煤矿采区供电设计

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6.6 井下低压电缆的选择
一、电缆型号选择 二、电缆长度的确定 三、电缆芯线数的确定
矿山电工学 四、电缆主芯线截面积的选择
1、选择原则 、 （1）按电缆正常工作时的允许温度（必须满足） ）按电缆正常工作时的允许温度（必须满足）
KI p ≥ I ca
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（2）按机械强度要求，选择移动电器设备橡套电缆截面积 ）按机械强度要求， 选择支线电缆） （选择支线电缆）
【第一方案】 第一方案】
带式输送机、液压安全绞车、小水泵、调度绞车、 Ⅱ组：带式输送机、液压安全绞车、小水泵、调度绞车、采区上山 电钻变压器。 带式输送机、电钻变压器。
∑P
N
= 176.6kW
K de = 0.5
cos ϕ wm = 0.7
Sca ,T2 =
176.6kW × 0.5 = 126.14kV ⋅ A 0.7
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6.9 变电所硐室设备布置图和供电系 统图的绘制
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6.1 概述
一、已知资料 二、采区供电设计步骤
1、确定采区变电所及工作面配电点的位置 、 2、采区用电设备的负荷统计 、 3、拟定采区供电系统图 、 4、选择高压配电装置和高压电缆 、 5、选择采区低压电缆 、 6、选择低压开关、起动器 、选择低压开关、 7、计算短路电流，对高低压开关中的保护装置进行整定 、计算短路电流， 8、绘制采区供电系统图和采区变电所设备布置图 、
∆VT = ∆VT × V2 N 100
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（3）按允许电压损失选择干线电缆截面 ） ①对辐射式带有集中负荷的电缆线路
n
Atl =
( PNi K de ) Ltl ×103 ∑
i =1
γ scVN ∆Vtl
②对干线式带有分支负荷的电缆线路
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∆Vtl = ∆VP − ∆VT
Atl =
选KBSG-200/6一台 一台
【第一方案】 第一方案】
装煤机（ 台）、局部通风机 局部通风机（ 台 调度绞车（ 台 Ⅲ组：装煤机（2台）、局部通风机（2台） 、调度绞车（2台） 、 小水泵（ 台 照明变压器。 电钻变压器（2台）、小水泵（2台） 、采区上山绞车、照明变压器。 台
∑P
N
= 166.2kW
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（2）KBSG-200/6型隔爆干式变压器高压配电箱选择 ） 型隔爆干式变压器高压配电箱选择 额定电压： 额定电压：6kV 额定电流： 额定电流：
I N ,T 2 =
S N ,T 3VN ,T
=
200kV ⋅ A = 19.25 A 3 × 6kV
短路验算： 短路验算： 所选断流容量100MV.A， 所选断流容量 ， 国内最大。如果超过， 国内最大。如果超过， 加限流电抗器。 加限流电抗器。
Pmax 170kW K de = 0.286 + 0.714 = 0.286 + 0.714 = 0.508 546.6kW ∑ PN
取 cos ϕ wm = 0.6
选KBSGZY-500/6一台 一台
Sca ,T1
546.6kW × 0.508 = = 462.788kV ⋅ A 0.6
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橡套电缆的 实际长度
Lca = 1.05Lwa
Lca = 1.1Lwa
为了便于安装，当电缆中间有接头时， 为了便于安装，当电缆中间有接头时，应在接线盒的 两端各增加3米 两端各增加 米
Lca = ( 20 + 75 + 600 − 150 + 3 × 2 × 3 )m × 1.1 = 619m
4）校验 ）
配电装置处的 最大短路电流
配电装置处的 最大短路容量
（1）KBSGZY-500/6型移动变电站高压配电箱选择 ） 型移动变电站高压配电箱选择wk.baidu.com额定电压： 额定电压：6kV 额定电流： 额定电流：
I N ,T 1 =
S N ,T 3VN ,T
=
500kV ⋅ A = 48.1A 3 × 6kV
选BGP5-6/50型隔爆真空配电箱 型隔爆真空配电箱
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（3）按正常工作时的允许电压损失（选择干线电缆） ）按正常工作时的允许电压损失（选择干线电缆）
（4）按起动电压损失验算电缆主芯线截面积（校验） ）按起动电压损失验算电缆主芯线截面积（校验） （5）按短路电流验算电缆的热稳定性 ）
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2、支线电缆截面的选择 、
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3、采区变电所至各配点点的干线电缆截面选择 、 1)选择和校验的方法与步骤 选择和校验的方法与步骤 （1）确定变压器至电动机间电缆网路的允许电压损失 ）
采煤机、刮板输送机、转载机、喷雾泵2台 乳化泵2台 Ⅰ组：采煤机、刮板输送机、转载机、喷雾泵 台、乳化泵 台、调 度绞车、电钻变压器、小水泵。 度绞车、电钻变压器、小水泵。
∑P
N
= ( 170 + 2 × 75 + 40 + 2 × 30 + 2 × 55 + 11.4 + 1.2 + 4 )kW = 546.6kW
（2-79）
4）按允许电压损失校验电缆截面 ） 我国规定： 我国规定：电缆线路
PLca ∆V = ( R0 + X 0 ) 2 10VN
电压损失百分数 10~35kV及以上 及以上 ±5% 10kV及以下±7% 及以下± 及以下
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2、井下高压电缆选择实例（移动变电站用） 、井下高压电缆选择实例（移动变电站用） 1）型号：选UYPJ-3.6/6 ）型号：
选BGP5-6/50型隔爆真空配电箱两台 型隔爆真空配电箱两台
（3）采区变电所总高压配电箱选择 ） 额定电压：6kV 额定电压： 额定电流： 额定电流：
I N ,T =
∑S
N ,T
3VN ,T
= 48.1A + 2 × 19.25 A = 86.6 A
选BGP5-6/100型隔爆真空配电箱 型隔爆真空配电箱
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6.2 变电所及配电点位置的确定
二、工作面配电点的设置 一 变电所位置选择
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6.3 负荷统计及变压器容量选择
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一、负荷统计（需用系数法） 负荷统计（需用系数法）
1、单一用电设备的计算负荷 、
单一设备的 需用系数 设备额定功率 设备组的 需用系数 设备组额定 容量之和 加权 平均 功率 因数
K de = 0.4
cos ϕ wm = 0.6
Sca ,T2 =
166.2kW × 0.4 = 110.8kV ⋅ A 0.6
选KBSG-200/6一台 一台
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【第二方案】一台移动变电站，一台电力变压器 第二方案】一台移动变电站，
Ⅰ组：用电设备及选择结果与第一方案同 用电设备容量为第一方案Ⅱ Ⅱ组：用电设备容量为第一方案Ⅱ、Ⅲ组用电容量之和
∑P
N
= 342.8kW
K de = 0.45
cos ϕ wm = 0.65
Sca ,T =
166.2kW × 0.4 = 237.32kV ⋅ A 0 .6
KBSG-315/6一台 选KBSG-315/6一台
【技术比较】相同部分不参加 技术比较】
（1）功率损耗计算：两组基本相当。 ）功率损耗计算：两组基本相当。 （2）分析：第一方案对出煤系统和掘进生产环节分别供电，互不 ）分析：第一方案对出煤系统和掘进生产环节分别供电， 干扰，故选用第一方案。 干扰，故选用第一方案。
X bl＜＜Rbl
PN K l 0 Lbl ×103 ∆Vbl = γ scVN Ablη m 0
②求变压器的电压损失
变压器负荷系数 变压器电阻压 降百分数 变压器电抗压 降百分数
∆VT = 3I ca ,T ( RT cos ϕT + X T sin ϕT )
∆VT = K l 0−T (vR cos ϕT + v X sin ϕT ) × 100%
2）截面选择 ）
I ca = Sca ,T 3VN K SC = 462.788 = 44.53 A 36
选UYPJ-3.6/6—3×25+3×16/3+3×2.5 × × ×
I P = 121A > 44.53 A
(查表 查表6-7) 查表
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3）长度的确定 ）
铠装电缆的 实际长度
电缆所经巷道 的实际长度
Pca =
PN K lo = K de1 PN ηwm ηw
2、设备组的计算负荷 、
S ca =
K de ⋅ ∑ PN cosϕ wm
K lo K si K de = ηwmηw
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二、采区动力变压器的选择 采区动力变压器的选择
1、原则 、 2、采区动力变压器容量、台数的确定 、采区动力变压器容量、 【第一方案】 第一方案】
Pi Li K de ×103 ∑
γ scVN ∆Vtl
（4）按启动条件校验电缆截面 ）
∆VP , st = V2 N − 0.95VN ,m 0
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6.7 低压电器设备选择
一、选择原则 二、选择实例
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6.8 过电流保护装置整定计算
一、短路电流的计算 二、采区低压系统过流保护装置的整定
∆VP = V2 N − 0.95VN
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（2）确定采区低压电网的电压损失 ）
∆VP ≥ ∆V = ∆VT + ∆Vtl + ∆Vbl ∆Vtl = ∆VP − (∆VT + ∆Vbl )
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①求支线电缆的电压损失
∆Vbl = 3I bl ( Rbl cos ϕbl + X bl sin ϕbl )
2）动稳定和热稳定校验 ）
I ts ≥ I ss
t ph tts
配电装置在ts允许通过 的热稳定电流值
I max > I im
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3）断流能力校验 ）
配电装置的额 定开断电流 配电装置的额 定开断容量
I N ⋅d ≥ I max,s 或 S N ⋅d ≥ Smax,s
2、选择实例 、
1）按额定参数选择 ）
存在问题：未考虑“三专” 存在问题：未考虑“三专”
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6.4 采区供电系统的拟定
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6.5 高压配电装置及电缆选择 一、高压配电装置选择
1、选择原则 、 1）按正常条件选择额定电压和额定电流 ）
I N ≥ I ca
imax > iim
配电装置的极限 通过电流峰值 短路电流冲击值 （2-76） （2-77） 稳态短路电流IS(3)
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一、高压电缆截面选择
1、井下高压电缆截面选择方法 、 1）按经济电流密度选择电缆截面 ）
I max,w Ae = I ed n
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KI p ≥ I ca
温度校 正系数
2）按长期允许载流量选择电缆截面 ）
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3）按短路电流热稳定校验电缆截面 ）
Amin = I ss t ph C