矿山电工课程设计 - 副本

河南理工大学矿山电工课程设计第三章负荷统计及变压器选择一、负荷分组根据《煤矿安全规程》规定，“在低沼气矿井中，掘进工作面与回采工作面的电器设备应该分开供电。”该采区由一个普通机采工作面、一个炮采工作面、两个掘进头、轨道上山和运输上山组成。根据规定将采区分为机械采煤组、炮采采煤组、掘进组三组。二、负荷统计1、机械采煤组主要电器设备：MLQ1-80型采煤机，容量80KW；SGW-44A型机采运输机，容量22KW；SGW-40型下顺槽刮板运输机，容量40KW；JD-11.4型调度绞车，容量11.4KW；JH2-17型回柱绞车；容量17KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；总负荷：PN=80+2×22+4×40+11.4+2×17+2×1.2=331.8KW需用系数Kde=0.286+0.715Pmax/PN=0.286+0.714×80331.8=0.46加权平均功率因数coswm=0.65该组用电设备的计算负荷Sca=.wnPnKdeCOS=331.80.460.65=234.81KW2、炮采采煤组主要电器设备：SGWf-22炮采面运输机，容量22KW；SPJ-800顺槽运输机，容量30KW；JTB-1200型上山绞车，容量55KW；JD-11.4型调度绞车，容量11.4KW；JH2-17型回柱绞车；容量17KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；照明负荷4KW；总负荷：PN=22+30+55+11.4+2×17+2×1.2+4=161.2KW需用系数Kde=0.4~0.5，取Kde=0.4加权平均功率因数coswm=0.6该组用电设备的计算负荷Sca=.coswnPnKde=161.20.50.6=134.33KW河南理工大学矿山电工课程设计3、掘进组主要电器设备：JBT52-2型掘进局扇，容量11KW；SDJ-150型上山皮带，容量75KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；SPJ-800掘进皮带机，容量30KW；总负荷：PN=2×11+2×75+4×1.2+2×30=236.8KW需用系数Kde=0.4加权平均功率因数coswm=0.6该组用电设备的计算负荷Sca=.coswnPnKde=236.80.40.6=157.87KW三、变压器选型根据三组负荷统计，对变压器进行选型。1、机械采煤组电设备的计算负荷Sca=234.81KW；故选择KSGB-315/6/0.69型防爆干式变压器；2、炮采采煤组电设备的计算负荷Sca=134.33KW；故选择KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器；3、掘进组电设备的计算负荷Sca=157.87KW；故选择KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器；三台变压器的技术数据见表3-1控制负荷名称型号额定电流A额定电压kv额定断流容量MVAKSGB-315BPG2-6/50506100KSGB-200BPG2-6/50506100KSGB-200BPG2-6/50506100变电所总线开关BPG2-6/1001006100河南理工大学矿山电工课程设计第四章采区供电系统的拟订及高压配电装置的选择一、采区供电系统二、高压配电装置选择1、配电装置电气参数选择应该符合以下条件（1）设备的额定电压不应该小于其装设出的额定电压。（2）配电装置的额定电流IN不应小于其所控制的设备或线路的长时间最大工作的电流Ica，既INIca。Ica=3103cosnscwmwnPnVK1、KSGB-315/6/0.69型防爆干式变压器配电箱选择（1）配电装置的额定电压：选定为6KV（2）配电装置额定电流应大于变电站的最大长时工作电流。变压器最大工作电流既额定电流INT=3NTNSV式中SNT——变压器额定容量，KVAVN——变压器高压侧额定电压，KV变电站的额定电流INT1=3NTNSV=31563=30.3A根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/50型真空高压防爆配电箱；2、KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器配电箱选择（1）配电装置的额定电压：选定为6KV（2）配电装置额定电流应大于变电站的最大长时工作电流。变压器最大工作电流既额定电流INT=3NTNSV式中SNT——变压器额定容量，KVAVN——变压器高压侧额定电压，KV变电站的额定电流INT2=3NTNSV=20063=19.25A河南理工大学矿山电工课程设计根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/50型真空高压防爆配电箱；（3）采区变电所总高压配电箱选INT总=INT1+2INT2=30.6+2×19.25=69.1A根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/100型真空高压防爆配电箱；（4）短路验算所选高压配电箱短流容量均为50MVA，而我国井下主要变电母线上的短路容量均限制在50MVA以下，故满足要求。采区变电所高压配电箱选择结果控制负荷名称型号额定电流A额定电压kv额定断流容量MVAKSGB-315BPG2-6/50506100KSGB-200BPG2-6/50506100KSGB-200BPG2-6/50506100变电所总线开关BPG2-6/10010061002、高压电缆的选择选择原则：○1按经济电流密度选择电缆截面；○2按长期允许载流选择电缆截面；按上述原则对该采区的高压电缆进行选型（1）电缆型号：ZQ20铜芯油浸纸绝缘铅包钢带铠装电缆（2）电缆的截面：因为INT总=69.1，按允许负荷可选择长时允许电流A〉69.1A的电缆，根据《矿山电工》表6-7铠装电缆允许符合电流表可以选择310mm2，316mm2的电缆。因为310mm2的长时允许电流仅70A故选择316mm2的电缆。（3）电缆的长度：根据表1-1，对软电缆取0.1的富余系数，可以下式：电缆长度L=（1600+172.5+50）×1.1=1914m（4）对电缆进行校验参照《煤矿电工手册》表10-3-4无中间接头的电缆可承受三相短路稳态电流及河南理工大学矿山电工课程设计相应6KV短路容量表：316mm2的电缆可以满足热稳定电压损失，用查表法查《煤矿电工手册》表10-3-6，按COS=0.7，16mm2每公里负荷电压损失为3.91%则该长度的电缆电压损失ΔV=3.91%×1914×（0.254+0.134+0.158）=4.09%我国规定，电缆线路电压损失的标准为：10KV以下的线路为7%故该截面满足要求。第五章采区低压电缆及设备的选择一、低压电缆型号的选择1、选择原则低压电缆的型号及电压登记，要在符合《煤矿安全规程》的前提下，根据实际用点设备的要求，电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。1）在井下，采煤机组、截煤机组、回柱绞车、调度绞车、电钻、工作面运输机、装岩机、装煤机和局扇等，都是经常移动的工作机械。对于此类机械，其供电电缆一律采用轻便、易弯曲的非延燃橡胶套电缆。具体选择为：（1）对采煤机、刨煤机等供电的，应该选用专用移动型电缆。当电网电压为660V时，选用UCP-100（UC-1000）系列的；当电网电压为1140V时，必须选用带分相屏蔽的橡胶绝缘专用电缆，可选用UCPQ或UPQ系列。（2）对综合机械化工作面，必须选用屏蔽电缆。（3）向煤电钻供电应选用UZ-500系列电钻专用电缆。（4）对无特殊要求的一般矿井，可选用U或UP系列电缆，向工作面辅助设备或不常移动的电器设备供电。（5）但上述个种电缆用语采区和工作面时，一律应选用铜芯的，严禁使用铝芯电缆。2）对于660V或380V固定或半固定设备，如上（下）山绞车，上（下山和平巷的运输机，可选用铠装铅包纸绝缘铜芯电缆，铠装聚氯乙烯绝缘铜芯电缆，或矿用橡胶套电缆。3）对无沼气的进风斜井和平硐，对有新鲜风流的井底车场，以及对低沼气矿的砌碹的回风斜井，可以选用铝芯电缆。对井下主变（配）电所的高、低压电缆，亦可以选铝芯的。在同时采用铝、铜芯电缆时，需在他们的衔接处，使用铜-铝过度接头，并应经常加以检查。河南理工大学矿山电工课程设计4）在采区，一般选用无黄麻外皮的ZQ20型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆，但有水泥支柱或砌碹的通风良好的巷道除外。2、对电缆型号进行选择根据上述原则，结合1-1供电系统图，实际所选低压电缆型号为：1、干线电缆○1ZQ20型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆：上山绞车、上山皮带；○2U型：其余均采用。2、支线电缆○1UCP型：采煤机、工作面运输机；○2U型UP型：上山绞车、上山皮带、调度绞车等工作面辅助设备；○3UZ型：向煤电钻供电；二、低压电缆的长度及芯数的确定1、电缆长度电缆的实际长度应该按下式进行计算Lca=KinLwa式中Lca——电缆的实际长度，m；Lwa——电缆敷设路径长度，m；Kin——增长系数，对橡套电缆为1.1,对铠装电缆为1.05；1）机械采煤组河南理工大学矿山电工课程设计采区变电所到机采工作面的电缆长度：L工作面=KinLw=（20+72.5+330）×1.1=465m采区变电所到机采运输顺槽的电缆长度：L运输顺槽=KinLw=（20+72.5+100）×1.1=212m采区变电所到机采轨道顺槽的电缆长度：L轨道顺槽=KinLw=（20+72.5+100+330）×1.1=465m2）普采面组河南理工大学矿山电工课程设计采区变电所到绞车房电缆长度：L工作面=KinLw=（20+72.5+100+20）×1.05=224m采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度：L运输顺槽=KinLw=（20+72.5+190）×1.1=311m采区变电所到普采轨道顺槽的电缆长度：L轨道顺槽=KinLw=（20+72.5+100+190）×1.1=427m2）掘进组河南理工大学矿山电工课程设计采区变电所到上山皮带运输机的电缆长度：L上山运输机=KinLw=（20+72.5+100+20）×1.05=224m采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度：L=KinLw=（20+72.5+100）×1.05=197m采区变电所到上山底部的电缆长度：L下山=KinLw=（20+72.5+100）×1.1=207m上山底部到东翼掘进头的电缆长度：L东翼掘进头=KinLw=320×1.1河南理工大学矿山电工课程设计=350m上山底部到西翼掘进头的电缆长度：L西翼掘进头=KinLw=200×1.1=220m二、电缆芯数的确定1、确定原则：○1铠装动力电缆只有三条输送电能的主芯线。○2对移动设备供电的橡套电缆，其芯线树木可以分为以下两种情况：1）对一般移动设备。如运输机、回柱绞车等，因它们的控制按钮不在工作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可以选四芯的，其中三芯作为想电动机供电的主芯线，另一芯线做接地用。2）对于采煤机组，装岩机等移动设备，因它们的控制按钮装在工作机械上，故一般选六芯电缆做动力、接地、控制用；2、参照以上原则，采取供电电缆的芯数确定如下：铠装橡套均为三芯；支线橡套橡套均为四芯，其中采煤机采用六芯；干线橡套橡套均为四芯；二、低压电缆主芯线截面的确定1、选择原则○1电缆正常工作符合电流（计算值），应等于或小于电缆长时允许载流量。○2在正常工作运行时，低压电缆最远端电压。不应低于电网额定电压的规定值。根据《煤矿井下供电设计技术规定》“正常运行时电动机两端电压允许偏移额定电压5%，个别特别远的电机运输偏移-8~-10%”。○3电缆的机械强度，应符合用电设备的使用场合要求。○4对距离远，容量最大的电动机，在重载情况下，应保证其启动端电压不低于额定值的75%，以确保磁力启动器有足够的吸合电压。在选择低压电缆截面的时，还应按启动条件加以校验。河南理工大学矿山电工课程设计○5所选择电缆截面必须能与保护装置适配，并在短路时，应具有足够的热稳定性。2、截面的确定1）支线电缆截面按照工作面配电点至各移动机械的支线应满足机械强度要求，在按允许载流量加以校验。各个支线截面选择见表灵敏度的校验：原则上应考虑对配出线路的过电流保护装置起后备保护作用，亦既按下式进行校验：Ks=(2)1.