黄陵矿业毕设(1)

1、第一章 绪论1.1 本课题研究的目的和意义煤炭在中国是最重要的能源，目前中国约有70%的电能来自于燃煤发电。2007年中国首度成为了煤炭进口国。 电力是现代化矿井企业生产的主要动力源，煤矿的电气化为煤矿生产过程的机械化和自动化创造了有利条件，不断地改善着矿井的劳动条件。现代煤矿生产机械无不以电能作为直接（用电动机拖动）或间接（用压气驱动）的动力，矿井的照明、通讯和信号也都使用电能。工矿企业供电系统处于电力系统的末端，属于地方电力网的一部分，是电力系统的重要环节。供电系统由电气设备与电力线路按一定的接线方式组成，从电力系统取得电能，利用其变换、分配、输送、保护等功能，将电能安全、可靠、经济地送到

2、每一个用电设备，并通过电气控制设备决定用电设备的运行状态。矿井的供电电源一般取自电力系统中的变电所或发电厂，供电电压取决于企业规模的大小，供电距离的远近、电力系统的电压等级等因素，一般为6-110KV，大中型矿山多采用35-110KV双电源供电。电源经企业内部35-110KV总降压变电降压后，以6-10KV的高压向车间变电所、井下变电所、高压用电设备供电，矿井用电设备电压等级多为3300V，1140V，690V。这些电压一般来自于矿井移动变电站。安全、可靠、经济、合理的供电，对提高保证矿井安全生产及企业经济效益等方面都有十分重要的意义。1.2 黄陵矿业公司的概述 黄陵矿业集团有限公司是陕西煤业

3、化工集团所属的大型现代化核心企业，位于素以“红色革命圣地、轩辕黄帝故里”闻名于世的延安市黄陵县境内。南距省会西安192公里，向东28公里与201国道及包（包头）茂（茂名）高速公路衔接，50公里的矿区铁路专用线在黄陵车站与西延铁路接轨。 公司（黄陵矿区）是国家“八五”重点建设项目，煤田总面积585平方公里，地质储量15.7亿吨，可开采储量11.4亿吨，地质构造简单，煤层平缓，煤种为低磷、低硫、中挥发份、高发热量的一号肥气煤和二号弱粘结煤，是国内少有的符合环保标准要求的优质动力煤、气化用煤和配焦煤。现已在国家工商部门注册了“黄灵一号”品牌，产品畅销华东、华中、华南等地区，并出口日本、韩国等国家以及

4、东南亚地区，受到广大用户的好评。 二号煤矿位于陕西省黄陵县双龙镇境内，距国家5级旅游区、国家重点风景名胜区黄帝陵55公里，山清水秀，气候宜人，是陕西省政府确定的陕北能源化工基地建设的重点项目，也是国产设备单面年生产600万吨科研基地。公司机关设置八部三室，基层单位设置为八队一厂一车间，现有职工905人。黄陵二号煤矿井田总面积3756平方公里，地质储量975亿吨，可采储量62亿吨，全矿井煤层平均厚度为339米。煤质优良，属低中灰、低硫、低磷、中挥发份、高发热量、粘结性中等的一号肥气煤和二号弱粘结煤，富含13焦煤，是优质环保的动力煤和炼焦配煤，还可以用作气化、低温干馏等煤炭深加工原料，产品市场前景

5、广阔。矿井设计能力700万吨年，总体建设规模1000万吨年，服务年限80年。矿井始建于2004年5月，2009年2月20日通过700万吨年竣工验收，实现当年投产当年达产。矿井配套建有一条16公里长的铁路专用线和年洗选能力为600万吨的洗煤厂，专用铁路线年运输能力1700万吨，运力可靠。1.3 黄陵矿业公司二号矿井供电系统 二号煤矿地面为35kv焦沟变电站，来自电网两路电源分别向两段母线供电，两段母线之间设联络开关。井下供电系统由地面焦沟变电站降压为10kv间隔母线引出高压电缆经井筒分别送至井底变电所和四盘区变电所，然后高压电缆由井底变电所和四盘区变电所引出，沿巷道敷设送至井下各高压用电设备和二

6、上山皮带，三上山皮带，形成“地面总降压变电所井底变电所和四盘区变电所二上山皮带和三上山皮带”三级高压供电系统。下图1-1为二号矿供电系统示意图。 图1-1 二号矿井供电系统示意图第二章 井下变电所配电点位置的确定2.1井底变电所的位置井底变电所其实是井下中央变电所，它是井下供电的枢纽，接受由地面变电所输送来的10KV电能，进行变，配电，供井下用电。井底变电所应尽量设在负荷中心，由于井下主排水泵负荷占井下总负荷的比例较大，通常中央变电所与主排水泵房建在一起。对中央变电所要求通风良好，运输方便，进行线路便于敷设。根据以上原则，井底变电所设立在离地面950米深处，而且在井底车场附近。2.2四盘区变电

7、所位置的确定 四盘区变电所与井底变电所作用类似，只是四盘区较井底变电所离地面更深一些，综合考虑，把四盘区变电所设立在离地面4300米深处，且在负荷中心。2.3 移动变电所位置的确定移动变电站是由特制的高压配电装置、干式变压器和低压配电装置组成的整体，可在平巷的轨道上移动。在采区工作面移动变电站通常设在平巷中，一般距工作面150-300米，工作面每推进100-200米，变电站向前移动一次，使工作面的低压供电距离不超过500米。本矿井总共有两个移动变电站，分别设在二上山皮带和三上山皮带工作面的巷道中。二上山移动变电站距离井底变电所400米，三上山移动变电站距离四盘区变电所900米。当下一个工作面尚

8、未开采，而其回风巷已经掘进完毕，可将上工作面的移动变电站设置在下一个工作面的回风巷内，经过联络巷、运输巷向上工作面供电。第3章 井下供电系统的确定3.1井下电压等级的确定 井下高压为10kv 低压为1140v、660v，固定照明为127v3.2井底变电所3.2.1高压供电系统 为了保证井下供电的可靠性，井底变电所电压是由地面焦沟35kv变电站10kv间隔双回路电源通过电缆提供。它的高压和低压母线都采用单母线分段，各母线之间设分段联络开关，正常情况下分段母线分列运行，当某根进线电缆发生故障时，合上联络开关保证正常供电。 高压侧主要是通过开关柜进行输配电的，总共有25个开关柜。G1、G2、G12、

9、G16、G17、G18和G25都是备用的馈线开关柜，G3接1#二部皮带，G4和G5接7#联巷、G6接井底瓦斯泵房、G7接1#干变、G8接北一风机，G9接2#主泵、G10接1#PT、G11接1#进线、G13接联络、G14接2#PT、G15接2#进线、G19接109斜巷、G20接2#二部皮带、G21接2#干变、G22接111三联巷及109胶带、G23接3#主泵、G24接4#主泵。3.2.2 低压供电系统的拟定660v低压侧也是采取单母线分段。低压侧母线电压是由井底变电所的10kv高压侧，单母线分段后分别经过相同的两个干变(1#与2#干变KBSG)降压转化形成的。低压侧供电仍是利用开关柜进行输配电的

10、，低压侧的用电负荷分配如下：D1接1#进线、D2接大巷照明及给煤机止屏、D3，D5和D6都是柜内经过同规格变压器使电压降至380v然后接直流屏，电动闸阀，电动截止屏、,D4为备用、D7接2#进线。3.3 四盘区变电所供电系统3.3.1 高压供电系统 由于四盘区的是井底最重要的负荷，有许多综合机械化产品，所以需要采用双电源进线。两回电源都是引自焦沟35kv变电站10kv间隔，两路电源同时供电，母线分段并设联络开关，正常分列运行。 高压侧有很多负荷，都是通过BGP50-10(矿用隔爆高压配电装置)进行配电的，一共有21个配电柜，各组负荷分配如下：1#与21#柜分别接电源进线、2#与20#柜分别接低

11、压变压器，给低压侧进行变电配电、3#柜接111采煤机转载机、4#柜接北二风机1#、5#柜接北二三联巷动力、6#柜接405胶带机刮板运输机、7#柜接北一风机2#、8#和14#柜为备用、9#柜接北二瓦斯抽放1#、10#柜接405煤机转载机11#柜与12#柜进行母线连线、12#柜接盘区水泵房2#、13#柜接北二瓦斯抽放2#、15#柜接北二三联巷、16#柜接北二胶带动力2#、17#柜接407铺运斜巷、18#柜接407铺运斜巷、19#柜接111综采皮带及刮板机。3.3.2 低压供电系统 低压侧是高压侧BGP50-10的2#和20#经过相同规格的变压器(3#和4#干变KBSG)降压至660v进行两路分开供

12、电，然后进行分组负荷配电，情况如下: 2#BGP通过3#变压器供电，并设低压矿用隔离型真空馈电开关KBZ-400。每一个负荷都是通过KBZ-400进行配点的，负荷如下：1#风巷掘进机、运输机、2#掘进机、二部皮带机尾给煤机、照明。 20#BGP通过4#变压器供电，并设低压矿用隔离型真空馈电开关KBZ-400。每一个负荷都是通过KBZ-400进行配点的，负荷如下：风巷掘进机、运输机、2#掘进机、二部皮带机尾给煤机。3.4 二上山皮带供电系统3.4.1 高压供电系统 二上山皮带负荷也是在生产中比较重要的，所以同样需要采用双电源进线。两回电源分别引自井底10kv变电所G3#柜和G20#柜，两路电源同

13、时供电。 高压侧有很多负荷，都是通过BGP50-10(矿用隔爆高压配电装置)进行配电的，一共有8个配电柜，各组负荷分配如下：1#与8#柜分别接电源进线、2#接低压变压器，给低压侧进行变电配电、3#，4#，5#和6#同时给二部胶带机主电机供电，7#与8#相连接供电。3.4.2 低压供电系统 低压侧是高压侧BGP50-10的2#经过5#变压器(干变KBSG)降压至660v进行供电，并设KBD（矿用隔爆型真空馈电开关）、QBZ（矿用隔爆真空磁力起动器）、ZXB-4（无触点矿用隔爆型照明信号综合保护装置）、KXJ（矿用隔爆兼本质安全型语言报警器）、ZB（矿用隔爆型组合开关）进行配电的，负荷如下：1#、

14、2#、3#和4#冷却风扇，1#、2#、3#和4#冷却泵，1#和2#给煤机，1#和2#局扇，拉紧装置，照明，PLC电源。 其中1#和2#给煤机，由于是很重要的负荷，所以采用三电源供电，除了有5#变压器引下的660v供电外，还有来自四盘区的变电所660v双回路供电。3.5三上山皮带供电系统3.5.1 高压供电系统 三上山皮带负荷也是在生产中与二上山同等重要，所以同样需要采用双电源进线。两回电源分别引自四盘区10kv变电所6#和16#高爆，两路电源同时供电。 高压侧有很多负荷，都是通过BGP50-10(矿用隔爆高压配电装置)与QJGZ-10(矿用隔爆兼本质安全型高压电动起动器)进行配电的，一共有7个

15、配电柜，各组负荷分配如下：1#与7#柜分别接电源进线、2#接低压变压器，给低压侧进行变电配电、3#，4#，5#和6#同时给三部胶带机主电机供电，6#与7#相连接供电。3.5.2 低压供电系统低压侧是高压侧BGP50-10的2#经过6#变压器(干变KBSG)降压至660v进行供电，并设KBD（矿用隔爆型真空馈电开关）、QBZ（矿用隔爆真空磁力起动器）、ZXB-12（无触点矿用隔爆型照明信号综合保护装置）、KBZ（矿用隔离型真空馈电开关）进行配电的，负荷如下：1#、2#、3#和4#冷却风扇，1#、2#、3#和4#冷却泵，1#和2#三上山皮带风机。第4章 负荷统计与变压器的选择4.1 需用系数法统计

16、负荷（1）二上山皮带的低压负荷如表4-1负荷名称设备台数设备容量/kw额定电压/v需用系数功率因数costan计算负荷安装台数工作台数安装容量工作容量有功功率kw无功功率kvar视在功率kVA给煤机2222226600.640.71.0214.0814.3620.11冷却风扇4430306600.80.80.75241830冷却泵111201206600.850.80.7510276.5127.5局扇2211116600.70.71.027.77.8511拉紧装置115.55.56600.70.71.023.853.935.5照明20201.41.4660111.41.4PLC电源111.41

17、.4660111.41.4负荷总计191.3154.4120.6196.9表4-1 二上山皮带的负荷（2） 三上山皮带的低压负荷如表4-2负荷名称设备台数设备容量/kw额定电压/v需用系数功率因数costan计算负荷安装台数工作台数安装容量工作容量有功功率kw无功功率kvar视在功率kVA风机2211116600.80.80.758.86.611冷却风扇4430306600.80.80.75241830冷却泵111201206600.850.80.7510276.5127.5CST及操作保护系统111.31.3660111.31.3负荷总计167.3136.1101.1171.8表4-2 三上

18、山皮带的负荷（3） 四盘区的低压负荷如表4-3负荷名称设备台数设备容量/kw额定电压/v需用系数功率因数costan计算负荷安装台数工作台数安装容量工作容量有功功率kw无功功率kvar视在功率kVA3#变压器掘进机222402406600.70.71.02168171.36240运输机111601606600.70.71.02112114.24160运载机1180806600.70.71.025657.1280照明10100.70.7660110.70.7负荷总计480.7336.7342.72480.74#变压器掘进机222402406600.70.71.02168171.36240运输机1

19、11601606600.70.71.02112114.24160给煤机2222226600.640.71.0214.0814.3620.11负荷总计422294.08299.96420.11表4-3 四盘区的负荷4.2 变压器的选择4.2.1 二上山皮带变压器的选择 由于皮带在巷道中工作，所以需要选择移动变电站。当下一个工作面尚未开采，而其回风巷已经掘进完毕，可将上工作面的移动变电站设置在下一个工作面的回风巷内，经过联络巷、运输巷向上工作面供电。选择了矿用隔爆型移动变压器。由于线路采用单变压器供电，根据Sn.t>=(1.151.25)Sa.c；Sn.t：变压器的额定容量，KVA；Sa.c

20、：变压器二次负荷的计算容量，KVA；经计算5#变压器：Sa.c246.13kva；选择KBSGZY-T-315/10 10/0.69kv型的变压器；4.2.2 三上山皮带变压器的选择 三上山皮带与二上山皮带选择的原则一样，最终经计算6#变压器：Sa.c214.7kva；选择KBSGZY-T-315/10 10/0.69kv型的变压器。4.2.3 四盘区变压器的选择选择了矿用隔爆型干式变压器。由于各支路采用单变压器供电，根据Sn.t>=(1.151.25)Sa.c；Sn.t：变压器的额定容量，KVA；Sa.c：变压器二次负荷的计算容量，KVA；各支路的变压器分别选择如下：3#变压器：Sa.

21、c610.49kva；选择KBSG-630/10型变压器； 4#变压器：Sa.c533.54kva；选择KBSG-630/10型变压器；4.2.4 井底变电所变压器的选择由于黄陵矿业公司双龙镇二号矿是2009年才投产生产，所以有些设备还未安装投产。虽然在设计中低压侧现有的负荷是很少的，在负荷计算时选择变压器并不需要很大容量，但是考虑到今后设备负荷的增加，为以后生产顺利进行，设计的时候留有很大的余量。最终选择了1#变压器：KBSG-315/10型,2#变压器：KBSG-630/10型变压器。综上，各变压器的技术数据如表4-4。名称型号额定容量kva额定电压kv额定损耗w阻抗电压空载电流连接组重量

22、t外形尺寸m高压低压空载短路长宽高1#KBSG-315/10315100.693/0.4145027004.52.5Y,y0Y,d112.832.730.961.52#KBSG-315/10315100.693/0.4145027004.52.52.832.730.961.53#KBSG-630/10630100.693/0.4230045005.52.052.920.991.624#KBSG-630/10630100.693/0.4230045005.52.052.920.991.625#KBSGZY-315/10315100.693/0.4145027004.52.53.993.41.01

23、.336#KBSGZY-315/10315100.693/0.4145027004.52.53.993.41.01.33表4-4 变压器的选型结果4.3 井下高压负荷的计算4.3.1 井下高压负荷计算的思路将变压器二次侧低压计算负荷与变压器的电力损耗相加求出变压器一次侧的高压负荷，然后将各高压负荷汇总后求出总负荷。1）变压器的有功功率损耗由两部分组成：一部分为铁损，一部分为铜损。变压器的铜损与变压器的负荷率的平方成正比，计算公式如下：Pt=Pi.t+Pn.t2式中Pt：变压器的有功功率的损耗，kw；Pi.t：变压器在额定电压时的空载损耗，kw；Pn.t：变压器在额定负荷时的短路损耗，kw；：变

24、压器的负荷率，它等于变压器的实际负荷容量与其额定容量的比值。2）变压器的无功功率损耗也由两部分组成：一部分是变压器空载时的无功功率损耗；一部分是变压器带负荷时的无功功率损耗。计算公式如下：Qt=Qi.t+Qn.t2=I0%/100Sn.t+us%/100Sn.t2式中Qt：变压器的无功功率损耗，kw；Qi.t：变压器空载的无功功率损耗，kw；Qn.t：变压器额定负荷时的无功功率损耗，kw；I0%：变压器的空载电流百分数；us%：变压器的短路电压百分数，即阻抗电压；Sn.t：变压器的额定容量，kw。各变压器的技术数据查表4-4。计算采区变电所各变压器的电力损耗。采区变电所各变压器高压侧计算负荷：

25、P(高)P(低)Pt；Q(高)=Q(低)+Qt；S(高)=4.3.2 井下高压的负荷统计井下高压的负荷统计如表4-5线路号负荷名称设备台数设备容量/kw额定电压kv需用系数功率因数costan计算负荷安装台数工作台数安装容量工作容量有功功率kw无功功率kvar视在功率kVA二上山皮带二部胶带机主机4444804480100.750.71.0233603427.24800三上三皮带三部胶带机主机4444804480100.750.71.0233603427.24800四盘区高压负荷111采煤机转载机11912912100.60.71.02547.2558.1781.7北二风机1#21160080

26、0100.70.80.75560420700北一风机2#211600800100.70.80.75560420700北二三联巷动力1000100.70.71.027007141000四盘区高压负荷北二瓦斯抽放泵4248002400100.850.850.6220401264.82400405煤机转载机22800800100.70.71.02560571.2800盘区水泵216834100.850.80.628.917.3436.1407铺运斜巷440100.60.71.02264269.28377.14111综采皮带及刮板机905100.60.71.02543553.9775.7负荷总计809

27、15803.14788.627570.6井底变电所高压负荷大巷北配电点500100.70.80.75350262.5437.57#联巷1000100.70.71.027007141000井底瓦斯泵房280100.750.750.88210184.8280北一风机1#211600800100.70.80.75560420700井底变电所高压负荷2#3#4#主泵6375003750100.850.850.623187.51976.33750109斜巷400100.60.71.02264269.28377.14111三联巷109胶带3000100.70.80.75210015752625负荷总计97

28、307371.55401.889169.6表4-54.3.3 二上山皮带高压负荷计算二上山皮带选择的变压器是KBSGZY-T-315/10，根据公式计算可知Pt=Pi.t+Pn.t2=1.45+2.7*（196.9/315）2=2.5（kw）；Qt=I0%/100Sn.t+us%/100Sn.t*2=(2.5/100)*315+(4.5/100)*315*(196.9/315)2=13.42（kvar）；P(高)P(低)Pt=154.4+2.5=156.9（kw）；Q(高)=Q(低)+Qt=120.6+13.42=134.02（kvar）；S(高)=206.35(kvA)； 以上是二上山皮带中

29、变压器一次侧线路的负荷，然后再将高压侧计算负荷加起来就是二上山皮带的总体负荷，即S=206.3+4800=5006.3(kvA)；4.3.4 三上山皮带高压负荷计算 同二上山皮带计算类似，P(高)P(低)Pt=136.1+2.252=138.352（kw）；Q(高)=Q(低)+Qt=101.1+12.085=113.185（kvar）；S(高)=178.75(kvA)；以上是三上山皮带中变压器一次侧线路的负荷，然后再将高压侧计算负荷加起来就是二上山皮带的总体负荷，即S=178.75+4800=4978.75(kvA)；4.3.5 四盘区高压负荷计算（1）四盘区中3#变压器一次侧线路的负荷， P

30、(高)P(低)Pt=336.7+4.919=341.619（kw）； Q(高)=Q(低)+Qt=342.72+32.766=375.486（kvar）；S(高)=507.635(kvA)；（2）四盘区中4#变压器一次侧线路的负荷， P(高)P(低)Pt=294.08+4.303=298.383（kw）； Q(高)=Q(低)+Qt=299.96+28.02=327.98（kvar）；S(高)=443.40(kvA)；以上是四盘区中3#和4#变压器一次侧线路的负荷，然后再将高压侧计算负荷加起来就是四盘区的总体负荷，即S=507.635+443.40+7570.6=8521.635(kvA)； 4.

31、3.6 全矿井底10kv高压总负荷的计算由于井底10kv变电所中，1#和2#变压器未加重要的负荷，低压侧的负荷量可以忽略不计，所以井底的高压负荷就是井底变电所、二上山皮带、三上山皮带以及四盘区高压负荷的和，即S（总）=S（二上山）+S（三上山）+S（四盘区）+S（井底变电所） =5006.3+4978.75+8521.635+9169.6=27676.285(kvA)；第5章 电缆的选择5.1 低压电缆的选择5.1.1 低压电缆型号的选择原则根据煤矿安全规程规定，井下使用的低压电缆应符合下列要（1） 必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（2） 固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠

32、装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。（3） 非固定敷设的低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（4） 照明、通信、信号和控制的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。（5） 低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。 5.1.2 低压电缆长度的确定 根据拟定的供电系统，按以下原则确定电缆长度：（1） 固定敷设的橡套电缆的实际长度L，应按敷设电缆巷道长度 Lto的10%余量考虑。即 L=1.1Lto （2） 铠装电缆所需要的实际长度L，应按敷设电缆巷道长度 Lto的5%余量考虑。即 L=1.05Lto （3） 移动

33、设备用的橡胶电缆实际长度L，除应按实际使用的长度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约35m。 5.1.3 低压电缆截面的选择原则电缆芯线具有一定的阻性，电流流过电缆时会产生电压降，消耗一定的电能并使电缆发热，为保证电缆及电动机的正常运行，在确定低压电缆截面时，应按下列原则选择：（1） 电缆的正常工作电流应等于或小于电缆允许持续电流。否则会导致电缆过热缩短使用寿命或迅速损坏。矿用橡胶电缆的与铠装电缆的长时允许电流可以查表确定。（2） 正常运行时，电缆网络实际电压损失不得大于网络允许的电压损失。电动机正常运行时，端电压的最低值不得低于其额定电压的95%，以保证产生足够大的电磁转矩，使生产机械

34、正常工作。为保证电动机有足够的端电压，就要选足够大的电缆截面，以使网络的电压损失被限制在允许范围内。由于采区的用电设备一般为间歇性负荷，允许在正常运行时的电压降可略低一些，一般电缆截面决定于启动情况。（3） 对距采区变电所最远、容量最大的电动机（如采煤机、工作面输送机等）启动时，应保证电动机在重载下启动，对此必须进行校验。（4） 电缆末端的最小两相短路电流应大于馈电开关整定电流的1.5倍。（5） 电缆的机械强度必须符合要求。总之，在选择各种导线的截面时，应在其诸多的选择条件中，首先确定一个有可能选择出最大截面的条件初选截面，然后再按其他条件校验，这样可使选择计算简便，以免返工。5.1.4 低压

35、电缆计算选择（1） 配电点至设备支线电缆的选择与校验 工作点配电点至各移动机械的直线电缆都属于采区供电系统电缆网络的直线，它们均相对较短且通过的电流不大，故在正常运行时，网络中的电压损失所占比重小，所以电压损失不是选择截面的主要依据。但是因为这些电缆的工作环境很差，同时所采用的橡胶电缆本身的机械强度较差，加之它们在工作中又经常需要移动，不可避免地有弯曲、打结、遭砸、碰或放炮崩伤，故选择截面主要应依满足机械强度的要求，再按允许载流量加以校验。二上山皮带中给煤机根据机械强度的选择，初选截面为3*10，查表允许长时载流量为。又以给煤机的额定电流作为长时最大工作电流式中 长时最大工作电流，A； 电动机

36、负荷系数； 电动机的额定功率，KW； 电动机额定此效率； 电动机功率因数。所以，满足温升条件。故最终将电缆选择为MY3*10+1*10型。向半固定、固定设备供电的支线电缆，因为它们很短，加之又不需要经常移动、工作条件较好，故在选择它们的截面时，不是以满足电压损失和机械强度为准，而是按它们的允许负荷。对于二上山皮带中的冷却泵，它的长时最大工作电流为据其初选截面为3*6的MY电缆，从表中查到长时允许电流为46A。因为巷道中的空气平均温度为20度，故查表，得修正系数K=1.06，算出在20度的长时允许电流。知其已大于 ，因此最终选MY3*6+1*4型电缆。（2） 变电站至各配电点的干线电缆截面选择校

37、验 由于干线电缆的特点是向不经常移动的设备供电，固定架设在巷道支柱上，因其本身有较好的机械强度，故主要不依据机械强度选择截面。由于它们在正常工作负荷电流比较大，供电距离长、线路电压损失相对比较突出，故应按允许电压损失选择截面，再依长时允许载流加以校验。 二上山皮带中干线电缆W1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 =63V支线电缆损失 式中 配电中线路最长且负荷最大的支线电缆电压损失，V；电缆材料的导电系数，； 、和以此为支线的额定电压，V； 截面，；长度，m和额定功率。5#变压器的电压损失，由KBSGZY315/10型

38、变压器参数知=2300，=4%，将这些值代入公式中，得 % %变压器T5负荷率：K10=0.625T5的电压损失：干线的电压损失为 则选择其截面为根据以上计算，查表标准截面6大于4.02，对应的型号为MY3*6+1*4型，知其长时允许载流量为40A，但干线的最大工作电流为41.6A，该电缆长时允许载流量41.6A大于40A，不满足所选的截面载流量要求，故改选为MY3*10+1*10型，因其载流量为64A大于41.6A可满足要求。5.1.5 井底低压电缆选择结果 有关干线与支线电缆的界面选择计算都与上述计算类似，所以将各种电缆的选择结果列表5-1如下：电缆区域电缆号电缆用途电缆型号电缆名称电缆长

39、度m二上山皮带低压电缆W1向配电开关供电的1#干线MY-3*10+1*10矿用移动屏蔽橡套电缆300W3向1#给煤机供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W4向2#给煤机供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W5向拉紧装置供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W2向配电开关供电的2#干线MY-3*35+1*16矿用移动橡套电缆300W6向1#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆20W7向1#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W8向2#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W92#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移

40、动橡套电缆15W10向3#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆15W11向3#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆15W12向4#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆25W13向plc电源供电MY-3*4+1*4矿用移动橡套电缆15W14向4#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆25W15向照明供电MY-3*4+1*4矿用移动橡套电缆10W16向配电点供电MY-3*4+1*4矿用移动橡套电缆20W17向1#局扇供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆200W18向1#局扇供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆200三上山皮带低压电缆

41、W1向配电开关供电的干线MY-3*50+1*16矿用移动橡套电缆300W2向三上山皮带风机1#供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆200W3向三上山皮带风机2#供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆200W4向1#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆20W5向1#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W6向2#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆20W7向2#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆30W8向3#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆30W9向3#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆30W1

42、0向4#冷却风扇供电MY-3*6+1*4矿用移动橡套电缆25W11向4#冷却泵供电MY-3*10+1*10矿用移动橡套电缆25W12向操作台供电MY-3*4+1*4矿用移动橡套电缆30四盘区低压电缆W1向配电开关供电的干线MY-3*75+1*16矿用移动橡套电缆300W2向运输及供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆50W3向掘进机2#供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆50W4向二部皮带机尾供电MY-3*50+1*10矿用移动橡套电缆500W5向照明供电MY-3*4+1*4矿用移动橡套电缆10W6向配电开关供电的干线MY-3*75+1*16矿用移动橡套电缆300W7向掘进机1#

43、供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆50W8向掘进机3#供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆60W9向二部皮带机尾供电MY-3*50+1*10矿用移动橡套电缆500W10向运输及供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆50W11向掘进机4#供电MY-3*50+1*25矿用移动橡套电缆60井底变电所低压电缆W1低压1#进线VV1kv3*185铜芯聚氯乙烯绝缘护套电力电缆25W2低压2#进线VV1kv3*185铜芯聚氯乙烯绝缘护套电力电缆20表5-15.2 高电缆的选择5.2.1 高压电缆型号的选择原则根据煤矿安全规程规定，井下使用的高压电缆应符合下列要求：（1） 必须选用取得

44、煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（2） 电缆实际敷设地点的水平差，应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（3） 电缆应有供电保护接地用的足够截面的导体。（4） 严禁采用铝包电缆。（5） 对固定敷设的高压电缆：在立井井筒或倾角45度及以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；在水平巷道或倾角在45度以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚氯乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。（6） 非固

45、定敷设的高压电缆，必须采用符合MT818标准的橡胶软电缆。（7） 由于移动变电站在工作中经常移动，且使用地点接近工作面，所以对移动变电站的供电电缆，应采用监视型屏蔽橡胶电缆。5.2.2 高压电缆的计算 二上山皮带为例进行计算 按经济电流密度选择电缆截面。高压电缆的长时最大负荷电流为 对于一般矿井采区巷道年利用小时为30005000h，选铜芯电缆，其经济电流密度为 ，选择MYJV22型120、10KV的交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。 按长时允许电流校验所选电缆截面。查表得MYJV223*120截面的电缆长时允许电流为335A，大于289.04A，符合要求。 按电压损失校验所选电缆截面。高压配电

46、线路允许电压损失取5%，即线路实际电压损失为小于500V，满足电压损失的要求。 综上，最后选择高压电缆型号为MYJV2210KV3*120型。5.2.3 高压电缆的选择结果高压电缆选择大致都与上述计算类似，最后各工作面选择的高压电缆如下表5-2：电缆名称 选用规格 根数 长度m 井底10kv变电所G3#到二上山皮带 1450 井底10kv变电所G20#到二上山皮带 1455 四盘区变电所6#高爆到三上山皮带 1950 四盘区变电所16#高爆到三上山皮带 1950 焦沟35kv变电所10kv间隔到四盘区变电所 24200 焦沟35kv变电所10kv间隔到井底变电所 21000表5-2第6章 电气

47、设备的选择6.1 高压配电装置的选择6.1.1 高压配电装置的选择原则（一）按工作环境选型采区高压装置的选择应符合煤矿安全规程的规定，按使用地点的条件选型，选择适合采区工作的设备，根据煤矿井下的工作特点，选择矿用一般型或隔爆型。（2） 高压配电型号的选择 矿用高压配电装置的型号应根据下述情况，并结合矿井的实际条件选择。（1）矿用隔爆型高压配电箱有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器三种。根据煤矿设备真空化的要求，应优先选用真空断路器的高压配电箱。（2）矿用一般性高压开关柜有固定式和手车式两种。固定式价格较低，但维护检修不如手车式方便；手车式维修方便，故障时可换备用手车迅速恢复供电，但价格较高。

48、设计时应根据矿井的具体条件进行选择。（3）考虑到设备对保护的要求，根据煤矿安全规程的规定，所选高压配电装置应具有下述保护：井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放保护。供电移动变电站的高压馈电线，应有短路、过负荷、欠电压释放和高压电缆监视保护。此外还必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护。矿井地面变电所和中央变电所的高压馈电线，应装设有选择性的单相接地保护，此外至少还应有短路保护。（3） 高压配电装置一、二次接线方案的确定1.一次接线方案的确定矿用一般型高压开关柜按用途不同，可分为进线柜、配电柜、母线联络柜、电压互感器柜。在选择开关柜的一次接线方案时，应首先根据其用

49、途确定选择哪种形式的开关柜，然后根据负荷种类、重要性和馈线的数量等，本着安全可靠、操作方便、经济的原则，根据变电所接线的需要进行合理地组合，选择出合适的一次接线方案。（1） 井下变电所的馈出线必须选择装有断路器的开关柜。对双回路供电的重要负荷，断路器两侧均应安装有隔离开关。（2） 当开关柜直接控制高压电动机，可根据其启动的频繁程度选择带真空接触器的开关柜和带有断路器的开关柜。当高压电动机需要串电抗器启动时，还应启动电抗器柜；当电动机容量不大时，启动电抗器可与其控制开关安装在一个柜子中。（3） 开关柜一般应装有断路器。对馈出线少、进线总数不超过二回路的中央变电所，且上一级变电所属于本企业管理时，亦可用隔离开关。（4） 联络开关一般也采用断路器，对中央变电所当馈出回路不超过8条时也可只用隔离开关联络。