井下供電設(shè)計(jì)培訓(xùn)課件

采區(qū)供電設(shè)計(jì)培訓(xùn)教案

礦井供電電壓等級(jí)按照規(guī)定，礦井供電系統(tǒng)選用的電壓等級(jí)有：

(1)35kV--礦井地面變電所變電電壓。

(2)10kV或6kV--井下高壓配電電壓和高壓電動(dòng)機(jī)的額定電壓。

(3)3kV或1140V--綜合機(jī)械化采煤工作面電氣設(shè)備的額定電壓。

(4)660V--井下低壓電網(wǎng)的配電電壓。

(5)380V--地面和小型礦井井下低壓電網(wǎng)的配電電壓。

(6)220V--地面和井下新鮮風(fēng)流大巷的照明電壓。

(7)127V--照明、信號(hào)、手持式電氣設(shè)備、電話的最高限額電壓。

(8)36V--井下沒備控制回路的電壓。

(9)直流250V、550V--直流架線電機(jī)車常用額定電壓。目前，我國(guó)井下供電方式主要有：干線式、輻射式、混合式、移動(dòng)變電站四種。

井下各配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級(jí)如下；高壓不應(yīng)超過10000V；低壓不應(yīng)超過1140V照明、手持式電氣設(shè)備的額定電壓和電話、信號(hào)裝置的額定供電電壓，都不應(yīng)超過127V；遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓不應(yīng)超過36V。井下低壓網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)及其相應(yīng)的平均電壓為：標(biāo)準(zhǔn)電壓／V127380660114033006000平均電壓／V133400690120034606300

對(duì)采煤工作面的供電方式一般應(yīng)遵循下述原則：

ａ．對(duì)綜采工作面的用電設(shè)備應(yīng)采用1140V及以上電壓供電，且在工作面的回風(fēng)巷或進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置移動(dòng)變電站。ｂ．對(duì)普采工作面盡可能采用1140V電壓供電，在技術(shù)條件允許的情況下，可由采區(qū)變電所直接供電。也可在工作面回風(fēng)巷或進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置移動(dòng)變電站。ｃ．對(duì)炮采工作面，除特殊情況外，一般不設(shè)置移動(dòng)變電站，可采用1140V或660V電壓供電。如果需要，也可同時(shí)采用兩種電壓供電。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

①設(shè)備布置圖

在全面分析用電設(shè)備的前提下，畫出采區(qū)機(jī)電設(shè)備布置圖或繪在采區(qū)巷道布置圖上。為了清楚起見，圖中有關(guān)機(jī)電設(shè)備標(biāo)出1、2、3、4等序號(hào)，在圖外則應(yīng)注明相應(yīng)序號(hào)所代表的機(jī)電設(shè)備名稱。采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表

在采區(qū)機(jī)電設(shè)備布置圖的基礎(chǔ)上，作出采區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。采區(qū)用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表(示例)序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)功率KW需用系數(shù)Kr功率因數(shù)COSψ有功功率KW視在功率KVA1234負(fù)荷總計(jì)供電系統(tǒng)圖的繪制

根據(jù)前述的計(jì)算及原則，進(jìn)行供電系統(tǒng)圖的繪制。最后將繪制的系統(tǒng)圖以插圖的形式附于說明書中。實(shí)際負(fù)荷分組計(jì)算采區(qū)的負(fù)荷計(jì)算采用需用系數(shù)法，用需用系數(shù)法求取計(jì)算負(fù)荷的基本公式為：ST=式中：ST——一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，kVA；

ΣPe——具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備的額定負(fù)荷(功率)之和(不包括備用設(shè)備)，kW；Kx——需用系數(shù)(見附表)；cosψ——一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)。綜采工作面的需用系數(shù)，可按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算kx

＝0.4＋0.6如為一般機(jī)組采煤，金屬個(gè)體支架的工作面可按下式計(jì)算需用系數(shù)。kx＝0.286＋0.714采區(qū)動(dòng)力變壓器的選擇

根據(jù)上式計(jì)算得出的分組負(fù)荷容量進(jìn)行變壓器型號(hào)選擇，最終選擇出的變壓器容量應(yīng)大于該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。SN>ST

移動(dòng)變電站的選擇移動(dòng)變電站的選擇，包括位置選擇及設(shè)備選型。移動(dòng)變電站的位置選擇，一般放在工作面的上、下風(fēng)巷內(nèi)。應(yīng)主要考慮下述三方面：①所處巷道內(nèi)便于運(yùn)輸、頂?shù)装鍡l件良好、無淋水。②盡量靠近大的用電設(shè)備，有條件的情況下，盡可能與液壓泵站聯(lián)合布置。③距離采區(qū)變電所盡可能近，以減少高壓電纜長(zhǎng)度。長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇低壓電纜截面公式Ig=電壓損失變壓器工作的電壓損失

式中S變壓器的實(shí)際負(fù)荷KVASe變壓器的容量KVAUr變壓器繞組的電阻壓降百分比Ur%=Ux變壓器繞組的電抗壓降百分比Ux%=線路的電壓損失△UL=Ig·L1(RL1COS+XL1Sin)總的電壓損失△U=△UB+△UL短路點(diǎn)的短路電流Id

(2)ΣR=RB+RLΣX=XB+XL開關(guān)整定與校驗(yàn)

Iz≥IQe+KxΣIeK=>1.5供電設(shè)計(jì)步驟供電設(shè)計(jì)目的設(shè)備布置圖、供電系統(tǒng)圖負(fù)荷統(tǒng)計(jì)變壓器選擇電纜的選擇短路點(diǎn)的短路電流開關(guān)整定與校驗(yàn)Ⅱ467機(jī)聯(lián)巷供電設(shè)計(jì)為例一、設(shè)計(jì)說明：

在Ⅱ467機(jī)巷放置三臺(tái)630KVA移變，6KV高壓來自246下部變電所，1#移變1140V供轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)，2#移變660V供2×110皮帶機(jī)和Ⅱ467機(jī)巷2×75皮帶機(jī)和75KW鏈板機(jī)，3#移變660V供2467機(jī)聯(lián)巷2×75皮帶機(jī)和2466機(jī)巷150皮帶機(jī)和兩部75KW鏈板機(jī)等設(shè)備。二、附：Ⅱ467機(jī)巷供電系統(tǒng)圖（1140V、660V）、設(shè)備布置圖三、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)移動(dòng)變電站型號(hào)設(shè)備名稱功率KW需用系數(shù)Kr功率因數(shù)COSψ有功功率KW視在功率KVA1#KBSGZY-630/6轉(zhuǎn)載機(jī)200破碎機(jī)110合計(jì)31010.85310365

2#KBSGZY-630/6皮帶機(jī)227.5皮帶機(jī)150刮板機(jī)150合計(jì)527.50.650.73424893#KBSGZY-630/6皮帶機(jī)154.5皮帶機(jī)80刮板機(jī)75刮板機(jī)75水泵37合計(jì)421.50.610.7257367負(fù)荷總計(jì)12590.500.7630900四、變壓器選擇1#變壓器驗(yàn)算變壓器的計(jì)算容量ST=

式中Kx=1COSΨ取0.7

ΣPe各電機(jī)額定功率之和ΣPe=310KWST=1×310/0.85=365KVA

選用KBSGZY-630/66/0.69KV移動(dòng)變電站一臺(tái)，滿足要求。2#變壓器驗(yàn)算變壓器的計(jì)算容量ST=

式中Kx=0.4+0.6×220/527.5=0.65COSΨ取0.7

ΣPe各電機(jī)額定功率之和ΣPe=527.5KWST=0.65×527.5/0.7=489KVA

選用KBSGZY-630/66/0.69KV移動(dòng)變電站一臺(tái)，滿足要求。3#變壓器驗(yàn)算變壓器的計(jì)算容量ST=

式中Kx=0.4+0.6×150/421.5=0.61COSΨ取0.7

ΣPe各電機(jī)額定功率之和ΣPe=421.5KWST=0.61×421.5/0.7=418KVA

選用KBSGZY-630/66/0.69KV移動(dòng)變電站一臺(tái)，滿足要求。電纜的選擇1、高壓電纜選型計(jì)算按長(zhǎng)時(shí)允許工作電流進(jìn)行電纜截面選擇

Ig=按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面選擇MYPJT-3.6/6.-3*95+3*35/3+3*4型電纜其允許載流量為335A大于121A。按電纜的熱穩(wěn)定性檢驗(yàn)電纜截面

按電壓損失校驗(yàn)電纜截面滿足要求。

根據(jù)長(zhǎng)時(shí)工作電流選擇低壓電纜公式Ig=∑1000×Kr

序號(hào)負(fù)荷名稱Ig(A)電纜型號(hào)載流量A長(zhǎng)度mL1轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)310200MYPT-0.66/1.14-3*95+3*35/3335120L2破碎機(jī)11080MYPT-0.66/1.14-3*50+3*25/317320L3皮帶機(jī)227.5250MY-3*95+1*3526060L4皮帶機(jī)鏈板機(jī)227.5250MY-3*70+1*252×2152×600L5皮帶機(jī)154.5172MY-3*70+1*2521580L6皮帶機(jī)82.590MY-3*70+1*252152603、正常工作的電壓損失1）1#變壓器電壓損失正常工作時(shí)變壓器的電壓損失式中：S----變壓器的實(shí)際負(fù)荷KVA；

Se----變壓器的額定容量KVA；

Ur%---變壓器繞組的電阻壓降百分比；

Ur%===0.73

Ux----變壓器繞組的電抗壓降百分比。Ux%===5.5變壓器的電壓損失變壓器的電壓損失壓器的電壓損失2#、3#變壓器電壓損失同上電纜線路的電壓損失△UL1=Ig·L1(RL1COSψ+XL1Sinψ)=×200×0.12（0.23×0.12×0.7+0.075×0.12×0.714）=1.1V1#變壓器電壓損失：△U=△UB1+△UL1=26+1.1=27.1<（1190-0.9×1140）=164V短路點(diǎn)的短路電流d1

點(diǎn)Id1（2）

==1200/0.282=4255AΣR=RB1+RL1=0.0167+0.12×0.23=0.044ΩΣX=XB1+XL1=0.1246+0.12×0.075=0.134Ω1#照明綜保：

Id1（2）

==133/6.66=20.0AΣR=(0.0056+0.6×0.315/2)*(133/690)2+0.19+0.3×10.42=3.320ΩΣX=(0.0415+0.6×0.07