采 区 供 电 设 计 要 求.doc
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。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。 ①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; ②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。 ③通风良好,进出线及设备运输方便; ④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 100~300 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 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;15-移动变电站 4 1.工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 50m~70m 处的巷道中;掘进工作面配电 点距掘进头 80m~100m,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。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 /kg KBSG-2.5/0.66 2.5458514 D,d0 0.530.43 0.5 KBSG-4/0.664.0 0.660.133 5512512 Y,d11 0.530.48 0.7 KBSG-31.5/631.560.693/ 250460 4 3 600/ 900 Y,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 kg KS7-50/65019011502.81.260.931.10470 KS7-100/610032020002.61.381.01.15764 KS7-200/620054034002.41.471.051.241030 KS7-250/625064040002.41.450.911.371150 KS7-315/631576048002.21.60.981.551366 KS7-400/640092058001.651.01.41700 KS7-500/650010806900 4 1.71.01.51950 KS7-630/6630 6 l30081004.5 2.1 1.71.181.72530 KS7-100/10 10032020001.240.831.]0666 KS7-200/1020054034001.440.921.3970 KS7-250/102506404000 2.0 1.450.921.371107 KS7-315/1031576048001.530.971.41253 KS7-400/10400 10 0.69/0.4 9205800 4 1.9 Y,y0/ Y,d11 1.381.081.451504 6 KBSG-50/6504006002.20.61.051250 KBSG-100/6100 0.4 6001000 Y,d11 2.20.72 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 ΣPN,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 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 kWkWKVA 1 2 2、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 ΣP,总是小于该组总的额定负荷 ΣPN。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计算 Kde0.40.6 (3-1) N N P P max . 普通机械化采煤工作面需用系数按下面经验公式计算 Kde0.2860.714 (3-2) N N P P max 式中 PNmax所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率,kW ; ΣPN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 KdeΣPN 3-3 式中 Pca成组负荷的计算功率,可用表示,kw ; ΣPN该组负荷的额定功率,kw ; 7 Kde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 S Twm N de ca K P S k cos 式中 Sca变压器计算容量,kVA; Ks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 COSΦTWm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 STN≥Sca 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 Kde平均功率因数注COS am 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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 0.7 8 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,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 L=KmLm 式中 Lm电缆敷设路径的长度,m; Km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 (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 95%105%的额定电压范围 内,个别特别远的电动机端电压允许偏移 8%10%。 (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 ΔUp 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。 ΔUp=U2NT-0.95UN 对于 380V 系统 ΔUpU2NT0.95UN4000.9538039 V; 对于 660V 系统 ΔUp 6900.9566063 V; 对于 1140V 系统 ΔUp12000.951140117 V。 (2)支线电缆电压损失 ΔUbl 9 bl 3 blN ms 10 AU LP U SCN lok 3变压器的电压损失 ΔUT sincos3 sincos 100 2 2 T T T TNT NT ca TxTr NT caNT T XRI S S uu S SU U 式中 ΔUT 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△UP-△UT-△Ubl (5)按允许电压损失选择干线电缆截面 AA UU K msms msp sc N de mspscN msNde ms UU LPK A min. . 3 . 3 min. 10 10 式中 Kde干线负荷的需用系数; △Up。ms干线电缆允许得电压损失; ΣPN干线所带负荷的额定功率之和,kW; Ams.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; γSC电缆导体的电导率,m/Ω。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 II I cap wmN Nde ca U PK cos3 103 式中 ∑PN电缆所带负荷的额定功率之和,kW; UN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; cosΦwm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 芯线截面毫米 2 额定电压 U0/U 干 伏型号电 缆 结 构 芯 线 数 0.6/1 3.6/6 6/10 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 3 2.5、4、6、 10、16、25 、35、70、9 5、120、150 、185、240 10、16、2 5、35、70 、95、120 、150、185 、240 16、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,聚氯乙烯绝缘及 护套裸钢带铠装 4 4、6、10、16 、25、35、70 、95、120、1 50、185 10、16、25 、35、70、9 5、120、150 、185 10、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 0.5 32.5 32.5 34 34 12.5 12.5 14 14 1 2.5 14 17.8 19.1 19.1 20.5 19.6 21.0 21.0 22.6 MCP 采煤机用屏 蔽橡套软电 缆 0.66/1.14 335 3 50 3 70 3 95 116 125 135 150 36 36 36 310 47.7 55.2 60.3 66.3 50.9 58.5 64.0 70.0 MYP 矿用移动屏 蔽橡套软电 缆 0.66/1.4 310 316 325 335 350 370 395 110 110 16 116 125 135 150 33.3 35.9 41.3 44.0 50.4 55.1 62.3 36.1 38.7 44.5 47.2 53.7 58.8 66.0 MYPJ 矿用移动屏 蔽监视型橡 套软电缆 6 325 335 350 36/3 316/3 325/3 32.5 32.5 32.5 63.0 66.0 69.0 68.0 71.0 74.9 11 VV32 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 4 300、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 V 1140 V 6000V 3646 53 64 72 85 85 94 113 110 121 138 135 148 173 170 170 215 205 205 250 250 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 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 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 42 55 70 95 125 155 190 240 295 345 31 41 55 75 100 120 145 185 225 265 60 80 110 135 165 200 245 285 330 380 450 48 60 85 100 125 155 19G 220 250 295 345 40 51 69 91 120 150 180 230 280 325 375 430 510 590 3l 39 53 70 93 115 140 175 220 255 290 335 400 460 69 93 125 150 180 230 280 325 370 430 510 590 54 72 95 115 140 175 215 255 290 335 400 460 80 105 130 155 195 240 275 315 360 425 490 62 82 100 120 150 180 215 245 280 335 385 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 46 46 46 2.54 12 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 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 29 38 51 68 92 115 144 178 218 252 297 341 22 29 40 53 71 89 111 136 168 195 228 263 55 73 96 118 146 177 218 25l 292 333 392 42 56 74 90 112 136 167 194 224 257 301 29 38 5l 68 92 115 144 178 218 252 297 341 22 29 40 53 71 89 111 136 168 195 228 263 56 73 95 118 148 181 218 251 290 333 391 43 56 73 90 114 143 168 194 223 256 30l 256 307 353 404 478 202 239 274 315 374 429 135 164 194 242 293 335 380 438 513 105 127 150 187 227 260 295 341 40l 462 259 301 343 395 463 201 234 266 308 363 418 130 158 188 234 284 326 370 423 497 101 127 146 182 220 253 287 330 389 446 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 53 32 42.5 48.6 28.844.3 *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 Ust≥Ustmin (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 inUN K 13 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 Nst MMK/ 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; α电动机额定电压时的起动转矩 MstN与电动机额定转矩 MN之比α 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 UstUT.2N-ΔUT.st-ΔUms.st-ΔUbl.st 式中 UT.2N变压器二次测额定电压,V; ΔUT.st起动时变压器的电压损失,V; ΔUms.st起动时干线的电压损失,V; ΔUbl.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 ①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 st blsc bl st A L I cos3 式中 Lbl、Abl、 sc支线电缆的长度、截面积、电导率,m、mm2、m/Ω.mm2。 cos st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 IstIst.N N st U U 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) ②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 N reNde stst mssc ms stms U PK I A L U 3 .re. . 10 cos3 式中 Lms、Ams、 sc 干线电缆的长度、截面积、电导率,m、mm2、m/Ω.mm2; Ist、cosΦst与(7-24)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。 ③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 stTxstTr NT stTN stT uu I IU U .. . .2 . sincos 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. sinsincoscos remreNststremreNststTst IIIII cos T st变压器的实际起动功率因数;按下式求出 reNst remreNstst stT II II . .w. . coscos cos Ist、cos st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、cosΦwm.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