采区供电计算及主要电气设备的选择.doc

采区供电计算及主要电气设备的选择第一节采区变压器的选择1步: 计算采区的总供电需用量（千伏安）Pe=P1+P2+P3+-Pn2步：计算变压器的需用量SB.J= Pe kfkt/cosp.j P.jwSB.J变压器的计算需用量（千伏安）Pe接到变压器的用电设备的总额定容量（千瓦）Kf负荷率一般可取0.70.8Kt同时率一般可取0.80.9cosp.j电动机的加权平均功率因素一般可取0.80.9 P.j电动机的加权平均效率一般可取0.80.9w低压电网效率此值通常取0.90.95cosp.j=(Pei cosei)/ Pei P.j=(Pei ei)/ Pei ei各台电动机的额定效率变压器的主要技术数据型号额定容量（千伏安）额定电压（伏）额定电流二次侧（安）I2e绕阻阻抗（欧/相）高压 低压 高压低压RBXBKSJ2-50/6KSJ2-50/6KSJ2-100/6KSJ2-100/6KSJ2-180/6KSJ2-180/6KSJ2-320/6KSJ2-320/650501001001801803203206000+5%6000+5%6000+5%6000+5%6000+5%6000+5%6000+5%6000+5%4006904006904006904006904.824.829.609.6017.317.330.830.872.542145842601504602600.08370.2510.03770.1130.01980.05940.00950.02860.11680.3480.06080.1820.03480.1040.02040.061第二节采区低压电缆的选择电缆的选择包括确定电缆的型号、长度、芯线数目及主芯线截面的大小。一、确定电缆的型号对供电给工作时经常移动的机械，必须采用橡套电缆;固定或半固定的机械设备，通常采用铠装电缆。二、确定电缆的长度1、对于铠装电缆按下式确定长度Lsk=1.05LsH LsH巷道的实际长度2、对于橡套电缆按下式确定其长度Lsx=1.1LsH LsH巷道的实际长度矿用橡套电缆技术规格型号芯数截面（毫米2）电缆外径（毫米）非屏蔽电缆屏蔽电缆标称最大标称最大Uz-50032.5+10.532.5+20.534+1434+2417.819.119.120.519.521.021.022.5U1000及UP-100034+1434+2436+16310+16316+16325+110335+110350+110370+11620.722.322.226.529.535.037.342.348.522.824.524.429.232.538840345.351923.726.725.229.632.638.041.546.551.526.129.427.732.635.941.044.849.855.1UP1000UCP1000310+110310+110+210316+110316+14+32.5325+110325+16+42.5335+116335+16+44350+116350+110+7428.333.031.231.537.138.839.841.244.146.931.336.334.234.740.241.943.044.547.250.231.337.834.435.840.242.742.845.347.350.934.441.637.839.443.446.146.248.950.650.5三、确定电缆的芯线数目对于纸绝缘的铠装电缆，选用三芯即可，电缆的外皮铅包即可 作用接地。对于橡套电缆可分为 两种情况：1）当控制按钮不装在工作的机械上时，一般移动设备如运输机，回柱绞车及电钻等可以采用四芯线。其中三芯为主线，另外一芯作为接地线。2)对于控制按扭装在工作机械上的移动设备，如采煤机装煤机等，一般选用六芯电缆即可。四、确定电缆的主芯线截面1）电缆的长时允许负荷电流应大于或等于实际流过电缆的工作电流，即：IyIg R=L/S P-电阻率 L- 长度 S- 面积Iy-电缆长时允许负荷电流（安）Ig-实际流过电缆的工作电流（安）橡套电缆的机械强度要求的最小截面表用电设备的名称满足机械强度要求的最小截面（毫米）各种采煤机组可弯曲刮板运输机小容量刮板运输机回柱绞车、电动裝岩机局扇、电钻照明支线调度绞车359516-3510-2516-25 41.5-2.54-6橡套电缆长时允许负荷（载流量）Iy主芯线截面（毫米2）载流量 （安）主芯线截面（毫米2）载流量 （安）4610163646648525355070113138173215铜的电阻率：0.0172（欧2/）铝的电阻率：0.0282金的电阻率：0.0240 银的电阻率：0.0162钢的电阻率：0.130.25 铁的电阻率：0.100.30铠装电缆容许负荷电流表电压1000伏6000伏电缆芯线截面（毫米2）铜芯电缆铝芯电缆铜芯电缆铝芯电缆长时允许电流（安）熔片额定电流最大容许值（安）过电流继电器整定电流最大允许值（安）长时容许电流（安）熔片额定电流最大容许值（安）过电流继电器整定电流最大允许值（安）长时容许电流 （安）长时容许电流（安）32.534 36310316325335350370395312032425570951251551902402953453560801001251602002253003504394203003404505256452532415575100125145185225265253560801001251602002253003002403003404504506585110135170205255295496585105130160195225矿井凯装电缆型号及用途型 号电 缆 结 构使 用 场 所ZQ20铜芯、油侵纸绝缘，铅包、裸钢带铠装敷设在45以内及水平巷道中具有可燃性支架场所及井下硐室内ZLQ20铝芯、油侵纸绝缘，铅包、裸钢带铠装同ZQ20但符合铝芯电缆在井下使用范围ZQP20铜芯、干绝缘、铅包、裸钢带铠装敷设在高差不大于允许高差的井巷（包括垂直巷道）但必须用中间支撑点ZQP30铜芯、干绝缘、铅包、裸细钢丝铠装敷设在45以上巷道中能承受拉力垂直高度不大于100米，中间有支撑点ZQP50铜芯、干绝缘、铅包、裸粗钢丝铠装敷设在井筒中，高差在100米以内ZLQP20铝芯、干绝缘、铅包、裸钢带铠装同ZQP20但须符合铝芯电缆在井下使用范围ZLQP30铝芯、干绝缘、铅包、裸细钢丝铠装同ZQP30但须符合铝芯电缆在井下使用范围ZLQP50铝芯、干绝缘、铅包、裸粗钢丝铠装同ZQP50但须符合铝芯电缆在井下使用范围ZQD30铜芯、不滴流铅包、裸细钢丝铠装敷设在垂直或者45以上巷道中垂直高度不限ZQD50铜芯、不滴流铅包、裸粗钢丝铠装敷设在井筒中ZLQD30铝芯、不滴流铅包、裸细钢丝铠装敷设在45以上巷道中，但须符合铝芯电缆在井下使用范围ZLQD50铝芯、不滴流铅包、裸粗钢丝铠装敷设在井筒中、须符合铝芯电缆在井下使用范围VV20铜芯、聚乙烯绝缘及护套裸钢带铠装同ZQ20（系四芯电缆）VLV20铝芯、聚乙烯绝缘及护套裸钢带铠装同VV20、须符合铝芯电缆在井下使用范围VV30铜芯、聚乙烯绝缘及护套裸细钢丝铠装ZQD30（系四芯电缆）向单台或两台电动机供电的电缆，实际流过电缆的工作电流可取为电动机的额定电流，或两台电动机额定电流之和；如电动机有小容量者，则取小时容量的额定电流作为电缆的实际工作电流。电动机的额定电流可在其技术数据中查到，也可以用下列公式计算:I e = Pe1000/3UeecoseI e电动机的额定电流（安）Pe电动机的额定容量（千瓦）Ue电动机的额定电压（伏）e电动机的额定效率cose电动机的额定功率因数供电给三台及三台以上的电动机时，其流过电缆的实际工作电流可按下式公式计算：Ig = kxpe1000/3Uecosp.jKx需用率取0.8pe由该电缆供电的电动机的额定容量之和（千瓦）Ue电动机的额定电压（伏）cosp.j电动机的加权平均功率因素 取0.7 井下常用橡套电缆的型号及用途型号名称用途Uz500U1000Up1000Uc1000Ucp1000Ugsp6000UM-电钻电缆矿用移动橡套软电缆矿用移动屏蔽橡套电缆采掘机用橡套电缆采掘机用屏蔽橡套电缆高压双屏蔽橡套电缆矿灯软电缆井下电钻井下各种移动电气设备同上井下采煤机及掘进机同上移动变电站（综采）矿工头灯专用2）按电动机正常工作时的电压损失确定主截面（1）支导线的电压损失U=3ILcos/rsU电压损失量L 电缆线路的长度cos 电动机的功率因素 s导线截面（毫米2）r电导率铜芯软电缆取42.5铜芯铠装电缆取48.5（2）干线电压的损失UG = KtKfPeLG1000/rUeSG P.j或者UG = KxPeLG1000/rUeSGUG干线电压损失Kt同时率Kf负荷率Pe电缆负荷的总额定功率（千瓦）LG干线电缆长度（米）r 电导率（米欧/毫米2）Ue额定电压（伏）SG干线电缆导线截面（毫米2） P.j电动机的加权平均效率，一般0.80.9；在电网的额定电压不同时，变压器的二次额定电压U2e、电动机端钮最低允许电压UD及电网允许最大电压损失值Uy在电网不同的额定电压Ue、U2e、UD、Uy额定电压Ue、（伏）U2e1.05 Ue、（伏）UD=0.95 Ue、（伏）Uy=U2e-UD(伏)3806601140400690120036162710833963117支线橡套电缆的截面的步骤：1、 先查表Iy,查出电缆的截面。2、 按实际流过电缆的负荷电流校验IZ=Pe1000/1.73Ue cos二 、选择干线电缆的主截面按正常工作时允许电压损失确定主截面，并按电缆长时允许负荷电流校验截面。1、Uz+UG+UBUyUG=Uy-(UB+Uz)2、支线电缆的电压损失为：Uz1.732IZLZ cosZ/ rSGIZ-支线电流LZ支线的长度cos电动机的功率因数 0.9r电导率铜为42.53、变压器的电压损失为：UB1.732IB(RB cosB+XBsinB) IB=kfBI2e ）变压器的负荷电流KfB0.70.8I2e变压器的二次额定电流可查变压器的技术参数表RBXB变压器的绕组阻抗在变压器技术参数中查找cosB0.65sinB0.764、干线电缆允许电压损失值为：UG=Uy-(UB+Uz)5、根据干线电缆允许电压损失值UG，求得截面为：SG=1.732IGcosp.jLG/ rUGIG= kxpe1000/3Uecosp.jLG干线电缆的实际长度 第三节采区低压电网短路电流的计算1、计算三相短路电流I3d =U2e/1.732Z Z短路回路的每相阻抗Z=R2+X2R2RB+RL+RHX2=XB+X0LRB、XB 变压器折合到二次绕组的 相电阻及向电抗（欧），其值见矿用变压器技术参数表；RL、XL电缆线路的相阻抗及向电抗（欧）查电缆电阻和电抗值 RH短路点的 电弧电阻估计为0.01（欧 ）X0每公里电缆的阻抗及电抗（欧），其值在电缆的技术数据表中查找 ；L电缆的长度（公里）U2e变压器二次额定电压（伏）I2d= 0.866I3d矿用低压电缆每公里电阻值（R0）及每公里电抗（X0）1000伏一下铠装电缆的电阻值与电抗值（欧/公里）阻抗（欧/相）电缆类型截 面 （毫米2）254610162535507095电阻铜芯铝芯72531222453276383022509218133055113319090725122105170872036306110258043801910322电抗铜芯铝芯01020102009500950090009000730073006750067500662006620063700637006250062500612006120060200602矿用橡套电缆电阻值与电抗值（欧/公里）阻抗电缆型号截 面 （毫米2）2546101625355070电阻UZU、UPUC、UCP8.835.394.663.131.831.851.161.250.7320.7940.5220.5790.3800.4160.267电抗0.1010.0950.0920.0900.0880.0840.081第四节 采区低压电器的选择低压电器包括自动开关、磁力起动器和手动起动器1、低压电器选择原则：1）按使用环境选择。2）按电器的额定参数选择。3）按工作机械对控制的要求选择。4）电器的所装的保护装置应适应电网和工作机械对保护的要求。2、开关的选择1）计算总开关通过的长时工作电流Ig = kxpe1000/3Ueco