WJ 矿山电工 第六章chapter2

1、作业：作业：P314 4、2、6、13、14、15、16 设计一个安全、可靠、经济、实用的井下设计一个安全、可靠、经济、实用的井下供电系统，对保证井下安全生产有重大意义。供电系统，对保证井下安全生产有重大意义。本章将在综合运用前几章所学知识的基础上，本章将在综合运用前几章所学知识的基础上，以供电设计为线索，重点介绍供电设计计算。以供电设计为线索，重点介绍供电设计计算。某低瓦斯矿井的一个机械化采区的已知资料如下：某低瓦斯矿井的一个机械化采区的已知资料如下： 采区开拓为中间上山，其倾角为采区开拓为中间上山，其倾角为l70，分东、西两翼，每翼走向长，分东、西两翼，每翼走向长600m。采区分三个区段，

2、每段长采区分三个区段，每段长150m，工作面长，工作面长130m。煤层厚度。煤层厚度18m，煤质中，煤质中硬，一次采全高。采用走向长壁后退式采煤方法，西翼开采，东翼掘进，掘硬，一次采全高。采用走向长壁后退式采煤方法，西翼开采，东翼掘进，掘进超前进行。两班出煤，一班修整。掘进三班生产。采区巷道布置如图进超前进行。两班出煤，一班修整。掘进三班生产。采区巷道布置如图6-1所所示。示。(走向长壁后退式采煤法) 。 查查P25表表6-1 ：采煤机功率：采煤机功率 =170KW ，采煤机电缆最，采煤机电缆最大截面积大截面积 = 70m查查P25表表1-6 干线允许供电距离干线允许供电距离 =230m *

3、电压等电压等级级(V)适用采适用采煤方式煤方式采区总采区总容量容量(KW)日产煤量日产煤量(t)380炮采炮采500以下以下约约500660机采机采5001000约约10001140综采综采1000150010002000及已上及已上)(maxmaxKWTQP 小型企业：小型企业：9、15、21； 中型企业：中型企业：30、45、60； 大型企业：大型企业：90、120、150、180、240、300- 26 mwwLOSIdeKKK按按P263 表表6-2选择选择NNPPcos NiiNiwmPP8 .07 .0NcaPP电机额定功率电机实际负荷)(coscosKVAKPKPKSswmswm

4、Ndeca按按P263 表表6-2选择选择 PN =179.1KW PN =545.4KWPN =545.4KWPN =166.7KW喷雾泵喷雾泵刮扳输送机刮扳输送机75*2+乳化泵乳化泵55*2+小水泵小水泵4 +调度绞车调度绞车11.4= 545.4KW胶带输送机胶带输送机(90+10)+采区上山输送机采区上山输送机(30+17)+液压安全绞车液压安全绞车13+小水小水泵泵4+照明变压器照明变压器T4（2.5）+煤电钻煤电钻1.2+调度绞车调度绞车11.4 =179.1KWPN = 分组分组 方案号方案号比较项目比较项目 方方 案案 一一 方方 案案 二二（采煤）（采煤） （运输）（运输）

5、（掘进）（掘进）（采煤）（采煤）（运掘）（运掘）每组额定总功率每组额定总功率PN（kw）545.4179.1166.7545.4179.1+166.7=345.8需用系数需用系数Kde P263表表6-20.510.50.4加权加权coswm P263表表6-20.70.70.6每组有功率每组有功率P= PN *Kde （kw）545.4*0.51= 278.2179.1*0.5=89.6166.7*0.4=66.7278.289.6+66.7=156.3KS故障保证系数故障保证系数,不小于不小于80%0.90.90.90.90.9每组计算总容量每组计算总容量357.6115.1+100=21

6、5.1按经济负荷选择按经济负荷选择（0.650.75） 550477177153154133 550477331286变压器型号、容量变压器型号、容量KBSGZY-/500/6/0.69(P57表表1-19)KBSG-200 /6/0.69(P55 表表1-18cKSGB-200/0.69(P55 表表1-18c)同前同前KSGB-315/6/0.69(P55表表1-18c)SwmdeNcatKKPScos6 .3579 . 07 . 051. 04 .5451 .1159 . 07 . 05 . 01 .1791009 .06 .04 .07 .166 分组分组 方案号方案号比较项目比较项目

7、 方方 案案 一一 方方 案案 二二（采煤）（采煤）（运输）（运输）（掘进）（掘进）（采煤）（采煤）（运掘）（运掘）设备投资设备投资 （元）（元） 变压器：变压器： 232612=65224高压开关：高压开关：215000=30000低压开关：低压开关： 21300=2600 漏电继电器：漏电继电器：21300=2600合计：合计：100500 =100500- 70000=30500 变压器：变压器： 53112高压开关：高压开关：15000低压开关：低压开关： 1300漏电继电器：漏电继电器：1300合计合计70000 硐室开拓费（元）硐室开拓费（元） 81.48m*3184元元/ m3

8、=15000变压器年运行（元变压器年运行（元）(P265 公式公式6-6) 7594771212634 综合费用（设备费、综合费用（设备费、年运费、开硐室费）年运费、开硐室费） 100500+15000+7594+7712=130800 (=130800-83000)=47800 70000+12634=83000 变压器功变压器功率损耗率损耗有功损耗有功损耗P （6-5）2.474 2.32 (4.794)4.475无功损无功损Q (Kvar） （6-4 ） 8.851 7.97 (16.82)15.07：综合费用少一些，损耗要低一些，根：综合费用少一些，损耗要低一些，根据据煤矿安全规程煤矿

9、安全规程131条：在低沼气矿井中，条：在低沼气矿井中，采、掘工作面的电气设备应分开供电。采、掘工作面的电气设备应分开供电。 有功有功P= PNKde , 无功无功Q=P tg, 视在视在 cos22PQPS 序号.5负荷名称额定电压（）额定容量每台（）额定电流每台（）设备数量设备容量需用系数costg最大负荷最大负荷利用（小时）年耗电量（）全部工作全部工作有功P（KW）无功Q（Kavr）视在S（KVA）1采煤工作面采煤机66017018711170170刮扳输送机6601508011150150转载机6604044.7114040喷雾泵(两用一备)6603038.8329060乳化泵(两用一备

10、)660555932165110调度绞车6601112.9111111.4煤电钻1271.210.9323.62.4小水泵台66045.61144 小计小计46243914116345480.510.701.02 279.5285.1399.32运输系统胶带输送机(90+17)(KW)66010010911100107液压安全绞车6601313111313小水泵66045.61144调度绞车66011.412.91111.411.4采区上山输送机（30+17）)(3cos310.3AVSVPKIKINTNwmNcadecaN)772(tsphsststtII?792minCtIAphss电力系

11、统容量电力系统容量150MVA时或井下中央变电所时或井下中央变电所,tph取取0.25; 地面变电地面变电所向井下供电时所向井下供电时,tph取取0.65.C导体热稳定系数，见导体热稳定系数，见P153表表2-19。 Lwa电缆敷设长度 )(cos3cos3.1.maxAVPVKPIIwnNwmNdeNwca )(.22.maxmmnIIAedweKde ：需用系数；需用系数；coswm：加权平加权平均功率因数均功率因数;u% 可查表)136(%100sincos3%.277PVXRLIUaNcaca）)146(10)tan(10)(%.2772.21PUXRLPUXQRPPLUbiwmiii

12、caiiiiiinica）iiiiiiiLPuUUXRuc%10tan%.2，令）; CtIAphSSmin 176cos310cos31028533PVPVPKIKIIwmNwmNNdecaNP P286 图图6-8采区低压电网的电压损失分布图采区低压电网的电压损失分布图VP -电网允许的电压损失电网允许的电压损失 P283 表表6-12干线干线支线支线P3N NTNRSPV10.;)266(10.NTNRSPV)276(22RSxVVV)236(103blNseblNblAVLPV)256(100sincos2NTXTRloTVVVKV)166()(14966031017031033AVP

13、INNcacos=0.86tan=0.593 20063161703%74%87. 366. 010593. 0081. 04484. 02 . 0170)146(10)tan(%22772）（）（PUXRPLcaUiP290 图图6-10解：解：1.1.型号：型号：P61表表1-20.：MVV、MVV22、 MYJV、 MYJV22 P62表表1-21. ：MY、MYP、MYPT、MYPTJ 其中之一其中之一.掘进掘进 100sincos2 NTXTRloTVVVKV)(27.161006908 . 094. 36 . 07 . 033. 0V P263表表6-2（ 非掘进机非掘进机 ） c

14、osT = 0.60 ，sinT=0.8负荷率负荷率KLo = 66.4/200=0.33VR=PN.T/10 SN = 1400/10*200=0.7 （6-26） )276(94. 37 . 042222RSXVVVP60 表1-20b KSGB-200参数：额定容量 SN =200 KVA 负载损耗PN.T =1400（W，）阻坑电压阻坑电压VS =4（%） 掘进掘进)236()(67. 1165 .426601010751033VArVLPVblscNblNbl上山绞车参数：表上山绞车参数：表6-1：PN=75（KW），）， VN =660(V ) ，I IN N =82+2.18=8

15、4.18=82+2.18=84.18（A A）掘进掘进)336(289)(38.181 .456605 .4230010)5 . 275(1023.3PmmVVrLPAtlPNsctlNitlP145 查表查表2-3 电导率电导率 rsc =48.6 （m / mm2）P263 表表6-2， 干线长干线长Ltl =300m)176()18.8418. 282()(113)(70660310) 5 . 277(31028533PAIAAVPINNNca300251）.作馈电用的总开关或分路开关：应选隔爆自动馈作馈电用的总开关或分路开关：应选隔爆自动馈电开关，如电开关，如BKD、KBZ等系列真空隔

16、爆型馈电开关。等系列真空隔爆型馈电开关。2）.直接控制电动机或其他动力设备的开关，应选用直接控制电动机或其他动力设备的开关，应选用隔爆型磁力起动器。如隔爆型磁力起动器。如QBZ、QJZ等系列真空隔爆磁等系列真空隔爆磁力起动器力起动器.3）对煤电钻应采用）对煤电钻应采用ZBZ系列矿用隔爆型煤电综合保系列矿用隔爆型煤电综合保护装置护装置4）. 对照明信号应采用对照明信号应采用ZXZ8系列矿用隔爆型照明信系列矿用隔爆型照明信号综合保护装置号综合保护装置1.1.计算变压器最大长时工作电流计算变压器最大长时工作电流T.caT.ca. . (A) (A) ：)( 1 .48635003. 1AVSIKIN

17、TNcaTNKK=1）承载能力承载能力)(0384. 06 . 0064. 0101 .LXXwl)(367. 06 . 0612. 0101 .LRRwl)(9105. 0367. 00384. 0794. 0221SZ AIIAZVISSSars3460866. 039959105. 033 . 63312111 .31R0、X0 -P278表表 6-9、6-10 )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.承载能力校验承载能力校验 : 二、二、 整定计算整定计算计算计算S1短路：参数满足：短路：参数满足： )(794. 0503 . 6221 .1

18、brarsySVX 短路参数短路参数2. 灵敏度校验灵敏度校验)832(16316260273. 150)6906300()178548(51. 05 . 5178.PPIKIKInNGTNdeMst表计算计算S3、S9的两相短路电流的两相短路电流 P269 图（图（6-3）、（）、（6-4）. .系统电抗的换算长度系统电抗的换算长度 P151表表2一一l7查得：查得：.Wtl.1、 Wtl.2高压高压(6kV)电缆的换算长电缆的换算长度度 ：P151表表2-18查得：查得：Lst=20.9mKctg1* LwL.1=0.023*600=13.8m;.Wtl.3 、Wtl.4电缆的换算长电缆的

19、换算长度度 ： P148表表2-14Kctg2* LwL.2=0.023*610=14.03mKctg3* LwL.3=0.53*100=53m;Kctg4* LwL.4=0.53*100=53m;Lct3= Lct4= 20.9+13.8+14. 03+53=101.73(m)短路参数短路参数 P149表表2-16I Is3s3(2)= I Is9(2) =4763-(4763-4305)*1.73/20=4723A )842(1635 . 100. 250)6906300(334723.23 .PIKnKIKNGTgTsr1.1.计算变压器最大长时工作电流计算变压器最大长时工作电流I IN

20、.TN.T (A) (A) )(26.19632003.2AVSINTNcaT2.承载能力校验承载能力校验 : 3.灵敏度校验灵敏度校验 5 . 1450)6906300( 313166.213.NGTgTsrIKnKIK19 . 050)6906300()7 .184 .326 .183(50. 07)7 .184 .32(.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.1.计算变压器最大长时工作电流计算变压器最大长时工作电流I IN.TN.T (A) (A) )(26.19632003.1 .AVSINTNNT2.承载能

21、力校验承载能力校验 : 3.灵敏度校验灵敏度校验 5 . 1250)6906300( 323166.213.NGTgTsrIKnKIK23 . 150)6906300()827 .166(65. 05 . 6)82(.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars1.1.计算变压器最大长时工作电流计算变压器最大长时工作电流I Ica.Tca.T (A) (A) )(6 .863 .19*21 .48.AITca2.承载能力校验承载能力校验 : 3.灵敏度校验灵敏度校验 5 . 12 . 2100)6906300( 323995.

22、23 .NGTgTsrIKnKIK259. 1100)6906300()1787 .1666 .183548(65. 05 . 5178.NGTNdeMstIKIKIn )(1006 .433995103 . 633331.maxMVAIVSsars*)17()(4.34690630066033.3593.AKVSIscNTCaca校验11)-P274(6)( 3 .15125. 24 .342.maxmmnIIAedse AtCAIph705025. 014125minmax满足发热条件P275表（6-6) : 25mm2 IP=110 Ica =34.4(A)(507870503 . 63

23、3max.maxMVAIVSars)( 1 .55690630066031007 .1153 .3593.AKVSIscNTCaca校验)( 5 .24125. 21 .552.maxmmnIIAedse )(705025. 014125minmaxKAtCAIph 满足发热条件P275表（6-6) : 25mm2 IP=110 Ica =34.4(A)(507870503 . 633max.maxMVAIVSars需确定项目：需确定项目：一、电源（双电源）：来自两个不同的一、电源（双电源）：来自两个不同的35KV变电所。变电所。1）.型号：型号：LGJ：用于各种电压等级架空线路；：用于各种电

24、压等级架空线路； LJ：用于挡距不大受力较小的配电线路；：用于挡距不大受力较小的配电线路； LHAGL、LHBGJF2：用于大挡距和重冰区：用于大挡距和重冰区.2）.长度长度： 按经济电流密度按经济电流密度I I e d选择电缆截面选择电缆截面Ae； 按长时允许载流量按长时允许载流量I IP（发热条件）或按允许电压（发热条件）或按允许电压损失损失U%校验电缆截面校验电缆截面Ae。?)116(274)(2.maxPmmnIIAedwe)(cos3cos3maxAVPVKPIIwnNwmNdeNca.按经济电流密度按经济电流密度I e d选择电缆截面选择电缆截面Ae（2） .按长时允许载流量按长时

25、允许载流量I IP（发热条件）校验电缆截面（发热条件）校验电缆截面Ae 根据计算的经济截面根据计算的经济截面Ae , 按按P275 表表6-6、6-7查取查取I IP , 若若K I IP I Ica.max则满足要求。则满足要求。.按允许电压损失按允许电压损失U%校验电缆截面校验电缆截面 )146(%10)tan(10)(%2772.21PLPuUXRLPUXQRPPLUiiiiwmiiiiiiiiinica1.LGJ：用于各种电压等级架空线路；：用于各种电压等级架空线路；LJ：用于挡距不大受力较小的配电线路；：用于挡距不大受力较小的配电线路； LHAGL、LHBGJF2：用于大挡距和重冰区：用于大挡距和重冰区.一、电源一、电源小型煤矿变压器型号、最少台数、使用地点小型煤矿变压器型号、最少台数、使用地点负荷负荷类型类型变压器变压器放置地点放置地点变压器变压器 型号型号最少台数最少台数低瓦斯低瓦斯 高瓦斯或瓦斯或突出突出地面负荷负荷地面S9 2 2井