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电缆过流的计算方法


SB ?

K P2 cos ? ?

SB地 ?

K P2 0.75 ? 633 = =522.28kVA cos ? ? 0.909

2)井下排水、采掘及其它设备变压器容量
SB井 ? K P2 0.80 ? 334 = =293.95kVA cos ? ? 0.909
<

br />3)局部通风机变压器容量
SB局 ? K P2 1 ? 22 = =24.20kVA cos ? ? 0.909

一、井下电气设备的选择 1.矿井供电 1)供电电源 矿井双回路电源引自玉舍 10kV 变电所不同母线端,矿井电源十分可靠。 2)电压 地面高压为 10kV, 低压为 380V、 220V; 井下高压 10kV, 低压为 660V, 127V。 3)电力负荷 中寨煤矿生产能力 15 万 t/a,采用斜井开拓,全矿安装设备 41 台(件),其中 工作设备 23 台(件);设备总容量 1613kW,其中工作容量 967kw;计算有功负荷 为 555.32kW,无功负荷 684.53kVar,视在负荷 774.46kVA,矿井年耗电 277.65 万 kW· h,综合电耗为 18.51kW· h/t。 其中,地面运行设备容量 864.0kW,井下运行设备容量 749.0kW,地面设备 视在负荷 525.60kVA ,井下设备视在负荷 248.90kVA 。矿井电力负荷统计见表 7-5-1。 表 7-5-1 矿井电力负荷统计表

序 号 一 1

负荷名称

设备容量 额定 设备数量 电压 (kW) 容量 (台/件) (V) (kW) 全部 工作 全部 工作

最大负荷 需用 cosφ tgφ 系数 有功 (kW) 无功 (kVar) 视在 (kVA) 吨煤耗电 (kW·h/t)

井下负荷 采煤工作面 660 660 660 660 7.5 30 10 11 2 2 2 2 8 1 1 1 1 4 15 60 20 22 117 7.5 30 10 11 58.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.6 1.02 1.33 1.33 1.33 4.50 18.00 6.00 6.60 35.1 5.36 23.94 7.98 8.78 46.1 6.43 30.00 10.00 11.00 57.4

① 回柱绞车 ② 乳化泵 ③ 带式转载机 ④ 抽放钻机 小 计 2 掘进工作面

0.69 1.02

① 局扇 ② 探水钻 ③ 抽放钻机 ④ 调度绞车 ⑤ 潜水泵 小 计 3 4 5 井底水泵 给煤机 照明 井下小计 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 地面负荷 主扇风机 瓦斯抽放泵 空气压缩机 主井胶带机 副井绞车 手选胶带机 水处理站 动力 照明 地面小计 全矿合计

660 660 660 660 660

11 4 11 40 5.5

4 4 2 3 4 17

2 2 1 2 2 9 1 1

44 16 22 120 22 224 396 1.5 10

22 8 11 80 11 132 132 1.5 10

0.6 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6 0.6 1 0.49

0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7

1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.02 1.02 1.02

13.20 2.40 3.30 24.00 3.30 46.20 79.20 0.90 10.00

17.56 6.38 8.78 63.84 8.78 105.34 94.25 1.071

22.00 4.00 5.50 40.00 5.50 77.00 113.14 1.29

660 660 127

132 1.5 10

3 1

29

15

748.5 334

0.65 1.12

171.4

246.7

248.9

380 380 380 380 380 380 380 380 220

110 55 110 110 160 2.2 11

1 4 2 1 1 1 2

1 2 1 1 1 1 1

110 220 220 110 160 2.2 22 10 10

110 110 110 110 160 2.2 11 10 10

0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8

0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7

1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02

66 66 66 66.00 96.00 1.32 6.60 8.00 8.00

78.54 78.54 78.54 78.54 114.24 1.5708 7.854

94.29 94.29 94.29 94.29 137.14 1.89 9.43

12 41

8 23

864.2 633.2 1613 967.2

0.7

1.02 383.92 437.8248 555.32 684.53

525.60 774.46 18.51

4)无功负荷补偿 矿井 10kV 有功功率乘 0.85 同时率和无功功率乘 0.9 同时率,补偿 400kVar 之后: (1)10kV 母线上有功功率:472.02kW; (2)10kV 母线上无功功率:216.08kVar; (3)补偿后功率因数 cosφ′ =0.909; (4)10kV 母线上视在功率:519.27kVA。 2.变压器选择计算

根据供配电设计规范,变压器电力负荷按下式计算:
SB ? K P2 cos ? ?

式中 P2-有功负荷合计,kW; K-负荷系数,0.70~0.85; cosφ′ -补偿后功率因素。 1)地面变压器容量
SB地 ? K P2 0.75 ? 633 = =522.28kVA cos ? ? 0.909

考虑生产后期设备的增加, 设计选用 2 台 S9-630/10/0.4 型变压器供地面主要 通风机、空压机和瓦斯抽放泵、主斜井皮带运输机、副斜井绞车、地面工业场地 照明、机修间、坑木场及其它用电设备,供地面的变压器中性点接地。 2)井下排水、采掘及其它设备变压器容量
SB井 ? K P2 0.80 ? 334 = =293.95kVA cos ? ? 0.909

考虑到生产后期设备的增加, 设计选用 2 台 KBSG-400/10/0.69 隔爆型矿用变 压器向为井下水泵房、采煤工作面、掘进工作面及其它各用电设备供电。 3)局部通风机变压器容量
SB局 ? K P2 1 ? 22 = =24.20kVA cos ? ? 0.909

选择 2 台 KBSG-50/10/0.69 隔爆型矿用变压器专门向掘进局部通风机供电。 3.井上下供配电 根据矿井所处的位置及生产能力,整合改造前原中寨煤矿引至矿区的 10kV 输电线路能满足要求,本设计确定利用该输电线路。 为保证井下机电设备的正常工作,使矿井稳产高效,并有效提高供电质量, 确定采用 10kV 电压等级下井。 从地面 10kV 变电所配出两回电缆经副斜井至井下 变电所(与水泵房联合布置) ,当一回停电时,另一回电缆能承担井下全部负荷。 1)供电线路截面选择 (1)安全载流量 全矿计算电流:
I=

? P矿
3U cos ? ?



967 3 ? 10 ? 0.909

=61.42A

式中 ΣP矿-矿井工作负荷合计,kW;

U-线路电压等级,kV; cosφ′ -补偿后功率因素。 初选 LGJ-50 钢芯铝绞线,允许载流量:环境温度 25℃为 160A(查表),考虑 环境温度 40℃时温度校正系数 0.81: IX1=160×0.81=130A>I=61.42A (2)线路压降校核 LGJ-50 线 路 单 位 负 荷 矩 时 电 压 损 失 百 分 数 : 当 cos φ = 0.9 时 为 1.104%/MW·km(查表) 。 则电源线路电压降为: ⊿U1%=0.967×2.5×1.104%=2.67%<5% 式中矿井负荷为 0.967MW,线路长 2.5km。 根据计算并考虑一定的富裕量,选用 LGJ-50 钢芯铝绞线,长度约为 2.5km, 正常时两根同时运行。 2)下井电缆截面选择 (1)安全载流量 井下计算负荷电流:
Ij=

? Pj
3U cos ?



334 3 ? 10 ? 0.60

=32.14A

式中 ΣPj-井下工作负荷合计,kW; U-线路电压等级,kV; cosφ取 0.60。 初选 MVV22 6/10kV 3×25 矿用铠装电力电缆,允许载流量: IX1=110A>Ij=32.14A (2)电缆压降校核 MVV22 6/10kV 3×25 矿用铠装电力电缆单位负荷矩时电压损失百分数:当 cosφ=0.60 时为 0.029%/kW·km(查表) 。 则电源线路电压降为: ⊿U2%=334×0.40×0.029%=3.87%<5% 式中井下工作负荷为 334kW,线路长 0.40km。 根据计算并考虑一定的富裕量,选用电缆型号为 MVV22 6/10kV 3×25 矿用 铠装电力电缆,长度约为 0.40km,正常时两根同时运行。

下井电缆两回,引自地面 10kV 变电所不同母线段。电缆经副斜井引至井下 变电所,两回电源同时工作,互为备用,当任一回电源故障停止供电时,另一回 电源仍能保证变电所全部设备正常运行。井下变电所设置 7 台 PBG9L-10 隔爆 型高压真空配电箱,高压采用单母线分段接线,进线 2 回、出线 4 回。出线专供 局扇 2 回, 另 2 回供井下生产及排水负荷。 馈电开关选用 KBZ 型矿用隔爆真空馈 电开关,检漏继电器选用 JJB-120/660 隔爆型检漏继电器。井下变电所的照明由 型号为 ZBZ-2.5M 的矿用隔爆型照明综合保护装置提供。 为保证水泵及局扇双回供电的需要,在+1860m 轨道石门、工作面运输平巷 及局扇处设井下配电点, 为提高供电的可靠性,所有双回路电源的接线方式均采 用单母线分段。 井下低压馈电开关选用 KBZ 系列隔爆型真空馈电开关。 在主、副水仓中各埋设一块主接地极,工作面运输平巷、掘进头、轨道石门 等处低压配电点设一块接地极,接地网上任意保护点测得的接地电阻不得大于 2 Ω。 对掘进工作面局部通风机采用“三专两闭锁”和“双风机双电源”供电,各 掘进工作面选用矿用隔爆型风电瓦斯闭锁开关, 局部通风机和掘进工作面的电气 设备实现风电瓦斯闭锁, 只有局部通风机开始运行后才能起动掘进工作面的电气 设备, 一旦局部通风机停止运行,风电瓦斯闭锁装置立即切断局部通风机供风巷 道内的一切电气设备的电源,做到“风电、瓦斯电闭锁” ,保证安全供电。井底 车场和水泵房等处设固定照明。 二、供电线路及地面变电所事故 1.供电线路事故及防治措施 1)地面固定供电线路和通信线路应设置在稳定的地方。 2)输配线至地面、建筑物或构筑物的距离应符合有关规程规定。 3)井下低压馈电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置,可采用瞬间 1 次 自动复电系统。 4)严禁井下配电变压器中性点直接接地;严禁由地面中性点直接接地的变 压器或发电机直接向井下供电。 5)井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能 力,并应校验电缆的热稳定性。 6)井下电动机的控制设备,应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。 井下配电点引出的馈电线上应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的 控制设备, 应具备短路、 过负荷、 单相断线、 漏电闭锁保护装置及远程控制装置。 7) 井下低压馈电线上, 必须装有检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置, 保证自动切断漏电的馈电线路。 8)井下配电网路均应装设过流、短路保护装置;必须用该配电网路的最大 三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必

须正确选择熔路电流校验开关设备的分断能力和动、 热稳定性以及电缆的热稳定 性。必须正确选择熔断器的熔体。 必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。 保护装置必须保证 配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够起动。 9)井下必须装设防雷电装置。 10)电缆的选择及电缆的敷设必须符合《煤矿安全规程》 (2006 版)规定。 11)电缆的敷设 (1)在水平巷道或倾角在 30° 以下的井巷中,电缆用吊钩悬挂; (2)在倾角在 30° 以上的井巷中,电缆用卡箍固定; (3)悬挂的电缆有适当的弛度;悬挂高度高于矿车; (4)悬挂点间距为 3m;电缆要在压风管、供水管等管子的上方,并保持 0.3m 以上的距离。 12)电缆连接 (1)电缆与电缆连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒; (2)电缆线芯使用齿形压线板(卡爪)或线鼻子与电气设备进行连接; (3)不同型电缆之间严禁直接连接,采用符合要求的接线盒、连接器或母 线盒进行连接; (4)同型电缆之间直接连接时,橡套电缆的修补连接(包括绝缘、护套已 损坏的橡套电缆的修补)采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效通的冷 补,并经浸水耐压试验,合格后方可下井使用。 2.地面变电所事故及防治措施 1)可能发生的事故分析 地面变电所可能发生变电所火灾、变电所设备事故、小物件及小动物引起短 路事故。 2)地面变电所事故防治措施 地面变电所位置选择在工业场地附近,并符合下列要求: (1)设置在无塌陷区、稳定的场所; (2)设在爆炸材料库爆炸危险区以外; (3)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。 (4)变电所周围必须设有围墙,其高度不低于 1.8m,并在周围悬挂安全警 示牌。 (5)变电所防雷、过电压保护及各种避雷设施齐备。

(6)变电所用不燃性材料建筑,应有专门的防灭火装置。 (7)开关、继电保护装置及电容器等必须制定防火措施,电缆钩、管道沟、 窗房应设置铁丝网,以防小动物入内造成线路短路。 (8)变电所内悬挂一次、二次架空线和电缆的配电系统图以及有关操作、 维护等规和程、规则。 (9)变电所内变电装置与墙、顶必须按有关规定留足距离。 (10)矿井地面供电线路每年必须进行巡查。10kV 及其以下的矿井架空电 源线路不得共杆架设,矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 (11)矿井应有两回电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路 应能担负矿井全部负荷, 变电所为双电源,避免了两回线路受到外部的影响同时 发生故障的概率。 在变电所的进线处,如因地理环境等条件的限制使线路之间距 离不易分开,也要尽量拉开两线路间距离。并适当的增大杆塔安全系数,避免因 煤层的开采或气候变化等各种原因出现事故。 三、防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电事故的措施 1.防止矿井突然停电的措施 使用双回路电源, 一路断电即自动合上另一路开关,以保证井下供电的连续 性。 2.防止电火花事故的措施 1) 井下电气设备严禁失爆, 电气设备入井前严格检查其 “产品合格证” 、 “防 爆合格证” 、 “煤矿矿用产品安全标志” 。 2)井下电缆必须是经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆, 电缆的安设合格,并防止有硬件物品碰穿,以及注意电缆的受潮、老化等。 要消灭“鸡爪子” 、 “羊尾巴” 、明接头,电缆要悬挂整齐。井下防爆电气设 备要及时检查维修,保持完好。严禁使用明刀闸开关。普通型携带式电气测量仪 表,只准在瓦斯浓度 1%以下的地点使用。 3)井下严禁带电检修和带电搬移电气设备。检修或搬迁电气设备(包括电 缆和电线)前,必须切断电源,并用防爆验电笔检验,无电后,检查瓦斯,巷道 风流中瓦斯浓度在 1%以下时,方可开始工作。所有开关把手在切断电源时都应 闭锁,并挂上“有人工作,不准送电”牌子,只有执行此项工作的人员,才有权 摘牌和送电。 4)建立矿灯管理制度,每盏矿灯都应编号,经常使用矿灯的人员必须专人 专灯。必须使用正规厂家生产的有防爆标志的冷光锂电池矿灯,对亮度不够、电 缆损坏、灯锁不良、灯头松动、密封不严、玻璃破裂等情况的矿灯严禁发出。严 禁敲打、撞击和自行拆卸矿灯。 5)井下照明和信号装置,应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综 合保护装置配电,且用防爆型的照明信号设备。

6)井下电话选用本质安全型电话,并使用矿用电话电缆。 7)严禁井下配电变压器中性点直接接地,严禁由地在中性点直接接地的变 压器或发电机直接向井下供电, 井下电气设备正常不带电的金属外壳都应可靠接 地。 总之,电缆、矿灯、信号照明、电话系统、防爆电气设备在防静电、防带电 作业等方面必须采取有效措施以防止电火花引燃瓦斯与煤尘而引起爆炸。 3.防止井下电气着火的措施 1)变电所和供电线路设有可靠的避雷装置,为防止地面雷电波及井下引起 瓦斯、煤尘以及火灾等灾害。必须做到: (1)由地面直接入井的轨道、管路,必须在井口处将金属体进行不少于两 处的良好的集中接地。 (2)通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。 (3)每年雨季前必须对避雷装置进行检查试验。 2)矿用电缆的选择 (1)井下电缆按安全载流量选择,并经电压损失和短路保护校验,采用矿 用橡套软电缆。 (2)井下各配电站配电的低压电缆均采用矿用橡套铜芯电缆。 3)所有电气设备,均设有短路、过负荷、单相断线保护和漏电闭锁保护。 井下所有电气设备的金属外壳都进行接地。 4)井下监测分站、地面矿灯房及井下配电点等电气设备集中处,采用不燃 性材料支护。 并配有灭火器材, 喷粉灭火器 3 个和砂箱 2 个, 砂箱用 1.5~3.0mm 3 铁板制作,容积不少于 0.2m 。 5)井下所有电气设备按突出矿井要求配备。 4.防雷电和杂散电流入井的措施 由地面直接入井的轨道、 管路, 必须在井口处将金属体进行不少于两处的良好的 集中接地。通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。每年雨季前必须

井下供电设计
(一):供电概况 该矿井下采用双回路供电,电源来自地面 10KV 变电所.该矿井属 于浅井供电. 地面供电所低压采用 KBZ—400 型真空馈电开关。变电所设 4 台 变压器,其中 KS11-315KVA/10/0.69 变压器两台,供局部通风机专用。 KS11-1000KVA/10/0.69 变压器两台。供井下动力。 井下有一个炮采工作面和两个掘进工作面, 分别为 10101 采煤工 作面,1770 运输石门,1770 回风石门掘进工作面。 (二):设备选用 1.运输巷设备 1).1770 运输巷刮板机,额定功率 40KW 一台,PB30 一台。 2).1827 运输石门带式输送机:采用 DTL-80 型输送机,其功率分别 为 40KW.37KW.37KW.共 3 台. 3).乳化液泵站:两泵一箱,乳化液泵采用南京抚锡 BRW125/31.5 75KW.一备一用。 4).10101 采面运输巷刮板机 SGB420/55 一台。转载刮板机: SGB420/40T 一台。功率分别为 55KW。40KW。 5).1770 回风石门采用 PB30 耙斗装岩机。一台。 2.其它设备 1).局部通风机:采用 FBD NO6.3 2*30 局部通风机.额定功率 为 2*30KW.额定电压 660V. 二台.

2).探水钻机:型号为 ZYD—1250 型,其额定功率 22KW。电 压为 660V。二台。分别用于 1770 运,回两石门探水和防突用。 3).井底水泵房水泵:型号为 150D—30×5 二台,其额定功率

为 110KW 电压为 660V。 型号为 85D-45×3 一台。 其额定功率为 55KW 额定电压。660V。 (三),负荷的统计及变压器选择 1.供动力变压器的选取 动力变压器负荷统计: 供电设备 用电设备 皮带输送机 DTL-80 皮带输送机 DSJ-65/30 2×110=220 水泵 KS111000/10/0.69 刮板输送机 SGB420/40T(4) SGB420/55(2) 乳 化 泵 75 55×2=110 7.5×2+4=19 40×4=160 55×2=110 660V 660V 30 660V 额定功率(KW) 2×37+40=114 额定电压(V) 660V

BRW125/31.5 照明综合装置 4 660/127

ZBZ—4.0 供电设备 用电设备 探 水 额定功率(KW) 钻 2*22=44 额定电压(V) 660V

ZYD—1250 (2 台) 煤电钻(3)台 KS11-调度绞车(2)台 3*2.2=6.6 2*25=50 660/127 660V

1000/10/0.69 JD-2 耙斗装岩机 (2)台 喷浆机(2 台) 合计 2*5.5=11 1013.6 2*30=60 660V

S=ΣPN*Kr/cosθ(KVA) S—所计算的电力负荷总的视在功率,KVA ΣPN----参加计算的所有用电设备额定功率之和。 Cosθ—参加计算的电力负荷的平均功率因数;取 0.75 Kr—需用系数,炮采工作面取 0.5-0.65 电力负荷总视在功率为: S=1013.6*0.6/0.75=810.88KVA 根据计算负荷,选用 KS11—1000/10/0.69 矿用变压器二台,一备 一用,满足供电需求。

2.供局部通风机变器的选择 变压器负荷统计: 供电设备 KS11--315/10/0.69 合计 用电设备 局部通风机 局部通风机 额定功率 KW 2*30=60 2*30*2=120 180 额定电压 V 660V 660V

S=ΣPN*Kr/cosθ(KVA) S—所计算的电力负荷总的视在功率,KVA ΣPN----参加计算的所有用电设备额定功率之和。 Cosθ—参加计算的电力负荷的平均功率因数;取 0.75 Kr—需用系数,炮采工作面取 0.5-0.65 电力负荷总视在功率为: 电力负荷总视在功率为: S=180*0.6/0.75=144KVA 根据计算负荷,选用 KS11—315/10/0.69 矿用变压器二台,一备 一用,满足供电需求。

(四).按长时负荷电流选择低压电缆截面 长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时负荷电 流,电缆标号见供电系统图. 1. 地面变电所到 1827 运输石门配电点总开关的电缆(L)选择

Iw= ΣPN*Kr×1000/√3Ueηpicosθ(A) Iw=244.5*0.6*1000/√3*660*0.75*0.85=201A ΣPN----参加计算的所有用电设备额定功率之和。 Kr—需用系数, 取 0.6. Ηpi—加权平均效率,取 0.85 Cosθ—参加计算的电力负荷的平均功率因数;取 0.75 根据矿用橡套电缆长时允许载流量查得 70 ㎡电缆为 215》201A, 选用 70 ㎡电缆满足要求。 1).按允许电压损失校验: △U﹪=PL(R0+X0sinθpj)÷10Ue
2

=244.5*0.35(0.267+0.078*0.577)/10*0.692=5.6%<7% △U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。 P---电缆输送的有功功率。 L---电缆长度。 R0,X0---所选电缆的电阻和电抗。 7%---允许电压损失百分数. 按电压损失校验,满足要求. 2. 地面变电所到井下水泵房的电缆选择: IW=ΣPNKr*1000/√3Ueηpicosθ =307.3*0.6*1000/√3*660*0.75*0.85=253A 式中:ΣPN--参加计算的所有用电设备额定功率之和。 Kr---需用系数,取 0.6

Ηpi—加权平均效率。取 0.85 cosθ—参加计策的电力负荷的平均功率因数,取 0.85 根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 95 ㎡电缆为 260A 大于 253A。满足要求。 1).按允许电压损失校验:

△U﹪=PL(R0+X0sinθpj)/10Ue

2

=307.3×0.3(0.247+0.071×0.577)/10×0.692=5.57﹪《7% △U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。 P---电缆输送的有功功率。 L---电缆长度。 R0,X0---所选电缆的电阻和电抗。 7%---允许电压损失百分数. 按电压损失校验,满足要求. 3. 地面变电所到 1770 运输石门和 1770 回风石门的电缆选择: IW=ΣPNKr*1000/√3Ueηpicosθ=141.2×0.6×1000/√3×660 ×0.75×0.85=116A 根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 95 ㎡电缆为 260A 大于 116A。满足要求。 4. 地面变电所到 10101 运输巷和 10101 采煤工作面的电缆选择: IW=ΣPNKr*1000/√3Ueηpicosθ =282.2×0.6×1000/√3×660×0.75×0.85=235A

大于 235A。满足要求。 1). 按允许电压损失校验: △U﹪=

PL ( Ro ? Xo sin ?pi ) 10Ue 2
=

282.2?0.3(0.247?0.071?0.577) =5.1%<7% 10?0.69?0.69

△U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。 P---电缆输送的有功功率。 L---电缆长度。 R0,X0---所选电缆的电阻和电抗。 7%---允许电压损失百分数. 按电压损失校验,满足要求. 5. 地面变电所到 10101 采煤工作面馈电开关电缆 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

=120×1×1000/√3×660×0.8=131A

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 50 ㎡电缆为 173A 大于 131A。满足要求。 1). △U﹪=

PL ( Ro ? Xo sin ?pi ) 10Ue 2

=120×0.35(0.38+0.081×0.577)/10×0.692=3.8%<7% △U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。 P---电缆输送的有功功率。 L---电缆长度。

R0,X0---所选电缆的电阻和电抗。 7%---允许电压损失百分数. 按电压损失校验,满足要求. 6.乳化泵电机电缆的选择。 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

=75×1×1000/

3 ×660×0.75=87A

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 35 ㎡电缆为 138A 大于 87A。满足要求。 7.55KW 电机电缆的选择 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 55?1?1000 =64A

3?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 25 ㎡电缆为 113A 大于 64A。满足要求。 8.37KW 电机电缆的选择。 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 37?1?1000 =42A

3?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 16 ㎡电缆为 85A 大于 42A。满足要求。 9.30KW 电机电缆的选择。 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 30?1?1000 =35A

3?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 16 ㎡电缆为 85A 大于 35A。满足要求。

10. 7.5KW 电机电缆的选择。 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 7.5?1?1000 =8.8A

3 ?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 6 ㎡电缆为 46A 大于 8.8A。满足要求。 11.5.5KW 电机电缆的选择 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 5.5?1?1000 =6.5

3 ?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 6 ㎡电缆为 46A 大于 6.5A。满足要求。 12.40KW 电机电缆的选择 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 40?1?1000 =47A

3 ?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 16 ㎡电缆为 85A 大于 47A。满足要求。 13.22KW 电机电缆的选择。 Iw=
? PnKr?1000

3Ue?cos ?

= 22?1?1000 =26A

3 ?660?0.75

根据矿用橡胶电缆长时允许载流量查得 16 ㎡电缆为 85A 大于 26A。满足要求。

根据计算,初选电缆如下表;

电 缆 编 号 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13

负荷名称

长时负 长 时 负 荷 电 初选截面 荷电流 流 要 求 的 最 ㎜ 2 A 小截面㎜ 2

备注

地面 变电所 到 1827 运输石门配电点 地面变电所到水泵房 配电点 地面 变电所 到 1770 运输回风石门配电点 地面变电所到 10101 采煤工作面配电点 地面变电所到 10101 运输巷配电点 乳化泵电机电缆 55KW 电机电缆 37KW 电机电缆 30KW 电机电缆 7.5KW 电机电缆 5.5KW 电机电缆 40KW 电机电缆 22KW 电机电缆

201 253 116 232 131 87 64 42 35 8.8 6.5 47 26

70 95 95 95 50 35 25 16 16 6 6 16 16

70 95 95 95 50 35 25 16 16 6 6 16 16

2×750m 300m 350m 300m 350m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m

你压电缆均采用 660V,MY 型电缆,电煤钻电缆采用 MZ 型电缆。 (五),按机械强度要求校验电缆截面 要求刮板输送机,皮带输送机电缆截面为 16-35 ㎜ 2 (六),短路电流的计算: 1. 供局部通风机变压器 KS11-315/10/0.69 二次出线端的电流

I(2)di 计算 (1).系统阻抗 变压器二次电压 690V,容量 315KVA,系统短路容量按 50MVA 计算: 则系统阻抗为:

E 0.69 KV XX= = =0.0095 S 50 MVA
2
2

ze

dy

(2).变压器阻抗 查表得 KS11-315/10/0.69 变压器的 VS=4.5%,ΔPN=2700W 则变压器的阻抗,电抗:

?P V Rb1= S
NT 2 T

2

TN

?

2700W ?0.69 KV =0.013Ω 315 kvA
2 2
2

uV Xb1= S
s T

2

TN

?

4.5%?0.69 =0.068Ω 0.315MVA

∑R=Rb1=0.013Ω ∑X=Xx+Xbi=0.0095+0.068=0.0775Ω

( 2) I di ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =4389A 2 0.013 ?0.0775
2 2

2.供电力变压器 KS11--1000KVA/10/0.69KV 二次出口端的短路电流 I(2)d2 计算 (1)系统阻抗 变压器二次电压 690V 容量 1000KVA,系统短路容量按 500MVA 计算; 则系统电抗为

E 0.69 KV XX= = =0.0095Ω S 50 MVA
2
2

ze

dy

(2).变压器阻抗

查表得 KS11-1000/10/0.69 变压器的 VS=6.5%,ΔPN=7100W 则变压器的电阻,电抗:

?P V Rb1= S
NT 2 T

2

TN

W ?0.69 KV =0.0034Ω ? 7100 1000 kvA
2 2

uV Xb1= S
s T

2

TN

?

6.5%?0.69 =0.0309Ω 1.0 MVA
2

∑R=Rb1=0.0034Ω ∑X=Xx+Xbi=0.0095+0.0309=0.0404Ω

( 2) Id 2 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =8510A 2 0.0034 ?0.0404
2 2

3.1770 运输巷刮板机处短路电流 I(2)d2 的计算 MY 3×70+1×25 型电缆的电阻,电抗; 阻抗参数:R0=0.267Ω/km, X0=0.078Ω/km MY3×35+1×10 型电缆的电阻,电抗; 阻抗参数:R0=0.522Ω/km, X0=0.084Ω/km Rg1=0.267×0.52=0.1388Ω Xg1=0.078×0.52=0.0406Ω Rg2=0.522×0.035=0.0183Ω Xg2=0.084×0.035=0.0029Ω ∑R=0.0034+0.1388+0.0183=0.1605Ω ∑X=0.0404+0.0406+0.0029=0.0839Ω

( 2) Id 3 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =1905A 2 0.1605 ?0.0839
2 2

4.1827 运输石门乳化泵电机处短路电流 I(2)d2 的计算

MY 3×70+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=355 米 阻抗参数:R0=0.267Ω/km, X0=0.078Ω/km MY3×35+1×10 型电缆的电阻,电抗;L=25 米 阻抗参数:R0=0.522Ω/km, X0=0.084Ω/km Rg1=0.267×0.355=0.0948Ω Xg1=0.078×0.355=0.0277Ω Rg2=0.522×0.02=0.0104Ω Xg2=0.084×0.02=0.0017Ω ∑R=0.0034+0.0948+0.0104=0.1086Ω ∑X=0.0404+0.0277+0.0017=0.0698Ω

( 2) Id 4 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =2672A 2 0.1068 ?0.0698
2 2

5. 井下水泵房水泵处短路电流 I(2)d5 的计算 MY 3×95+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=310 米 阻抗参数:R0=0.247Ω/km, X0=0.071Ω/km Rg1=0.247×0.31=0.0948Ω Xg1=0.071×0.31=0.0277Ω MY 3×35+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=160 米 阻抗参数:R0=0.38Ω/km, X0=0.081Ω/km Rg1=0.38×0.10=0.038Ω Xg1=0.081×0.10=0.081Ω ∑R=0.0034+0.0766+0.038=0.118Ω ∑X=0.0404+0.022+0.0081=0.0705Ω

( 2) Id 5 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =2510A 2 0.118 ?0.075
2 2

6. 1770 钻机电机处短路电流 I(2)d6 的计算 MY 3×70+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=350 米 阻抗参数:R0=0.267Ω/km, X0=0.078Ω/km Rg1=0.267×0.350=0.0935Ω Xg1=0.078×0.350=0.0273Ω MY 3×35+1×16 型电缆的电阻,电抗;L=80 米 阻抗参数:R0=0.522Ω/km, X0=0.084Ω/km Rg2=0.522×0.08=0.0418Ω Xg2=0.084×0.08=0.0067Ω MY 3×16+1×10 型电缆的电阻,电抗;L=20 米 阻抗参数:R0=1.16Ω/km, X0=0.09Ω/km Rg2=1.16×0.02=0.0232Ω Xg2=0.09×0.02=0.0018Ω ∑R=0.0034+0.0935+0.0418+0.0232=0.1619Ω ∑X=0.0404+0.0273+0.0067+0.0018=0.0762Ω

( 2) Id 6 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =1928A 2 0.1619 ?0.0762
2 2

7. 1827 运输石门 40KW 皮带机电机处的短路电流 I(2)d7 计算 MY 3×95+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=300 米 阻抗参数:R0=0.247Ω/km, X0=0.071Ω/km Rg1=0.247×0.30=0.0741Ω

Xg1=0.071×0.30=0.021Ω MY 3×50+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=25 米 阻抗参数:R0=0.38Ω/km, X0=0.081Ω/km Rg1=0.38×0.025=0.095Ω Xg1=0.081×0.025=0.002Ω MY 3×35+1×16 型电缆的电阻,电抗;L=170 米 阻抗参数:R0=0.522Ω/km, X0=0.084Ω/km Rg1=0.522×0.17=0.2819Ω Xg1=0.084×0.17=0.0454Ω ∑R=0.0034+0.0741+0.0095+0.2819=0.3689Ω ∑X=0.0404+0.021+0.002+0.0454=0.1088Ω

( 2) Id 7 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =897A 2 0.3689 ?0.1088
2 2

8. 局部通风机电机处电流 I(2)d8 计算 MY 3×50+1×25 型电缆的电阻,电抗;L=350 米 阻抗参数:R0=0.38Ω/km, X0=0.081Ω/km Rg1=0.38×0.35=0.133Ω Xg1=0.081×0.35=0.0284Ω MY 3×35+1×16 型电缆的电阻,电抗;L=40 米 阻抗参数:R0=0.522Ω/km, X0=0.084Ω/km Rg1=0.522×0.04=0.0209Ω Xg1=0.084×0.04=0.0034Ω MY 3×16+1×10 型电缆的电阻,电抗;L=20 米

Rg1=1.16×0.02=0.0232Ω Xg1=0.09×0.02=0.0018Ω ∑R=0.013+0.133+0.0209+0.0232=0.1901Ω ∑X=0.0775+0.0284+0.0034+0.0018=0.1111Ω

( 2) Id 8 ?

U 2 ( ? R ) ? (?X )
e 2

2

?

690 =1567A 2 0.1901 ?0.1111
2 2

(七).低压开关的整定及校验 1.对保护电缆于线的装置按下式选择: 1).短路保护 IZ ≥IQe+∑Ie 式中: IZ --过电流保护装置的电流整定值 IQe--容量最大有电机的额定电流之和, ∑Ie--其余电动机的额定电流之和。 按上式选择出的整定值,还应用两相短路电流值进行校验,应符合下 式的要求:

I I

(2)

d

? 1 .5

z

式中。Iz--短路保护装置的电流整定值 Id(2)-值, 1.5 保护装置的可靠系数。 2).过负荷保护 被保护电缆于线或支线距变压器最远点的两相短路电流

IZ ≥1.1Ie 式中 IZ --电子保护器的过流整定值,取电动机额定电流近似值. Ie---电动机的额定电流, 2. 对保护电缆支线(电动机)的装置按下式选择 1). 短路保护 IZ ≥IQe 式中。Iz--短路保护装置的电流整定值 IQe--电动机的额定电流之和, 按上式选择出的整定值,还应用两相短路电流值进行校验,应符合下 式的要求:

I I

(2)

d

? 1 .5

z

式中。Iz--短路保护装置的电流整定值 Id(2)-值, 2).过负荷保护 IZ ≥1.1Ie 式中。Iz--过电流保护装置的电流整定值 IQe--电动机的额定电流之和, 1.KBZ-400 开关的整定值: 1).短路保护 IZ ≥IQe+∑Ie=75×6+169.5×1.15=645A 取 650A 被保护电缆于线或支线距变压器最远点的两相短路电流

灵敏度系数校验:

I I

(2)

d

z

? 1905 ? 2.931 ? 1.5 650

3)2).过负荷保护 IZ ≥1.1Ie=1.1×244.5×1.15=309A 取 310A


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