某煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)計(jì)算案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u9193某煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì)計(jì)算案例概述 170751.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 2237021.2綜采工作面變壓器的選型計(jì)算 2126121.2.11號(hào)采煤機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 2196401.2.22號(hào)刮板輸送機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 3222671.2.33號(hào)帶式輸送機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 3218711.2.44號(hào)破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 485841.2.55號(hào)乳化液泵站移動(dòng)變電站選擇 4187641.3掘進(jìn)工作面變壓器的選型計(jì)算 4180541.3.16號(hào)連續(xù)采煤機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 4264251.3.27號(hào)轉(zhuǎn)載破碎機(jī)、錨桿鉆機(jī)、伸縮式帶式輸送機(jī)動(dòng)力變壓器的選擇 566981.3.38號(hào)局部通風(fēng)機(jī)移動(dòng)變電站選擇 5265351.4高壓配電裝置的選擇 571521.4.1按額定參數(shù)選擇 5311751.4.2短路校驗(yàn) 6157111.5高壓電纜截面的選擇計(jì)算 7132371.5.12號(hào)變電所到采區(qū)變電所高壓電纜選擇 8174171.5.21號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 9217541.5.32號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 10185751.5.43號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 12302141.5.54號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 1388731.5.65號(hào)型移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 15216531.5.76號(hào)變壓器高壓電纜選擇計(jì)算 16211221.5.87號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 17112901.5.98號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算 19148261.6低壓電纜選擇 20170591.6.1電纜型號(hào)的確定 20195021.6.2電纜長(zhǎng)度的確定 20219801.6.3確定電纜芯線截面 21208841.7低壓電器設(shè)備選擇 23125631.7.1低壓開關(guān)選擇 239731.8過流保護(hù)裝置的整定 23154681.8.11號(hào)移動(dòng)變電站短路電流的計(jì)算 23130171.8.2低壓系統(tǒng)過流保護(hù)裝置整定 26負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表4.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表設(shè)備名稱電機(jī)臺(tái)數(shù)額定功率（kW)額定電壓（V)采煤機(jī)525403300刮板輸送機(jī)240003300乳化液泵站1280660/1140帶式輸送機(jī)744103300破碎機(jī)14003300轉(zhuǎn)載機(jī)15253300連續(xù)采煤機(jī)16281140轉(zhuǎn)載破碎機(jī)11501140/660伸縮式帶式輸送機(jī)21501140/660局部通風(fēng)機(jī)290380/660/1140錨桿鉆機(jī)11321140/660綜采工作面變壓器的選型計(jì)算1號(hào)采煤機(jī)移動(dòng)變電站的選擇需用系數(shù)為（式4.1）其中——需用系數(shù)；——單臺(tái)電機(jī)最大負(fù)荷，kW；——所有電機(jī)的功率，kW。取。計(jì)算容量為（式4.2）所以選擇KBSGZY-2500/10型移動(dòng)變電站。2號(hào)刮板輸送機(jī)移動(dòng)變電站的選擇需用系數(shù)為取。計(jì)算容量為選擇KBSGZY-4000/10型移動(dòng)變電站。3號(hào)帶式輸送機(jī)移動(dòng)變電站的選擇需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KNSGZY-3150/10型移動(dòng)變電站。4號(hào)破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)變電站的選擇 需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KBSGZY-1250/10型移動(dòng)變電站。5號(hào)乳化液泵站移動(dòng)變電站選擇需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KBSGZY-500/10型移動(dòng)變電站。掘進(jìn)工作面變壓器的選型計(jì)算6號(hào)連續(xù)采煤機(jī)移動(dòng)變電站的選擇需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KBSGZY-1600/10型移動(dòng)變電站。7號(hào)轉(zhuǎn)載破碎機(jī)、錨桿鉆機(jī)、伸縮式帶式輸送機(jī)動(dòng)力變壓器的選擇需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KBSGZY-500/10型動(dòng)力變壓器。8號(hào)局部通風(fēng)機(jī)移動(dòng)變電站選擇需用系數(shù)為計(jì)算容量為取。選擇KBSGZY-125/10型動(dòng)力變壓器。高壓配電裝置的選擇按額定參數(shù)選擇（1）給移動(dòng)變電站KBSGZY-2500/10型的配電裝置額定電壓確定為10kV，配電裝置的額定電流應(yīng)該超過移動(dòng)變電站的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流。所以要求移動(dòng)變電站的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，即額定電流為（式4.3）其中——變壓器額定容量，；——變壓器高壓側(cè)額定電壓，kV。選擇BGP9L43-6G型隔爆型高壓真空配電裝置。根據(jù)上面的計(jì)算，采用相同的方法可以求得其他移動(dòng)變電站和動(dòng)力變壓器的高壓配電裝置。表4.2壓配電裝置的選擇結(jié)果移動(dòng)變電站（動(dòng)力變壓器）型號(hào)高壓配電裝置額定電壓/kV額定電流/A斷流容量/(MV·A)額定開斷電流（有效值）/kA極限通過電流(峰值）/kA)熱穩(wěn)定電流（有效值）/kAKBSGZY-2500/10BGP9L-10G/2001020010012.531.512.5(2s)KBSGZY-4000/10BGP9L-10G/3151031510012.531.512.5(2s)KNSGZY-3150/10BGP9L-10G/2001020010012.531.512.5(2s)KBSGZY-1250/10BGP9L-10G/1001010010012.531.512.5(2s)KBSGZY-1600/10BGP9L-10G/1001010010012.531.512.5(2s)KBSGZY-500/10BGP9L-10G/50105010012.531.512.5(2s)KBSGZY-500/10BG9L-10G/50105010012.531.512.5（2s)KBSGZY-125/10BG9L-10G/50105010012.531.512.5（2s）BG9L-10G/630105010012.531.512.5（2s）短路校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由上面表4.2查到選擇的高壓配電箱的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）,所以采區(qū)變電所10kV母線上的短路沖擊電流沖擊值應(yīng)該按照按短路容量55MV·A計(jì)算，（式4.4）由于，因此選擇的高壓配電箱，滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)由表4.2了解到選擇的高壓配電箱熱穩(wěn)定電流2s的（有效值），。在煤礦井下的采區(qū)變電所，10kV母線的短路通常認(rèn)為是無限電容電源系統(tǒng)，（式4.5）因?yàn)檫x擇配電箱BGP9L系列，它的短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s，因此?。徽婵諗嗦菲髌浞珠l的時(shí)間可以取。所以假象時(shí)間為0.25s。（式4.6）符合要求。高壓電纜截面的選擇計(jì)算2號(hào)變電所的電纜通過鉆孔進(jìn)入，其高壓電纜選擇型煤礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜；向采區(qū)變電所供電的高壓電纜選擇型電纜，2號(hào)變電所距離下一個(gè)工作面的采區(qū)變電所距離為2060米；移動(dòng)變電站在距離綜采工作面160米處，從采區(qū)變電所到移動(dòng)變電站距離4125米,高壓電纜選擇型電纜。考慮軟電纜應(yīng)該比巷道長(zhǎng)度加10%，2號(hào)變電所到采區(qū)變電所的電纜長(zhǎng)度是采區(qū)變電所到移動(dòng)變電站的電纜長(zhǎng)度是2號(hào)變電所到采區(qū)變電所高壓電纜選擇1.經(jīng)濟(jì)電流密度算，（式4.7）經(jīng)濟(jì)截面為（式4.8）初步選擇電纜電纜。2.校驗(yàn)1）按長(zhǎng)時(shí)允許工作電流校驗(yàn)符合要求。2）按照短路電流的熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——礦用電纜單位長(zhǎng)度有效電阻，截面；——礦用電纜單位長(zhǎng)度有效電抗，截面。總阻抗為穩(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，所以滿足。3）電壓損失校驗(yàn)電纜截面270，查表得電阻，電抗;取。,電壓損失滿足條件。1號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選步選擇MYPTJ-6/10-3×95+3×50/3軟電纜，通過查看表格可以知道電纜的長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,不小于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，所以滿足。允許電壓損失校驗(yàn)允許的電壓損失一般不允許超過7%。電壓損失占額定電壓的百分?jǐn)?shù)為式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，kV；X、R——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?5mm的10kV銅芯電纜電阻?！?5mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。2號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取電纜，查看表格可知電纜的長(zhǎng)時(shí)允許載流量為大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?50mm的10kV銅芯電纜電阻?！?50mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。3號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取MYPTJ-6/10-3×70+3×25/軟電纜，查看表格可以得到電纜的長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。2）允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?85mm的10kV銅芯電纜電阻?！?85mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。4號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取MYPTJ-6/10-3×35+3×16/3軟電纜，查表得其長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。3.允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km。——35mm的10kV銅芯電纜電阻?！?5mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。5號(hào)型移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取MYPTJ-6/10-3×35+3×16/3軟電纜，查表得其長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。3.允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km。——35mm的10kV銅芯電纜電阻。——35mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。6號(hào)變壓器高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取MYPTJ-6/10-3×16+3×16/3型軟電纜，查表得其長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。3.允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?6mm的10kV銅芯電纜電阻?！?6mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。7號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為選取MYPTJ-6/10-3×16+3×16/3軟電纜，查表得其長(zhǎng)時(shí)允許載流量為,大于，滿足發(fā)熱條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。3.允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?6mm的10kV銅芯電纜電阻。——16mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。8號(hào)移動(dòng)變電站高壓電纜選擇計(jì)算1.截面選擇最大長(zhǎng)時(shí)工作電流為通過計(jì)算可以選取MYPTJ-6/10-3×16+3×16/3型軟電纜符合要求，通過查找表格知道其長(zhǎng)時(shí)允許載流量是,大于，符合發(fā)熱的條件。2.校驗(yàn)1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面電纜電阻R和電抗X為式中——截面；——截面?？傋杩篂榉€(wěn)態(tài)短路電流為滿足熱穩(wěn)定條件的最小電纜截面，滿足要求。3.允許電壓損失校驗(yàn)式中——電纜線路電壓損失百分?jǐn)?shù)，%；——電纜線路的額定電壓，V；X——電纜線路的電阻和電抗，；——電纜線路的實(shí)際長(zhǎng)度，km?！?6mm的10kV銅芯電纜電阻?！?6mm的10kV銅芯電纜電容。電壓損失滿足條件。低壓電纜選擇電纜型號(hào)的確定采煤機(jī)組選用MCPT-1.9/3.3KV/3×240+1×120+7×10采煤機(jī)金屬屏蔽橡套軟電纜，其他采用MYP橡套電纜。電纜長(zhǎng)度的確定低壓電纜從移動(dòng)變電站到綜采工作面距離160米；從移動(dòng)變電站到運(yùn)輸順槽里帶式輸送機(jī)的機(jī)頭 、機(jī)尾距離分別是450米和4765米。從移動(dòng)變電站到綜采工作面的低壓電纜長(zhǎng)度為式中：K——增長(zhǎng)系數(shù)，橡套電纜取1.1；L——巷道長(zhǎng)度；到帶式輸送機(jī)的距離分別是從移動(dòng)變電站到掘進(jìn)工作面325米，掘進(jìn)完成時(shí)距離4493米，電纜長(zhǎng)度為確定電纜芯線截面1.支線電纜的選擇按照機(jī)械強(qiáng)度的要求，初選刮板輸送機(jī)的電纜芯線截面為3×16，查得允許長(zhǎng)時(shí)載流量。刮板輸送機(jī)的額定電流作為長(zhǎng)時(shí)最大工作電流其中——負(fù)荷系數(shù)，為2360.4÷4000=0.6；——電動(dòng)機(jī)額定效率，0.86；——電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，0.9。大于初選電纜的允許長(zhǎng)時(shí)載流量85A，不滿足溫升條件。改選3×120的截面，,.滿足溫升條件。選擇電纜型號(hào)為MCPJR-1.9/3.3+3×95+1×35+1×1.5+1×1.5。根據(jù)相同方法，對(duì)其他電纜逐一選擇，結(jié)果如下表表4.3支線電纜選擇結(jié)果電纜用途電機(jī)容量/kW電纜型號(hào)與規(guī)格主芯線截面/長(zhǎng)時(shí)最大工作電流允許載流量按機(jī)械強(qiáng)度選擇按溫升選擇采煤機(jī)1000MCPT-1.9/3.3KV/3×50+1×120+7×10MCPT-1.9/3.3KV/3×70+1×50+3×670180205刮板輸送機(jī)2000MCPJR-1.9/3.3+3×35+1×35+1×1.5+1×1.5MCPJR-1.9/3.3+3×120+1×35+1×1.5+1×1.595271295帶式輸送機(jī)630MYP-0.66/1.14+3×35+1×2595113135轉(zhuǎn)載機(jī)525MYP-0.66/1.14+3×35+1×16MPYT-1.9/3.3+3×16168385破碎機(jī)400MYP-0.66/1.14+3×35+1×16MPYT-1.9/3.3+3×16166385乳化液泵站280MYP-0.66/1.14+3×35+1×16MYP-0.66/1.14+3×35+1×1635115135連采機(jī)628MPY-0.66/1.14+3×50+1×16MPY-0.66/1.14+3×150+1×50150318320轉(zhuǎn)載破碎機(jī)150MPY-0.66/1.14+3×35+1×16MPY-0.66/1.14+3×16+1×10167285錨桿鉆機(jī)132MPY-0.66/1.14+3×35+1×16MPY-0.66/1.14+3×16+1×10167285伸縮式帶式輸送機(jī)150MPY-0.66/1.14+3×35+1×16MPY-0.66/1.14+3×16+1×10166585局部通風(fēng)機(jī)90MPY-0.66/1.14+3×35+1×16MPY-0.66/1.14+3×16+1×10166585低壓電器設(shè)備選擇低壓開關(guān)選擇移動(dòng)變電站KBSGZY-2500/10型低壓開關(guān)選擇饋電開關(guān)選擇計(jì)算采煤機(jī)額定功率為2540kW，額定電流為低壓開關(guān)應(yīng)選擇QJZ-1600/3300-10型組合開關(guān)，其為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型真空的組合開關(guān)。表4.4低壓開關(guān)選擇結(jié)果移動(dòng)變電站型號(hào)開關(guān)型號(hào)額定電流（A）控制設(shè)備KBSGZY-2500/10QJZ-1600/3300-10550采煤機(jī)KBSGZY-4000/10QJZ-1200/330-4884刮板輸送機(jī)KNSGZY-3150/10QJZ-1600/3300-101020帶式輸送機(jī)KBSGZY-1250/10QJZ-1200/3300-4211破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)KBSGZY-1600/10QJZ-1200/3300-4143連續(xù)采煤機(jī)KBSGZY-500/10QJZ-1200/3300-8100轉(zhuǎn)載破碎機(jī)、錨桿鉆機(jī)、伸縮式帶式輸送機(jī)KBSGZY-500/10QJZ-1200/3300-664乳化液泵站KBSGZY-125/10QJZ-1200/3300-425通風(fēng)機(jī)過流保護(hù)裝置的整定1號(hào)移動(dòng)變電站短路電流的計(jì)算1.（采煤機(jī)移動(dòng)變電站低壓側(cè)）點(diǎn)短路電流的計(jì)算1）系統(tǒng)的電抗系統(tǒng)電抗式中是3300V系統(tǒng)平均電壓；為采區(qū)變電所10