際整定值為我作為= 1498 =1192 AI as = 1192 I N.st = 894式中，I as 短路保護(hù)動(dòng)作電流值，A；I N.st單臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的額定電流，A校準(zhǔn)靈敏度可以得到以上計(jì)算結(jié)果； K r = 1.5 符合要求移動(dòng)變電站低壓側(cè)自動(dòng)饋線開關(guān)的設(shè)置過(guò)載保護(hù)裝置根據(jù)變壓器的過(guò)載保護(hù)情況設(shè)置，其整定電流為：我ao = 我2N.T = = =481 ABKD-500/1140型防爆真空自動(dòng)饋電開關(guān)額定電流用于移動(dòng)變電站低壓側(cè)，500 A其過(guò)載保

40、護(hù)整定范圍為額定電流的0.41倍。轉(zhuǎn)變。因此，將過(guò)載整定電位器調(diào)整到額定電流0.96倍的位置，此時(shí)過(guò)載保護(hù)的實(shí)際整定值為： 我ao = 0.96500 =480 A短路保護(hù)的設(shè)置為：I as I st.Nm + I N.re = 1173 + 265.5 =1438.5 A開關(guān)短路保護(hù)裝置的整定范圍為開關(guān)額定電流的310倍，短路整定電位器調(diào)到額定電流3.02倍的位置。此時(shí)短路保護(hù)的實(shí)際整定值為I as = 3.02 500 =1510 A主保護(hù)區(qū)（本級(jí)線）最小兩相短路電流檢查靈敏（S 6點(diǎn)最小兩相短路電流）K= = =2.51.5符合要求。由上可知，靈敏度系數(shù)一般在1.5以上結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這個(gè)畢業(yè)

41、設(shè)計(jì)，我深深地感受到畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)的總結(jié)，綜合知識(shí)的應(yīng)用和檢驗(yàn)，讓我將計(jì)算機(jī)知識(shí)應(yīng)用到專業(yè)計(jì)算設(shè)計(jì)中，開闊了眼界。極大地促進(jìn)了我專業(yè)知識(shí)和綜合能力的提高。這讓我意識(shí)到學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程。在今后的工作實(shí)踐中，要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。感謝熱情的老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)和幫助。通過(guò)查閱大量相關(guān)資料、與同學(xué)交流、討論和向老師請(qǐng)教，我學(xué)到了很多知識(shí)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多東西，也培養(yǎng)了自己的獨(dú)立工作能力，樹立了自己對(duì)工作能力的信心，動(dòng)手能力大大提高，讓我充分享受了困難和在設(shè)計(jì)過(guò)程中探索的成功。時(shí)間的喜悅。參考1 主編王艷飛。煤礦安全條例。煤炭工業(yè)，20072 國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局。煤礦安全條例。煤炭工業(yè)，20043 王曉明健澤主編。煤炭開采概論。煤炭工業(yè)，20054 馬新民主編。礦山機(jī)械。中國(guó)礦業(yè)大學(xué), 19995 王銀倉(cāng)、丁元蓮煤炭開采概論。煤炭工業(yè)，20056 國(guó)裕煤礦機(jī)電裝備中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，20056余慕松綜采電氣設(shè)備煤炭工業(yè)，19887 王洪建煤礦電力工程煤業(yè)，2005論文原創(chuàng)性聲明論文作者（署名）： 日期學(xué)位論文發(fā)表授權(quán)書論文等級(jí)：公開（_月_至_年_月）（作者簽名：_ 導(dǎo)師簽名：_年_月_日_年_月_