采区变电所毕业设计

1、专科毕业设计（论文）毕业设计题目采区变电所设计学 校：年级专业：学生姓名：指导教师：毕业设计（论文）任务书年级专业 学生学号 学生姓名一、设计（论文）题目：二、设计（论文）任务与要求三、设计（论文）时间： 年 月日至 年月日指导教师 （签名）主管院长（系主任） （签名）毕业设计（论文）评定书年级专业 学生学号 学生姓名 一、设计（论文）题目：二、设计（论文）共 页，附图 张二、审阅意见及评语根据学院教学管理的有关规定，同意（不同意）该生参加毕业答辩指导教师（签名）职 称工作单位 3毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议年级专业 学生学号 学生姓名该生于 年 月 日进行毕业设计（论文）答辩设计（

2、论文）题目：答辩委员会：主任委员（组长）委 员（成员）答辩学生向答辩委员会（小组）提交如下资料：设计（论文）说明书共 页设计（论文）图纸共一页指导教师评阅意见共一页根据学生所提供的毕业设计（论文）材料和指导教师意见 以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩 委员会（小组）作出如下决议：一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：毕业设计答辩委员会主席（组长） （签名）委员（成员）（签名）年 月 日2煤矿采区变电所的设计摘要本设计是深井煤矿采区变电所的设计，根据煤矿采区提供需原始资料，对采 区变电所及配电点位置的确定，负荷统计及采区主变压器的选择及变压器台数的 确

3、定，根据采区用电设备的分布情况及相互间的关系，按照生产环节，将用电负 荷分组，分别设立配电点。根据煤矿安全规程合理选择供电电缆，按电缆长 时允许电流、允许电压损失、短路电流的热稳定校验电缆截面的情况，正确选择 和校验电气设备，使之能满足短路电流的动、热稳定性要求。正确整定计算短路 保护装置，使之在短路故障发生时，可靠动作，确保供电安全。关键字：变电所设计，负荷计算，短路电流6一、设计（论文）题目： 3一、毕业设计（论文）的总评语 2二、毕业设计（论文）的总评成绩： 2引言3第一章绪论41.1采区变电所的发展 4第二章采区变电所位置的确定 52.1 原始资料：52.2 采区供电对电能的要求 7第

4、三章采区负荷的计算及变压器的确定 93.1 变压器选择注意事项 93.2 台数的确定9第四章拟定采区供电系统 114.1 采区高压供电系统的拟定原则 114.2 采区低压供电系统的拟定原则 11第五章 高压配电装置及电缆选择 125.1 高压配装置选择 125.2 高压电缆截面选择 14第六章井下低压电缆选择 17第七章低压电器设备选择 26第八章过电流保护装置整定计算 30第九章 采区保护措施349.1 漏电保护349.1.1 对低压电网漏电保护的要求 349.2 接地保护359.2.1 接地保护359.2.2 下列地点应装设局部接地极 35第十章 采区变电所的防火措施 37第h一章总结38

5、参考文献39致谢402引言对于采区供电，由于煤矿供电的特殊性和井下电气设备的工作环境恶劣，为 此，对供电的布局和正确选择电器设备，提出很高的要求，以便加强电器设备的 维护和检修，满足矿井生产的需要。采区供电设计时在开采方法和采、掘、运机 械及位置确定后进行的。一般包括：采区变电所的配置、采区供电系统的拟定、 变压器容量机台数的确定、电缆的型号、长度和截面积的确定、高低压开关的选 择和整定、绘制采区供电系统图及编制供电设备一览表。采区供电通常以相对固 定的采区变电所，是通过放射式电缆网向用电比较集中的配电点供电，而为了供 电的安全，通常都是要以双回路供电，因此对于采区供电，要对采区的采高、电 气

6、设备的选型和对电缆的选择都是非常重要的，在确定了电气设备后，要对各种 配电开关进行整定计算，对电缆选定后，要对它的距离进行确定，所以对电缆支 线的电压损失和各负荷电缆的电压损失进行计算。对各种保护的灵敏度校验是否 合格，所以采区供电是一种复杂的供电，要经过严格的选择和供电的布局，才能 最终形成一个完整的采区供电。3第一章绪论1.1采区变电所的发展采区是井下动力负荷集中的地方，采区供电是否安全、可靠、经济合理，将 直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。由于井下工作环境十 分恶劣，因此在供电上除采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确的 选择电器设备的类型和参数，并采取合理的供

7、电、控制和保护系统，加强对电器 设备的维护和检修工作，确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。随着煤炭工业现代化的发展，采掘机械化程度越来越高，机电设备的总装机容量和单机容量在不断增加。以采煤机为例，从 20世纪70年代初期的150kw左 右，增加到了现在的375x 2kw目前国外采煤机单机功率已超过 1000kw综采工 作面总容量也从几百千瓦增加到 2000-3000kw由于机械化程度的不断提高，加 快了工作面的推进速度，这就要求采区走向长度加长，从而使供电距离增大，给供电带来了新的问题。因为供电电压等级一定时，输送的功率越大，电网的电压 损失越大，电动机的端电压越低，这将影响用电设

8、备的正常工作。解决的办法有： 加大电缆截面，但有一定的限度，因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济；采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可是供 电电压质量得到较大的提高；提高用电设备的等级也是一个提高电压质量的有效 措施。目前国内生产的综采工作面电气设备电压等级为1140v,而且还将继续提高，现正研制3kv的采掘运电气设备，以适应生产发展的需要。提高电压等级和采用 移动变电站供电不仅保证了供电质量，而且还降低了电网输电损耗。机械化程度 的提高无疑带动了采区用电的发展，则合理的设计采区变电所也是当前的重要任务。5第二章采区变电所位置的确定2.1原始资料：(1 )采区开

9、拓为中间上山，其倾角为17° ,分东、西两翼，每翼走向长600ml 采区分三个区段，每段长150簿工作面长130m煤层厚度1.8m,煤质中硬，一次 采全高。采用走向长壁采煤后退式采煤方法，西翼开采，东翼掘进，掘进超前进行。两班出煤，一班修整。掘进三班生产。采区巷道布置如图1-1所示。(2 ) 回采工作面采用mls3-170型采煤机，并用hdja-1200型金属较接顶梁 与dz22单体液压支柱组成支架支护煤层的顶板。回采工作面设有 yaj-13型液压 安全绞车。(3 ) 在工作面内，采用sgw-15侬刮板输送机及sgz-40型转载机；在区段 平巷内，采用dsp1040/800ffl带式

10、输送机；在采区上山，采用胶带宽度为 800mm 的spj-800型带式输送机；在轨道上山，采用 75kw单滚筒绞车。(4 )煤巷掘进采用打眼爆破，装煤机装煤，调度绞车调车。采区各用电设备容量，技术规格列于表 1-1。表1-1采区用电设备数据表序 号设备名称及使用地点电动机型号设备 台数每台设 备电动 机数额定容 量pn /kw额定电压 vn/v额定电流 in /a额定功 率因数 cos邛n额定启 动电流i n,st / i n额定启 动转矩 mn,st/mn额定功率l负荷系数（01mls3-170型采煤机dmb -170s111706601870.865.520.930.752sgw -150

11、型刮板输送机dsb -75 a122x 75660820.876.52.50.920.83dsp1040 / 800型带式输送机dsb -90dqb -101n12901066099.4100.866.02.50.910.854sgz -40型转载机dsb -40114066044.70.866.52.50.900.855xr&b型乳化液泵bjq2 -91 -4212x 55660590.926.51.20.90.96xpb2型喷雾泵站jb2180l -4212x 3066038.80.876.520.890.857yaj -13型液压安全绞车jd70.875

12、.60.890.758上山单滚筒绞车jdsb -751175660820.876.52.50.910.59spj -800型带式输送机bjq2 724bjq2 61 -412301766032.418.70.910.971.21.30.8950.8850.910zmz2 -17型装煤机dz2b -17212x17660200.8472.50.880.7511jd 11.4型调度绞车jbt -11 .4414x 11.466012.90.875.580.890.7512点钻变压器综合装置bz80z -2.5313x 1.2660/1132.18/10.90.850.85113局部通风机tbt52

13、 -2212x1166012.50.8870.880.614小水泵bjq2 51 -8414x46605.60.755.50.840.9515照明变压器ksg -2.5/0.7212x2660/1132.18/10.90.80.95116设备总容量890.262.2 采区供电对电能的要求(1 ) 电压允许偏差电压偏差计算公式如下：电压偏差=乂 100%电能质量供电电压允许偏差(gb 12325-90)规定电力系统在正常运行 条件下，用户受电端供电电压允许偏差值为：10kv及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的 +7%- 7%低压照明用户为+5%- 10%(2 ) 三相电压不

14、平衡根据电能质量三相电压允许不平衡度规定：电力系统公共连接点正常运 行方式下不平衡度允许值为2%短时间不得超过4%在采区变电所供电情况下， 交流额定频率为50hz电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的pcc点连接点的电压不平衡度能满足规定要求。(3 ) 电网频率电能质量电力系统频率允许偏差(gb/t 15543-1995)中规定：电力系 统频率偏差允许值为0.2hz,当系统容量较小时，偏差值可放宽到+5%hz- 5%h乙标准中没有说明容量大小的界限的电网容量在 300 万kw以上者为0.2hz;电网容量在300万kw以下者为0.5hz。(4 ) 波形正常情况下，要求电力系统的供电电压(或电

15、流)的波形为正弦波，在电能 的输送和分配过程中不应该使波形产生畸变，还应注意负荷中谐波源(装整流装 置等)的影响，必要时采取一定措施消除谐波的影响。(5 ) 供电可靠性供电可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的可靠性。2.3 采区变电所位置的选择在采区巷道中要具体确定采区变电所碉室的位置，还要按以下原则确定： (1)变电所尽量接近负荷中心，保证与距离最远、容量最大的用电设备之间 的电压损失在允许范围之内。(2)应尽量少设变电所，并减少变电所的迁移次数。在保证电压损失不超过 允许范围条件下，一个采区最好只设一个采区变电所对全采区供电。(3)通风良好，进出线及设备运输方便。(4)顶、底

16、板稳定并避免淋水。采区变电所碉室不得设在工作面平巷中，一般设在盘区运输斜巷与轨道斜巷 之间的联络巷内。采区变电所碉室不需要另留保安煤柱，利用运输巷及轨道巷的 煤柱即可。在分层开采的盘区中，经过电压损失验算及碉室费用的比较，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 电碉室。在开拓采区工作面巷道时，一般由采区变电所向掘进工作面供电，不另设掘 进变电所。当掘进大巷时，根据供电质量的要求，可利用联络巷作变电所。如掘 进速度较快，又无永久性采区变电所或联络巷可作掘进变电所时，应采用防爆移 动变电站供电；采取安全措施，并经有关部门批准，也可在大巷一侧加宽巷道作

17、临时掘进变电所用。40第三章采区负荷的计算及变压器的确定3.1 变压器选择注意事项变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有 着重要意义。如果变压器容量选择过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器 的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数减小；如果变压器容量选择过 小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增大，使线圈过热而老化，缩短变压器 寿命。既不安全又不经济。3.2 台数的确定采区变电所变压器在一般情况下是按计算容量选设，不留备用量。其原因是 为了尽力减少变电所碉室开拓量，降低供电成本。采区负荷的计算及变压器容量、台数确定：(1 )采区变压器的的确定负荷分组及变压器

18、容量选择：i组：采煤机、刮板输送机、转载机、喷雾泵 2台、乳化泵2台、调度绞车、 点钻变压器、小水泵。总负荷 ” pn=(170 2 75 40 2 30 2 55 11.4 1.2 4)kw = 546.6kwp170kwkde =0.286 0.714 max = 0.286 0.7140.508'、pn546.6kwcos wm =0.6sca,t1546.6kw 0.5080.6= 462.788kv * a选kbsgzy-500/例移动变电站1台r组：带式输送机、液压安全绞车、小水泵、调度绞车、采区带式输送机、煤电钻总负荷 '、pn =176.6kw需用系数kde =

19、0.5加权平均功率因素cos: wm 0 0.7变压器计算负荷sca,t3176.6kw 0.50.7= 126.14kv a选kbsg-200/6型变压器1台。田组：装煤机（2台）、局部通风机（2台）、调度绞车（2台）、电钻电压器（2台）、小水泵（2台）、采区上山绞车、照明变压器。总负荷pn =166.2kw需用系数kde =0.4加权平均功率因素cos wm =0.6yfr b 口足 aa -j+t 仁166.2kw 父0.4 . . . oi / a支.压徐负何 sca t 3 =110.8 kv * a0.6选kbsg-200/6型变压器1台。第四章拟定采区供电系统4.1采区高压供电系

20、统的拟定原则(1)供综采工作面的采区变(配)电所一般由两回路电源线进行供电，除综 采外，每个采区应为一回路；(2)双电源进线的采区变电所，应设置电源进线开关；(3)采区变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。4.2采区低压供电系统的拟定原则(1 ) 在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的设备最省；(2 ) 原则上一台启动器只能控制一台设备；(3 )当采区变电所动力变压器超过一台时，应合理分配变压器负荷；(4 ) 变压器最好不要并联运行；(5 ) 从变电所向各配电点或配电点到用电设备采用辐射式供电，上山及顺 槽运输机采用干线式供电；(6) 工作点配电点最大容量电动机的启动器应靠近配电点进线；(7 )

21、 供电系统应尽量避免回头供电；(8 ) 瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井 中，掘进工作面的局部通风机组都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线 路)供电；(9 ) 局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩) 与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁(风电闭锁、瓦 斯电闭锁)实施。第五章 高压配电装置及电缆选择5.1高压配装置选择(1)kbsgzy-500/6型移动变电站高压配电箱选择 配电装置额定电压：选定为6kv 配电装置额定电流应大于移动变电站的最大长时工作电流移动变电站(变压器)最大长时工作电

22、流即额定电流isn，t500kvai n ,t1 - 48.1a5-2 中。3vn t，3 6kv从表5-1中选,bgp5-6/50型隔爆真空配电箱，其主要技术参数列于表(2)ksgb-200/6型隔爆干式变压器高压配电箱选择额定电压选择为6kv 额定电流应大于变压器额定电流，及最大长时工作电流i n ,t2200kv *a3 6kv=19.25a从表5-1中选bgp5-6/50型真空隔爆配电箱两台，其主要技术数据列于表5-2 中。(3)采区变电所总高压配电箱选择额定电压选定为6kv 额定电流应大于所带三台变压器总的最大长时工作电流，为简便，取三台变压器额定电流之和为总的最大长时工作电流二.s

23、n,tint ：,-=48.1a 2 19.25a=86.6a,3vn,t从表5-1中选bpg5-6/100型真空隔爆配电箱，其主要技术数据列于表5-2中表5-1常用隔爆高压配电装置的主要技术数据型号额定电压/kv额定电流/a断流容量/（mv a）额定开断 电流（有 效值）/ka极限通过 电流（峰 值）/ka热稳定电 流（峰值） /ka固定分闸时间/spbg5-6650、 100、200、300、400100102510bpz1-6650、 100、200、300、100102510 (4s|)bgp-6650、 100、200、300、400100102510(2s)>0.2bgp3-

24、6650、 100、200、315、400102510(1s)<0.2bpg3-6a650、 100、200、315、400、 63012.531.2512.5(1s)bpg3-101050、 100、200、315、400、 63012.531.2512.5(1s)0.2bpg8-6650、 100、200、300、400、500、60012.531.25(0.3s)12.5(4s)pb2-6pb3-6gaz(改装)650、 100、150、200、300102510(2s)<0.04表5-2采区变电所高压配电箱选择结果控制负荷名称型号额定电 流/a额定电 压/v额定断流容量/（

25、mv - a）kbsgzy-500/例移动变电站bgp5-6/505061002x kbsg-200/6bgp5-6/50 150kbsgzy-500/6+2< kbsg-200/6bgp5-6/1001005.2高压电缆截面选择(1)型号选择向移动变电站供电的高压电缆，应选uypj-3.6/6型屏蔽监视型矿用橡套电缆。 矿用橡套电缆单位长度的电阻见表 5-3 , uypj-3.6/6型屏蔽监视型矿用橡套电缆 的规格见表5-4。表5-3矿用橡套电缆单位长度的电阻与电抗阻抗zo/( q- km-1)截面/mm24610162535507095电阻r5.53.6932.1591.3690.8

26、6380.61600.44840.31510.2301电抗x)0.1010.0950.0920.0900.0880.0840.0810.0780.075表5-4 uypj-3.6/6型屏蔽监视型矿用橡套电缆规格芯线x截面/mm2主芯线 导/体结 构根数/ 直径/mm2绝缘 厚度 /mm内护 套厚 度/mm外护 套厚 度/mm电缆外径/mm最小值最大值3x25+3x16/3 +3x2.5196/0.442.55.564.870.83x35+3x16/3 +3x2.5275/0.468.374.33x50+3x16/3 +3x2.5396/0.471.777.7截面选择w”干线电缆最大长时工作电流

27、为i casca,t、3vnksc462.788kv a 八 =44.53a,3 6kv有表5-4中选uypj-3.6/6-3 x 25+3x 16/3 + 3x2.5型屏蔽监视型矿用橡套电缆，具长时允许载流量ip=121a大于ica=44.53a,满足发热条件。(3)长度的确定在变电所内和变电所至第一区段工作面进风巷电缆的长度分别为20m及75m采区一翼走向长度为600m,移动变电站与工作面的距离为150m,供货长度为150m/ 根，故每150m应设一个中间接头，共设3个，且中间防爆接线盒两端又需要增加 3m的充裕量，并且考虑到软电缆应比巷道长度加长10%采区变电所至移动变电站的高压电缆总长

28、度lca =(20 75 600-150 3 2 3)m 1.1= 619m(4)校验短路热稳定校验已知所选电缆主芯线截面为25mmi该截面满足热稳定条件允许通过的最大短路电流imax,s为i max,s25a 1450.25=7250a = 7.25ka相应的，满足该截面热稳定要求的最大短路容量$ax,s为smax s = . 3vari max s = 3 6.3kv 7.25ka = 79.1mv a max,sar max, s一般矿井地面变电所6kv母线短路容量均限制在50mv- a以下，小于uyp川 3x25mmfe缆热稳定要求的最大短路容量 79.1mva,满足短路热稳定要求。按

29、允许电压损失校验允许电压损失，从地面变电所6kv母线到采区移动变电站高压端子的允许电压损失不超过7%a.下井电缆的电压损失avi o假定在故障情况下每条下井电缆负荷功率pca =1105kw,下井电缆长 778m,截面为 95mm (铜芯)。查得 r0=0.226q/km,x0=0.060 q/km；取下井负荷的功率因数cos中=0.65, tan中=1.17,得v1 = pcalca (r x0tan ) 100%10vn2二 1105w 0.778km (0.226j/km 0.060j/km 1.17) 100%1000 (6v)2 = 0.71%b.中央变电所至采区变电所的电压损失 a

30、v2。这段电缆为铝芯，截面为25mm 长度为 600m 总负荷为 890.2kw。查得 r0 =1.445q/km, x0 = 0.066q / km ;取负 荷功率因数cos平=0.65, tan平=1.17 ,得890.2w 0.6km*2 (01.445，, "km 0.066，/km 1.17) 100% = 2.26%1000 (6v)c.采区变电所至移动变电站的电压损失 av3。这段电缆为uypj型，截面为 25mm(铜芯)，长610ml所带负荷为546.6kw,功率因数cos中=0.6, tan中=1.33, 查得 r0 =0.8638q/km, x0 =0.0880/

31、km,得546.6w 0.6km.v3 =-2(0.8638, "km 0.0881/km 1.33) 100% = 0.89%1000 (6v)d.总 电压损失 av+&v2+av3 =0.71%+ 2.26%+0.89% = 3.86% <5% ,符合要求。所以，选uypj-3.6/6-3 x 25电缆作为向移动变电站的供电电缆。第六章井下低压电缆选择6.1 低压电缆型号选择6.1.1 选择原则低压电缆的型号及电压等级，要在负荷煤矿安全规程的前提下，根据实际用 电设备的要求、电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。(1)在井下，采煤机组、截煤机、回柱绞车、调度绞车、电钻

32、、工作面输送机、 装岩机、装煤机和局部通风机等，都是经常移动的工作机械。对于此类机械，其 供电电缆应一律采用轻便、易弯的非延燃橡胶套电缆，具体选择为： 对向采煤机、刨煤机等供电的，应选用专用移动型电缆。电压等级 380m 660v,可选用uc-0.38/0.66型采煤机橡套软电缆或 ucp-0.38/0.66型采煤机屏蔽 橡套软电缆；对1140v采掘工作面，必须采用 ucp-0.66/1.14型采煤机屏蔽橡套 软电缆或ucqp1140v煤机用屏蔽橡套软电缆。 向煤电钻供电应选用uz-0.3/0.5型矿用电钻电缆或uzp-0.3/0.5型矿用 屏蔽电钻电缆。对无特殊要求的一般矿井，可选用 uy-

33、0.38/0.66型矿用移动橡套软电缆 或uyp-0.38/0.66、uyp-0.66/1.14型矿用移动屏蔽橡套软电缆向工作面其他电气 设备供电。 当上述各种电缆用于采区和工作面时，一律应选铜芯的，严禁使用铝芯 的。(2)对与660v或380v固定和半固定设备，如上(下)山绞车、上(下)山和平 巷中的输送机等可选用 zq2型铜芯黏性油浸绝缘铅套聚氯乙烯套电力电缆或zq2型铜芯黏性油浸绝缘铅套钢带铠装聚氯乙烯套电力电缆，也可选用vv铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆、vv2铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力 电缆或uy-0.38/0.66型矿用移动橡套软电缆。(3)对无瓦斯的进风斜井和

34、平碉，对有新鲜风流的井底车场，以及对低瓦斯矿井 的砌璇的回风斜井，可以采用铝芯电缆；对井下中央变(配)电所的高、低压电 缆，亦可选铝芯的。在同时采用铜、铝芯电缆时，需在它们的衔接处，使用铜-铝过渡接头，并应经常加以检查。(4)在采区内，一般选用无黄麻外皮的，但有水泥柱或砌璇的通风良好的巷道除 外。6.1.2 电缆选择(1)采区变电所碉室内低压电缆， 采区变压器低压母线电缆，均选zq2-1000 型。(2)至上山绞车房的干线电缆 wtv0,至上山输送机的干线电缆 wti,7,因考虑 采区上山倾角为17°、最大高度差小于10ml故选zq2-1000型。至掘进配电点的 干线电缆wti,8、

35、w；1,9,至输送平巷带式输送机的干线电缆 w(1,5,以及至回采工作面 回风巷的干线电缆wt1,6均选uyp-0.38/0.66型。(3)由移动变电站供电的 wm,3、wt1,4,均选用uyp-0.66/1.14型平板橡套电 缆；向采煤机供电的低压电缆，选 ucp-0.66/1.14型橡套电缆。(4)其他移动电气设备的供电电缆，均选用uyp-0.38/0.66型平板橡套电缆。6.2 低压电缆长度的确定6.2.1 长度确定规定在确定电缆的计算长度时，应按照下述规定，在其实际敷设路径长度上增加 一定的活动充裕量。(1)固定敷设的橡套电缆的实际(计算)长度lca。应比其敷设路径的长度lca 增加1

36、0%即按式lca =1.1lwa计算。(2)固定敷设的铠装电缆的实际长度 lca应比其敷设路径的长度lwa增加5% 即按式lca =1.054计算。止匕外，对移动设备用的橡套电缆，其实际长度应按使用时的最大距离满足上 述规定外，并另加35m的机头活动长度。对于半固定机械(如上、下山或中间 巷道内的带式输送机、刮板输送机等)，如起动器在机头附近时，则由甚至电动机 的一段支线电缆的长度以510m计。为便于维护，当电缆有中间接头时，其长度 应在接线盒两端各增加3m6.2.2 电缆长度计算(1)向ml&170型采煤机供电的支线电缆长度。型号为 ucp-0.66/1.14型， 其实际长度lca

37、=1.1lwa =1.1m(130 + 50m = 198m ,其中，130m为工作面长度；50m 为配电点至工作端的距离。(2)有采区变电所至轨道上山绞车房供电电缆的长度。型号为zq2-1000型，其实际长度 lca =1.05lwa =1.05m(150 + 75 + 50 + 10 + 15m = 315m,其中，(150+75) m是采区变电所至第一区段回风巷端的距离；50m是第一区段回风巷至上山绞车房的距离；10m是变电所室内引线的长度；15m是考虑到上部车场弯道所增加的长度。6.3 低压电缆芯线数的确定为防触电，井下各用电设备的外壳均应接地，以形成良好的保护接地网。因 此，除铠装电

38、缆可利用其铅包外皮接地外，其他电缆均应具有一条单独的接地芯 线。各种电缆的芯线数，随其使用情况不同，可按下述原则确定：(1)铠装动力电缆只有3条输送电能的主芯线。(2)对移动设备供电的橡套电缆，其芯线数可按后述两种情况分别予以考 虑：第一，对一般移动设备，如输送机、回柱绞车等，因它们的控制按钮不在工 作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可选4芯的，其中3芯作为向电动机供电的主芯线，另一芯线接地用；第二，对于采煤机组、装岩机等移动 设备，因它们的控制按钮装在工作机械上，故一般选6芯电缆做动力、接地、控制用，有时也可视具体需要，选 711芯的。6.4 低压电缆芯线截面的确定6.4.1 截

39、面规定(1)电缆的正常工作负荷电流(计算值)应等于或小于电缆的长时允许载流 量。(2)在正常运行时，低压电缆最远端的电压，不应低于电网额定电压的规定 值。根据煤矿井下供电设计技术规定“正常运行时电动机的端电压允许偏移额 定电压± 5%个别特别远的电动机允许偏移-8%-10%。”将不同电网电压下正常 与最大允许电压损失值的关系，列在表 6-1中，实际应用时可查该表选择。(3)电缆的机械强度应符合用电设备使用场合的要求。为避免电缆在条件较 差并经常移动的环境下，由于弯曲过渡、打结、扭伤或砸碰受损而引起断线或短 路事故，通常对采掘工作面各种用电设备给出了最小电缆截面，见表 6-1。(4)对

40、距离最远、容量最大的电动机，在重载情况下，应保证其启动端电压 不低于额定值的75%以便确保磁力启动器有足够的吸合电压。 由于采掘机械通常使用鼠笼型异步电动机驱动，它在直接启动时启动电流为额定电流值的几倍，故 会在电缆回路中造成较大的电压损失，从而使电动机的端电压急剧下降，导致其 启动力矩不足或难以启动，并且当电动机的容量越大时，此种现象越严重。因此， 在选择低压电缆截面时，还应按启动条件加以校验。(5)所选电缆截面必须能与保护装置适配，并且在短路时应具有足够的热稳 定性。表6-1 不同电网电压下的正常与最大允许电压损失额定 电压 vn /v变压器副边 额定电压(v2n =1.05vn正常运行时

41、电动机负偏移 -5%vn个别情况下电动机最大负偏移-10%vnyw动机端电压(vmo =0.95vn yn允许电压损失(av10.p =v2n -vmo jv电动机端电压(vmo =o.9vn yv允许电压损失(v10.p =v2n vmo yv12713.31211211914380400361393425866069062763594961140120010831171026174表6-2几种用电设备要求的电缆芯线的最小截面序号用电设备名称要求取小截回/mm1采煤机35 502截煤机及功率相近的输送机16 353小功率刮板输送机10254安全回柱绞车10255装岩机16256调度绞车467

42、煤电钻468照明设备6.4.2 支线截面选择采煤机支线，按表6-2初选截面为3x 35mm查出允许长时载流量ip=138a, p采煤机的长时最大工作电流i 二 kiopn 103 =0.75 170kw 103= 139aca 3vn cos n m0 3 660kv 0.93 0.86的截面因其大于初选电缆的允许长时载流量 138a,故不满足温开条件。改选3x 50mmip=173aica=139a,满足温升条件。故最终将这段电缆选为ucp-0.66/1.14-3 x50+1x10+3x 6 型。根据同样的方法，对其余支线电缆逐一进行选择，结果列于表6-3中表6-3 支线电缆选择结果电缆用途

43、电机容量/kw电缆型号与规格选定的 主芯线 截回 /mm长时最 大工作 电流 ica/a允许载 油ip/a按机械强度选择按温升选择采煤机组170ucp-0.66/1.14-3 m35+1父6+3父6ucp-0.66/1.14-3 x70+1*k 10+3父670187215刮板输送机75/75uyp-0.38/0.66-3 x35+1x 16同左35131.2138乳化液泵55uyp-0.38/0.66-3 m25+1父16uyp-0.38/0.66-3 父35+1*x163552.3138转载机40uyp-0.38/0.66-3 x35+1父16uyp-0.38/0.66-3 父25+1父1

44、63540.3138喷雾泵30uyp-0.38/0.66-3 x16+1父10uyp-0.38/0.66-3 m16+1*x101628.885上山带式输 送机30/17uyp-0.38/0.66-3 m10+1父101045.864上山绞车75uyp-0.38/0.66-3 父16+1父101648.785工作团卷道 带式输送机90/10uyp-0.38/0.66-3 m25+1区162598.67113uyp-0.38/0.66-3 父4+1 区449.536液压安全绞 车13uyp-0.38/0.66-3 黑16+1父6同左161185米煤向调度 绞车11.4uyp-0.38/0.66-

45、3 父4+1 父4-10同左49.6636采煤面小水 泵4uyp-0.38/0.66-3 父4+1 父4-10同左45.2836掘进面装煤 机17ucp-0.38/0.66-3 父16+1父4+3父2.5同左161585掘进面局部 通风机11uyp-0.38/0.66-3 父4+父 1447.4636掘进面调度 绞车11.4uyp-0.38/0.66-3 父4+ 父14同左49.6636掘进面小水 泵4uyp-0.38/0.66-3 父4+父 1445.2836掘进面电钻2.5uzp-0.3/0.5-3 父4+1 父4-138*45电缆用途电机容量/kw电缆型号与规格选定的 主芯线 截回2/m

46、m长时最 大工作 电流 ica/a允许载 油ip/a按机械强度选择按温升选择米煤面电钻1.2uzp-0.3/0.5-3 m 4+1 黑 4138*45照明设备4uz-0.3/0.5-32.5+12.5*25*继电保护要求的*查煤矿电工手册第二分册供电(下)表达式 2-2-30。6.4.3 采区变电所至各配电点的干线电缆截面选择(1)向上山绞车房供电的带有集中负荷的干线电缆wti,i0的主芯线截面选择按正常工作时允许电压损失确定主截面，并按电缆长时允许载流量校验截面。660v电网允许电压损失为 avp=63v p支线电缆电压损失vbipnkiolb 103smaim075kw 0.5 10m 1

47、0342.5m/mm2 660v 16mm2 0.91=1.39vapn,t1400w, vs=4,vrpn,t10sn1400w10 200w0.7, vx = v2 -vr= f42 -0.72 =3.94变压器的负荷率k10sn120.8ww=0-4变压器t3电压损失v _ k10 vrcos t vxsin t mnt -1000.614 0.7 0.65 3.94 0.75 690v一100=14.4v干线电缆w；1,10的允许电压损失vt1 f ： vp - vtvb1 =63v - 14.4 1.39 v = 47.21v截面3'、pnikdelti 10a1 二scvn

48、 mi_ 75 2 kw 0.5 300m 103242.5/j em2 47.21v 660v2= 8.738mm式中电导系数 ¥sc =42.5m/g *mm2 ), kde=k10=0.5 sce标准截面22as =10mm > at1,10 = 8.738mm对应型号为 zq22 -1000 -3 10-300其长时允许载流量ip =70a>ica£=48.7a十2.18a = 50.88a,符合发热条件要 求。(2)向掘进工作面回风巷供电的带有分支负荷的干线电缆叫地的主芯线截面选择。660v电网允许电压损失为avp=63v p装煤机支线电压损失pnk1

49、0lb1 103：b1 -scvna.1 m0_ _ _3_ 17kw 0.75 130m 10- 42.5m/i jmm2 660v 16mm2 0.88-4.2v变压器t3的电压损失已求出为avt = 14.4v干线电缆wt"的电压损失为m = vp - vt：vb1 =63v - 14.4 4.2 v = 44.4v干线电缆w；1,9的主芯线截面为n'pni kde lt1 103alscvn vt111 17 4 11.4 1.2 245 1 7 4 11.4 1.2 5501 0.4 1 032=mm42.5 660 44.42=9.45mm标准截面 10mm2 a

50、 9.45mm2 ,对应型号为 uyp-0.38/0.66-3 x 10+1x10-225;知其长时允许载流量为ip = 64a。干线电缆wt1,9的最大工作电缆为i ca'、pnikde 1033vn cos wm._ 311 17 4 11.4 1.2(11+17 + 4 + 11.4+1.2)x0.4x10表6-4干线电缆选择结果电缆用途计算 电流 /a电缆 编r选择条件确定的电缆型号规格备注温升正常电 压损失电缆上芯线截面/2/ mm采区变电 所电源进 线86.6wt1,1yjv -6000-3x25-600移动变电 站高压侧44.5wt1,23x 25uypj -3.6/6-

51、3x35 + 3x16-610至掘进面 上部配电 占八、18.83wt1,93x43x10uyp -0.38/0.66-3x70+1x25-245）考虑继 电保护至掘进面 卜部配电 占八、18.3wt1,83x43x10uyp -0.38/0.66-3父 70+1 父 25-125考虑继 电保护至上山绞 车房配电 占八、85wt1,103x63x10zq22 -1000 -3父25-300考虑继 电保护至果煤向 上部配电 占 八、85wt1,63x43x4uyp -0.38/0.66-325+116-220考虑继 电保护至果煤向 输送机95wt1,53x 253x25uyp - 0.38/0.

52、66-3父 25+1 父 16-282至果煤向 输送机、乳 化液泵等216wt1,33x 953x25uyp -0.38/0.66-3父 95 +1父 25-100至采煤机、 转载机221wt1,43x 953x25uyp -0.38/0.66-3父 95 +1父 25-100至上山带 式输送机46wt1,73x63x10uyp -0.38/0.66-3父 16 + 1父10-257考虑继 电保护第七章低压电器设备选择7.1选择原则遵循煤矿安全规程，采区巷道及采掘工作面的低压开关盒电气设备，一律 应为隔爆型、本质安全型或隔爆兼本质安全型的，这里，低压开关包括自动馈电 开关、磁力起动器、手动开关及组合开关等。低压电器设备的具体选择原则如下 所述。(1)用电设备的额定电压应与所在电网的电压等级相符。开关的额定电流应大于 或等于用电设备的实际工作电