采区供电设计--毕业论文.doc

毕业设计（或论文）说明书 44页 前 言三年的学习就要结束了，在学院的正确领导和老师的辛勤培育下，经过三年的时间，学完了“电气工程及其自动化”本科专业的各门课程，并经过实习后，进入了毕业设计、答辩阶段。我的毕业设计题目为某120万吨矿井井下供电设计，本设计的指导思想是，在保证供电的可靠性和安全性及经济技术合理性的前提下，根据煤矿安全规程及本矿井的客观条件，从实际出发，力求使系统简单，减少设备投资。在设计中，除了参阅本专业教材矿山供电外，又参考了供电手册第五册、煤矿安全规程、中国工业产品大全、采区供电指导书等一些书籍。在设计中，得到了各位指导教师的精心指导，同时实习的矿井的有关领导、同行也给予了大力支持和帮助，在此深表感谢。在此次设计中，可能出现错误和不当之处，诚恳地希望各位领导和老师批评指正。电气工程及其自动化2006班 郭文阳2008年11月15日 目 录第一章 井田概况2第一节 井田生产能力及服务年限2第二节 井田开拓方式2第三节 供电系统2第二章 井下中央变电所设计3第一节 井下供电系统概述3第二节 井下供电系统及总电力负荷统计4第三节 系统变压器的容量及台数确定4第四节 电源电缆敷设途径的选择4第五节 高压网路短路电流的计算5第六节 高压电缆的选择7第七节 高压开关柜的选择及整定10第八节 中央变电所位置及硐室设计12第三章 一采区变电所设计13第一节 采区变电所简介13第二节 采区变电所硐室设计13第三节 采区负荷统计及变电器选择13第四节 采区高压开关的选择及整定15第五节 采区低压电缆的选择17第六节 采区短路电流的计算26第七节 井下低压控制电气的选择及保护装置的整定27第四章 二采区变电所设计30第一节 采区变电所简介31第二节 采区变电所硐室设计31第三节 采区负荷统计及变压器选择31第四节 采区高压开关的选择及整定32第五节 采区低压电缆的选择33第六节 采区低压短路电流的计算38第七节 井下低压控制电气的选择及保护装置的整定38第五章 漏电保护40附录 设计所用参考资料41第一章 井田概况第一节 井田生产能力及服务年限一、矿井生产能力矿井年生产能力：120万吨。矿井日生产能力：4000吨。每年按300个工作日计算。二、矿井服务年限矿井服务年限为：79.1年。储量备用系数为：1.5。第二节 井田开拓方式一、开拓方式皮带斜井多水平，水平集中大巷，采区石门，分组采区上、下山的开拓方式。二、水平划分设计两个水平上下山开拓，一水平标高设在-200米，一水平上山开采-200米以上煤量，下山开采-200 -350米的煤量，二水平标高为-550米，二水平上山开采-500 -350米的煤量，下山开采-550 -700米的煤量。三、井筒布置一水平共设计三条井筒，即主皮带井，副斜井，在一采区上部布置一采区回风斜井。第三节 供电系统本矿的供电电源引自双鸭山矿业集团东部供电系统，电源电压为60千伏，采用环形供电。本矿60千伏侧为内桥形结线，6千伏采用单母线分段，60千伏，6千伏二段母线均设避雷器，补偿电容器组装在6千伏的二段母线上，直流操作电源，使用专用变压器及电容器储能方式。全矿总设备电力负荷如下：1、计算有功容量：10945.04KW2、计算无功容量：8674.16千瓦3、视在功率（自然）：13965.46KVA4、自然功率因数：0.785、补偿后无功容量：4354.16千瓦6、补偿后视在功率：11779.32KVA7、补偿电容器的容量：4320千瓦8、补偿后功率因数：0.93第二章 井下中央变电所设计第一节 井下供电系统概述1、井下中央变电所由矿变电所引三根ZQD50-6KV3150mm2电缆供电，二采区井下电源直接由井下风井主扇房配点所引出两根ZQD50-6KV370mm2电缆，送至二采区变电所。2、井下中央变电所与井下架线电机车整流室采用联合布置，设在主付井井底车场与中央水泵房相连通，所内设有KGYY-6型高压真空开关柜15台，为了适应主排水远距离控制，其中5台向主排水泵供电，为了供给井底车场低压设备以及井筒，井底车场的照明用电，所内还设有KBSG-180/6型整流变压器1台，低压配出彩用防爆馈电开关，为给井下架线电机车整流，所内设有ZCA-80/0-360型整流变压器2台，一采区变电所内设有KBSG-100/6型变压器3台，KSGB-630/6型变压器1台，KBSG-320/6型变压器1台，供采掘工作面用电，供电系统详见供电系统图。3、井下配电系统采用6KV、1140V、660V的电压等级，照明采用127V电压，二采区在-200设半固定式采区变电所一座，供给采区及部分掘进工作面和压风机等用电，所内选用BGP9L-/6G型6千伏高压防爆开关，一二采区内共设5台移动变电站，其中KSGZY-315/6型2台，KSGZY-630/6型3台，供给3个工作面，二采区变电所内设有KBSG-100/6型变压器3台，供掘进工作面用电，KSGB-200/6型变压器2台，供压风机用电，KSGB-630/6型变压器2台，供采煤工作面用电。4、采区电缆：由采区变电所送到移动变电站的高压电缆选用VGSP-6KV-335mm+116型矿用监视屏蔽橡套电缆对采区内固定式设备的送电，选用ZQ20型铠装电缆660V采掘及运输设备选用3UP-1000或UCP-1000型橡套电缆，电钻及照明用电选用3UZ-500型橡套电缆或VV20-500型全塑电缆。第二节 井下供电系统及总电力负荷统计井下总电力负荷统计表设备名称需用系数KX加权平均功率因数COSP：tg计算负荷有功功率kw无功功率kw视在功率kvA一采区变电所0.490.71.022044.42085二采区变电所0.540.71.0213201346压风机变电所0.660.71.02390398蓄电池电机车整流室0.80.850.4812861井底车场低压负荷0.70.71.0254.856主排水泵正常负荷0.890.890.5121440783主排水泵最大涌水量0.890.890.5121530737总计690754668808第三节 系统变压器的容量及台数确定1、整流变压器的容量故选整流变压器ZCA-80/0-360两台2、井底车场低压负荷变电器容量故选用KSJ2-180/6型变压器一台第四节 电源电缆敷设途径的选择一、确定路数根据煤矿安全规程第九章第一节第419条规定，对井下各水平中央变（配）电所的主排水泵房的供电线路，不得少于两回路，因此对此肜户采用回路供电此双电源来自地面变电所，甲乙丙母线。二、确定电缆的敷设路径1、钻空敷设由地面变电所配出，经0.25km的架空线路，在-200标高的地表部，钻约200米的深孔进行敷设。2、沿井筒敷设：由地面配出，经0.25km的架空线经主井井筒敷设，长约942m。以上经经济技术比较，决定采用后一种方案。第五节 高压网路短路电流的计算本矿入井电缆的最大三相短路容量为Sd=60MVA短路点确定如供电系统图（中央至一采区）d,点短路时：式中：井下最大短路的容量；井下最大三相短路电流； d,点短路时的最小两相短路电流；d,点短路时，电缆L的电抗：式中：单位长度的电抗，查教科书式222系统总电抗：所以d3点短路时：d4点短路时：各点短路电流一览表：短路点d154904754d249154256d344103819d441123560（二采区）d点短路时：d2点短路时：各点短路电流一览表：短路点d154904754d250504373第六节 高压电缆的选择一、中央变电所入井电缆的选择（一）入井段1、按经济电流密度选电缆截面年利用小时为4000小时，经济电流密度J=2.25高压电缆的最大长时负荷电流：式中：S井下总负荷的三分之二；J经济电流密度电工手册第五册表10-3-22、长时允许负荷电流校验所选截面查电工手册第五册表12-2-6得ZQD5-6KV-3150mm，截面的允许电流Ir=330AIg=302A满足。3、按电压损失校验。高压电缆的允许电压损失为5%，电缆电压损失：式中：1000井筒长从地面变电所到井口为LJ-120的架空线，长为250米架空线电压损失：式中：P负荷有功功率 X0线路单位长度电抗Q负荷无功功率 r0线路单位长度电阻教材表6-1总电压损失4、按热稳定条件校验：合格式中：t:=tb+tg+tn+tf=0.5+0.1+0.04+0.05=0.7秒c电缆的热稳系数，查电工手册表10-3-3t:开关动作假想时间；tb继电保护装置动作时间；tg开关分闸固有时间；tn电弧持续时间；tf非周期分量时间5、确定电缆长度因电缆有一定的柔性，因此电缆实际长度为：Ls=KL=1.051000=1050米式中：L井筒长度；K增长系数 铠装取1.05故井下中央变电所由矿变电所引三根ZQD50-6KV-3150mm2-105m高压铠装电缆供电中央变电所至一采区变电所段1、按经济电流密度选电缆截面：Ig=302A,S=134mm2、长时允许负荷电流校验所选截面：Iy=330AIg=302A，满足3、按电压损失校验此段电缆电压损失：式中：100中央变电所至一采区变电所距离。总电压损失：U总=U地中+U中央区=126+50+50=226300合格4、按热稳定条件校验。5、确定电缆长度：Ls=KL=1.051000=1050m故选两根ZQ20-6kv-3150-1050m高压铠装电缆供一采区变电一采区变电所至工作面移动变电站段1、按经济电流密度选电缆截面2、按长时允许负荷电流校验所选截面：查教材表6-16得UGSP-6KV-335mm，截面的允许电流：Ir-135AIg=71.48A满足3、按电压损失校验：Ur=60000.05=300V电缆电压损失：式中：800采区变电所至移动变电站长总电压损失：U总=126+50+50+44.92=270.92V300V合格4、按热稳定条件校验：合格5、确定电缆长度：Ls=KL=1.05920=966米故选UGSP-6kv-335-966m三根供采区移动变电站入井中央变电所一采区变电所高压电缆一览表序号型号根数截面mm2长度m1ZQD50-6KV3315010502ZQ20-6KV2315010503UGSP-63335966二、二采区风井扇房配电所入井高压电缆选择。入井段1、继电流密度选择式中：Si二采区井下总负荷的一半，Jj=2.252、许负荷电流校验所选截面，查电工手册第五分册12-2-6得ZQD5-6KV-370mm2截面的允许电流IY=200AIg=119A满足3、按电压损失校验高压电缆的允许电压损失为5%，Ur=60000.05=300V电缆电压损失总电压损失：U总=U地+U1=126+29.7=155.7V300V满足4、热稳定条件校验：合格5、确定电缆长度：Ls=KL=1.05700=735m故入井电缆为两根ZQD50-6KV-370-735m的高压铠装电缆二采区变电所至工作面移动变电站段：1、按经济电流密度选择2、长时允许负荷电流校验所选截面：查教材表6-16得UFSP-6-335mm截面的允许电流Ir=135AIg=77.5满足3、按电压损失校验：Ur=60000.05=300V电缆电压损失式中：760变电所至移动变电站长总电压损失：U总=U地+U入井+U1=126+29.7+42.06=197.7V302A符合要求2、按短路条件校验动、热稳定及断路容量断路容量校验：由公式SekSo.2或S。既Sek=100MVA60MVA满足动稳定校验：短路器的动稳定校验，是将断路器校限通过的电流峰值：mox与短路电流冲击值ich进行比较。Imoich imox=12.5KA ich=2.255.49=12.3KA满足要求。热稳定校验：式中：IRW10秒稳热电流tRw-10秒所以Irw=3.3KA1.45KA满足要求3、继电保护装置的整定KYGG-6型高压真空开关柜的动作电流为计算值：整定为2主保护灵敏系数： 满足（二）主排水泵高压配电柜1、按正常使用条件，环境选型。该泵额定电流为98.4A，额定电压6KV，故选用KYGG-6型高压真空配电柜，其主要参数：Ve=6KV，Ie=315A，Sek=100MVA峰值电流12.5KA，10秒热稳电流2.5kv故电压电流均满足要求。2、按短路条件校验断路器的动热稳定性及短流容量断路容量校验：Sek=100MVA.sd=60MVA Seksd满足断路器的动稳定性校验，极限峰值电流为imox=12.5KA，短路电流冲击值ich=2.255.49=12.3KA既：imaxich满足。热稳定校验：IRW2.5 IRW=0.783、断路保护装置的整定：整定为5A主保护灵敏系数 合格（三）中央变电所180KVA变压器高压配电柜1、按正常工作条件选择 查矿山供电表7-9 KSJ3-180变压器高压额定电流为7.3A，故KYGG-6型高压真空柜，其主要参数通用，峰值电流为12KA。2、按短路条件校验其动热稳定性及断路容量。断流容量校验：sek=100MCAsd=60MVA合格动稳定性校验：imax=12KA ich=2.254.75=10.86KA imaxich满足imox=12KA ich=2.254.75=10.68KA imoxich满足热稳定性校验：IRW2.5 IRW=0.783、继电保护装置的整定整定为5A主保护灵敏系数： 合格第八节 中央变电所位置及硐室设计一、中央变电所的位置（一）选择原则1、尽量设在负荷 中心，由于主排水泵占井下负荷较大的比重，故把主排水泵房和中央变电所设在一起。2、通风良好，运输方便，便于电缆进出。3、有较好的地质条件，顶、底板岩层稳定，尽量少出煤无淋水。（二）所位置鉴于以上原则，故本变电所在井底车场附近与主排水泵在一起，其它条件均符合选择原则。二、井下中央变电所电气设备的布置及硐室设计1、硐室内电气设备的布置：该变电所共有15台高压真空配电柜，2台整流柜变压器，1台KSJ2型变压器及馈电开关、检漏等，所内并留有一定的备用位置，所内电器设备都具有接地保护，由于井下主接地极均设在泵房的水吸水井内，故除检漏继电器接辅助接地极外，不设局部接地。高压真空开关柜布置长度：式中：1000柜宽 A5倍柜宽硐室长：L=L1+6000+2500+1800=19000+6000+2500+1800=29.3m硐室宽B=4.3m，硐室高H=3.6m2、变电所硐室的设计由于该变所电硐室超过6米，因此在硐室两端各调一个出品，并砌旋，硐室防火铁门向外开且全部敞开时，不防碍巷道交通。铁门上装有通风孔，从硐室出口防火铁门5米内的巷道砌旋，硐室内各设备与墙壁之间留有，硐室应比井底高0.5米。所内还设有干灭粉器8个，铁锹4把。1000500500的砂箱6个，并备有4个有人作业勿送电牌，设照明灯10只。第三章 一采区变电所设计第一节 采区变电所简介该变电所位于-120水平，该变电所负荷集中且负荷大，供电电源引自中央变电所，直接将低压送至工作面配电点。第二节 采区变电所硐室设计采区变电所地平标高于石门运输巷500mm，并用砂浆抹平，硐室应有良好的通风条件，硐室超过6米，应设两个出口，高压开关布置长度：硐室长：L=L+4500+2500+1800=18900+4500+2500+1800=27.7m若考虑留3台备用，则硐室长L=27.7+8.82=36.25m硐室宽B=4m，高H=2.8m，设备装置为高低双侧布置。第三节 采区负荷统计及变电器选择1号移动变电站负荷统计设备名称电机型号台数额定功率KW额定电压A额定电流额定功率因数额定效率额定起动电流双采煤机MG200-W12001140175.40.860.91222工作面刮板运输机SQW-160116021140960.860.92499.82总 计5202号移动变电站负荷统计 （同上）设备名称电机型号台数额定功率KW额定电压A额定电流额定功率因数额定效率额定起动电流总 计5203号移动变电站负荷统计乳化液泵IB3225-m-4255266068.30.890.83375喷雾泵TB3-180L-4237266042.50.860.905237综保MZ2-1.211.212790.780.79554总 计185.2运输巷负荷统计ID2-11.4绞1JB31-8111.466013.70.870.8996转载机DSB-901906601010.860.90678SDJ-80胶DSB-40240226608220.870.925332总 计261.2下料道负荷统计ID2-11.4绞1JB31-84(各2)11.4466013.70.8796煤电钻MZ2-1.22(各1)1.2212790.7854总 计261.2106掘进工作面负荷统计耙斗装岩机ZYP740.8488水泵40A84122660260.860.89141局扇JBT-52-211166012.60.8830.8786调度绞车JD-11.4111.466013.650.860.8487总 计61.4107掘进工作面负荷统计（同上）一采区变电所负荷统计1、2、3移动1225.2运输巷3.8.4下料道48溜煤眼下80106、107掘+局扇122.8+22总 计2044.4（加其它）一采区变电所变压器选择：1、供掘进工作面局扇变压器的选择确定故选用KsJ2-100/6型变压器一台。2、106掘进107掘进故选用KsJ2-100/6型变压器一台。3、1号移动变电站容量选择2号移动变电站容量选择：SB=534KVA故选用KSGZY-630/6型移动变电站各一台。4、运输巷变压器容量选择故选用KsJ2-320/6型变压器一台。5、下料道变压器容量选择故选用KsJ2-320/6型变压器一台。6、溜煤眼下部运输巷变压器容量选择故选用KsJ2-320/6型变压器一台。第四节 采区高压开关的选择及整定一、进线回路总控开关的选择1、按正常工作条件选择高压开关型号故选bgd4-6ek型高压隔火箱主要参数：额定电压6kv最高工作电压6.9kv，额定电流00A，极限通过电流峰值25KA，10秒热稳电流9.6KA。2、按短路条件校验断流容量校验：SekSo.2 Sek=100MVA So.2=Sd Sek=100MVASo.2 =45.82 MVA合格动稳定校验：短路电流冲击值 ich=2.25Idmax(3)=2.254.41=9.92KV峰值电流 imax=25KAich=9.92KA合格热稳定校验：ti=0.2 3、保护装置整定：对660V=0.26+3.1=3.36 整定为5灵敏系数：合格灵敏系数：二、控制移动变电站高压配电箱的选择1、按正常工作条件校验高压开关故选用BGP-62K型高压防爆箱，其短路条件动热稳定校验均满足要求。2、继电保护装置整定过载保护整定为8A，电抗交换器为并联细调速断保护整定为电抗交换器为8.5A电抗器为并联，细调由R22细调，灵敏系数，合格。第五节 采区低压电缆的选择工作面低压电缆分干线和支线，其选择方案有两种，一种是考虑负荷全部选用同一种型号电缆，另一种是将干线电缆分几段，分别考虑选用不同截面做干线电缆，第一种方案计算简便，易选择，但成本大，第二种方案计算复杂，但能保证经济合理性，故选用第二种方案。干线电缆选择步骤：由于干线电缆长，电流大，电压损失是主要矛盾，所以干线电缆截面，按电压损失初选，用其它条件校验。支线电缆选择步骤：主要是按机械强度初选电缆截面，按电缆允许电流进行校验，并用短路电流校验稳定截面。根据有关规定，对于上山、下山和中间巷道使用的运输机，如控制它的起动器放在机头附近，则从起动器到电动机的一段支线电缆一般选10米。保护电缆的要求：1、移动式机械（如采煤机、装岩机、煤电钻）等，用的电缆要妥善保护，避免被机器撞击、挤压、炮崩和工具损坏。2、橡胶电缆的弯曲半径，不应小于外径的6倍。3、电缆在运行中定期检查，主要是电缆的绝缘电阻及温长，观察电缆的悬挂状态，是否受到机械损伤，经常检查交叉处连接情况，发现问题及时处理。4、对橡胶电缆的过流过热，要采用熔断器保护。橡胶电缆和时允许负荷电流表主芯线截面（mm）安全载流量（A）4366461064168525113351385017370215注：上表中芯线长期允许工作温度为65，周围环境温度为25一、一采区低压电缆的选择1号移动变电站所带负荷如下图L2自采区变电所200L1320KSGZY-630/61、干线电缆的选择按正常的工作时电压损失初选L的电缆截面整个系统允许电压损失：Ur=E20-U0=1200-0.951140=117V式中：E20移动变电站二次侧平均电压U0电机端子正常工作允许的最低电压0.95Ue支线电缆电压损失：式中：Pe采煤机额定功率；Kf返回系数；Lz支线电缆长度；D电导率；Sz支线电缆截面移动变电站电压损失：变电站总功率：Epe=200+320=520KW根据煤矿供电表1-4取cospi=0.7 Kx=0.75 tgpi=1.02移动变电站实际有功功率：Pbs=peKx=5200.75=390KW实际无功功率：Qb3= Pbstgpi=3901.02=397.8KW所以：干线电缆允许电压损失Ug=Uy-Uz-Ub=117-17.95-24.69=74.36V干线电缆截面：PL1=peKf=5200.8=416KW考虑校验的合理性查煤矿供电表7-12选：或查，中国煤炭工业产品大会520页表选机：UCPQ-1140.350-225-100m刮板：ZR-UYP370-135-100m2、干线电缆校验按干线电缆的最大工作电流校验：按起动力距校验：按最远最大电动机直接起动，同时其余电压正常运转，进行校验电机端电压和磁力起动器端电压和磁力起动器端电压是否满足：式中：m:p电机起动转矩与额定转矩之比maqe电机端电压Ue时的起动转矩与额定转矩之比，查煤矿供电表7-13、7-14及设计指导书UQmin=E20-(Pbs-Pds+Pdq)Rb+(Qbs-Qds+Qdq)6+（Pqi-Pds+Pds）Rq+RzPdq/UePbs=390KWQbs=397.8KVARQds=Pdstgqe=2782.04=567KVARQds=Pdstgq=11402.04=2331KVARPqi-Pds+Pdq=3200.75-278+1143+1105KW所以，UQmin=E20-(Pbs-Pds+Pdq)Rb+(Qbs-Qds+Qdq)6+（Pqi-Pds+Pds）Rq+RzPdq/Ue=1200-（390-278+1143）0.012+(397.8-567+2331) 0.059+11050.050.47+11430.010.47/1140=1199V789.8V 满足因2号移动变电站所带负荷同1号移动变电站，故所选电缆同上，方法同上。3号移动变电站所带负荷如下图自采区变电所553755371.21、二线电缆的选择按正常工作时电压损失初选电缆L截面1）整个系统允许的电压损失：Uy=E20-Up=690-0.95660=63V2）支线电缆电压损失3）移动变电站电压损失变电站的实际有功功率：Pbs=PeKx=185.20.75=139KW实际无功功率：Qbs=Pbstgpi=1391.02=142KW所以：4）干线电缆允许电压损失：Ug=Uy-Uz-Ub=63-2.29-10.046=50V干线电缆截面所以：故选L1=Up-325+116-100mL2=Up-325+116-100m2、干线电缆校验按电缆的最大工作电流校验按起动力距校验Pbs=PeKx=93.20.75=69.9KWQbs=Pdstgpi=69.91.02=71KVARQds=Pdstgqe=812.04=165KVARQdq=Pdqtgqe=3332.04=679KVARPqi-Pds+Pdq=93.2-81+333=345KW所以，UQmin=690-（69.9-81+333）0.012+(71-165+679) 0.059+3450.10.94+3330.10.94/0.66=536V745V 满足运输巷所带负荷如下图L2L1L1自采区变电所11.4908080KSJ2-320/61、干线电缆L截面选择按长时工作电压损失初选电缆截面（1）整个系统电压损失Uy=E20-Up=690-0.95660=63V（2）第二台80皮带支线电缆电压损失（3）变压器的电压损失查矿山供电表1-4选取cospi=0.7 Kx=0.7则tgpi=1.02变压器实际有功功率：Pbs=PeKx=1600.7=112KW变压器实际无功功率：Qbs=Pdstgpi=1121.02=114KW（4）干线电缆的允许电压损失Ug=Ur-Uz-Ub=63-15.38-1.6=46.02V干线电缆L截面Sg实际功率P80=1600.80.9=142KWSg=14253042.50.6646.02=58.33mm22、干线电缆L2截面选择（1）Uy=63V（2）90转载机支线电缆电压损失Uz=900.81010342.5660160.89=1.8V（3）变压器电压损失Pe=101.4Pbs=PeKx=101.40.7=70.98KWQbs=70.981.02=72.39KW（4）干线电缆允许电压损失Ug=Uy-Uz-Ub=63-6.44-1.15=55.41V（5）干线电缆L2截面Sg2实际功率P转=101.40.80.9=90.1KWSg=90.184042.50.6655.41=48.69mm2考虑校验的合理性，故选L2为Up370+116-840m3、电缆截的校验（1）用长时工作电流校验电缆L1、2截面（2）按起动条件校验电缆L2截面Qdq=Pdqtgqe=7141.02=728KWPbs=PeKx=1600.75=120KWQbs=Pbstgqe=1201.02=122.4KWQds=Pdstgqe=1391.02=141.9KWPqi-Pds+Pdq=160-139+174=735KW所以，Uqs=E20-(Pbs-Pds+Pdq)Rb+(Qbs-Qds+Qdq)6+（Pqi-Pds+Pds）Rq+RzPdq/Ue=690-（76-88+453）0.012+(78-90+462) 0.059+4660.3360.09+4531.470.03/0.66=591V466V 按起动条件校验电缆L2截面Qdq=Pdqtgqe=4531.02=462KVARPbs=PeKx=101.40.75=76KVARQbs=Pbstgqe=761.02=78KVARQds=Pdstgqe=881.02=90KVARPqi-Pds+Pdq=101.4-88+453=466KW所以，Uqs=E20-(Pbs-Pds+Pdq)Rb+(Qbs-Qds+Qdq)6+（Pqi-Pds+Pds）Rq+RzPdq/Ue=690-（76-88+453）0.012+(78-90+462) 0.059+4660.3360.09+4531.470.03/0.66=591V466V下料道所带负荷如下图L2L1自采区变电所11.411.4KSJ2-100/611.411.411.411.41、干线电缆截面选择按长时工作电压损失初选电缆截面（1）整个系统电压损失Uz=E20-Up=690-0.95660=63V（2）第二台11.4绞车支线电缆电压损失（3）变压器的电压损失查Rb=0.0286 Xb=0.061查矿山供电表1-4选取cospi=0.7 Kx=0.7 Pe=24KW则tgpi=1.02变压器实际有功功率：Pbs=PeKx=240.7=16.8KW变压器实际无功功率：Qbs=Pdstgpi=1121.02=17.1KVAR（4）干线电缆的允许电压损失Ug=Ux-Uz-Ub=63-2.3-0.36=60.34V（5）干线电缆L截面Sg1实际功率P11.4=240.80.9=21.4KWSg1=21.470042.50.6660.34=8.8mm2考虑校验的合理性，故选Up335+110-700m电缆L2的负荷同L，故也选Up335+110-700m2、干线电缆截面选择（1）用长时工作电流校验电缆L1、2截面（2）按起动条件校验电缆截面Qdq=Pdqtgqe=7141.02=728KVARPbs=PeKx=240.75=18KWQbs=Pbstgqe=181.02=18.36KVARQds=Pdstgqe=20.861.02=21.27KVARPqi-Pds+Pdq=24-20.86+107=110KW所以，Uqs=E20-(Pbs-Pds+Pdq)Rb+(Qbs-Qds+Qdq)6+（Pqi-Pds+Pds）Rq+RzPdq/Ue=690-（18-20.86+107）0.012+(18.36-21.27+109) 0.059+1100.670.09+0.031072.35/0.66=591V466V 合格 一采区支线电缆的选择1、按机械强度初选电缆截面查煤矿供电表7-10选支线电缆如下：采煤机MG200-W：UCPQ350+116-280m刮板运输机SGW-160：UpQ350+110-150m转载机DSB-90：U-1000350+116-10m乳化液泵JB3225-m-4：U-1000325+110-10m喷雾泵JB3-180L-4：U-1000325+110-10m绞车JD2-11.4：U-1000316+16-10m煤电钻MZ2-1.2：Uz-50036+14-120m皮带机SD-80：U-1000325+110-10m2、支线电缆的校验对采煤机支线电缆进行校验电缆截面用按长时允许电流进行校验电缆截面采煤机支线电缆长时允许工作电流Iy=173A Iy=173AIg=104.6A用短路电流校验电缆最小热稳截面式中I支线末端最大三相短路电流；t开关动作的假想时间，取0.2秒；C热稳系数，查煤矿供电表6-20采煤机支线电缆末端三相短路电流如供电系统图。采煤机干线电缆实长：100m支线电缆实长：250m换算长度350m，查指导书表3-60Id(2)=2873A Id(3)=0.866Id(2)对SD-80皮带机支线电缆进行校验1、按长时允许电流校验电缆截面 合格2、用短路电流校验电缆最小热稳定截面 合格SD-80皮带干线电缆L1实长：50m截面70mm2L2实长：480m截面70mm2换算长L1=L1=0.72450=36.2mL2=L2=0.724480=347.5m总换算长L= L1+ L2=36.2+347.5=383.7m查指导书表2-60 合格第六节 采区短路电流的计算一、目的1、为了正确选择和校验电气设备，使之满足短路电流动热稳定的要求，此外对于低压开关设备和熔断器等还应接短路电流校验其分断能力。2、为了正确计算整定断电保护装置，使之在短路故障发生时，能够准确可靠运行，确保安全。二、要求1、应计算最大三相短路电流。短路点应选在负荷侧端子上以校验设备的分断能力。2、应计算最小两相短路电流值，其短路点应选在被保护范围的最远点，以校验继电保护装置整定值的可靠性。三、综采工作面低压供电线路短路电流计算1、确定短路点：见供电系统图2、各点短路电流计算：根据供电手册表13-1-9及矿用隔爆型移动变电站变压器二次侧短路电流计算图表查找：各点短路电流设备名称及短路点电缆截面电缆长度换算长度两相短路电流工作面刮板d70100714228工作面刮板d270150107200机组d250100（干）1002873200机组d250150（干）150乳化液泵d3（运）25（1台）1001912022喷雾泵d3（运）25（1台）100191转载机d470840596109080皮带d570530376180绞车（下料）d635680925586乳化液泵d7251001912022喷雾泵d725100191第七节 井下低压控制电气的选择及保护装置整定一采区综采工作面供电系统低控制电气的选择整定对1140伏供电系统：1、1号（MG200-W）开关的选择及整定选BQZBH-300/1140真空磁力起动器（1）过载保护整定为Idz=26A分档电流160320A细调：G档（2）短路保护 合格2、2号（SGW-160）开关的选择整定选BQZBH-300/1140真空磁力起动器（1）过载保护整定为410A（2）短路保护Id=4228/410=10.38-10合格对660伏供电系统3号（MZ2-1.2）开关的选择整定选BZ80-2.5/0.66型煤电钻综合保护，本综合装置中配有JR0-20/3型热继电器做过载保护，在变压器一、二次侧分别用RL、RM型熔断器做短路保护。（1）JR0-20/3型热继电器的整定本采区采用MZ2-1.2型煤电钻，查电工手册INM=9A故查矿山电工学表6-24选热元件额定电流INH=11A整定范围：6.8-11A整定为9A（2）电钻变压器二次侧Rm10型熔断器整定熔体额定电流INF=IST/KF=54/2=27A式中IST电钻起动电流，由手册查得为54AKF不熔化系数，考虑电钻频繁带载起动，取KF=2故选INF=25A，查表6-23灵敏度校验 满足式中 电钻线路末端的两相短路电流，查矿山电工学表6-19=1193）熔体与电缆截面的配合，查表2-20知，对127V系统INF=25A时，Amin2.5mm实际使用截面为6mm 满足（3）电钻变压器一次侧RL1型熔断器的整定：熔体额定电流：式中：Ist.m电钻起动电流54A KF熔体不熔化系数取2.51.21.4可靠性系数，取1.2 KT变压器变化，选INF=6A 查表6-23灵敏度校验 满足式中：电钻线路末端最小短路电流反映到电钻变压器一次的值即=4、4号（DSB-90）开关选择整定选QCZ83-120磁力起动器，按有关规定：对QC83系列起动器，应具有JDB电机综合保护，作为过载、断相、短路、漏电、闭锁之用。限过载保护：Ide=101A为转载额定电流 整定：Idz=125A分档电流110-220（高档）短路保护 合格5、5号（SDJ-80）开关选择整定，选QCZ83-225磁力起动器反时限过载保护：I80e=245.3A整定Ide=140A分档电流110-270（高档电流）短路保护 合格6、6号（JD-11.4）开关选择整定，选QC83-80/N磁力起动器，熔体额定电流 整定：Ire=10A灵敏度校验 合格7.7号（JB3225-M-4）开关选择及整定，选QCZ83-225Z磁力起动器。反时限过载保护：Ie乳=68.3A 整定Idz=90A短路保护8.8号（IB3-180L-4）开关选择整定，选