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1、1采采 区区 供供 电电 设设 计计 要要 求求采区供电设备的选择包括主变压器的选择，采区供电系统的拟定，低压电缆的选择，低压开关的选择。相关计算有负荷容量和负荷电流的计算，电压损失的计算，短路电流的计算和过流保护整定计算。第一节 设备选择前的准备一、一、采区供电设计所需原始资料采区供电设计所需原始资料在进行井下采区供电设计时，必须首先收集以下原始资料，作为设计的依据。(1)矿井的瓦斯等级，采区煤层走向、倾角，煤层厚度、煤质硬度、顶底板情况、支护方式。(2)采区巷道布置，采区区段数目、区段长度、走向长度、采煤工作面长度，采煤工作面数目，巷道断面尺寸。 (3)采煤方法，煤、矸、材料的运输方式，通

2、风方式。(4)采区机械设备的布置，各用电设备的详细技术特征。(5)电源情况。了解采区附近现有变电所及中央变电所的分布情况，供电距离、供电能力及高压母线上的短路容量等情况。(6)采区年产量、月产量、年工作时数，电气设备的价格、当地电价、硐室开拓费用、职工人数及平均工资等资料。 此外，在做井下采区供电设计时还需要准备下述资料：煤矿安全规程 、 煤炭工业设计规范 、 煤矿井下供电设计技术规定 、 矿井低压电网短路保护装置整定细则 、 矿井保护接地装置安装、检查、测定工作细则 、 煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则 、 煤矿电工手册第二分册(下)、 中国煤炭工业产品大全 、各类有关的电气设备

3、产品样本、各类供电教材。 二、二、采区变电所位置的确定采区变电所位置的确定 采区变电所是采区供电的中心，它担负着整个采区的受电、变电、配电任务。1.采区采区变电变电所的位置确定所的位置确定采区变电所的位置决定于低压供电电压、供电距离、采煤方法及其采区巷道布置方式、机械化程度、采煤机组的容量大小等因素。1)采区各级供电电压的供电范围在确定采区变电所的位置时，首先应按工作面的机械化程度，选择采区供电电压以及移动变电站的设置地点。根据机械化工作面采煤机组功率大、供电距离比其他机械设备远，且起动频繁、重载起动等特点，供电电压的最大供电范围，主要由工作面输送机和采煤机组的电动机起动时，允许电压损失确定的

4、。要保证机组起动时，有足够起动力矩；同时也要保证机组控制开关在机组电动机起动时有足够吸合能力。一般来说，炮采工作面选择 380V 或 660V，普通机械化采煤工作面选择 660V，综合机械化采煤工作面选择 1140V，高产高效矿井综采工作面选择 3300V，综采工作面均采用移动变电站供电。2)采区变电所硐室的位置确定在采区巷道中要具体确定采区变电所硐室的位置，还要按以下原则确定。尽量接近负荷中心，并保证变电所至距离最远与容量最大的用电设备之间，电压损2失在允许范围之内； 应尽量少设变电所，并减少变电所的迁移次数。在保证电压损失不超出允许范围下，一个采区最好只设一个采区变电所对全采区供电。通风良

5、好，进出线及设备运输方便；顶、底板稳定并避免淋水。采区变电所硐室不得设在工作面平巷中。一般设在盘区运输斜巷与轨道斜巷之间的联络巷内。如图 1-7 所示，它不需要另留保安煤柱，利用运输巷及轨道巷的煤柱即可。在分层开采的盘区中。经过起动电压的验算及硐室费用的比较，也可以将变电所设在压力稳定的岩层中，由它向各层工作面供电，而不必每层工作面都开凿变电硐室。向掘进工作面供电的变电所，在开拓采区工作面巷道时，一般由采区变电所代替，不另设掘进变电所。当掘进大巷时，则根据起动电压的要求、可利用联络巷作变电所。如掘进速度较快，又无永久性采区变电所位置或联络巷可作掘进变电所时，应采用防爆移动变电站供电，如有安全措

6、施，并经有关部门批准，也可在大巷一侧加宽巷道作临时掘进变电所用。3） 采区变电所的硐室与设备布置采区变电所的硐室与设备布置基本同井下主变电所，不同的是底板不需抬高，不需留有备用开关位置。高压设备与低压设备在两侧分布；也可将高、低压设备同侧布置，由变压器隔开。图 1-10 为典型的采区变电所设备布置图。图 3 采区变电所设备布置1-隔爆高压配电箱；2-矿用变压器；3、4-隔爆自动馈电开关；5-隔爆手动启动器；6-照明变压器综合装置；7-检漏继电器1-隔爆高压配电箱；2-矿用变压器；3、4-隔爆自动馈电开关；5-隔爆手动启动器；6-照明变压器综合装置；7-检漏继电器图 2 采区低压供电接线1-隔爆

7、高压配电箱；2-矿用变压器；3、4-隔爆自动馈电开关；5-隔爆手动启动器；6-照明变压器综合装置；7-检漏继电器3二、二、移动变电站移动变电站移动变电站一般用于向综采工作面供电，可随工作面的移动而移动，用它可缩短低压供电距离，减少电压损失。1.移移动变电动变电站位置站位置移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面 100300 米的位置。移动变电站的设置原则是靠近负荷中心，同时考虑安全性和经济性。可有如下几种布置方式(参见图 1-11 移动变电站布置方式示意图)：(1)设置在运输平巷（如图中 1#移动变电站） 。由于运输机的功率远大于调度绞车的功率，所以设置在运输平巷内可以靠近负荷中心。但是由于

8、移动变电站需要敷设专用的轨道，因此需要加大巷道断面，增大巷道的开拓费用和维护费用。对于顶板较破碎、压力较大、巷道难以维护的工作面，应采用以下方式。(2)设在回风平巷（如图中 2#移动变电站） 。虽然远离运输机，但是可以利用调度绞车的轨道，而不需要专设轨道和增大巷道断面，在运输机有其他移动变电站供电的情况下可以考虑，然而为安全起见在专用的回风平巷内不得设置移动变电站。(3)设在下一个工作面的回风平巷与本工作面运输平巷的联络巷内（如图中 3#移动变电站） 。这样既能位于负荷中心又不需增大巷道断面，但是必须在采掘可以衔接的情况下选用。(4)设置在运输平巷的入口处轨道上山与材料上山的联络巷内（如图中

9、4#移动变电站） 。这样也不需要增大巷道断面，但是距离工作面较远，在供电质量满足要求的情况下方可选择。2.移移动变电动变电站的主接站的主接线线移动变电站是由矿用隔爆变压器及其高、低压开关组成。可采用单电源或双电源进线，经高压负荷开关或高压断路器接到变压器一次侧，变压器二次侧经低压断路器配出。三、三、工作面配电点工作面配电点工作面配电点的任务是将采区变电所或移动变电站送来的 1140V 或 660V 电能分配到回采或掘进工作面的用电设备。工作面电钻和照明用的 127V 电源可从电钻和照明综合保护装置上获得。图 4 移动变电站位置示意图1-采区变电所；2-工作面配电点；1#5#-移动变电站41.工

10、作面配工作面配电电点的位置及点的位置及设备设备布置布置为保证安全，工作面设备的控制开关不宜放在工作面，而应放在工作面配电点，采用远方控制。回采工作面配电点一般设在距工作面 50m70m 处的巷道中；掘进工作面配电点距掘进头 80m100m，一般配电点至掘进设备的电缆长度以不超过 100m 为宜；2.配配电电点开关的点开关的设设置置工作面配电点设有控制工作面各种设备的磁力起动器以及电钻（照明）综合保护装置，三台及其以上开关的配电点都需要设置自动馈电开关作为配电点的总开关，以便检修磁力起动器时切断总开关，做到断电检修和维护，保证人身安全。第二节 采区供电系统的拟定拟定采区供电系统，就是确定变电所内

11、高低压开关、输电线路及控制开关的数量。一、一、拟定供电系统的原则：拟定供电系统的原则：(1)在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、起动器和电缆等设备最少；(2)原则上一台起动器只控制一台低压设备；一台高压配电箱只控制一个变压器。当高压配电箱或低压起动器三台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供电时，应设置两台进线高压配电箱。(3)当采区变电所的动力变压器多于一台时，应合理分配变压器的负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备；且变压器最好不并联运行；(4)由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及顺槽的输送机宜采用干线式供电；供电线路应走最短的路线，但应注意回采工作面（机采

12、除外） 、轨道上下山等处不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆，并尽量避免回头供电；(5)大容量设备的起动器应靠近配电点的进线端，以减小起动器间电缆的截面；(6)低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或采用掘进与采煤工作面分开供电；(7)瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中，掘进工作面的局部通风机都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电；(8)局部通风机与掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁(风电闭锁、瓦斯电闭

13、锁)设施。因此，在掘进工作面的供电线路上应设一台闭锁用的磁力起动器，或专用的风电闭锁装置。(9)局部通风机无论在工作或交接班时，都不准停风。因此要在专用变压器与采区变电所内其他任意一台变压器之间加设联络开关。平时断开，在试验局部通风机线路的漏电保护时，合上联络开关，以防局部通风机停电；(10) 采区变电所、上山绞车房、装车站及综采工作面应设照明灯。二、二、拟定采区供电系统拟定采区供电系统根据上述拟定原则和所选变压器的台数以及采区的实际情况，拟定出相应的供电系统，并画出采区供电系统图。当供电系统有多种可行方案时，应经过技术经济比较后择优选择。第三节 采区 变压器的选择5一、变压器台数、型号的选择

14、一、变压器台数、型号的选择采区变压器的台数尽量要少，一台变压器满足要求时尽量选一台，这样可以减少高低压设备的数量及变电所硐室开拓费用。采区变电所的供电负荷中有一类负荷（如分区水泵） ，时，变压器的台数不得少于两台，当一台停止运行时，其余变压器应保证一类负荷用电。对高沼矿按照“三专两闭锁”要求，局部通风机使用专用变压器。对低沼矿采、掘工作面应分开供电。此外，在确定变压器的台数时，还应考虑不同电压等级的设备需要不同的变压器等问题。在确定变压器型号时，应考虑变压器的使用场所。般在变电所硐室内的动力变压器，选择矿用一般型油浸变压器；在采煤工作面顺槽及掘进巷道内，应选择隔爆型干式动力变压器或移动变电站。

15、为了供电的经济性，应尽量选用低损耗变压器,即阻抗压将百分数较小的变压器。常用矿用变压器的型号及其技术数据见表 7-1表 7-3。表表 3-13-1 矿用一般型变压器技术数据矿用一般型变压器技术数据表表 3-23-2 矿用隔爆型干式变压器主要技术数据矿用隔爆型干式变压器主要技术数据额定电压kV损耗W阻抗电压空载电流轨 距联接组外形尺寸m质量型 号额定容量kVA高压侧低压侧空载负载mm长宽高/kgKBSG-2.5/0.66 2.5458514D，d00.530.43 0.5KBSG-4/0.664.00.660.1335512512Y，d110.530.48 0.7KBSG-31.5/631.56

16、0.693/ 25046043600/900Y，y 0额定容量额定电压kv损耗W阻抗电压空载电流外形尺寸/m质量型 号kVA高压侧低压侧空载负载联接组长宽高kgKS7-50/65019011502.81.260.931.10470KS7-100/610032020002.61.381.01.15764KS7-200/620054034002.41.471.051.241030KS7-250/625064040002.41.450.911.371150KS7-315/631576048002.21.60.981.551366KS7-400/640092058001.651.01.41700KS7

17、-500/65001080690041.71.01.51950KS7-630/66306l30081004.52.11.71.181.72530KS7-100/10 10032020001.240.831.0666KS7-200/1020054034001.440.921.3970KS7-250/1025064040002.01.450.921.371107KS7-315/1031576048001.530.971.41253KS7-400/10400100.69/0.4920580041.9Y,y0/Y,d111.381.081.4515046KBSG-50/6504006002.20.61

18、.051250KBSG-100/61000.46001000Y，d112.20.72 1.021400二、变压器容量的选择二、变压器容量的选择1.变电变电所所负负荷荷统计统计变压器的额定容量按照所带负荷确定。故应将变压器所带负荷进行统计，统计时应以每一条供电干线为单位进行分组（分组应考虑负荷的电压等级、生产环节、安装地点和电缆的敷设路线等因素） ，每一条供电干线、每一台移动变电站或变压器都应统计出它们的负荷，以便在后面的设计计算中查用。井统计后可求出每组总的额定功率 PN，具体统计内容见表表表 3-3 变电所负荷统计变电所负荷统计电 动 机成组负荷计算变压器负荷计算台 数额定功率额定电压效率功

19、率因数需用系数加权平均功率因数额定负荷计算负荷同时系数加权平均功率因素计算负荷分组编号用电设备名称台kWkV%kWkWKVA122、成、成组负组负荷的荷的计计算算由于工作条件的变化，用电设备实际负荷随时都在变化，又由于生产环节的不同，在一组电气设备中，同时工作的实际台数可能小与其总台数。所以每组用电设备总的实际负荷 P，总是小于该组总的额定负荷 PN。我们将其实际负荷占额定负荷的比例用需用系数 Kde表示，由于实际负荷的不确定性，需用系数很难准确算出，一般采用概率的方法，进行数据统计后列表给出，煤矿井下不同用电设备及场所的需用系数值见表 3-4。其中：综合机械化采煤工作面需用系数按下面经验公式

20、计算：Kde=0.4+0.6 （3-1）NNPPmax.普通机械化采煤工作面需用系数按下面经验公式计算： Kde=0.286+0.714 （3-2）NNPPmax式中 PNmax所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率，kW ；PN所带负荷的额定功率之和，kW。根据需用系数即可求出成组负荷，我们称之为计算负荷 Pca，其计算式如下：Pca= KdePN (3-3)式中： Pca成组负荷的计算功率，可用表示，kw ； PN该组负荷的额定功率，kw ；7Kde该组负荷的需用系数2.变压变压器容量器容量计计算算采区变电所变压器容量计算公式如下： (3-4)STwmNdecaKPSkcos式中 ca变压

21、器计算容量，kVA；s组间同时系数，当供给一个工作面时取 1，供给 2 个工作面时取 0.95，供给3 个及以上工作面时取 0.9；Pca变压器所带各组设备计算功率之和，kW；分别由下式计算：COSTWm变压器加权平均功率因数。可由下式计算（当有功率因数补偿时，按补偿后的功率因数计）： 3.变压变压器容量的确定器容量的确定根据所选变压器型号和所求变压器计算容量 ST ，查相应型号的变压器技术数据（见表）选出满足下列关系的变压器额定容量 STN ，即STNSca (3-5)第四节 低压电缆的选择低压电缆又分为支线和干线两种。支线是指起动器到电动机的电缆，向单台电动机供电；干线是指分路开关到起动器

22、的电缆，向多台电动机供电。低压电缆的选择就是确定各低压电缆的型号、芯线数、长度和截面等。一、一、低压电缆型号、芯数和长度的确定低压电缆型号、芯数和长度的确定1.低低压电缆压电缆型号的型号的选择选择电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆的型号必须符合煤矿安全规程的有关规定。矿用低压电缆的型号，一般按下列原则确定： (1)支线一律采用阻燃橡套电缆。1 140 V 设备及采掘工作面的 660V 和 380 V 设备，必须用分相屏蔽阻燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。表表 3-4 需用系数、平均功率因数需用系数、平均功率因数序号名 称需用系数

23、 Kde平均功率因数(注)COSam12345678910 综采工作面 一般机采工作面 炮采工作面(缓倾斜煤层) 炮采工作面（急倾斜煤层) 非掘进机的掘进工作面 掘进机的掘进工作面 架线电机车整流 蓄电池电机车充电 输送机 井底车场(不包含主排水泵) 按式(3-1) 按式(3-2) 0.40.5 0.50.6 0.30.4 0.5 根据计算 0.8 0.60.7 0.60.7 0.7 0.60.7 0.6 0.7 0.6 0.60.7 0.80.9 0.80.85 0.7 0.78(2)固定敷设的干线应采用铠装或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；对于半固定敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆

24、，也可选用上述铠装电缆。(3)采区低压电缆严禁采用铝芯。(4)电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。(5)照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆；非固定敷设时应采用阻燃橡套电缆。矿用电缆的型号规格见表。2.确定确定电缆电缆的芯的芯线线数目数目(1)干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电缆选用四芯电缆。(2)支线用电缆就地控制（控制按钮在起动器上）时，一般采用四芯电缆；远方控制和联锁控制（控制按钮在工作机械上）时，应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。(3)信号电缆芯线根数要按控制、信号、通讯系统的需

25、要决定，并留有备用芯线。3.确定确定电缆长电缆长度度就地控制的支线电缆长度，一般取 5m10m。其它电缆因吊挂敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度 L 应按式(4-1)计算。即 式中 L电缆敷设路径的长度，m； K电缆弯曲系数，橡套电缆取 1.1，铠装电缆取 1.05。为了便于安装维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下两点：(1)移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度 3m5m 余量。(2)当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加 3m 余量。二、二、低压电缆主芯线截面的选择低压电缆主芯线截面的选择1、低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：、低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：

26、（1）正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流。（2）正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在 95105的额定电压范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移 810。（3）距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常起动，并保证其起动器有足够的吸持电压。（4）所选电缆截面必须满足机械强度的要求。2、支线电缆截面的选择、支线电缆截面的选择支线电缆一般按机械强度初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。根据不同的生产机械设备，橡套电缆满足机械强度要求的最小截面见表。3、干线电缆主芯线截面的选择、干线电缆主芯线截面的选

27、择1）按正常时的允许电压损失选择芯线截面）按正常时的允许电压损失选择芯线截面（1）总允许电压损失 p 的计算按要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压的 95%。 p-0.95 对于 380V 系统 Up=0.95=4000.95380=39 V;对于 660V 系统 Up= 6900.95660=63 V;对于 1140V 系统 Up=12000.951140=117 V。（2）支线电缆电压损失 Ubl9 bl3blNms10AULPUSCNlok(3)变压器的电压损失 UT )sincos(3sin%cos%10022TTTTNTNTcaTxTrNTcaNTTXRISS

28、uuSSUU式中 UT 变压器的电压损失，V；Sca变压器的实际负荷容量，kVA；SNT变压器的额定容量（查所选变压器的技术数据） ，kVA； UT.2N变压器二次侧额定电压（查所选变压器的技术数据） ，V；IT2N变压器二次侧额定电流（查所选变压器的技术数据） ，A； RT、XT变压器的电阻、电抗，（4）干线上按允许电压损失Upms=UPUTUbl （5）按允许电压损失选择干线电缆截面AAUUKmsmsmspscNdemspscNmsNdemsUULPKAmin.3.3min.1010式中 Kde干线负荷的需用系数；p。ms干线电缆允许得电压损失；PN干线所带负荷的额定功率之和，kW；Ams

29、.min干线电缆满足电压损失的最小截面，mm2；Lms干线电缆的长度，m；SC电缆导体的电导率，m/。mm2。UN电缆线路所在电网的额定电压，V。2） ）用长时允许电流校验所选择的干线电缆截面用长时允许电流校验所选择的干线电缆截面IIIcapwmNNdecaUPKcos3103 式中 P电缆所带负荷的额定功率之和，kW； U电缆所在电网的额定电压，V； Kde 电缆线路所带负荷的需用系数，由表 7-4 查取； coswm电缆所带负荷的加权平均功率因数。10 4.按正常工作按正常工作时时的允的允许电压损许电压损失失选择电缆选择电缆截面截面表表 4-2 矿用铠装电缆的技术数据矿用铠装电缆的技术数据

30、芯线截面(毫米2)额定电压 U0/U (干 伏)型号电 缆 结 构芯线数0.6/13.6/66/10使 用 场 所 ZQ20 铜芯、油浸纸绝缘， 铅包，裸钢带铠装3 敷设在 45o以内水平巷道中具有可燃性支架场所及井下峒室内ZLQ20铝芯，油浸纸绝缘、铅包、裸钢带铠装32.5、4、6、10、16、25、35、70、95、120、150、185、24010、16、25、35、70、95、120、150、185、24016、25、35、70、95、120、150、185、240同 ZQ20，但符合铝芯电缆在井下使用范围VV22铜芯，聚氯乙烯绝缘及护套裸钢带铠装4 同 ZQ20 VLV22 铝芯，聚

31、氯乙烯绝缘及护套裸钢带铠装44、6、10、16、25、35、70、95、120、150、18510、16、25、35、70、95、120、150、18510、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、同 VV22但需符合铝芯电缆在井下使用范围表表 4-1 矿用橡套软电缆的型号规格矿用橡套软电缆的型号规格额定电压/kV 芯线数导体标称截面/mm电缆外径/mm型 号 名称 Uo/U Kv动力线地 线 控制线监视线 最 小(标称) 最 大 MZ矿用电钻电缆 0.532.532.5343412.512.514141 2.51417.819.119.120.519.621.02

32、1.022.6 MCP采煤机用屏蔽橡套软电缆 0.66/1.143353 503 703 9511612513515036363631047.755.260.366.350.958.564.070.0MYP矿用移动屏蔽橡套软电缆 0.66/1.43103163253353503703951101101611612513515033.335.941.344.050.455.162.336.138.744.547.253.758.866.0MYPJ矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆 632533535036/3316/3325/332.532.532.563.066.069.068.071.074.91

33、1VV32钢芯，聚氯乙烯绝缘及护套裸细钢丝铠装4同 ZQD30 VLV32 铝芯，聚氯乙烯绝缘及护套裸细钢丝铠装4300、400 同 VV32 但需符合铝芯电缆在井下使用范围表表 4-4 矿用橡套电缆允许持续电流矿用橡套电缆允许持续电流主芯线截面(mm2)4610162535507095工作电压1000 V1140 V6000V3646536472858594113110121138135148173170170215205205250250注：环境温度为 25，导电芯线最高允许温度为 65。表表 4-5 1 kV 芯纸绝缘铅包铠装电缆允许持续电流芯纸绝缘铅包铠装电缆允许持续电流 钢 带 铠

34、装 不滴流钢带铠装不滴流钢丝铠装 1Kv 6 kV 1 kV 6 kV 6 kV主芯截面 mm2 铜芯 铝芯铜芯铝芯 铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯46101625355070951201501852403004255709512515519024029534531415575100120145185225265608011013516520024528533038045048608510012515519G22025029534540516991 1201501802302803253754305105903l39537093115140175220255290335400460699312515

35、0180230280325370430510590547295115140175215255290335400460801051301551952402753153604254906282100120150180215245280335385注：环境温度为 25，导电芯线最高允许温度：1 kV 下为 80，6kV 下为 65。 表表 4-3 橡套电缆满足机械强度的最小截面橡套电缆满足机械强度的最小截面 用电设备名称 最小截面 用电设备名称 最小截面 采煤机组 可弯曲输送机 一般输送机 回柱绞车 装岩机 3550 1635 1025 1625 1625 调度绞车 局部扇风机 煤电钻 照明设备 4

36、6 46 46 2.5412表表 4-64-6 1 kV6kV 三芯塑料绝缘电缆允许持续电流三芯塑料绝缘电缆允许持续电流 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘铠装 交联聚乙烯绝缘 交联聚乙烯绝缘铠装 1kV 6kV 1kV 6Kv 1kV 6kV 1kV 6kV主芯线截面 mm2铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯铜芯铝芯4610162535507095120150185240300293851689211514417821825229734122294053718911113616819522826355739611814617721825l292333392425674901121

37、3616719422425730129385l68921151441782182522973412229405371891111361681952282635673951181481812182512903333914356739011414316819422325630l25630735340447820223927431537442913516419424229333538043851310512715018722726029534140l4622593013433954632012342663083634181301581882342843263704234971011271461822

38、20253287330389446注：环境温度为 25，聚氯乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为 70；交联聚乙烯绝缘电缆导电芯线最高允许温度为 90。表表 4-74-7 电缆的电导率电缆的电导率电 导 率电缆种类*20*65*80铜芯橡套电缆铜芯铠装电缆铝芯铠装电缆533242.548.628.844.3*该温度为电缆导电芯线最高允许温度，参见表 7-97-11 注解3 3） 按起动时的电压损失校验电缆截面按起动时的电压损失校验电缆截面由于电动机起动电流大，起动时电压损失大，因起动时间较短，可忽略其电压质量的要求。但必须满足电动机和磁力起动器的起动条件的要求，否则无法起动。一般只须校验供电功率

39、最大、供电距离最远的干线，如该干线满足起动要求，其它干线必能满足起动要求。1)按电动机起动条件校验电动机起动时，其端电压 Ust应大于其最小起大转矩所需要的最小起动电压 Ustmin，即：UstUstmin （1） 最小起动转矩所需要的最小起动电压 Ustmin ，可根据电动机的转矩正比于其电压的平方求出： Ustm in=UNK13表表 4-8 电动机的最小起动转矩倍数电动机的最小起动转矩倍数用 电 设 备 名 称NstMMK/min.联合采煤机与截煤机1.01.2刮板输送机1.21.4胶带输送机1.11.3式中 UN电动机的额定电压，V；K电动机的最小起动转矩倍数，见表；电动机额定电压时的

40、起动转矩 MstN与电动机额定转矩 MN之比( 值可查电动机技术数据)，矿用隔爆型电动机一般可取 22.5。（2） 电动机起动时的端电压 Ust ：Ust=UT.2N-UT.st-Ums.st-Ubl.st 式中 UT.2N变压器二次测额定电压，V；UT.st起动时变压器的电压损失，V；Ums.st起动时干线的电压损失，V；Ubl.st起动时支线的电压损失，V。起动时各部分电压损失计算如下：起动时支线电压损失。应选择起动时电压损失最大一条支线计算，其计算公式如下：Ubl.st= stblscblstALIcos3式中 Lbl、Abl、sc支线电缆的长度、截面积、电导率，m、mm2、m/(mm2

41、)。cosst支线所带电动机起动时的功率因数，可查电动机的技术数据；Ist支线所带电动机的实际起动电流，A；由下式求得：Ist=Ist.N NstUU式中 Ist.N、UN支线电动机的额定起动电流（见表 7-14） ，A；电动机额定电压，V。 Ust支线电动机起动时的端电压，可近似取电动机起动所需最小电压（见 7-22）起动时干线电缆的电压损失。按干线所带电动机中最大一台起动，其它正常工作条件计算如下： NreNdeststmsscmsstmsUPKIALU3.re.10cos3式中 Lms、Ams、sc 干线电缆的长度、截面积、电导率，m、mm2、m/(.mm2)； Ist、cosst与（7

42、-24）式中相同； Kde.re除起动电动机外，干线中其他用电设备的需用系数(查表 7-2-1)； PN.re除起动电动机外，干线中其他用电设备额定功率之和，kW； UN用电设备的额定电压，V。起动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中最大一台起动，其它正常工作条件计算如下：14 stTxstTrNTstTNstTuuIIUU.2.sin%cos%100式中 U2N.、IN.T变压器二次额定电压、额定电流，V、A；ur、ux变压器电阻压降百分数、电抗压降百分数，查变压器的技术数据；IT st、变压器的实际起动电流，A；按下式求出：2.w.2.w.)sinsin()coscos(remreNs

43、tstremreNststTstIIIIIcosT st变压器的实际起动功率因数；按下式求出：reNstremreNstststTIIII.w.coscoscosIst、cosst最大一台电动机的实际起动电流(由 7-25 式求得)、起动功率因数；INre、coswm.re除起动电动机外变压器所带其它电动机的额定电流之和、加权平均功率因数。如校验后不满足该式，可采取如下措施：（1） 加大电缆截面，一般加大干线电缆的截面；（2） 分散负荷，即增加电缆的根数； （3） 更换大容量的变压器；（4） 移动变电所的位置，使其靠近工作面；调整变压器的调压抽头，此方法在设计中不应采用。表表 4-94-9 煤

44、矿井下采掘运机械所使用的部分电动机的起动电流倍数煤矿井下采掘运机械所使用的部分电动机的起动电流倍数电动机型号额定功率额定电压额定电流额定起动电流倍数适 用 工 作 机 械YBC-250BYSKBC-300ZK-1DMB-200SDMB-300SJDMB-200SDMB-170SJDMcB-150JDM2B-100SDMB-60DSB-40DSB-75DS2B-22DSB-90YSB-110YSB-160JDSB-125JDSB-132YBKYS-2002250300kW375kW200kW300kW200kW170kW150kW100kW60(80)kW40kW75kW22kW90kW110k

45、W160kW125kW132kW200kW1140V1140V660/1140V1140V660/1140V660/1140V660/1140V660V660V380/660V660V380/660V660/1140V660/1140V1140V660/1140V660V660/1140V1140V380/660V2200A271A230/134A192.4A230/134A187/108A174/100A119A7l (91) A77.5/44.7A82A45/26A103.5/66A126.5/80.3A116.8A144/91.3A151.8A229/146A172.5A33/19A 5

46、.76 6.25 6.5 5.5 6.0 5.25 6.5 6.0 6.0 6.5 6.5 6.0 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 7.0 7.0 7.0MGTY250/600-1.1 电牵引采煤机 MG300-W 型采煤机 AM-500 型采煤机 MG200-W 型采煤机 MXA-300C/3.2 型采煤机 同 DMB-170S 型采煤机 MLS -170 型采煤机 DY-150 型和 MDY-150 型采煤机 DY-100 型和 MLQs-100 型采煤机 MLQ-64 型采煤机MBJ-1 型刨煤机；SSJ800/40 型、SSJ800/240 型伸缩带式输送机；SGB-620/4

47、0 型、SGW-40 型、SGW160/240 刮板输送机SGB-630/75 型 SGB-630/150C 型刮板输送机；SJl000/275 型和 SSDl000/275 型伸缩带式输送机；SZD-630/75 型转载机 SGW44 型可弯曲刮板输送机SGD-630/180 型输送机 SGD-630/220 型输送机 SGZ-730/320 型转载输送机 SSJl000/125 型、DSPl063/100 型带式输送机 SSGl000/2X132 型带式输送机152) 按磁力起动器起动条件校验距离最远、功率最大一台电动机起动时，其磁力起动器的起动电压应不小于起动器的最小吸合电压(为线路额定

48、电压 UN的 0.7 倍)。即：U2N.TUT.st-ms.st0.7UN 第五节 采区低压电网短路电流的计算一、一、概概 述述1.计计算目的算目的为了正确选择和校验电气设备，使之能满足短路电流的动、热稳定性要求。对于低压开关设备的断路器、熔断器等，主要用于校验其分断能力。为了正确整定计算短路保护装置，使之在短路故障发生时，能灵敏可靠地动作，确保供电安全。2.计计算任算任务务计算最大三相短路电流值，以校验开关设备等的分断能力。此时短路点应选择在开关设备等负荷侧的端子上，并按最大运行方式计算。计算最小的两相短路电流值，以校验短路保护装置的灵敏度。此时短路点应选择在保护范围的末端，并按最小运行方式

49、计算。3. 计计算特点算特点低压电网(包括变压器)一般不允许忽略电阻。由于电缆线路的电感电抗值远小于电阻值。故有时感抗值反而可以忽略。低压元件如不太长的母线电缆、电流互感器的一次线圈、自动馈电开关的过电流脱扣线圈、开关触头的接触电阻以及短路点的电弧电阻等，对于低压电网的短路电流计算都有影响，但为了简化计算，一般可以忽赂。计算短路电流时，电缆线路相间电容可以不考虑。为统一公式，均按星形联结系统分析，对三角形联结的系统，可用星-三角等效变换为星形系统进行计算。二、二、两相短路电流的计算两相短路电流的计算短路电流的计算，有公式法和图表法两种。图表法使用简便，但不如公式法准确。利用公式计算短路电流，其

50、实质是欧姆定律的应用。1.两相短路两相短路电电流的流的计计算公式算公式 （7-29） 22)2(2XRUIavs式中 Is(2) 两相短路电流，A；Uav短路点所在电网中首端的平均线电压(为电网额定电压的 1.05 倍)，V；KBYD-250DZ2B-17DZB-10.5DZB-13DZB-15DZB-30250kW17kW10.5kW13kW15kW30kW380/660V380/660V380/660V380V380V380V22.8/13.2A30/17.2A33/19A59A22.2A39.3A 4.5 4.5 4.4 6.5 6.0 6.5 SSJl200/2X200 型带式输送机

51、SGZ830/500 型输送机 ZYP-17 型耙斗装岩机 ZYC-23.5 型装岩机(提升) ZYC-28 型和 ZYC-23.5 型等装岩机 ZYC-28 型装岩机 16R短路回路内一相电阻值的总和，；X短路回路内一相电抗值的总和，； 2.短路回路的阻抗短路回路的阻抗计计算算1)系统电抗的计算由于低压电源系统的电阻远大于感抗，所以可以忽略感抗不计，只计算电源系统的电阻。2)变压器的阻抗计算变压器的阻抗 ZT可用下式计算： ZT=US% （7-31）TNTNSU.2.2式中 US 短路电压百分数，可由变压器技术数据中查得；U2N.T 变压器的二次侧额定电压，kV；SN.T 变压器的额定容量，

52、MVA。变压器的电阻 RT可用下式计算： RT=PNT= （7-32）NTTNSU22.2NIP223式中 PNT 变压器的短路损耗，可由变压器技术数据中查得，W。变压器的电抗 XT为： （7-33）22TTTRZX对于大容量的电力变压器，XTRT，电阻可忽略不计，认为 XT ZT 。对于容量较小的低压变压器其技术数据中，有时直接给出 RT和 XT 的数值，以便查取。3)电缆线路的电抗和电阻线路电抗 XW可用下式计算： XW=X0L (7-34)式中 L 输电线路的长度，km。X0 输电线路单位长度上的电抗，与导线直径和相间距离等因素有关，对于310kV 的电缆线路取 X0=0.070.08/

53、km；对于 1000V 以下的电缆线路可取X0=0.060.07/km。线路电阻可用下式计算： (7-35)ALRW式中 L 导线长度，m;A 导线截面积，mm2; 导线材料的导电系数，m/(mm2)。各种电缆芯线材料在不同温度下的导电系数如表所示。 三、三、三相短路电流的计算三相短路电流的计算由于三相短路为对称短路，故可按单相电路计算短路电流： IS(3)= （7-36） 223XRUav17公式中的符号意义与两相短路公式中的字符相同。但 Id(3与 Id(2)之间存在着如下关系 即: Is(3)=1.15Is(2) 或 IS（2） =0.87IS(3) （7-37）32)2()3(ssII

54、所以，计算出其中的一种短路电流，便可得知另一短路电流。 第六节 采区低压电器的选择一、一、采区低压电器型号的选择采区低压电器型号的选择（1）按采区的工作环境选择：高、低压控制开关律采用矿用防爆型。（2）按工作机械对控制的要求选择：供电线路总开关和分路开关，一般选用低压自动馈电开关；对于不需要远方控制及不经常起动的小容量机械，如小水泵等，一般选用手动起动器；对于需要远方控制，联锁控制的机械，如采煤机、运输机等，一般选用磁力起动器；对于需要经常正、反转运行的机械，如调度绞车等，一般选用可逆型磁力起动器；40kW 及以上电动机的控制设备，应使用真空磁力起动器。当电缆长度不够或电路需要有分支时，则应选

55、择电缆插销、电缆连接器或电缆接线盒。（3）开关的保护装置要适应电网和工作机械对保护的要求：变压器二次侧低压总馈电开关应设短路、过负荷和漏电保护；变电所内其它分路配出开关和配电点的总开关应设短路、过负荷保护；直接控制电动机的各种起动器，应设短路、过负荷、断相和漏电保护及远方控制。其中对于控制小功率的起动器，可不设过负荷保护(如回柱绞车等)；控制煤电钻的设备，必须选用具有检漏、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止控制的综合保护装置。二、二、采区低压电器的电气参数选择采区低压电器的电气参数选择开关的额定电压应不小于电网的额定电压；开关的额定电流应不小于所控设备的最大负荷电流。开关的额定分断电流应不小

56、于通过它的最大三相短路电流(对于用熔断器保护的电器不作此项校验)。开关的接线喇叭口数目要满足电网接线的要求，其内径要与电缆的外径相适应。表表 6-1 DW80DW80 型矿用隔爆自动馈电开关的技术数据型矿用隔爆自动馈电开关的技术数据型 号额定电压(V)额定电流(A)过载保护整定电流(A)短延时短路保护（A）过流脱扣器整定电流 (A)极限分断电流(kA)380100 100，150，300 10DW80-100660 100 100，150，300 5380200 200，300，600 15DW80-200660200 200，300，600 7380350 400，600，1200 15DW

57、80-350660350 400，600，1200 7380350 350，525，1050 15DW80-350660350350，525，10507600，1200 15DW80-400660400400，600，120073804001304001300400070025008BKD1-400/Z6604001304001300400070025008BLZ 系列-630380/660/1140630(0.41)630(310)63013DKZB-400 660/1140400160,200,250300,350,4001200,1800,24003000,35

58、00,40007.5300(0.41)300(310)3007.5DKZD 系列660/1140400(0.41)400(310)4007.5660/1140300(0.41)300(310)3009/7.5BKD 系列1140400(0.41)400(310)4007.5表表 6-26-2 矿用隔爆型磁力起动器技术数据矿用隔爆型磁力起动器技术数据控制电动机最大功率/kW电缆外径/mm型 号额定电压 V额定电流A过载整定/A短路整定/A380V 660V 1140V电力 控制接触器种类QC83-3015153519空气QC815-3030-熔体额定电流：15，20，25，35，601515 2

59、619空气QC810-60QC810-60NQCKB30-66038060-熔体额定电流：60，80，100，125，160，200304542 19空气QCKB30-60/660660380QCKB30-60/11401140660 60-熔体额定电流：120，160，200 30 50 851018空气BQD7-120120301208 倍过载整定值55100真空BQD7-200G660/38020055228 倍过载整定值100170真空BQD23-315660/114031540,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,19

60、0,200,210,220,240,250,260,290,300,3158 倍过载整定值460真空DQZB-300/1140（660）114066030080,88,96,104,112120,128,136,144,152,160,176,192,208,224,240,256,8 倍过载整定值 98 171 296326614.521真空DQZBH-300/11401140660300103208 倍过载整定值- 250 440327114.521真空19OC83-225(Z) 66022555,60,65,70,75,80,85,90,95,100,110,120,130,140,15