煤矿供电毕业设计1

1、龙岩学院毕业论文（设计）题目：永安曹远煤矿采区供电设计专业： 矿山机电 作者： 刘震霖 指导教师(职称)：洪茂林副教授 二0一三年六月三日龙岩学院本（专）科毕业论文(设计)作者承诺保证书本人郑重承诺： 本篇毕业论文(设计)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。签名：年 月 日龙岩学院本（专）科毕业论文(设计)指导教师承诺保证书本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业论文(设计)的选题与内容进行了指导和审核，坚持一人一题制，确认由作者独立完成。如果存在学风问题，本人愿承担指导教师的相关责任。签名：年 月 日龙岩学院本（专）科毕业论文(设计)开题报告学院：物理与机电工程

2、学院专业：矿山机电 课题名称曹远煤矿采区供电设计姓名刘震霖学号2010047525指导教师洪茂林职称学历副教授一、 开展本课题的意义及工作内容：培养实际操作及解决实际工程问题的能力，学会查阅技术资料和各种文献的方法，完成井下供电设计的内容及对机电技术员的基本训练。内容包括采区供电系统中各电气设备及电缆的选择计算。二、 课题工作的总体安排及进度：1月份：通过各种渠道查找相关资料，确定题目，完成开题报告。2月份：全面系统地了解矿山供电的情况，根据课题的具体要求，拟定设计提纲。3 -4月份：撰写毕业论文。5月份：完成论文初稿，并上交给老师审阅。根据老师的修改意见，修改论文。6月份：进行总结分析，认真

3、准备毕业答辩。三、 课题预期达到的效果：能对矿井供电系统有个更深入的了解，应用煤矿井下供电理论知识具体解决一些井下供电的技术问题。四、 指导教师意见：签名： 年 月 日不够填写可续页龙岩学院本（专）科毕业论文(设计)题目审核表学院：物理与机电工程学院 专业：矿山机电 时间： 2013年6月4日课题情况题目名称曹远煤矿采区供电设计教师姓名洪茂林职称副教授学位学历本科专业方向提升运输技术课题来源A.科研 B.生产 C.教学 D.其它 E.学生自拟成果类别A.论文B.设计课题类别A.工程设计类 B.理论研究类 C.实验研究类D.软件设计类 E.综合类F.其它学生应具备的条件具备CAD和供配电的基础知

4、识，有一定的独立设计计算能力。主要研究内容目标特色 通过对曹远煤矿平采区供电设计，能减小矿山用电的成本、提高生产效率和保证矿山用电正常。采区变电所设计可减少电能损耗，提高矿山运行安全性。成果描述 通过对曹远煤矿采区进行合理的设计，运用新型节能型设备，降低电能损耗，进一步提高了供电的可靠性。成果价值对其它中小型采区供电设计有借鉴意义，提高了矿山供电的安全性，降低了矿山的成本。系或教研室审题意见 负责人签字: 年 月 日学院审批意见领导小组组长签字（盖章）: 年 月 日龙岩学院毕业论文(设计)中期检查表学院：物理与机电工程学院专业：矿山机电 论文(设计)题目曹远煤矿采区供电设计姓名刘震霖学号201

5、0047525指导教师洪茂林职称学历副教授论文(设计)的进度计划1月份：通过各种渠道查找相关资料，确定题目，完成开题报告。2月份：全面系统地了解矿山供电的情况，根据课题的具体要求，拟定设计提纲。3 -4月份：撰写毕业论文。5月份：完成论文初稿，并上交给老师审阅。根据老师的修改意见，修改论文。6月份：进行总结分析，认真准备毕业答辩。目前已经完成的内容已完成内容：1. 采区变电所的变压器选择2. 采区变电所及工作面配电所位置的确定3. 采区供电系统的确定4. 采区低压电缆的选择5. 采区高压电缆的选择6. 采区低压控制电器的选择7. 低压保护装置的选择和整定8. 高压真空配箱的选择和整定尚须完成的

6、内容未完成的内容：井下漏电保护装置的选择，接地系统图，排版格式存在的问题和拟采取的办法存在的问题：设计中采用最新低损耗设备，如何进一步提高供电的安全性和经济性问题，进行最优化设计，降低成本，提高效率。指导教师意见签名：年月 日龙岩学院本（专）科毕业论文(设计)指导教师指导记录表学院：物理与机电工程学院专业：矿山机电 论文(设计)题目曹远煤矿采区供电设计姓名刘震霖学号2010047525指导教师姓名及专业方向洪茂林（提升运输技术）指导内容：对毕业设计的选题方向进行定位，查找相关资料，确定适合的题目。 学生签名：教师签名： 年 月 日指导内容：根据矿山供电要求，拟定供电设计方案。 学生签名：教师签

7、名： 年 月 日指导内容： 向老师汇报设计的进展和设计中碰到的问题，寻求解决办法。 学生签名：教师签名： 年 月 日指导内容：矿山供电供电电缆过长电压损失的问题的解决。 学生签名：教师签名： 年 月 日指导内容： 上交毕业论文初稿，根据老师提供的修改的意见，修改论文。 学生签名：教师签名： 年 月 日指导内容： 指导论文排版要求，准备毕业论文答辩。 学生签名：教师签名： 年 月 日备注：1.此表由学生根据老师每次指导论文的内容填写，指导教师签字后学生保存。表格不够填写可续页。2.凡学生不主动请教指导教师或弄虚作假，教师没有完成指导工作量、不负责任者，均将酌情处理。3.表格不够填写可续页。曹远煤

8、矿矿井的采区供电设计物理与机电工程学院 矿山机电 刘震霖 2010047525 指导老师:洪茂林(副教授)【摘要：随着生产规模的扩大和新煤层的勘探，为了满足生产发展的需要，根据新采区的实际情况,对其所需设备及供电线路等进行设计，本设计阐述了采区供电系统中各用电设备的选型及其计算过程，如变压器、电缆、开关的选择等，并对其进行整定和校验，设计中比较详细地叙述了矿用电缆及电气设备的选定原则以及井下各种保护装置的选择和整定。关键词： 矿山供电 矿井电缆选择 井下保护 编者： 刘震霖 时间：2013年5目 录前言1第一章 概述2第一节 采区供电设计目的2第二节 采区供电设计一般步骤2第三节 采区供电设计

9、原始资料2第二章 采区供电设计4第一节 采区变电所的变压器选择4第二节 采区变电所及工作面配电所位置的确定5第三节 采区供电系统的确定5第四节 采区低压电缆的选择6第五节 采区高压电缆的选择12第六节 采区低压控制电器的选择14第七节 低压保护装置的选择和整定18第八节 高压真空配箱的选择和整定22第九节 井下漏电保护装置的选择24第十节 井下保护接地系统25第三章 设计总结26致谢语27参考文献27附图28前言电力是现代煤炭工业的主要动力，在煤炭生产中占有十分重要的地位。电力可以方便、经济地远距离输送和分配，也可以方便地和其他各种能量形式相互转换，并且在使用中还具有便于调度、测量和实现自动控

10、制的优点。在煤炭企业中，矿山的电气化还是煤炭生产自动化及最新科学技术成就在煤矿推广应用的技术基础。经过为期两个月的曹远煤矿进行毕业实习，收集了毕业设计所需的原始资料，依据原始资料进行采区供电设计。本设计系统地讲述采区负荷计算，短路电流计算，电气设备的选择计算。本设计遵照煤矿安全规程、矿山供电、煤矿井下供电设计指导、矿井供电 的前提下进行的，设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠，采用新技术，新产品，积极采取相关措施减少电能损耗，提高生产效率。 编者：刘震霖 2013 年5 月第1章 概述 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

11、区生产的正常进行。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，还必须正确地选择电气设备的类型及参数，并采用合理的供电、控制和保护系统，加强对电气设备的维护和检修工作，以确保电气设备的安全运行和防止井下瓦斯和煤尘爆炸。 第1节 采区供电设计目的培养供电设计应用基本能力，并学习供电系统运行和设备维护与管理等知识。使我能综合运用所学知识，分析和解决矿井供电设计方面的技术问题；巩固和扩展知识领域，培养严肃认真的科学态度，提高独立工作的能力。第2节 采区供电设计一般步骤9. 采区变电所的变压器选择10. 采区变电所及工作面配电所位置的确定11. 采区供电系统的确定12.

12、采区低压电缆的选择13. 采区高压电缆的选择14. 采区低压控制电器的选择15. 低压保护装置的选择和整定16. 高压真空配箱的选择和整定17. 井下漏电保护装置的选择18. 井下保护接地系统第三节 采区供电设计原始资料一、 全矿概貌1 地质储量46.7万吨；2 矿井生产能力：设计能力9万t/年，实际数9万t/年；3 年工作日：310天，日工作小时：14小时；4 矿井电压等级及供电情况：矿井供电从永安曹远供电所总变压10kv架线路输入，为双回路供电。输入变电所10KV开关站供电，变电所内 400KVA 变压器两台。井下使用电压为380V供电，经中央变电所供给井下。二、 采区资料1 采区巷道及其

13、设备布置 采区布置及机械配备平面图，采区布置剖面图。本矿井属低瓦斯矿井，采区倾角23°28°，采区内分1个区段，2个水平，区段斜长32m，工作面长180m，采区煤层与北走向，垂高47m。2 开掘方式与采煤方法 矿井开掘方式为平垌斜井综合开掘，一般采用长壁后退式采煤方法，以炮采为主。3 支护方法： 掘进点向上山，石门及全岩巷道，以锚喷为主，工作面采用木支护或单体钩支护为主。4 煤炭运输系统 工作面落煤经溜槽到1T矿车，由电瓶车运至中部车场翻车器翻入煤仓到下部车场装车，由电机车运到井底车场，再由绞车提到地面。5 采区通风 矿井主要通风方式为中央并列式通风。矿井进风口有+234m

14、排矸斜井、+234m行人斜井、回风由+293m主要通风机排出地面。6 电压等级及主要设备 井下中央变电所的配出电压为10KV，采区主要用电设备采用660V电压，煤电钻和照明采用127V电压，主要设备见采区负荷统计表1-1。7 负荷情况 表1-1 负荷情况统计表采区设备额定容量Pe(KW)额定电压Uc(V)额定电流Ie(A)功率因数cos效率j数量（台）设备名称上山绞车110660850.860961照明1.21270.47111煤电钻1.212790.650.793局部通风机7.566055.40650912矿用隔爆硅整流充电机7.5660921回柱绞车7.56606.31探水钻7.56600

15、.351局部通风机466045.50.650.911清仓绞车11.466014.50.70.831装岩机1166012.10.850.81第2章 采区供电设计介绍采区供电系统图的拟定原则，高压配电箱、馈电开关、磁力启动器的选择原则，矿用变压器、变电所的结构和特点，需用系数法选择采区供电变压器，电缆型号、长度、电压损失的计算，保护装置的整定计算。第一节 采区变电所的变压器选择1. 采区负荷计算根据巷道、生产机械的布置情况，查煤矿井下供电设计指导书和矿井供电，查找有关技术数据，列出采区电气设备技术特征如表1-1、表1-2所示。Pe1=110+1.2=111.2kwPe27.5×2+1.2

16、×3+11+4+7.5+7.5+11.4+7.5=67.5KW 式中： Pe1由+75水平采区变电所供电的所有电动机额定容量之和；2. 采区变压器的选择（1） 变压器的型号选择 在确定变压器型号时，应考虑变压器的使用场所、电压等级和容量等级，还应考虑巷道断面、运输条件、备品配件来源等因素。一般在变电硐室内的动力变压器，选择矿用一般型油浸变压器。为了供电经济性，应尽量选用低损耗变压器。故选用矿用变压器KS11。（2） 变压器台数确定对采区变电所一台变压器满足要求时尽量选一台。如需采用多台变压器时，最好不采用几个工作面共用一台变压器的供电方式。如采区变电所的供电负荷中有一类负荷，变压器的

17、台数不得少于两台。根据现场情况，选一台变压器。（3） 第五采区变电所变压器容量计算ST1 =Pe1×Kx/cospj=67.5×0.5/0.6=56.25KVAST1 =Pe1×Kx/cospj =111.2×0.5×0.6=93.67KVA式中：cospj 加权平均功率因素，根据设指P14表1-5查 倾斜炮采工作面，有掘进机时，取cospj =0.6； Kx需要系数，根据设指P14表1-5，取Kx=0.5； Pe1由采区变电所供电的所有电动机额定容量之和；根据ST1>St原则，查设指P22表2-2选型号为 KS7-100/6 变压器一台

18、，其技术特征如表2-1所示。表21 变压器技术数据表型号额定容量Se(KVA)高压低压接线方式额定损耗（KW）阻抗电压（%）空载电流（%）重量（KG）电压（V）电流(A)电压(V)电流(A)空载短路KS7-100/6100600022.91690209.2Yyn00.32242.6764备注：动力变压器选KS11-100/6,上表数据查设指表37。第二节 采区变电所及工作面配电所位置的确定1. 采区变电所位置对于采区变电所的位置是由供电局电压等级，采煤方法，采区巷道布置方式和工作面机械化程序等因素决定的，所以选择变电所位置时应满足以下条件：（1） 尽量位于负荷中心，以减少低压线路长度和电压损失

19、，保证采区设备的供电质量。（2） 根据电缆敷设的合理性将配电点分别设在各区段主斜井与副斜井人行通道处合适的位置上。这些配电点随工作面的推进定期移动。（3） 变电所内要求通风良好，温度不得超过附近巷道温度5。（4） 设备运输要方便，便于电缆进出，地质条件好，顶底板稳定，无淋水。（5） 每个采区最好只设一个变电所，对整个采区和掘进工作面供电，并且尽量不迁移或少迁移变电所，减少变电所硐室的开拓费用。 故采区变电所位置如采区巷道布置附图所示2. 工作面配电点的位置在工作面附近巷道中设置控制开关和起动器，由这些装置构成的整体就是工作面配电点。它随工作面的推进定期移动。根据采区巷道布置图和采区负荷情况掘进

20、配电点至掘进设备的电缆长度，可设立四个配电点。P1配电点五采区绞车房：五采区变电所280水平绞车峒室；P2配电点五采+75掘七1队：五采区变电所+75水平巷掘进配电点；P3配电点五采+75掘七2队：五采区变电所+75米水平巷掘进配电点；P4配电点五采+75采二队：五采区变电所+75水平巷采煤配电点。第三节 采区供电系统的确定1. 采区供电系统的拟定原则采区供电电缆是根据采区机械设备配置图拟定，应符合安全、经济、操作灵活、系统简单、保护完善、便于检修等项要求。 原则如下：（1） 保证供电可靠，力求减少使用开关、起动器、使用电缆的数量应最少。（2） 原则上一台起动器控制一台设备。（3） 采区变电所

21、动力变压器多于一台时，应合理分配变压器负荷，通常一台变压器担负一个工作面用电设备。（4） 变压器最好不并联运行。（5） 采煤机宜采用单独电缆供电，工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电上山及顺槽输送机宜采用干线式供电。（6） 配电点起动器在三台以下，一般不设配电点进线自动馈电开关。（7） 工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线，以减少起动器间连接电缆的截面。（8） 供电系统尽量减少回头供电。（9） 低沼气矿井、掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电，局部扇风机实行风电沼气闭锁，沼气喷出区域、高压沼气矿井、煤与沼气突出矿井中，所有掘进工作面的局扇机械装设三专（专用变压器、专用

22、开关、专用线路）二闭锁设施即风、电、沼气闭锁。2. 采区供电系统图根据采区变电所供电系统拟定原则，如附图（供电系统拟定图）所示。第四节 采区低压电缆的选择1. 电缆选择原则（1） 在正常工作时电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是65°，铠装电缆允许温升是80°，电缆芯线的时间温升决定它所流过的负荷电流，因此，为保证电缆的正常运行，必须保证实际流过电缆的最大长时工作电流不得超过它所允许的负荷电流。（2） 正常运行时，电缆网路的实际电压损失必须不大于网路所允许的电压损失。为保证电动机的正常运行，其端电压不得低

23、于额定电压的95%，否则电动机等电气设备将因电压过低而烧毁。所以被选定的电缆必须保证其电压损失不超过允许值。（3） 距离电源最远，容量最大的电动机起动时，因起动电流过大而造成电压损失也最大。因此，必须校验大容量电动机起动大，是否能保证其他用电设备所必须的最低电压。即进行起动条件校验。（4） 电缆的机械强度应满足要求，特别是对移动设备供电的电缆。采区常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取时即可，不必进行其他项目的校验。对于干线电缆，则必须首先按允许电流及起动条件进行校验。（5） 对于低压电缆，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的热稳定性均能满足其要求，因此

24、可不必再进行短路时的热稳定校验。2. 电缆长度的确定为了便于安装维护，便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下几点：（1） 移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度35m。（2） 当电缆有中间接头时，应在电缆两端头各增加3m。（3） 对半固定设备的电动机至就地控制开关的电缆长度，一般取510m。（4） 掘进配电点的电源电缆长度，一般按设计矿井投产时标准再加100m配备。（5） 掘进配电点至掘进设备的电缆长度，按配电点移动距离考虑，但电缆长度以不超过100m为宜。以计算上山绞车的电缆长度为例： 根据巷道布置图可知：人行上山倾角为25°。 从剖面图可知+280采区变电所到+75水平上山绞车

25、硐室的距离为42m。 考虑实际施工电缆垂度，取其长度为理论长度的1.05倍 则实际长度为：Ls=L×1.05=44.1m，取45 m. 同理 其他电缆长度亦可计算出来 如图4-1所示。3. 电缆型号的确定 矿用电缆型号应符合煤矿安全规程规定，电钻基本用UZ型，上山绞车的电缆我省煤矿大部分用U型，耙岩机用U型，固定支线电缆和移动支线大部分采用U型。4. 低压电缆截面的选择 低压电缆截面的选择包括了采区低压支线电缆的选择和采区低压干线电缆的选择。（1） 选择移动支线电缆截面以采五+75区段的耙岩机为例采五+75区段按机械强度选，查矿山供电表5-18初选支线电缆截面为16mm2。按长时允许

26、负荷电流选，查矿山供电表5-10. 16mm2电缆长时负荷电流85A大于耙岩机额定电流12.1A。由以上计算，选用MY-（3×16+1×10）型电缆满足要求。 其它所选电缆如附图所示。 （2） 干线电缆截面的选择由于干线线路长,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计算。采区变电所供电拟定图如附图所示。1 采五+75水平岩巷开一队掘进配电点 根据UZ值的取值原则,选取配电点中线路最长,容量最大的支线来计算。a. 根据采五供电图,11KW装岩机初选电缆为U-1000 3×6+1×4 100m,用负荷矩电压 损失计算支线电缆电压损失：UZ%

27、= Kf×Pe×LZ×K%=1×17×150×10-3×0.327=0.83 式中： UZ%支线电缆中电压损失百分比；Kf负荷系数,取Kf=1；Pe电动机额定功率,KW；LZ支线电缆实际长度,KM；K%千瓦公里负荷电压损失百分数, 查煤矿电工手册表10-5-13,取K%=0.327 UZ =UZ%×Ue/100 =5.08V 式中： UZ支线电缆中电压损失,V。b. 变压器电压损失为： UT% =×(Ur%×cospj+Ux%×sinpj) =0.73×(0.83×

28、0.6+3.67×0.8) =2.51 式中： UT%变压器电压损失百分比；变压器的负荷系数, =Stj1/Se=181.86/250=0.73；Se变压器额定容量,KVA；Stj1变压器二次侧实际负荷容量之和,KVA. Stj1=181.86KVA；Ur%变压器额定负荷时电阻压降百分数,短路损耗P（W）， Ur%=P/10×Se%=4000/10×250=1.6； Ux%变压器额定负荷时电抗压降百分数,阻抗电压百分数UK%，Ux%=；cospj加权平均功率因数, 查设指表1-2,取cospj =0.6,sinpj=0.8； UT =UT%×U2N.T/

29、100=2.51×690/100=17.32V 式中： U2N.T变压器二次侧额定电压，V。c. 干线电缆允许电压损失为Ugy =UY-UZ-UT2=40.62V 式中： Ugy干线电缆中允许电压损失,V； UY允许电压损失,V, UY= U2N.T-0.95Ue=690-0.95×660=63V； UZ支线电缆中电压损失,V； UT变压器中电压损失,V；d. 干线电缆截面确定Agy = Kx×Pe×Lgy/(Ue×r×Ugy×pj)=1×22.5×425/(0.66×42.5×40.

30、62×0.75)=11.19mm2 式中：Agy干线电缆截面积, mm2； Pe干线电缆所带负荷额定功率之和,KW, Pe=17+5.5=22.5KW； Kx相对于Pe的需要系数，取Kx=1 Lgy干线电缆实际长度,m； Ue电网额定电压，KV； r电缆导体芯线的电导率, m/(·mm2)，查工矿企业供电设计指导书 表3-15，取r=42.5·mm2； Ugy干线电缆中最大允许电压损失,V； pj加权平均效率,V,取pj=0.75； 根据计算、再根据现场实际要求选择干线电缆为MY 3×35+1×10 425m2 采五+75区段配电点的干线电缆：

31、a. 支线电缆电压损失UZ% = Kf×Pe×LZ×K%=1.83UZ =UZ%×Ue/100=1.83×660/100=12.11Vb. 干线电缆允许电压损失为Ugy =UY-UZ-UT=31.27Vc. 干线电缆截面确定Agy = Kx×Pe×Lgy/(Ue×r×Ugy×pj)=0.9×37.2×250/(0.66×42.5×31.27×0.6)=15.9mm2式中：Pe干线电缆所带负荷额定功率之和,KW, Pe=5.5×2+17+

32、1.2+8=37.2KW； 根据计算、再根据现场实际要求选择干线电缆为U-1000 3×6+1×4 150m5. 采区电缆热稳定校验 按起动电压损失校验电缆截面：75KW提升绞车是较大负荷起动，也是采区中容量最大、供电距离较远的用电设备，选择的电缆截面需要按起动条件进行校验。（1） 满足电动机最小启动转矩的最小起动电压： 式中: Ue 电动机额定电压,V； K 电动机最小允许起动转矩MQmin 与额定转矩Me之比值. 查矿山供电表5-11,取K=1.1；电动机额定电压下的起动转矩MeQ与额定转矩Me之比值,由电动机技术数据表查得,矿用隔爆电动机=2.5。在最小启动电压下的启

33、动电流 Ist=Ist.N×Ust.min/ Ue =242×437.8/660 =160.53A式中: Ue 电动机额定电压,V； Ist.N额定启动电流，A Ust.min电动机最小起动电压，V（2） 起动时支路电缆中的电压损失： Ubl.st=（×Ist×LZ×cosst）/（r×AZ） =（×160.53×18×0.86）/(42.5×70) =1.44V式中: r 支线电缆芯线导体的电导率,m/(·mm2)； LZ支线电缆实际长度.M；Ist最小启动电压下的启动电流,A； A

34、Z支线电缆的芯线截面, mm2； cosQ电动机起动时的功率因数，取cosst=0.86。 启动时，还应满足启动器有足够的吸持电压。即： U= Ust.min+Ubl.st=437.8+1.44=439.250.7Ue=462 式中: Ue 电动机额定电压,V； Ust.min电动机最小起动电压，V； Ubl.s 起动时支路电缆中的电压损失，V。故,启动电动机最小起动电压应按下式确定： Ust.min=0.7Ue-Ubl.s=0.7×660-1.44=460.56V 式中Ubl.s按满足电动机最小启动转矩的最小起动电压计算。 电动机的最小启动电压确定后，则认为该电压就是电动机的实际启

35、动电压。然后按电动机在该电压启动的条件，分别计算启动时电网各部分的电压损失（包括支线电缆)。（3） 启动时干路电缆中的电压损失： Ums.st=LZ/（r×AZ)(×Ist×cosst+Kde×PN.re×103/Ue) =45/（42.5×70）（×160.53×0.86+1×0.36×1000/660） =3.63V式中: r 干线电缆芯线导体的电导率,m/(·mm2)； LZ干线电缆实际长度,m； AZ干线电缆的芯线截面, mm2； Ist启动电动机实际起动电流,A； cosst

36、干线电缆在起动条件下的功率因数 Kde 除启动电动机外，其他用电设备的需要系数，取Kde=1； PN.re除启动电动机外，其他用电设备的额定功率之和，KW； Ue 电动机额定电压,V；（4） 起动时变压器的电压损失： UT.st= Ur%（Ist×cosst+)+Ux%（Ist×Sinst+) =26.21V式中: Ist起动时变压器的负荷电流,A； I2N.T 变压器二次侧额定电流,A；U2N.T变压器二次侧额定电压,V；tanwm.re除起动电机外，其他用电设备加权平均功率因数角的正切值，取tanwm.re=0.58；Sinst在起动条件下的功率因数正弦值，取Sinst

37、=0.26 cosst在起动条件下的功率因数，取cosst =0.86 Kde 除启动电动机外，其他用电设备的需要系数，取Kde=0.9； PN.re除启动电动机外，其他用电设备的额定功率之和，KW； Ue 电动机额定电压,V。（5） 起动状态下供电系统中总的电压损失：Ust =UT.st + Ums.st + Ubl.st =26.21+3.63+1.44 =31.28V（6） 按启动条件检验电缆截面：U2N.T-Ust=690-31.28=658.72VUst.min=460.56V从检验结果可知，选用70mm2的橡套电缆可以满足起动条件。第五节 采区高压电缆的选择1. 采区高压电缆选择原

38、则（1） 按经济电流密度计算选定电缆截面，对于输送容量较大，年最大负荷利用的小时数较高的高压电缆尤其应按经济电流密度对其截面进行计算。（2） 按最大持续负荷电流校验电缆截面，如果向单台设备供电时，则可按设备的额定电流校验电缆截面。（3） 按系统最大运行方式时发生的三相短路电流校验电缆的热稳定性，一般在电缆首端选定短路点。井下主变电所馈出线的最小截面，如果采用的铝芯电缆时，应该不小于50mm2 。（4） 按正常负荷及有一条井下电缆发生故障时，分别校验电缆的电缆的电压损失。（5） 固定敷设的高压电缆型号按以下原则确定：1 在立井井筒或倾角45°及其以上的井筒内，应采用钢丝铠装不滴流铅包纸

39、绝缘电缆，2 钢丝铠装交联聚乙烯绝缘电缆，钢丝铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢丝铠装铅包纸绝缘电缆。3 在水平巷道或倾角45°以下的井巷内，采用钢带铠装不滴流铅包纸绝缘电缆，钢带铠装聚氯乙稀绝缘电缆或钢带铠装铅包纸绝缘电缆。4 在进风斜井，井底车场及其附近，主变电所至采区变电所之间的电缆，可以采用铅芯电缆，其它地点必须采用铜芯电缆。5 移动变电站应采用监视型屏蔽橡胶电缆。2. 采区高压电缆的选择（1） 按经济电流密度选择电缆截面:A1 =Im.n/Ied=16.67/2.25 =7.41mm2式中： A电缆的计算截面, mm2；Im.n线路正常工作时的最大长时工作电流，A；取Im.n= ST

40、1/(×UN) =16.67A；ST1采区变电所计算容量，KVAUN采区变电所高压侧电压，KV；Ied经济电流密度，A/mm2,查矿山供电表5-15，取Ied=2.25Amm2。（2） 校验方法：1 按长时允许电流校验电缆截面： KIP=(0.7071.22)×118=83.426143.96Ica=16.67A式中： IP环境温度为25度时电缆允许载流量,A查煤矿电工手册表12-2-20，取IP=118；K环境温度不同时载流量的校正系数,查煤矿电工手册表12-2-32，取：0.707K1.22；Ica线路正常工作时的最大长时工作电流，A。KIP=(83.426143.96

41、)AIca 符合要求。2 按电缆短路热稳定条件检验电缆截面,取短路点在电缆首端,取井下主变电所容量为50MVA,则 =Ss/(×UN) =50/( ×6.3) =4.582KA=4582A Amin =(Iss（3）×)/C =(4582×)/141 =16.25mm2<A1=35mm2式中： Amin电缆最小截面, mm2； 主变电所母线最大运行方式时的短路电流,A；tj短路电流作用假想时间,S；对井下开关取0.25S；C 热稳定系数, 查工矿企业供电设计指导书表3-18，取C=141。 故符合要求。3 按电压损失校验电缆截面： UW%=PcaL

42、u% =0.218×1.36×1.397 =0.414%式中：UW%电缆电缆中电压损失的百分数；u%线路每1MW*km负荷电缆中电压损失百分数, 查工矿企业供电设计指导书表3-19，取6KV铜芯电缆u%=1.397；L 线路长度，KM；Pca电缆输送的有功功率；MWUP%允许电压损失百分数,取UP%=7%；UW%=0.414%UP%=7%，故满足要求。因此所选MYJV22-6000-3×35 的高压电缆符合要求。其它电缆见附图（电缆选择图和短路点图）和表2-2所示。表2-2电缆表电缆编号电缆选择结果负荷名称实际电流（A）机械强度要求截面/mm2型号主芯截面/ mm

43、2长度/mL2-15U-1000 3×16+1×616700高压电缆L3-10U-1000 3×16+1×616700高压电缆L4-5U-1000 3×16+1×616600高压电缆L21-20ZQ20-1000 3×50+1×2550150绞车干线电缆120.31L20ZQ20-1000 3×3535200绞车支线线电缆L19UZ-500 3×4+1×44300低压照明电缆5.4635-50L6U-1000 3×6+1×46100局扇9.764-6L7U-1000

44、 3×6+1×46100清仓绞车14.4835-50L8U-1000 3×6+1×4660探水钻9.6535-50L9UZ-500 3×4+1×44100煤电钻8.534-6L11U-1000 3×6+1×4660局扇9.764-6L12U-1000 3×6+1×4660回柱绞车8.7735-50L13UZ-500 3×4+1×44100煤电钻8.534-6L14UZ-500 3×4+1×44150煤电钻8.534-6L16U-1000 3×6+

45、1×4460局扇7.084-6L17U-1000 3×6+1×46150装岩机14.1435-50L18U-1000 3×6+1×46110充电器9.6535-50第六节 采区低压控制电器的选择1. 采区低压控制电器选择的一般原则（1） 按环境要求，采区一律选用隔爆型或隔爆兼本质安全型电器。（2） 按电器额定参数选择1 低压控制电器的额定电流要大于或等于用电设备的持续工作电流，其额定电压也应与电网的额定电压相符合。2 控制电器的分断能力，电流应不小于通过它的最大三相短路电流。（3） 工作机械对控制的要求选择1 工作线路总开关和分路开关一般选用矿

46、用隔爆型真空馈电开关，如KBZ9-400型或新系列的KBZ9-200型馈电开关。2 不需要远方控制或经常起动的设备，如水泵，一般选用矿用隔爆型真空电磁起动器，如QBZ-120型等。3 需要远方控制，程控或频繁起动的机械，如采煤机、装岩机、局部通风机等一般选用QJC系列，QJC-60型磁力起动器或新系列隔爆型磁力起动器等（4） 开关电器的保护装置，要适应电网和工作机械的保护要求：1 变压器二次的总开关要有过电流和漏电保护。2 变电所内各分路的配出开关及各配电点的进线开关要有过电流保护。3 大型采掘机械，如采煤机组、掘进机组等需要短路保护、过负荷保护，有条件的增设漏电闭锁保护。4 一般小型机械，如

47、电钻、局扇、回柱绞车及小功率输送机等需要有短路保护和断相保护。（5） 开关电器接线口的数目要满足回路和控制回路接线的要求，其内径应与电缆外径相适应。2. 低压控制电器（1） 110KW的上山绞车开关的选择：1 计算110KW的上山绞车开关的工作电流Ica Ica（Kde×PN×103）/（×Ue×cose×e）（0.9×75×103）/（×660×0.86×0.96）104.89A 式中：Ica开关的工作电流，A； Kde需要系数，取Kde0.9 PN绞车功率，KW； Ue绞车额定电压，V；co

48、se绞车功率因数，取cose0.86；e绞车效率，取e0.96。2 根据Ica、Ue， 110KW上山绞车的控制开关选DW80-200馈电开关一台。（2） 11KW的装岩机控制开关的选择：1 计算11KW的装岩机控制开关的工作电流IcaIca（Kde×PN×103）/（×Ue×cose×e） （0.8×11×103）/（×660×0.85×0.8）=11.32A2 根据Ica、Ue，选QC83-30型磁力起动器一台。（3） 1.2KW电钻控制开关的选择：1 计算1.2KW电钻控制开关的容量S =

49、Pe/cose=1.2/0.795=1.51KVA2 根据S<Se，选择ZZ8L2.5型综保一台。（4） 7.5KW的回柱绞车控制开关的选择：3 计算7.5KW的回柱绞车控制开关的工作电流IcaIca（Kde×PN×103）/（×Ue×cose×e） （0.8×7.5×103）/（×660×0.85×0.8）=7.72A4 根据Ica、Ue，选QC83-30型磁力起动器一台。（5） 1.2KW的照明控制开关的选择：5 计算1.2KW的照明控制开关的工作电流IcaIca（Kde×P

50、N×103）/（×Ue×cose×e） （0.8×1.2×103）/（×127×0.85×0.8）=4.91A6 根据Ica、Ue，选QALB30型磁力起动器一台。（6） 7.5KW的局扇控制开关的选择：7 计算7.5KW的局扇控制开关的工作电流IcaIca（Kde×PN×103）/（×Ue×cose×e） （0.8×7.5×103）/（×660×0.85×0.8）=7.72A8 根据Ica、Ue，选QC83-30型磁力起动器一台