机电毕业论文-八采区92层机道上山钻机场打钻供电系统设计.doc

目 录第一章 绪论1.1概述1.2近年来煤矿井下供电新技术应用1.3设计题目及原始材料第二章 煤矿电力供电的主接线部分2.1供电基本要求2.2井下电压等级确定及安全措施2.3井下采区变电所的电气主接线2.31钻场供电系统2.32井下采区变电所的电气主接线第三章 负荷的统计与变压器的选择3.1采区变电所容量计算3.2采区变压器的型号的确定及安装要求及其位置的确定第四章 井下高低压电缆的选择4.1井下主电缆的选择4.1.1井下主电缆的选则原则4.1.2井下主电缆裁选择 4.2井下高压电缆的选择4.2.1井下高压电缆的选择原则4.3井下低压电缆的选择4.3.1井下低压电缆的选择原则4.3.2井下低压电缆截面 的选择及校验第五章 电网电流短路计算5.1计算短路电流的目的和要求5.1.1短路电流的计算目的5.1.2短路电流的计算要求5.2短路电流的计算方法第六章 电气设备的选择及校验6.1在选择开关时选择原则6.2对开关保护装置的要求6.3电气设备的整定与计算6.3.1低压开关的整定与计算：校验6.3.2高压防爆开关的整定与计算、校验结论致谢参考文献 第一章 绪论1.1概述瓦斯放料将给八采区92层机道上的钻场打钻供电线路7208#线供电距离750m，MY370650m，MY335100m，BW-350泥江泵一台。ZDY8000钻机一台，电压等级660V，信号照明127V，控制电压36V。1.2近年来，煤矿井下供电技术的新应用近年来对井下电力、供电系统，在运行实践中发现的问题进行认真分析并和相关专业院校合作，从配电线路、电力调度、微机监测、继电保护远程控从多个方面进行技术改造，有效保障了电力输配系统的安全，优质运行，有以下几点1、电力工程、项目安全、生产管理通过直接实践和接间实践来提高项目安全管理人员水平要控制人的不安全行为，首先要求操作人员按规程操作正确使用设备合理利用，适应环境条件2、提高矿井供电可靠性的措施采取相应措施，提高过流保护的可靠性在保护中增加相敏保护采取安全监测方法，保证电网安全运行。3、智能巡检综合管理系统在输配电线路中的应用4、煤矿电网电容电流的治理5、CAN总线技术在电力调度自动化系统应用6、矿井供电网监测与管理系统7、矿井供电网路的无功补偿8、自动跟踪补偿，消弧线圈成套装置的应用9、三相五柱式消弧线圈应用效果好。10、低压供电系统的谐波处理。11、煤矿供电系统中不安全因素研究12、煤矿供电安全监测及管理系统经过几年运行，整个系统的运行情况良好，所监测的数据准确可靠，实验证明供电系统从运行状态到设备的完好情况，储备情况，均可以通过供电管管理路网络实现了共享，提高了供电质量及运行效率，井下电网监测系统将井下供配电网的运行状况准备确及时反映到矿调度室，便于管理人员随时掌握井下供电情况，以利作出决策，该系统的建立可调整电网的峰谷值，减少了供电故障，达到节约用电的增产增收目的。1.3设计题目及原始资料设计题目：八采区92层机道上山钻机场打钻供电系统原 始 资 料负荷型号功率额定电流启动电流钻机ZDY80090kw97.2A680A泥浆泵BW35030 kw34A238A00801141 kw00802210 kw第二章 井下供电的主接线部分2.1供电基本要求1、电气设备完好率达95以上，防爆率达100，电缆、吊挂合格率达95以上2、三大保护齐全，继电保护整定及时合理，动作灵敏可靠3、供电线路上消灭鸡爪子、羊尾巴、明头、漏电及失爆现象。4、电缆不得与风墙吊在巷道同一侧，电缆不得受水淋5、电气设备必须有可靠的接地，开关电机接地线盒，内接地必须上齐6、施工安装电缆，开关选择，整定按此供电设计报告进行7、供电经济8、供电可靠性9、供电安全性10、供电技术合理性11、绝缘和屏护，为了避免带电体之间或带电体之间与人体的接触而发生短路，触电等事故必须将带电体绝缘。12、安全距离，高压输电线架设高度与各种机械设备的最大高度之间不得小于2m低压输电线不得小于1m。13、载流量选用和装设线路和设备时必须使正常工作时的最大电流不超过安全载流量。14、安全标志：电气安全标志，有示警共作用的，有区别各种不同性质或用途用的。15、容易碰到的裸露的带甩体及机械外露的传动部分必须加装护罩或遮栏等防护措施。16、井下低压配电系统同时存在工种或工种以上电压时，低压电气设备上应明显把标出其电压额定值。17、严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁用地点中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。18、向井下供电的电源不得少于两回路，当往回路发生停电止供电时，另一回路应能担负矿井全能负荷。19、经由地及架空线路引入井下供电线路，必须在入井处装设防雷电装置接地电阻不得大于5。20、电气设备在入井前，应检查“产品合格证”，“防爆合格证”“煤矿产品安全标志（MA）”及安一通“EX”防爆标志。21、井下电压等级及安全措施电气设备都是按照一定的标准电压设计和制造取这个标准电压称为电气设备的额定电压，我国煤矿企业，电压用途见表11表11我国煤矿企业电压等级及用途类型电压等级用途交流36V电气设备的控制及信号回路127V井下照明、监控、信号、煤电钻220 /380V地表、照明、低压动力660V低压动力1140V采区工作面成套设备3300V高产高效矿井采区部分电气设备6KV(10KV井下高压配电、高压电动机及高采区移动变电站供电35KV(110KV矿井区域变电所电源进线直流110V、220V、440V一般动力250V、550V架线式电机车40V、80V、110V、120V蓄电池机车2.5V、4V矿灯结论、根据原始资料给出的负荷和煤矿企业的电压等级表得出采区变电所要供给采区足够量的电源要同时满足负荷用电还有采区的照明信号、监控、等级同时还应考虑、电压的损失，才能够使采区的用电设备正常工作。首先要做到井下供电标准1、不准带电检修。2、不准甩掉无压释放器，过电流保护装置。3、不准甩掉漏电继电器，煤电钻综合保护和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。4、不准明火操作，明火打点，明火放炮。5、不准用铜、铝、铁丝代替保险丝。6、停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不得送电7、有故障的供电线路，不准强行送电。8、电气设备的保护装置失灵后，不准送电9、失爆设备、失爆电气，不准使用。10、不准在井下拆卸矿灯煤矿企业主要是在地下作业，工作环境特殊必须严格按照煤矿安全规程的有关规定进行供电，一是做到设备完好保护齐全；二是严格执行操作规程，确保安全生产，煤矿供电的三大任务是防爆、防火、防触电。（1）传送电制度是保证安全用电防止人身触电，电气设备在进行检修、搬迁时，必须遵守停电、验电、放电装设接地线、设置遮、拦和悬挂标示牌的规定程序，严禁带电作业。（2）高压操作，试验与监护制度在进行井下高压操作时，应用操作人填写操作，原操作人员必须使用经过检验合格的专用绝缘工具，坚持一人操作一人监护制度。（3）三无、四有、两齐、三全、三坚持制度；三无：无鸡爪子、无羊尾巴、无明接线头。四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和档板，有接地装置。两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。三坚持：坚持使用漏电继电器，坚持使用煤电钻照明和信号综合保护装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁装置。（4）对于那些不能封闭在外壳内的带电源导体应将其安装在一定高度，以避免人身触电的可能。（5）加强于持电动工具把手的绝缘，这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分绝缘陨坏时，把手有可能引起触电。（6）对人员接触机会较多的电气设备采用较低电压供电。（7）井下变压器及问堤供电的变压器中性点禁接地，以减小人身触电电流。（8）井下电气设备采用保护接地。（9）设备完善可靠的漏电保护装置2.3钻场供电的电气主接线2.31钻场供电系统（图）58采区变电所是采区供电中心，其任务是将中央变电所送来的高压电转变为低压电能，并将电能配送到采掘工作面配电或用电设备，二是抱负而综采、综掘工作面移动变电站输送变压电能。钻场变电所的位置与要求钻场变电所的位置决定于低压供电电压，供电距离，采方法及其钻场巷道布置方式，机械程度，钻煤电钻，泥浆泵负荷及容量大小因素，但在巷道中要具体确定钻场变电所要位置时要应符合有关标准和设计规范，并符合下列要求。（一）距采场最终境内200以外。（二）应设在爆炸材料库爆炸危险区以外（三）不应设在不稳定的排土场内。（四）不应设在塌陷区（五）变电所与高噪声源的距离，应满足主控制室背景，噪声不大于60dB（A）的要求，变电所周围必须设有围墙，其高度不低于1.8，并在周围悬挂安全警示牌，同时还要按以下要求选择。钻场变电所硐室一般调在盘区运输斜巷与轨道斜巷之间的横贯内它不需要吊设保安煤柱，利用运输巷及轨道的煤柱即可。在层的开采区的采区中经过启动电压的验算及硐室费运的比较也可以将变电所设在压力稳定的岩层中，由它向各层工作面供电而不必每层工作面都开凿变电所硐室，中央变电所相同，变压器可与配电设备布置在同一硐室内，变电所的高压，低压设备应分开布置在硐室不同侧，各设备之间，设备与墙壁之间均有维护和检修通道，不从侧面和背后检修的设备通道。2、钻场的结线钻场的结线应根据电源回路数，负荷大小，变压器的台数等因数确定。对于问综采工作面供电的采区变电所，通常要设两回路电源进线，两回路电源线，同路时工作时，以线联络开关要断开，使两回电源线路分列运行当一回路停止运行时要由另一回路担负采区负荷供电，此时应将另一高压，进线开关断开同时将以线联络开关合上。变压器的低压侧装有检漏继电器，它与低压馈电开关配合，实现向低压供电线路的漏电保护，对于两台变压器的低压侧装有检漏电器，双回路低压线路两回路应分列运行。2.3.2井下采区变电所的电气主接线（1）高压母线应采用单母线分段，其段数应与电源进线数目相对应，段与段之间设有母线联络开关正常时母线分列运行。（2）一级负荷高压水泵电动机均应均匀把分别接到各段母线上；向各采区供电的高压电缆和整流设备，也应分别接到不同的母线段上。（3）如低压侧设有主排水泵时，低压母线应接成单母线分段，低压动力变压器不应少于两台。（4）变电所中除配电装置内五用母线连接外，设备间的连线必须用电缆，一般高压电流敷设于沟内；低压电缆悬挂在墙壁上；照明电缆沿拱顶敷设灯间距离为34m。为了保证供电安全，采区变电所内除动力变压器为一般矿用型外，其于的高、低压设备均为隔爆型配电装置。采区变电所的接线方式不同如图所示（ol）接线适用于1台变压器能满足供电，且无一级负荷（井上排水设备）的采区和综采工作面，变压器二次接有两台总开关接线方式，用于负荷电流大于1台总开关额定电流或分支的供电。单一电源和变压器，低压侧设1台总馈电开关1矿用隔爆自动馈电开关2照明变压器综合保护器3矿用隔爆高压配电箱检漏继电器第三章 负荷的统计与变压器的选择1、负荷统计一组用电设备的计算负荷容量为SBJ式中Sbj组用电设备的计算负荷。KWpN具有相同需用系数kn的一组用电设备额定功率之和KWKn需用系数一组用电设备的需用系数knyf 计算Kn0.4+0.6pmax/Zpn式中pmax一组设备中容量最大一台电动机额定功率KW矿井及采区具他用电负荷的需用系数kn和加权平均功率因数见表3-1用电设备需用系数kn加权平均功率因数采煤工作面综合机械化工作面（自移支架）一般机械代工作面（单体支架）一般机械化工作面（倾斜机采面）缓倾斜煤层（炮采工作面）急倾斜煤层（炮采工作面）0.4+0.6Pmax/pN0.286+0.714PmaxpN0.60.750.40.50.50.60.70.60.70.60.70.60.7掘进工作面采用掘进机不采用掘进机的0.50.30.40.60.70.6井下运输畜电池电机车其它运输设备（如输送机，铰车的）架线电机车0.80.50.5-0.650.90.70.9井底车场有主排设备无主排水设备0.6-0.70.75-0.80.70.8二、移动变电站的选择移动变电站折选择条件一、 设计依据 采区工作面巷道布置，巷道、尺寸及支护方式 采区工作面地质、排水、通风、瓦斯涌出情况 采区工作面机电设备布置，作业过程运输情况 采区工作面机电设备容量，技术参数及性能 采区附近现有变电所或中央变电所的分布情况，供电能力及高压母线上短路容量的性能情况 工作面生产能力，年生产量，月生产量，日生产量矿井工作作业制度的 技术和经济指标二、 设计要求 应符合煤矿安全规程井下供电设计技术规定和煤炭工业设计规范中的要求 尽量选用定形的具有煤安标志的国产新产品 应保证安全，互靠，经济，合理，技术共进三、 设计内容和步聚 确定移动变电站的位置 采区工作面用电设备负荷统计的及确定移动变电站容量、形号、台数 跟据采区工作面设备的布置情况拟定供电系统图四、 移动变电站的位置选择 移动变电站容量位于负荷中心 选择移动变电站要考虑电缆的节约 距采场最终境界200m以外 不应设在不稳定的排土场 不应设在塌陷区内移动变电站的额定容量SN应大于场于一组负荷的计算量SbjSNSca设备名称规格型号功率额定电流启动电流钻机ZDY800090KW97.2680A泥浆泵BW35030KW34A238A00801负荷141KW00802负荷210KW471KW根据现场生产经验该工作面移动变电站向钻机、泥浆泵、00801、00802负荷供电负荷容量为Sbj=392KWKx=0.4+0.6=0.4+0.6=0.5Kx是确定该变电器容量的需用系数根据需用系数算求出变压器的容量查表31取cospj0.6选用KBSG500/6型移动变电站其容量为0.783.2采区变压器的型号及安装要未详 SNSbj根据查表所得先取额定电压为660V/1200V根据上述计算结论故选KBSG500/6型移动变电站能够满足要求KBSG500/6K矿用B隔爆S三相500额定容量（KVA）6电压等级（KV）调式对高低开关分别进行10次分、合间操作试验进行模拟电气联锁试验，联锁装置在需要打箱的上盖时能切除进行高压电源。进行急停按扭动作实验，按下急按钮应能使上一级断路器分闸。进行模拟联锁动作试验，即在正常情况下断开电源时低压馈电开关先分曾高压馈电开关后分闸。安装方法及要求安装地点保持良好迪风安装应按煤矿安全规程中规定安装安装的净空尺寸；外壳突出部分与巷道支护，栏杆和移动矿车之间的距离不得小于0.5m，人行巷道和检通道的宽度不小于0.8m最高点，与顶板或支架的最低点的距离不小于0.25m，有操作间隙。安装程序、方法及注意事项产品的移动、放置铁轨或平地即可，无需固定在将高压电缆、压电缆控制电缆及从变电站到引尘，接至相关电气设备。注意电缆导线前端应焊接，接线端子，各进尘电缆应压紧和密封所有电气连接，接触良好可靠并压紧。小结：应先送高压空载无屏后，所带负荷应由轻到重，禁止带负荷送高压，禁止变电器长时间过载运行。第四章 电缆的选择4.1井下主电缆的选择4.1.1井下主电缆选择原则井下电缆一般都沉井筒和巷道敷设（有时为钻孔），为了保证安全，按照煤矿安全规程的规定，需符合下列要求。电缆敷设地点的水平差应，与规定的电缆允许敷设水平差相适应。在主井井筒或倾角大于45及其以上的巷道内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆在水平巷道或倾角45以下井巷中，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，交联聚氯乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆在进风斜井，开底东场及其附近，中央变电所到采区变电所之间少的使用铅芯电缆其他地方必须采用铜芯电缆在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆；在机械提升的进风的巷（不包括运输上、下山）和使用林支护的立井井筒中设电缆时，必须有少靠的保护措施，在溜煤放煤，矸和材料的溜道中严禁设电缆；立井井筒中所用电缆，中间不得有接头，如果需要时，应将接头设在中间平巷内。固定设的低电压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应的移动橡顾软电缆。照明，通信，信号和控用电缆，应采用铠装或非铠装通用电缆，橡故电缆或MVV型塑料电缆。电缆穿过墙壁部分应用管保护，并严密封堵管口。电缆不应挂在风管或水管上，不得更受淋水，当电缆与压风管，供水管在巷道同一侧时，必须设在管子上方，并保持0.3m的以上的距离，在瓦斯抽放管路的巷道内，电缆必须与瓦斯抽放管路分挂在巷道两侧。井筒和巷道内的通信和信号电缆与动力电缆分挂在巷道两侧，如果受条件所限，在井筒内应设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内应设在距电力电缆上方0.1m以上的地方。11高低压电力电缆在巷道同一侧时，其电缆之间应大于0.1m。高压电缆之间，低压电缆之间的距离不得小于50mm。4.1.2 井下主电缆的截选择井下主电缆是供给用电的主要通道，所以选择井下主电缆要遵守以下几条：1. 电缆截取大小关系电流通过雨大小所决定2. 电缆截取大小决定电缆的移动方便与否3. 电缆截取大小要经济合理4. 确定电缆截取的同时还要选择用何种主芯线的电缆4.2 井下高压电缆的选择原则4.2.1井下高压电缆的选择原则向综采工作的移动变电站供电的6kv或10kv高压电缆，应选择矿用监视型高压橡屏电缆，其实芯截取的确定，通常按经济电流密度初按时间允许负荷电流核验，按允许电压损失核验，按电缆线路端最大三相短路电流核验热稳定表4-110kv及其以下聚氯乙稀绝缘阻燃电缆截流量+线芯x截取/长时连续负荷允许截流量/A聚氯乙稀绝缘电缆聚氯乙稀绝缘铠装电缆MMVMVLVMVV22,MVV32MVV42MVLV22,MVLV32MVLV4231050425643316735673563259674957333511890118903501461121481143701771361811433952181672181683120251194251194315029222429022331853332573332563240292301391301表4-2 10KV及其以下交联聚氯乙烯绝缘阻燃电缆截流量线芯截面/mm2长时连续负荷允许截流量/AMYJVMYJV22MYJV32、MYJV223.6/6KV6/10KV3.6/6KV6/10KV3.6/6KV6/10KV铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯32533535037039531203150315031853240333034003500193236288333377433149183223259293337401461540623135164194242293335380438513105127150187227260295341401162540623182225274315357408482141174212245277318317434513595128156185231278318359414488100121144179216247279322381438510589185229279322366420493143178216250284320385446130158188234284326370423497101123146182220253287330389446注：表4-1和表4-2型号含义为M代表煤矿用阻燃；YJ代表交联聚氯乙燃绝缘电力电缆；L代表铝导体；V（V）代表聚氯乙燃护套（绝缘），22代表内钢带；32代表细钢丝；42代表粗钢丝（1）按经济电流密度选用电缆截；低电能损耗线路投资节约有色金属等。按经济电流密度选择电缆截面Ac为Ac式中Ac经济截面积，mm2Ig正常运行，通过电缆的最长时负荷电流，当两电缆并联运行时，应考虑一条线路故障时的最大负荷电流，AJeg经济电流密度，A/mm2（2）按长时允许负荷电流校验用于运行中电缆的电流过长期允许电流时电缆芯线的电阻产生的热量就会超过允许值，加速老化，从而造成漏电或短路事故。供电线路工作最大长时负荷电流Ig的计算如下一台移动变电站供电取变电站一次侧额定电流IgI1N式中SN移动变电站额定容量，KVAU1N移动变电站高压侧额定电压，VI1N移动变电站高压侧额定电流值，A（3）按短路电流热稳定校验电缆截为确保最大短路电流通过时电缆绝缘受热不被老化，高压电缆所选主芯线截面应大于等于最小热移定截面要求。Amin式中Amin电缆的最小热稳截面，mm2Iss通过电缆的最大短路电流，ATph短路电流的持续时间，取井下高压配电装置断路器跳闸时间约为0.25SC电缆芯线热稳定系数（4）按允许电压损失校验电缆截面。或式中电缆线路电压损失率Ig通过电缆的最长时工作电流，Acosd、sind分别为电缆所带负荷的功率因数和对应的正弦值P负荷有功功率，WUN电缆长度，KWRoXo分别为电缆线路单位长度的电阻和电抗，4.3井下低压电缆的选择4.3.1井下低压电缆的选择原则（1）矿用低压电缆型号选择（2）低压电缆长度的确定（3）低压电缆芯线数的确定控制按扭不装在机械上或另设控制电缆控制按扭装在工作机械上（4）低压电缆主芯线截取的选择按最大工作电流选择主截取按电缆的机械强度应符合用电设备使用场合的要求选择截取按允许电压损失选择主截取按距离最远、功率最大的电动机启动时校验，电压损失用熔断器保护的应按熔件额定电流与两相短路电流和电缆最小截面的配合要求进行。用熔断器保护装置动作灵敏的要求校验电缆截取（5）低压电缆主芯线截取选择计算（1）按长时最大工作电流选择3.6/6KV6/10KV3.6/6KV6/10KV3.6/6KV6/10KV铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯32533535037039531203150315031853240333034003500193236288333377433149183223259293337401461540623135164194242293335380438513105127150187227260295341401162540623182225274315357408482141174212245277318317434513595表4-2 10KV及其以下交联聚氯乙烯绝缘阻燃电缆截流量线芯截面/mm2长时连续负荷允许截流量/AMYJVMYJV22MYJV32、MYJV22128156185231278318359414488100121144179216247279322381438510589185229279322366420493143178216250284320385446130158188234284326370423497101123146182220253287330389446注：表4-1和表4-2型号含义为M代表煤矿用阻燃；YJ代表交联聚氯乙燃绝缘电力电缆；L代表铝导体；V（V）代表聚氯乙燃护套（绝缘），22代表内钢带；32代表细钢丝；42代表粗钢丝（1）按经济电流密度选用电缆截；低电能损耗线路投资节约有色金属等。按经济电流密度选择电缆截面Ac为Ac式中Ac经济截面积，mm2Ig正常运行，通过电缆的最长时负荷电流，当两电缆并联运行时，应考虑一条线路故障时的最大负荷电流，AJeg经济电流密度，A/mm2（2）按长时允许负荷电流校验用于运行中电缆的电流过长期允许电流时电缆芯线的电阻产生的热量就会超过允许值，加速老化，从而造成漏电或短路事故。供电线路工作最大长时负荷电流Ig的计算如下一台移动变电站供电取变电站一次侧额定电流IgI1N式中SN移动变电站额定容量，KVAU1N移动变电站高压侧额定电压，VI1N移动变电站高压侧额定电流值，A（3）按短路电流热稳定校验电缆截为确保最大短路电流通过时电缆绝缘受热不被老化，高压电缆所选主芯线截面应大于等于最小热移定截面要求。Amin式中Amin电缆的最小热稳截面，mm2Iss通过电缆的最大短路电流，ATph短路电流的持续时间，取井下高压配电装置断路器跳闸时间约为0.25SC电缆芯线热稳定系数（4）按允许电压损失校验电缆截面。或式中电缆线路电压损失率Ig通过电缆的最长时工作电流，Acosd、sind分别为电缆所带负荷的功率因数和对应的正弦值P负荷有功功率，WUN电缆长度，KWRoXo分别为电缆线路单位长度的电阻和电抗，4.3井下低压电缆的选择4.3.1井下低压电缆的选择原则（1）矿用低压电缆型号选择（2）低压电缆长度的确定（3）低压电缆芯线数的确定控制按扭不装在机械上或另设控制电缆控制按扭装在工作机械上（4）低压电缆主芯线截取的选择按最大工作电流选择主截取按电缆的机械强度应符合用电设备使用场合的要求选择截取按允许电压损失选择主截取按距离最远、功率最大的电动机启动时校验，电压损失用熔断器保护的应按熔件额定电流与两相短路电流和电缆最小截面的配合要求进行。用熔断器保护装置动作灵敏的要求校验电缆截取（5）低压电缆主芯线截取选择计算（1）按长时最大工作电流选择式中 Ig线路长时最大工作电流，A；IN电动机的额定电流，A；UN电同的额定电压，V；PN电动机的额定功率，KW；cosd电动机额定功率因数；电动机额定效率；（2）电缆主芯线截面的选择要求为KIpIg式中K不同环境温度修正系数参见表4-3Ip环境温度为25时电缆长时允许负荷电流，A；参见表4-4，确定电缆的标称主截面表4-3没环境温度下的电缆载流量修正系数电缆芯线实际工作温度/51015202530354045修正系数1.221.171.121.061.00.940.870.790.71表4-4矿用橡套电缆长时允许截流量主芯线截面/mm24610162535507095额定电压/KV1.01.146.010.0364664858594104113110121138138135148171173170170213215205205260250250（3）按满足机械强度要求选择电缆截面依照煤矿井下机电设备工作现状，满足机械强度要求的电缆最小截面如见表4-5所示表4-5刊号上机电设备满足按机械强度要求的电缆最小截面用电设备名称要求最小截面/mm2各种采煤机带式输送机，刮板输送机和转载机小功率刮板输送机安全回柱绞车、装岩机高度绞车、照明干线手持煤电钻50-9525-5010-2516-254-64-6（4）按允许电压损失校验，电缆主截面煤矿井下供电设计技术规程规定，对距离最远容量最大的电动机（如采煤机、工作面输送机等），在重载情况下应保证启动，电动机启动时的端电压不低于额定电压的75校验，正常运行时电动机的端电压允许偏移额定电压的5个别，特别远的电动机允许偏移8-10。正常工作时线咱允许电压损失Up的计算为UpU2N0.95UN式中Up大容量电动机启动时电网的允许电压损失，V；U2N变压器二次侧额定电压，V；UN电动机的额定电压，V；电缆电压损失的计算电缆支线电缆电压损失支线电缆电压损失Ub1为Ub1式中Ub1支线电缆电压损失，V；Ib1支线电缆工作电流，通常取电动机的额定电流，A；Rb1、Xb1支线电缆电阻，电抗值，/KW；cosb1功率因数角对应的正弦值；变压器电压损失UbT变压器的电压损失与计算电缆线路的电压损失相同，只是由于变压器统组的电抗较大，不能忽略计算。UTIgT(RTcosT+XTsinT)式中UT变压器的电压损失，V；IgT变压器 换荷电流，A；按计算负荷要求取cosT变压器的功率因数sinT功率因数角的正弦值RT、XT分别是变压器每相绕阻，电抗,SV满足电压损失要求的干线电缆计算截面t1式中Upt1干线电缆允许电压损失，V；干线电缆供电的所有电动机额定功率，KW；ked变压器所带负荷的需要系数；Lt1干线电缆的长度，m；rsce-电缆材料的电导系数，m/（mm2）；At1干线电缆截面mm2按启动条件校验电缆主截面启动时允许电压损失，大容量电动机启动时线路UpstU2N0.75UN电气设备允许最小启动电压为Upstmin为UpStminU2NU2NUpst4.3.2井下电缆截面的选择及校验序号规格型号实际长度换算系数换算长度总长度长期运行允许电流A产际负荷电流A备注1MY-370650m0.73474m215190A2MY-350100m1100m178131.4A总长度5741、按IyIg选择计算（1）变电所到00801配电点Kx0.5cospj0.6Ig190A预选电缆MY-370 Iy215A（2）00801配点到钻场分控IN1=97.2A IN234AIgI N1+I N297.2+34131.4A预选电缆MY-350，Iy173A线路末端损失表线路编号变压器电压损失V干线(1)电压损失V干线(2)电压损失V干线(3)电压损失V干线(4)电压损失V干线(5)电压损失V干线(6)电压损失V支线(1)电压损失V支线(2)电压损失V支线(3)电压损失V支线(4)电压损失V支线(5)电压损失V允许电压损失V末端电压决损失V1955.46.280.62Ug+U2 +Ub96V校验Ur0.72 Ux3.89 B0.78，由于cospi0.6，所以sinpi0.8UbB（Urcospi+Uxsinpi）0.78（0.720.6+3.890.8）19VKf0.8 Lg650m Sg70mm2 pe261KWUg55.4VKf0.8 Lz100m Sz50mm2 pe120KW na0.89Uz6.2VUb+Uz+Ug19+6.2+55.480.6V由上所述和结合电压损失，得出预选电缆均合格第五章 电网电流短路计算5.1计算短路的目的和要求5.1.1计算短路电流的目的在综采工作面供电计算中，计算中短路电流的目的在于校验电气设备的断开能力电缆的热稳定为校验保护装置的灵敏度等。为此要计算某设备安装处最大三相短路和开关保护范围末端最小两相短路电流合理计算短路电流，关键在于短路点的选取，通常选择在被保护线路的始端，末端的短路点，以便计算所需最大三相短路电流和最小两相短路电流。5.1.2短路电流计算要求短路电路的计算要求采用标么值法，并且反计算金属性短路，计算短路电流时应考虑下列因素。1、当主变压器二次侧母线上接有容量为1000KW以上同步电动机时应考虑其影响可把他们当作有阻尾绕阻，带自动电压调整器的水轮发电机看待，并且反计算，.2秒时间短路点提供的短路电流。因为高压同电动机一般均装设低压保护装置当短路时间大于0.2秒以后，同步电动机断路自动跳闸，因此不考虑时间步机间短路点提供的短电流。2、在计算短路电流冲击值时应计算靠近短路点处，总容量在800KW及以上异步电动机反馈的影响。5.2短路电流的计算方法1、移动变电站高压进线电缆短路电流计算矿井常用标准电压等级的平均电压值标准电压/KV0.1270.380.661.1403.3610平均电压/KV0.1330.400.691.203.46.310.5计算短路回路中各无件阻抗（1）电源系阻抗Xsg式中 Xsy电源系统的电抗Uav平均电压，VIs3稳态三相短路电流，A；Ss井下电源变电所母线短容量，MVA（2）6KV电缆线路的阻抗XwXoLRwroL式中ro，Xo电缆线路单位长度的电阻、电抗值/KM。L井下电源变电所至综采工作面移动变电站电缆的总长度。2、低压电网短路电流计算综采工作面低压电网短路电流计算时短路点一般选择在移动变电站二次口处和低压配电线路首、末两端，计算方法有分析法和查表法。（1）解析法计算短路电流三相短路电流Is3=两相短路电流Is（2）式中Uzn、Uav分别为移动变电站二次侧的额定电压，电网的平均电压Is3、Is2分别为计算点三相短路电流，两相短路电流，A；Z短路回路等效每相的总抗，S2；式中RwX0L移动变电站高压侧电缆折算到低压侧每相电阻，；RT移动变电站每相电阻值RW移动变电站的二次侧电缆每相电阻值，；RH电弧电阻，取0.01；Xw=X0L移动变电站高压侧电缆折算到低压侧的电抗值。XT移动变电站每相电抗值，；XW移动变电站二次侧电缆每相电抗值，；XSYXXY移动变电站高压侧系统电抗阻抗电缆芯线截面（mm2）162252352502702952Ro1.370.8640.610.440.3150.247Xo0.090.0880.0840.0810.0780.073公式ZXb0.038 Rb0.06 X=Xb+XL R=Rb+RL RLR0Lg10.3150.650.20XL1X0Lg10.0780.650.05R2R0Lg20.440.10.04XzX0Lg20.0810.10.011236A同理Id2(2)=1447A Id1(2)=9065A第六章 电气设备的选择校验按照煤矿安全规程规定采区巷道和采掘工作面的电气设备，一律使用矿用隔爆型和安全电火花型电气设备。6.1在选择开关时，一般应按下述原则1、防爆开关的额定电流要大于或等于用电设备的持续工作电流，其额定电压应与电网的额定电压相等。2、作为馈电用的总控开关和母线的分控开关，一般均应选用DW80、DW81系列的自动开关。3、一般用的电气设备如运输机、水泵、油泵等及需要远方控制的机械，如采煤机组，装岩机和需要集中闭锁控制的运输机等均选用DQZBH系列QC80-80或BQDH系列的磁力起动器。4、局部通风机因需要装设风电闭锁装置，仍需选用QC-83系列的磁力起动器，而不应选用手动开关。5、供煤电钻用的变压器开关应选用风钻综合保护装置，它利用先导回路，可以进行远方操作，做到风电钻不运转时，电缆不带电，并有过载和短路保护及127V漏电闭锁装置。6、需要经长控制正反转的机械，如上料绞车、回柱绞车一般选用QSS81系列磁力起动器。7、照明设备应选用QSS81系列磁力起动器。6.2对开关保护装置的要求1、采区变电所总低压馈电开关，应设有短路，过电流和漏电保护装置。2、工作面的总馈电开关和分馈电开关应设有短路，过电流和漏电闭锁保护，最好是选用有选择性的漏电保护装置。3、直接控制电动机的各种起动器，一般应设有短路、过负荷、欠压和缺相保护；对直接控制与保护采煤机的大型设备的起动器还应设有漏电闭锁保护装置。4、各类低压开关的接地的数月，要满足电网的接线需要，出口、入口要与所选用电缆的外径相适应。6.3电气设备的整定与计算过载长延时保护的动作电流整定倍数为式中过载长延时保护动作电流倍数ked需用系数被控制的所有电动机额定电流之和，A；短路延时保护的动作电流整定倍数为式中Isb短路延时动作电流计算值，A；灵敏度的要求Kr2、磁力启动器过电流保护装置煤矿井下隔爆型真空磁力启动器多采用电子综合保护装置，尽管不同生产厂家保护装置各异，但过流保护整定的要求相同。（1）过载保护的整定电流要求大于等于长时最大负荷电流。式中Isbo过载整定电流，A；IN电动机额定电流，A；（2）短路速断保护的整定电流式中Isbs速断保护的整定电流Istw电动机额定起动电流A；对鼠笼式电动机，一般IstN（4-7）IN按电动机额定功率PN进行估算对于380V电动机，IN2PN对于660V电动机，IN1.15PN对于1140V电动机，IN0.67PN速断整定电流倍数要求为过载保护的8倍或10倍，一般电子保护装置由硬件电路的设计来保证。保护灵敏度满足Kr3、过热继电整定对于以双金属片为主体结构的过热继电，动作电流按电动机的额定计算，对于过热一过流继电器，过热组件的动作电流整定与过热继电器相同，过电流组件的动作电流的整定同速断保护。4、低压熔断保护（1）对于保护电缆支线，熔件计算电流为IF式中IF熔件的计算电流A；IstN电动机的额定起动电流，A；KF电动机的启动时保证熔体