ch6井下供電設(shè)計計算

CH6井下供電設(shè)計計算學(xué)習(xí)要求一般掌握：簡單煤礦井下供電系統(tǒng)的設(shè)計步驟與方法；重點掌握：變壓器的容量及型號的選擇；高壓電纜截面的選擇；低壓電纜截面選擇。2/4/20231中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-1概述一、已知資料

1）采區(qū)開拓為中間上山，傾角為17°，分東西兩翼，每翼走向長600m。采區(qū)分為三個區(qū)段，每段長150m，工作面長130m。煤層厚度1.8m，煤質(zhì)中硬，一次采全高。采用走向長壁后退式采煤方法，西翼開采，東翼掘進(jìn)，掘進(jìn)超前進(jìn)行。兩班出煤，一班修整。掘進(jìn)三班生產(chǎn)。2/4/20232中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、已知資料2）回采工作面采用MLD2-170采煤機，并用HDJA-1200型金屬鉸接頂梁與DZ22單體液壓支柱組成支架，支護(hù)煤層的頂板。回采工作面設(shè)有YAJ-13型液壓安全絞車。3）煤的運輸方式：在工作面內(nèi)采用SGW-150CI型刮板輸送機及SZQ-40型轉(zhuǎn)載機；在區(qū)段平巷內(nèi)，采用DSP1040/800型帶式輸送機；在采區(qū)上山，采用膠帶寬度為800mm的SPJ-800型膠帶輸送機；在軌道上山，采用JDSB-75型單滾筒絞車。4）煤巷掘進(jìn)采用打眼放炮，裝煤機裝煤，調(diào)度絞車調(diào)車。2/4/20233中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、采區(qū)供電設(shè)計步驟1）根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件，采煤方法、巷道布置以及采區(qū)機電設(shè)備容量、分布情況，確定采區(qū)變電所及采掘工作面配電點位置。2）采區(qū)用電設(shè)備的負(fù)荷統(tǒng)計，確定采區(qū)動力變壓器的容量、型號、臺數(shù)。3）擬訂采區(qū)供電系統(tǒng)圖。4）選擇高壓配電裝置和高壓電纜。2/4/20234中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、采區(qū)供電設(shè)計步驟5）選擇采區(qū)低壓電纜。6）選擇采區(qū)供電系統(tǒng)中的低壓開關(guān)、起動器。7）對高低壓開關(guān)中的保護(hù)裝置進(jìn)行整定。8）繪制采區(qū)供電系統(tǒng)圖和采區(qū)變電所設(shè)備布置圖。2/4/20235中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-2變電所及配電點位置確定一、變電所位置選擇選擇原則：采區(qū)變電所要位于負(fù)荷中心，頂?shù)装宸€(wěn)定無淋水、通風(fēng)好、運輸方便的地方。根據(jù)采取巷道布置情況，可以在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ設(shè)置采取變電所。

變電所的位置有三個方案：方案1：一個采區(qū)變電所向全采區(qū)供電；方案2：一個采區(qū)變電所先后設(shè)置在兩個位置，在采區(qū)開采前期和后期向全采區(qū)供電；方案3：一個采區(qū)變電所+一臺移動變電站聯(lián)合向采區(qū)供電。2/4/20236中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系采區(qū)變電所位置選擇應(yīng)綜合考慮建設(shè)成本、設(shè)備運行、維護(hù)等各方面，保證供電的安全可靠、有合格的電能質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)本采區(qū)條件，采取先在采區(qū)負(fù)荷中心處建立一個固定采區(qū)變電所，另外再加一個移動變電站向回采工作面采煤機等設(shè)備供電。根據(jù)本采區(qū)條件為西翼開采、東翼掘進(jìn)，將移動變電站設(shè)在回采面運輸平巷內(nèi)。2/4/20237中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、工作面配電點的設(shè)置見第一章第二節(jié)的介紹。本采區(qū)工作面配電點的布置為：回采工作面配電點設(shè)在運輸平巷內(nèi)，與工作面相距50米；回風(fēng)順槽配電點距離工作面70米；掘進(jìn)工作面配電點有兩個，分別設(shè)在東翼第一區(qū)段上、下部的順槽內(nèi)，且距離掘進(jìn)頭80米；在上山采區(qū)絞車房附近設(shè)一配電點。2/4/20238中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-3負(fù)荷統(tǒng)計及變電所容量選擇一、負(fù)荷統(tǒng)計概述1）負(fù)荷統(tǒng)計的目的：通過對采區(qū)的負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計，依此決定采區(qū)變電所變壓器的容量、型號和臺數(shù)。2）變壓器的選擇*：如果選擇容量偏小，將會使其所帶負(fù)荷不能正常運轉(zhuǎn)，影響供電的安全可靠；若選擇容量偏大，又會使變電所投資提高和增加變壓器的損耗，造成浪費。2/4/20239中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、負(fù)荷統(tǒng)計3）負(fù)荷統(tǒng)計：要正確選擇變壓器，必須先準(zhǔn)確求得負(fù)荷的功率。但是由于各電氣設(shè)備運行中負(fù)荷是經(jīng)常變化的，且一般用電設(shè)備通常不會同時運行。所以，各用電設(shè)備的實際負(fù)荷總量，要小于其銘牌標(biāo)注值的直接相加和。因此，選擇變壓器之前，要確定有效的負(fù)荷統(tǒng)計方法。常用方法為利用概率理論確定的需用系數(shù)法。2/4/202310中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.需用系數(shù)法需用系數(shù)法是借助一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過計算手段，由各用電設(shè)備的額定功率求取計算負(fù)荷的方法。計算公式為：2/4/202311中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.需用系數(shù)法Sca——一組用電設(shè)備的計算負(fù)荷；∑PN——具有相同需用系數(shù)Kde的一組用電設(shè)備的額定負(fù)荷之和，kW；cosφwm——一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，即為各用電設(shè)備的功率與功率因數(shù)的乘積之和與它們的總功率之比；Kde——需用系數(shù)，公式為：2/4/202312中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.需用系數(shù)法KLO——負(fù)荷系數(shù)，表示最大負(fù)荷時，工作的設(shè)備的實際所需功率與全部用電設(shè)備容量比值；Ksi——同時工作系數(shù)，表示在最大負(fù)荷時，工作的用電設(shè)備的容量與全部用電設(shè)備的總?cè)萘勘戎担沪莣m——同時工作設(shè)備的加權(quán)平均效率，反映各用電設(shè)備的平均功率損耗，即各用電設(shè)備的功率與效率的乘積之和與總功率之比；ηm——電網(wǎng)效率，反映給該組用電設(shè)備供電的線路在輸送功率時所產(chǎn)生的線路功率損耗占輸送功率的比值，對井下供電線路，一般取0.9～0.95。2/4/202313中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系采煤工作面用電設(shè)備需用系數(shù)Kde加權(quán)平均功率因數(shù)cosφwm綜合機械化工作面（自移支架）0.4+0.6Pmax/ΣP*0.7一般機械化工作面（單體支架）0.286+0.714×

Pmax/ΣP*0.6～0.7一般機械化工作面（傾斜機采面）0.6～0.750.6～0.7緩傾斜煤層（炮采工作面）0.4～0.50.6急傾斜煤層（炮采工作面）0.5～0.60.72/4/202314中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系掘進(jìn)工作面:

采用掘進(jìn)機構(gòu)非掘進(jìn)機構(gòu)0.50.3～0.40.6~0.70.6電機車:

架線式電機車蓄電池電機車其他運輸設(shè)備（如輸送機、絞車等）0.5～0.650.80.50.90.90.7井底車場:

無主排水設(shè)備有主排水設(shè)備0.6~0.70.75~0.850.70.82/4/202315中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、采區(qū)動力變壓器的選擇原則在確定變壓器臺數(shù)和容量時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)采區(qū)供電系統(tǒng)的幾種情況及變壓器配套設(shè)備的費用、變電所硐室的尺寸及開拓費用、對負(fù)荷供電的經(jīng)濟(jì)性（即效率）和是否有適當(dāng)?shù)膫溆萌萘康纫蛩?，綜合加以分析，擬定出幾種方案，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，最后再確定出最好的方案。目前采區(qū)變電所中主要采用KSJ或KS7系列礦用變壓器，有條件優(yōu)先選用KSGB隔爆干式變壓器。2/4/202316中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.采區(qū)變壓器容量、臺數(shù)的確定1）方案確定擬定采用1臺移動變電站2臺電力變壓器。負(fù)荷分組及變壓器容量選擇：

A組：采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、噴霧泵2臺、乳化泵2臺、調(diào)度絞車、電鉆變壓器、小水泵。B組:膠帶輸送機、液壓安全絞車、小水泵、調(diào)度絞車、采區(qū)上山輸送機、照明變壓器。C組：裝煤機2臺、局部風(fēng)扇2臺、調(diào)度絞車2臺、電鉆變壓器2臺、小水泵2臺、采區(qū)上山絞車、照明變壓器。2/4/202317中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系名稱額定容量kW額定電壓V額定電流A額定功率因數(shù)額定效率負(fù)荷系數(shù)采煤機1706601870.860.930.75刮板輸送機2×75660820.870.910.8轉(zhuǎn)載機4066044.70.860.910.85乳化泵2×55660590.920.90.9噴霧泵2×3066033.80.870.890.85調(diào)度絞車11.466012.90.870.890.75電鉆變壓器1.26602.190.80.851小水泵46605.60.750.840.95A組設(shè)備數(shù)據(jù)表2/4/202318中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系A(chǔ)組設(shè)備變壓器的選擇總負(fù)荷：需用系數(shù)：加權(quán)功率因數(shù)：2/4/202319中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系A(chǔ)組設(shè)備變壓器的選擇4.計算負(fù)荷5.選擇變壓器：查表1-21，選擇型號為KSGZY-500/6的移動變電站一臺。2/4/202320中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-4采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定一、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖的原則在保證供電可靠的前提下，力求所擬圖中使用的開關(guān)、電纜等設(shè)備最省。盡可能由一臺變壓器向一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)或工作面的機械供電，以便縮小事故所引起的停電范圍。對單電源進(jìn)線的采區(qū)變電所，當(dāng)其變壓器不超過兩臺且無高壓饋出線時，通?？刹辉O(shè)電源斷路器；而當(dāng)其變壓器超過兩臺并有高壓饋出線時，則應(yīng)設(shè)進(jìn)線斷路器。2/4/202321中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖的原則4.在對生產(chǎn)量較大的綜合機械化工作面或下山排水設(shè)備進(jìn)行低壓供電時，應(yīng)盡量采用雙回路高壓電源進(jìn)線及兩臺以上的變壓器，使得當(dāng)一回線路或一臺變壓器發(fā)生故障時，另一回線路或另一臺變壓器可以保證工作面正常生產(chǎn)及排水供電。5.對第一類負(fù)荷為高壓設(shè)備（如高壓水泵）或變壓器在4臺以上（即采掘工作面較為集中的盤區(qū)）的采區(qū)變電所，因其已處于能影響礦井安全的地位，故應(yīng)按井下主要變電所的結(jié)線原則加以考慮。2/4/202322中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖的原則6.變壓器盡量采用分列運行。這是由于當(dāng)采用并列運行時，線路對地電流的增加會對安全造成威脅；電網(wǎng)絕緣電阻的下降可使漏電繼電器的運行條件惡化，在發(fā)生漏電事故時又會因1臺檢漏繼電器控制兩臺變壓器的饋電開關(guān)，而使停電范圍加大，從而使可靠性降低。7.一個開關(guān)只能控制一種用電設(shè)備，容量越大的開關(guān)，應(yīng)離電源越近。2/4/202323中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、擬定采區(qū)供電系統(tǒng)圖的原則8.為防止采用局扇通風(fēng)的工作面的瓦斯煤塵爆炸，根據(jù)《風(fēng)電沼氣閉鎖系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，對高沼氣及沼氣突出礦井，局扇的供電系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)專用變壓器、專用電纜、專用高低壓開關(guān)配檢漏繼電器、以及因停風(fēng)或因沼氣超限均需切斷掘進(jìn)工作面的電源的閉鎖系統(tǒng)。對低沼氣礦井局扇，僅實行風(fēng)電沼氣閉鎖。2/4/202324中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-5高壓配電裝置及電纜的選擇一、高壓配電裝置選擇選擇原則1）高壓配電裝置的形式應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定的設(shè)備選用的有關(guān)要求，以及在國標(biāo)《礦山電力裝置設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。2）配電裝置電氣參數(shù)選擇應(yīng)符合：（1）按正常條件下選擇額定電壓和額定電流（2）動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗（3）斷流能力校驗2/4/202325中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、高壓配電裝置選擇（1）按正常條件下選擇額定電壓和額定電流：井下高壓配電裝置的額定電壓VN，應(yīng)與井下高壓電網(wǎng)額定電壓等級對應(yīng)。額定電流IN，不應(yīng)小于其所控制的設(shè)備或線路的長時間最大工作電流Ica。即2/4/202326中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、高壓配電裝置選擇電氣設(shè)備的額定電流IN是其在廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下長期允許通過的最大電流，當(dāng)裝設(shè)地點溫度為θ℃時，在該環(huán)境下長期允許工作電流Ip為2/4/202327中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系一、高壓配電裝置選擇（3）斷流能力校驗必須符合下式要求：2/4/202328中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇1。井下高壓電纜截面選擇方法

1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面經(jīng)濟(jì)截面：按降低電能損耗、線路投資、節(jié)約有色金屬等因素綜合確定的負(fù)荷總經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)線截面。

經(jīng)濟(jì)電流密度：與經(jīng)濟(jì)截面對應(yīng)的電流密度(A/mm2)。2/4/202329中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系年最大負(fù)荷利經(jīng)濟(jì)電流密度用小時數(shù)

A/mm2h導(dǎo)線材料1000～30003000～5000>5000裸導(dǎo)體銅32.251.75鋁1.651.150.9鋼0.450.40.35銅芯紙絕緣、橡膠絕緣電纜2.52.252鋁芯電纜1.921.731.542/4/202330中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面的計算公式為：2/4/202331中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇2）按長期允許電流選擇電纜截面一定溫度下，一定截面的導(dǎo)線可以長時間承載電流而不致于引起電纜的破壞的能力是一定的。所以應(yīng)根據(jù)電纜的長期允許載流量來選擇電纜的截面。見表6-7、8。按長時間允許電流選擇電纜截面時，應(yīng)滿足：2/4/202332中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系導(dǎo)電芯線最高允許工作溫度不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù)5℃10℃15℃20℃25℃30℃35℃40℃45℃80℃65℃60℃50℃1.171.221.251.341.131.171.201.261.091.121.131.181.041.061.071.091.01.01.01.0.954.935.926.895.905.865.845.775.853.791.756.633.798.707.655.447不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù)K2/4/202333中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇3）按短路電流熱穩(wěn)定校驗電纜截面4）按允許電壓損失校驗電纜截面為保證用電設(shè)備的正常運行，必須使其供電電纜的電壓損失在允許范圍內(nèi)。2/4/202334中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇電纜電壓損失計算：我國規(guī)定，電纜線路的電壓損失不應(yīng)超過如下標(biāo)準(zhǔn)：10～35kV及以上線路，±5%；10kV及以下線路，±7%.2/4/202335中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系用允許電壓損失校驗高壓電纜截面步驟（1）根據(jù)所選電纜截面，查表6-10，得R0、X0；（2）根據(jù)負(fù)荷功率P，額定電壓VN和功率因數(shù)角按下式

計算ΔV%。如果計算結(jié)果符合電纜電壓損失百分比要求，則所選電纜滿足要求，否則重選。2/4/202336中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、高壓電纜截面選擇2.下井電纜截面的選擇過程1）對主排水泵由井下主變電所供電的下井電纜。（1）取礦井最大涌水量時井下的總計算負(fù)荷，按一回路不送電情況，依允許載流量選擇電纜截面。（2）取礦井正常涌水量時井下的總額定負(fù)荷，按全部下井電纜送電情況，依經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面。

2/4/202337中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.下井電纜截面的選擇過程（3）按三相短路電流熱穩(wěn)定值，選擇電纜截面。（4）取上述三個所選截面最大者，再按正常涌水量時全部下井電纜送電，及最大涌水量時一回路不送電時兩種情況，校驗電壓損失。2/4/202338中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2.下井電纜截面的選擇過程2）對主排水泵不由井下主變電所供電的電纜按一回路不送電，其余回路擔(dān)負(fù)井下總計算負(fù)荷的情況，依允許載流量選擇電纜截面，同時使其符合全部下井電纜供電時的經(jīng)濟(jì)電流密度要求，并校驗三相短路電流熱穩(wěn)定及電壓損失。2/4/202339中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3。選擇實例1依據(jù)所繪制的供電系統(tǒng)，選擇采區(qū)變電所至KSGZY-500/6型移動變電站的高壓電纜。選擇步驟：1。根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定，向移動變電站供電的高壓電纜，應(yīng)選擇UGSP-6000系列的礦用監(jiān)視型高壓雙屏蔽橡套電纜。UGSP系列電纜只有一種規(guī)格截面，故選擇電纜截面為35mm2。其型號為UGSP-6000-3×35+1×16/3+JS。允許載流量經(jīng)查表6-12為Ip=148A。2/4/202340中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3。選擇實例2實際干線電纜最大長時工作電流為：2）長度計算：

電纜實際長度應(yīng)按下式計算：

Lca=Kin.Lwa

Kin：增長系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05

Lwa：電纜敷設(shè)路徑長度。2/4/202341中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系電纜長度的確定考慮變電所內(nèi)20m，變電所至第一區(qū)段下順槽75m，采區(qū)翼長600m，移動變電站距離采面150m。20+75+600-150=545m電纜單根供貨長度150m，需要4根電纜中間需設(shè)3個接頭，每個接頭電纜端要有3m裕量。且橡套軟電纜要比敷設(shè)距離加長10%?？傞L：Lca=（545+3*2*3）*1.1=619m2/4/202342中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3。選擇實例33）校驗：（1）短路熱穩(wěn)定校驗：由公式：

2/4/202343中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3。選擇實例4電纜控制配電箱的斷流容量最大為100MVA，（即可能最大短路容量），小于所選擇的UGSP電纜熱穩(wěn)定的最大允許短路容量，說明了電纜的熱穩(wěn)定性滿足要求。（2）按允許電壓損失校驗允許電壓損失，要求從地面變電所6kV母線到采區(qū)移動變電站高壓端子的允許電壓損失不超過7%。

實際校驗過程為分段校驗電壓損失，最后計算總電壓損失，判斷是否滿足要求。2/4/202344中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系§6-6井下低壓電纜選擇一、低壓電纜型號選擇1。選擇原則低壓電纜的型號和電壓等級，要在符合煤礦安全規(guī)程的前提下，根據(jù)實際用電設(shè)備的要求，電纜的用途和敷設(shè)場所等情況綜合考慮加以確定。

1）在井下，采煤機組、截煤機、回柱絞車、調(diào)度絞車、電鉆、工作面運輸機、裝巖機、裝煤機和局扇等，都是經(jīng)常移動的工作機械，對此類機械，其供電電纜一律采用輕便、易彎曲的非延燃電纜，如UCPQ或UPQ系列。2/4/202345中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系選擇原則2）對于660V或380V固定的或半固定的設(shè)備，如上下山絞車，上下山和平巷中的輸送機，可選用鎧裝鉛包紙絕緣銅芯電纜，鎧裝聚氯乙稀絕緣銅芯電纜，或礦用橡套電纜。3）對無沼氣的進(jìn)風(fēng)斜井和平硐，對有新鮮風(fēng)流的井底車場，以及對低沼氣礦井的砌暶的回風(fēng)斜井，可以采用鋁芯電纜。對井下主變配電所的高低壓電纜，可選用鋁芯的電纜。在同時采用銅鋁芯電纜時，需在它們的銜接處，使用銅鋁過渡接頭，并經(jīng)常加以檢查。2/4/202346中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系選擇原則4）在采區(qū)內(nèi)，一般選用無黃麻外皮的ZQ20型銅芯油浸紙絕緣鉛包鎧裝電纜，但有水泥支柱或砌碹的通風(fēng)良好的巷道除外。2/4/202347中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、低壓電纜長度的確定在確定電纜的計算長度時，應(yīng)按照下述規(guī)定，在其實際敷設(shè)路徑長度上增加一定的活動裕量。

1）固定敷設(shè)的橡套電纜的實際計算長度Lca應(yīng)比其敷設(shè)路徑的長度Lwa增加10％。

2）固定敷設(shè)的鎧裝電纜的實際計算長度Lca應(yīng)比其敷設(shè)路徑的長度Lwa增加5％。2/4/202348中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系二、低壓電纜長度的確定

3）對移動設(shè)備用的電纜，其實際長度應(yīng)按照使用時的最大距離滿足上述規(guī)定外，另加3～5m的機頭活動長度。對半固定的設(shè)備機械，如起動器在機頭附近時，則由其至電動機的一段支線電纜的長度，應(yīng)以5～10m計。當(dāng)電纜中間有接頭時，則其長度應(yīng)在接線盒兩端各增加3m。2/4/202349中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系三、低壓電纜芯線數(shù)目的確定（1）鎧裝動力電纜只有三條輸送電能的主芯線。（2）對移動設(shè)備供電的橡套電纜，如果為一般的移動設(shè)備，如輸送機，回柱絞車等由于其控制按鈕不在工作機械上，通常可另設(shè)控制電纜，其供電電纜一般可選4芯的。而對于采煤機組，裝巖機等移動設(shè)備，由于其控制按鈕在工作機械上，一般選6芯電纜作動力、接地、控制用，也可根據(jù)需要選7～11芯的。2/4/202350中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系四、低壓電纜主芯線截面的確定1。原則1）基本原則與高壓電纜相同；2）電纜的正常工作負(fù)荷電流應(yīng)等于或小于電纜的長時間允許載流量。3）在正常運行時，低壓電纜最遠(yuǎn)端的電壓不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的規(guī)定值。4）電纜的機械強度，應(yīng)符合用電設(shè)備使用場合的要求。通常對采掘工作面的用電設(shè)備，給出最小電纜截面。2/4/202351中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系四、低壓電纜主芯線截面的確定5）對距離最遠(yuǎn)，容量最大的電動機，在重載情況下，應(yīng)保證其啟動端電壓不低于額定電壓的75％，以便確保磁力起動器有足夠的吸合電壓。在選擇低壓電纜截面時，一般要按啟動條件加以校驗。6）所選電纜截面必須與保護(hù)裝置適配，并且在短路時有足夠的熱穩(wěn)定性。2/4/202352中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2。支線電纜截面的選擇工作面配電點到各移動機械的支線電纜都屬于采區(qū)供電系統(tǒng)電纜網(wǎng)絡(luò)的支線，相對較短且通過電流不大，在正常運行時，網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失所占比重小，故電壓損失小，因此電壓損失不是選擇電纜的主要依據(jù)。考慮到這些電纜的工作環(huán)境很差，同時所采用的橡套電纜的機械強度很差，并且經(jīng)常移動、彎折，容易受到擠砸傷，故選擇截面主要按滿足機械強度的要求，再按允許載流量校驗。2/4/202353中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系支線電纜截面選擇舉例采煤機供電電纜選擇：按表6-14用電設(shè)備要求最小截面要求，選擇3×35mm2截面的電纜，其允許長時載流量Ip=138A。其額定電流為其長時最大工作電流，即：所選電纜的長時允許載流量為138A，因此不滿足條件。改選擇3×50mm2截面的電纜，其長時允許載流量為173A，滿足要求。故選擇UCPQ-1140-3×50+1×10+3×6型電纜。2/4/202354中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系支線電纜截面選擇向固定、半固定設(shè)備供電的支線電纜，如輸送機上山、上山絞車房及運輸平巷的供電干線上像個輸送機、絞車供電的支線電纜，由于其很短，且不經(jīng)常移動，在選擇其截面時，不是以滿足電壓損失和機械強度為準(zhǔn)，而是按照允許負(fù)荷，同高壓電纜一樣。當(dāng)?shù)蛪褐Ь€電纜向單臺或兩臺電機供電，按照下式計算：2/4/202355中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系支線電纜的選擇低壓電纜向多臺電機供電時，按下式計算2/4/202356中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3。采區(qū)變電所至各配電點的干線電纜截面選擇1）選擇和校驗的方法和步驟

由于干線電纜是向不經(jīng)常移動的設(shè)備供電，固定架設(shè)在巷道支柱上，一般采用鎧裝電纜。因為其本身有較好的機械強度，故主要不依據(jù)機械強度選擇截面。由于它們在正常工作時負(fù)荷電流大，供電距離長、線路電壓損失相對較突出，因此應(yīng)按照允許電壓損失選擇截面，再按長時允許載流量校驗。

結(jié)合采區(qū)供電系統(tǒng)，介紹干線電纜的截面選擇、校驗方法和步驟。2/4/202357中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系低壓干線電纜的選擇和校驗（1）確定變壓器至電動機間電纜的允許電壓損失ΔVp：查表6-13（2）確定采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失ΔV,使ΔV滿足：

ΔVp>=ΔV=ΔVT+ΔVtl+ΔVbl2/4/202358中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系額定電壓VN（V）變壓器副邊額定電壓V2N（V）正常運行時電動機允許偏移-5%個別情況電動機允許最大偏移–10%電動機端電壓（V）允許電壓損失（V）電動機端電壓（V）允許電壓損失（V）1273806601140133400690120012136162710831239631171193425941026145896174表6-13不同電網(wǎng)電壓正常與最大允許電壓損失2/4/202359中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系低壓干線電纜的選擇和校驗2/4/202360中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系低壓干線電纜的選擇和校驗（3）按干線鎧裝電纜的允許電壓損失選擇電纜計算出變壓器電壓損失和支線最大電壓損失后，根據(jù)最大允許電壓損失，可以得到干線允許電壓損失，可確定滿足電壓損失的干線電纜的截面：按照允許載流量校驗。2/