電纜過流的計算方法

B

KP2cos

S

B地

K0752＝52228kVA0.9092）井下排水、采掘及其它設(shè)備變壓器容量

B

P802＝293.95kVAcos09093）局部通風機變壓器容量

B局

P12＝24.20kVAcos0.909一、井電氣設(shè)備的擇1.礦井供電1）供電電源礦井雙回路電源引自玉舍10kV電所不同母線端，礦井電源十分可靠。2）電壓地面高壓為10kV低壓為380V下高壓10kV低壓為127V。3）電力負荷中寨煤礦生產(chǎn)能力15萬t/a采用斜井開拓全礦安裝設(shè)備41臺(件其中工作設(shè)備23臺(件；設(shè)備總?cè)萘科渲泄ぷ魅萘?；計算有功負荷?55.32kW，無功負荷視在負荷774.46kVA，礦井年耗電277.65萬h，綜合電耗為18.51kWh/t。其中，地面運行設(shè)備容量864.0kW，井下運行設(shè)備容749.0kW，面設(shè)備視在負荷，井下設(shè)備視在負荷248.90kVA。礦井電力負荷統(tǒng)計見表7-5-1表

礦井電負荷統(tǒng)計表

序號

負荷名稱

電壓

額定容量

設(shè)備數(shù)量設(shè)備量（臺/）全部工作全部工作

需用系數(shù)

φtg

有功

最大負荷無功

視在

噸煤耗電一

井下負荷采煤工作面①回柱絞車

②乳化泵

③帶式轉(zhuǎn)載機④抽放鉆機

小計

掘進工作面①局扇②探水鉆③抽放鉆機④調(diào)度絞車⑤潛水泵小計井底水泵給煤機

照明

井下小計

0.49246.7248.9二

地面負荷

主扇風機瓦斯抽放泵空氣壓縮機主井膠帶機副井絞車手選膠帶機水處理站

動力照明

地面小計全礦合計

633.2

4）無功負荷補償?shù)V井10kV有功功率乘同時率和無功功率乘0.9同時率，補償之后：（1）10kV母線上有功功率：；（2）10kV母線上無功功率：216.08kVar；（3）補償后功率因數(shù)cosφ0.909（4）10kV母線上視在功率：。2.變壓器選擇計算

29礦29礦根據(jù)供配電設(shè)計規(guī)范，變壓器電力負荷按下式計算：B

P2cos式中P－有功負荷合計，kW；K－負荷系數(shù)，0.70～0.85；cos補償后功率因素。1）地面變壓器容量

B

P752＝.cos0.909考慮生產(chǎn)后期設(shè)備的增加計選用臺S0.4型變壓器供地面主要通風機、空壓機和瓦斯抽放泵、主斜井皮帶運輸機、副斜井絞車、地面工業(yè)場地照明、機修間、坑木場及其它用電設(shè)備，供地面的變壓器中性點接地。2）井下排水、采掘及其它設(shè)備變壓器容量

B

P802＝293.95kVAcos0909考慮到生產(chǎn)后期設(shè)備的增加設(shè)計選用臺KBSG-400/10/0.69隔爆型礦用變壓器向為井下水泵房、采煤工作面、掘進工作面及其它各用電設(shè)備供電。3）局部通風機變壓器容量S

B局

K12＝2420kVAcos0909選擇2臺0.69隔爆型礦用變壓器專門向掘進局部通風機供電。3.井上下供配電根據(jù)礦井所處的位置及生產(chǎn)能力，整合改造前原中寨煤礦引至礦區(qū)的10kV輸電線路能滿足要求，本設(shè)計確定利用該輸電線路。為保證井下機電設(shè)備的正常工作，使礦井穩(wěn)產(chǎn)高效，并有效提高供電質(zhì)量，確定采用10kV電壓等級下井面10kV變電所配出兩回電纜經(jīng)副斜井至井下變電（與水泵房聯(lián)合布置一停電時另一回電纜能承擔井下全部負荷。1）供電線路截面選擇（1）安全載流量全礦計算電流：I＝

礦3Ucos

＝

9673909

＝式中Σ－礦井工作負荷合計，kW；

1jj21jj2U－線路電壓等級，kV；cos補償后功率因素。初選鋼芯鋁絞線，允許載流量：環(huán)境溫度25℃為160A(查表，考慮環(huán)境溫度40℃時溫度校正系數(shù)：I＝160×0.81＝130A＞＝61.42A（2）線路壓降校核LGJ-50線路單位負荷時電壓損失當cos1.104%/MWkm（查表則電源線路電壓降為：⊿U%＝×1.104%＝＜5%式中礦井負荷為0.967MW，線路長2.5km

φ＝0.9時為根據(jù)計算并考慮一定的富裕量，選用LGJ-50鋼芯鋁絞線，長度約為正常時兩根同時運行。2）下井電纜截面選擇（1）安全載流量井下計算負荷電流：Ij

j3U

＝

334360

＝32.14A式中Σ－下工作負荷合計，kW；U－線路電壓等級，kV；cos取0.60。初選MVV22×礦用鎧裝電力電纜，允許載流量：I＝110A＞32.14A（2）電纜壓降校核MVV226/10kV3×礦用鎧裝電力電纜單位負荷矩時電壓損失百分數(shù)：當cos＝0.60時為0.029%/kW·（查表則電源線路電壓降為：⊿U%＝334××＝3.87%＜5%式中井下工作負荷為334kW線路長0.40km根據(jù)計算并考慮一定的富裕量，選用電纜型號為MVV22325礦用鎧裝電力電纜，長度約為0.40km，正常時兩根同時運行。

下井電纜兩回，引自地面10kV變電所不同母線段。電纜經(jīng)副斜井引至井下變電所，兩回電源同時工作，互為備用，當任一回電源故障停止供電時，另一回電源仍能保證變電所全部設(shè)備正常運行。井下變電所設(shè)置7臺－10隔爆型高壓真空配電箱，高壓采用單母線分段接線，進2回、出4回。出線專供局扇2回2回供井下生產(chǎn)及排水負荷饋電開關(guān)選用KBZ型礦用隔爆真空饋電開關(guān)，檢漏繼電器選用隔爆型檢漏繼電器。井下變電所的照明由型號為ZBZ-2.5M的礦用隔爆型照明綜合保護裝置提供。為保證水泵及局扇雙回供電的需要，在+1860m軌道石門、工作面運輸平巷及局扇處設(shè)井下配電點為提高供電的可靠性所有雙回路電源的接線方式均采用單母線分段。井下低壓饋電開關(guān)選用KBZ系列隔爆型真空饋電開關(guān)。在主、副水倉中各埋設(shè)一塊主接地極，工作面運輸平巷、掘進頭、軌道石門等處低壓配電點設(shè)一塊接地極接地網(wǎng)上任意保護點測得的接地電阻不得大于Ω。對掘進工作面局部通風機采用“三專兩閉鎖”和“雙風機雙電源”供電，各掘進工作面選用礦用隔爆型風電瓦斯閉鎖開關(guān)部通風機和掘進工作面的電氣設(shè)備實現(xiàn)風電瓦斯閉鎖有局部通風機開始運行后才能起動掘進工作面的電氣設(shè)備一旦局部通風機停止運行風電瓦斯閉鎖裝置立即切斷局部通風機供風巷道內(nèi)的一切電氣設(shè)備的電源，做到“風電、瓦斯電閉鎖保證安全供電。井底車場和水泵房等處設(shè)固定照明。二、供線路及地面電所事1.供電線路事故及防治措施1）地面固定供電線路和通信線路應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的地方。2）輸配線至地面、建筑物或構(gòu)筑物的距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程規(guī)定。3）井下低壓饋電線上有可靠的漏電、短路檢測閉鎖裝置，可采用瞬間次自動復電系統(tǒng)。4）嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地；嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。5）井下電力網(wǎng)的短路電流不得超過其控制用的斷路器在井下使用的開斷能力，并應(yīng)校驗電纜的熱穩(wěn)定性。6）井下電動機的控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。井下配電點引出的饋電線上應(yīng)裝設(shè)短路過負荷和漏電保護裝置低壓電動機的控制設(shè)備應(yīng)具備短路過負荷單相斷線電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。7井下低壓饋電線上必須裝有檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路。8）井下配電網(wǎng)路均應(yīng)裝設(shè)過流、短路保護裝置；必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關(guān)設(shè)備的分斷能力和動熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性必

須正確選擇熔路電流校驗開關(guān)設(shè)備的分斷能力和動穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性。必須正確選擇熔斷器的熔體。必須用最小兩相短路電流校驗保護裝置的可靠動作系數(shù)護裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時工作成組的電氣設(shè)備能夠起動。9）井下必須裝設(shè)防雷電裝置。10電纜的選擇及電纜的敷設(shè)必須符合《煤礦安全規(guī)程版）規(guī)定。11電纜的敷設(shè)（1）在水平巷道或傾角在30下的井巷中，電纜用吊鉤懸掛；（2）在傾角在30以上的井巷中，電纜用卡箍固定；（3）懸掛的電纜有適當?shù)某诙?；懸掛高度高于礦車；（4）懸掛點間距為3m；電纜要在壓風管、供水管等管子的上方，并保持0.3m以上的距離。12電纜連接（1）電纜與電纜連接，必須用與電氣設(shè)備性能相符的接線盒；（2）電纜線芯使用齒形壓線板（卡爪）或線鼻子與電氣設(shè)備進行連接；（3）不同型電纜之間嚴禁直接連接，采用符合要求的接線盒、連接器或母線盒進行連接；（4）同型電纜之間直接連接時，橡套電纜的修補連接（包括絕緣、護套已損壞的橡套電纜的修補）采用阻燃材料進行硫化熱補或與熱補有同等效通的冷補，并經(jīng)浸水耐壓試驗，合格后方可下井使用。2.地面變電所事故及防治措施1）可能發(fā)生的事故分析地面變電所可能發(fā)生變電所火災(zāi)變電所設(shè)備事故小物件及小動物引起短路事故。2）地面變電所事故防治措施地面變電所位置選擇在工業(yè)場地附近，并符合下列要求：（1）設(shè)置在無塌陷區(qū)、穩(wěn)定的場所；（2）設(shè)在爆炸材料庫爆炸危險區(qū)以外；（3）與高噪聲源的距離，應(yīng)滿足主控制室背景噪聲不大于（）的要求。（4）變電所周圍必須設(shè)有圍墻，其高度不低1.8m，并在周圍懸掛安全警示牌。（5）變電所防雷、過電壓保護及各種避雷設(shè)施齊備。

（6）變電所用不燃性材料建筑，應(yīng)有專門的防滅火裝置。（7）開關(guān)、繼電保護裝置及電容器等必須制定防火措施，電纜鉤、管道溝、窗房應(yīng)設(shè)置鐵絲網(wǎng)，以防小動物入內(nèi)造成線路短路。（8）變電所內(nèi)懸掛一次、二次架空線和電纜的配電系統(tǒng)圖以及有關(guān)操作、維護等規(guī)和程、規(guī)則。（9）變電所內(nèi)變電裝置與墻、頂必須按有關(guān)規(guī)定留足距離。（10礦井地面供電線路每年必須進行巡查。及其以下的礦井架空電源線路不得共桿架設(shè)，礦井電源線路上嚴禁裝設(shè)負荷定量器。（11礦井應(yīng)有兩回電源線路當任一回路發(fā)生故障停止供電時另一回路應(yīng)能擔負礦井全部負荷變電所為雙電源避免了兩回線路受到外部的影響同時發(fā)生故障的概率在變電所的進線處如因地理環(huán)境等條件的限制使線路之間距離不易分開也要盡量拉開兩線路間距離并適當?shù)脑龃髼U塔安全系數(shù)避免因煤層的開采或氣候變化等各種原因出現(xiàn)事故。三、防電氣設(shè)備引的瓦斯煤塵爆炸和電事故措施1.防止礦井突然停電的措施使用雙回路電源一路斷電即自動合上另一路開關(guān)以保證井下供電的連續(xù)性。2.防止電火花事故的措施1井下電氣設(shè)備嚴禁失爆電氣設(shè)備入井前嚴格檢查“產(chǎn)品合格證爆合格證礦用產(chǎn)品安全標志2）井下電纜必須是經(jīng)檢驗合格并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的阻燃電纜，電纜的安設(shè)合格，并防止有硬件物品碰穿，以及注意電纜的受潮、老化等。要消滅“雞爪子巴明接頭，電纜要懸掛整齊。井下防爆電氣設(shè)備要及時檢查維修保持完好嚴禁使用明刀閘開關(guān)普通型攜帶式電氣測量儀表，只準在瓦斯?jié)舛?%以下的地點使用。3）井下嚴禁帶電檢修和帶電搬移電氣設(shè)備。檢修或搬遷電氣設(shè)備（包括電纜和電線）前，必須切斷電源，并用防爆驗電筆檢驗，無電后，檢查瓦斯，巷道風流中瓦斯?jié)舛仍?%以下時，方可開始工作。所有開關(guān)把手在斷電源時都應(yīng)閉鎖，并掛上“有人工作，不準送電”牌子，只有執(zhí)行此項工作的人員，才有權(quán)摘牌和送電。4）建立礦燈管理制度，每盞礦燈都應(yīng)編號，經(jīng)常使用礦燈的人員必須專人專燈必須使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的有防爆標志的冷光鋰電池礦燈對亮度不夠電纜損壞、燈鎖不良、燈頭松動、密封不嚴、玻璃破裂等情況的礦燈嚴禁發(fā)出。嚴禁敲打、撞擊和自行拆卸礦燈。5）井下照明和信號裝置，應(yīng)采用具有短路、過載和漏電保護的照明信號綜合保護裝置配電，且用防爆型的照明信號設(shè)備。

336）井下電話選用本質(zhì)安全型電話，并使用礦用電話電纜。7）嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地，嚴禁由地在中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電下電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼都應(yīng)可靠接地?？傊?，電纜、礦燈、信號照明、電話系統(tǒng)、防爆電氣設(shè)備在防靜電、防帶電作業(yè)等方面必須采取有效措施以防止電火花引燃瓦斯與煤塵而引起爆炸。3.防止井下電氣著火的措施1）變電所和供電線路設(shè)有可靠的避雷裝置，為防止地面雷電波及井下引起瓦斯、煤塵以及火災(zāi)等災(zāi)害。必須做到：（1）由地面直接入井的軌道、管路，必須在井口處將金屬體進行不少于兩處的良好的集中接地。（2）通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和避雷裝置。（3）每年雨季前必須對避雷裝置進行檢查試驗。2）礦用電纜的選擇（1）井下電纜按安全載流量選擇，并經(jīng)電壓損失和短路保護校驗，采用礦用橡套軟電纜。（2）井下各配電站配電的低壓電纜均采用礦用橡套銅芯電纜。3）所有電氣設(shè)備，均設(shè)有短路、過負荷、單相斷線保護和漏電閉鎖保護。井下所有電氣設(shè)備的金屬外殼都進行接地。4）井下監(jiān)測分站、地面礦燈房及井下配電點等電氣設(shè)備集中處，采用不燃性材料支護并配有滅火器材噴粉滅火器個和砂箱2個箱用1.53.0mm鐵板制作，容積不少于0.2m。5）井下所有電氣設(shè)備按突出礦井要求配備。4.防雷電和雜散電流入井的措施由地面直接入井的軌道管路必須在井口處將金屬體進行不少于兩處的良好的集中接地。通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和避雷裝置。每年雨季前必須

井下供電設(shè)計(一.該電KBZ—4臺中.69變壓.69變壓別采，1770，1770回(二1）率一臺:采用DTL-80機其功率分為3站兩,乳錫一備一用。4）SGB420/55為。5）用PB30局部通機FBD機為2*30KW.額定電壓660V.二.

2）.探水鉆機型22KW。電為660V。二于1770運3為—30×5

為為85D-45×3一臺為55KW。660V。(三)

率2×

壓V)

2×

（

×

4

N----N----—

率

壓V)

—（鉆3)車2)臺

2）機2臺)

S=ΣPθ(KVA)SP參加計算取用KS11—1000/10/0.69礦用變壓器二臺一

N----N----0.69

率180

壓S=ΣPθ(KVA)SP參加計算取KS11—礦用變壓器二臺，一備(四)流,.1827纜L)選

NN----0NN----00Iw=Σ*Kr×1000/√θ(A)√3*660*0.75*0.85=201AP參加計算數(shù)取0.6.取得70㎡電纜為用驗U﹪=PL（Rsinθpj）÷10Ue2

％U﹪---低壓電R，X所選電纜的電阻00數(shù)驗求擇IΣPK*1000/3UeηWNr=307.3*0.6*1000/√Σ--參NK---需用系取0.6r

000取得95㎡為于253A。:U﹪=PL（+Xsinθ）/10Ue×0.3（0.247+0.071×0.5772=5.57﹪7U﹪---低壓電R，X所選電纜的電阻00數(shù)驗求1770和IΣPKθ×0.6×1000/√×660WNr×得95㎡為于116A。10101和IΣPK*1000/3UeηWNr×0.6×√×××0.85=235A

22于235A。1.:eq\o\ac(△,U)eq\o\ac(△,)﹪

PLRo10Ue2

=

.30.247071)10

U﹪---低壓電R，X所選電纜的電阻00數(shù)驗求10101

PnKr3Ue

3×660×0.8=131A50為于131A。1）.U﹪=

PLRo10Ue2

）/10×0.69=3.8%<7％U﹪---低壓電

R，X所選電纜的電阻00數(shù)驗求

PnKr3Ue

35為于電機

PnKr3Ue

=

25為于電機

PnKr3Ue

=

37

16為于電機

PnKr3Ue

=

303

16為于

7.5KW

PnKr3Ue

=

7.5

6為于8.8A。

PnKr3Ue

=

5.

6為于6.5A。

PnKr3Ue

=

40

16為于

PnKr3Ue

=

16為于算表

時負電初選2要求最㎜

A

2LLLLLLLLLLLLL

12345678910111213

地面變電所到1827運輸石門配電點地面變電所到水泵房配電點地面變電所到1770運輸回風石門配電點地面變電所到10101采煤工作面配電點地面變電所到10101運輸巷配電點乳化泵電機電纜電電纜電電纜電電纜7.5KW電機纜5.5KW電機纜電電纜電電纜

66

66

2×750m用，MY型用MZ(五),按機(),短路電流的計算

2二次出線

E50MVAE50MVAE50MVAE50MVAI

（2)

di

壓690V,容量315KVA,系按計算:為X=X

.69KV=得的V%,PSN抗電抗R=b1

V

69KVkvA

ΩX=b1

u

4%690315MVA

∑R=Rb1∑I

(2)di

U(R)

00775

器二I

（2)

d2

（1)系統(tǒng)阻抗壓量1000KVA，系按500MVA計算；X=X

.69KV=Ω）

得的=6.5%,SN阻電抗R=b1

V

1000

X=b1

uVS

.%69.0MVA

Ω∑R=RΩb1∑ΩI

()

U())

0

運輸I

（d2

3型電：=0.267Ω/km，X=0.078Ω/km00：=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km00R×0.52=0.1388Ωg1X×0.52=0.0406Ωg1R×0.035=0.0183Ωg2X×0.035=0.0029Ωg2∑Ω∑ΩI

()

U()

0839

運輸流I（2)的計算d2

3型電；米：=0.267Ω/km，X=0.078Ω/km00；L=25米：=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km00R×0.355=0.0948Ωg1X×0.355=0.0277Ωg1R×0.02=0.0104Ωg2X×0.02=0.0017Ωg2∑Ω∑ΩI

()

U(R)

0

流I2)的計d53型電；米：=0.247Ω/km，X=0.071Ω/km00R×0.31=0.0948Ωg1X×0.31=0.0277Ωg13型電；米：=0.38Ω/kmX=0.081Ω00R×0.10=0.038g1X×0.10=0.081Ωg1∑Ω∑

I

(2)d5

U())

0118

流I（2)d63型電；米：=0.2