矿山电工课程设计ebrv.docx

《矿山电工课程设计ebrv.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山电工课程设计ebrv.docx（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 河南理工大学矿山电工课程设计第六节采采区低压压电缆及及设备的的选择一、低压压电缆型型号的选选择1、选择择原则低压电缆缆的型号号及电压压登记，要要在符合合煤矿矿安全规规程的的前提下下，根据据实际用用点设备备的要求求，电缆缆的用途途和敷设设场所等等情况加加以确定定。1） 在井下，采采煤机组组、截煤煤机组、回回柱绞车车、调度度绞车、电电钻、工工作面运输机、装装岩机、装装煤机和和局扇等等，都是是经常移移动的工工作机械械。对于于此类机械械，其供供电电缆缆一律采采用轻便便、易弯弯曲的非非延燃橡橡胶套电电缆。具体选择择为：（1） 对采煤机机、刨煤煤机等供供电的，应应该选用用专用移移动型电电缆。当当电网电电

2、压为6660VV时，选选用UCCP-1100（UUC-110000）系列列的；当当电网电电压为111400V时，必必须选用用带分相相屏蔽的的橡胶绝绝缘专用用电缆，可可选用UUCPQQ或UPPQ系列列。（2） 对综合机机械化工工作面，必必须选用用屏蔽电电缆。（3） 向煤电钻钻供电应应选用UUZ-5500系系列电钻钻专用电电缆。（4） 对无特殊殊要求的的一般矿矿井，可可选用UU或UPP系列电电缆，向向工作面面辅助设设备或不不常移动动的电器器设备供供电。（5） 但上述个个种电缆缆用语采采区和工工作面时时，一律律应选用用铜芯的的，严禁禁使用铝铝芯电缆缆。2） 对于6660V或或3800V固定定或半固固

3、定设备备，如上上（下）山山绞车，上上（下山和平巷巷的运输输机，可可选用铠铠装铅包包纸绝缘缘铜芯电电缆，铠铠装聚氯氯乙烯绝绝缘铜芯芯电缆，或或矿用橡橡胶套电电缆。3）对无无沼气的的进风斜斜井和平平硐，对对有新鲜鲜风流的的井底车车场，以以及对低低沼气矿矿的砌碹碹的回风风斜井，可可以选用用铝芯电电缆。对对井下主主变（配配）电所所的高、低低压电缆缆，亦可可以选铝铝芯的。在在同时采采用铝、铜铜芯电缆缆时，需需在他们们的衔接接处，使使用铜-铝过度度接头，并并应经常常加以检检查。4）在采采区，一一般选用用无黄麻麻外皮的的ZQ220型铜铜芯油浸浸纸绝缘缘铅包铠铠装电缆缆，但有有水泥支支柱或砌砌碹的通通风良好好

4、的巷道道除外。2、对电电缆型号号进行选选择根据上述述原则，结结合1-1供电电系统图图，实际际所选低低压电缆缆型号为为：1、 干线电缆缆ZQ200型铜芯芯油浸纸纸绝缘铅铅包铠装装电缆：上山绞绞车、上上山皮带带；U型：其余均均采用。2、支线线电缆UCPP型：采采煤机、工工作面运运输机；U型UUP型：上山绞绞车、上上山皮带带、调度度绞车等等工作面面辅助设设备；UZ型型：向煤煤电钻供供电；二、低压压电缆的的长度及及芯数的的确定1、电缆缆长度电缆的实实际长度度应该按按下式进进行计算算Lca=KinnLwa式中 LLca电缆的的实际长长度，mm； Lwwa电缆敷敷设路径径长度，mm； Kiin增长系系数，

5、对对橡套电电缆为11.1,对铠装装电缆为为1.005；1）机械械采煤组组采区变电电所到机机采工作作面的电电缆长度度：L工作面面= KinnLw=（200+722.5+3300）1.11 =4665m采区变电电所到机机采运输输顺槽的的电缆长长度：L运输顺顺槽= KinnLw=（200+722.5+1000）1.11 =2212mm采区变电电所到机机采轨道道顺槽的的电缆长长度：L轨道顺顺槽= KinnLw=（200+722.5+1000+3330）1.11 =4465mm2）普采采面组采区变电电所到绞绞车房电电缆长度度：L工作面面= KinnLw=（200+722.5+1000+200）1.005

6、 =2224m采区变电电所到普普采运输输顺槽的的电缆长长度：L运输顺顺槽= KinnLw=（200+722.5+1900）1.11 =3311mm采区变电电所到普普采轨道道顺槽的的电缆长长度：L轨道顺顺槽= KinnLw=（200+722.5+1000+1990）1.11 =4427mm2）掘进进组采区变电电所到上上山皮带带运输机机的电缆缆长度：L上山运运输机= KinnLw=（200+722.5+1000+200）1.005 =2244m采区变电电所到普普采运输输顺槽的的电缆长长度：L = KinnLw=（200+722.5+1000）1.005 =1197mm采区变电电所到上上山底部部的电

7、缆缆长度：L下山= KinnLw=（200+722.5+1000）1.11 =2207mm上山底部部到东翼翼掘进头头的电缆缆长度：L东翼掘掘进头= KinnLw=32001.11 =3500m上山底部部到西翼翼掘进头头的电缆缆长度：L西翼掘掘进头= KinnLw=20001.11 =2200m二、电缆缆芯数的的确定1、确定定原则：铠装动动力电缆缆只有三三条输送送电能的的主芯线线。对移动动设备供供电的橡橡套电缆缆，其芯芯线树木木可以分分为以下下两种情情况：1） 对一般移移动设备备。如运运输机、回回柱绞车车等，因因它们的的控制按按钮不在在工作机械械上，故故通常可可另设控控制电缆缆，此时时其供电电电

8、缆可可以选四四芯的，其其中三芯芯作为想想电动机机供电的的主芯线线，另一一芯线做做接地用用。2） 对于采煤煤机组，装装岩机等等移动设设备，因因它们的的控制按按钮装在在工作机机械上，故一一般选六六芯电缆缆做动力力、接地地、控制制用；2、 参照以上上原则，采采取供电电电缆的的芯数确确定如下下：铠装橡套套均为三三芯；支线橡套套橡套均均为四芯芯，其中中采煤机机采用六六芯；干线橡套套橡套均均为四芯芯；二、低压压电缆主主芯线截截面的确确定1、选择择原则电缆正正常工作作符合电电流（计计算值），应应等于或或小于电电缆长时时允许载载流量。在正常常工作运运行时，低低压电缆缆最远端端电压。不不应低于于电网额额定电压压

9、的规定定值。根根据煤煤矿井下下供电设设计技术术规定“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%”。电缆的的机械强强度，应应符合用用电设备备的使用用场合要要求。对距离离远，容容量最大大的电动动机，在在重载情情况下，应应保证其其启动端端电压不不低于额额定值的的75%，以确确保磁力力启动器器有足够够的吸合合电压。在在选择低低压电缆缆截面的的时，还还应按启启动条件件加以校校验。所选择择电缆截截面必须须能与保保护装置置适配，并并在短路路时，应应具有足足够的热热稳定性性。2、截面面的确定定1）支线线电缆截截面按照工作作面配电电点至各各移动机机械的支支线应满满足机械械

10、强度要要求，在在按允许许载流量量加以校校验。各各个支线线截面选选择见表表支线电缆缆截面表表序号设备名称称型号规格格容量 (单台) (KKV)电缆型号号与规格格长时最大大工作电电流A允许载流流量A按机械强强度选择择按温度升升高选择择1采煤机MLQ11-80080UCPQQ-10000-335+16+444UCPQQ-10000-335+16+444911382机采工作作面运输输机SGW-4422UCPQQ-10000-325+110UCPQQ-10000-325+110261133下顺槽运运输机SGW-40AA40UUP-11003310+11645644炮采工作作面运输输机SGW-2222U-

11、1000-3316+16U-10000-316+1626855顺槽皮带带机SPJ-800030UP-110000-310+11033646上山皮带带机SDJ-150075ZQ200-10000-325821257上山绞车车JTB-1200055ZQ200-10000-31660958煤电钻MZ2-1.2212UZ-5500-34+114UZ-5500-34+1146369掘进局扇扇JBT552-2211UP-110000-34+114133610调度绞车车JD-111.4411.44U-10000-34+114U-10000-34+114143611回柱绞车车JH2-1717U-10000-3

12、10+16U-10000-310+16216412掘进皮带带机SPJ-800030U-10000-36+1163346采区固定定、半固固定设备备供电的的支线电电缆，因因他们都都很短加加上不经经常移动动、工作作条件较较好，故故在选择择他们的的截面的的时，不不是以满满足电压压损失和和机械强强度为准准，而是是按他们们的允许许负荷，像像选择高高压电缆缆一样。2、采区变电所至各配电点的干线电缆截面选择（1） 各干线电电缆的负负荷电流流Ica=式中 IIca长时时最大工工作电流流 A；电动动机的额额定功率率，KWW；Kde电动动机负荷荷系数；Vn电动机机额定电电压，VVcos电动动机功率率因数；机采组组：

13、轨道顺槽槽干线：Icaa=机采组线线：Icca=运输顺槽槽干线：Icaa=普采组组：轨道顺槽槽干线：Icaa=运输顺槽槽干线：Icaa=掘进组组：皮带运输输上山：Icaa=东翼掘进进工作头头：Icca=西翼掘进进工作头头：Icca=（2） 干线电缆缆截面的的选择 正常工工作时负负荷电流流大。供供电距离离长，线线路电压压损失相相对比较较突出，故故应按允允许电压压损失选选择截面面，在依依长时允允许流量量校验。1）确定定变压器器至电机机间允许许电压损损失UP按照正常常运行时时电缆网网路末路路端电压压不低于于额定电电压955%的原原则，用用下式计计算网路路中的电电压损失失UP= U22N-00.955

14、 VNN式中 UP网路路中的允允许电压压损失，VV； UU2N变压器器二次侧侧的额定定电压，VV； VVN低压压电网的的额定电电压，VV；UP= U22N-00.955 VNN=6990-00.9556600=633V2）变压压器电压压损失UUTUT=Ica.t(RRTcoss+XTsinnT)Ica.t=RT=XT式中 UT 变压压器的电电压损失失，V； IIca.t 变压压器上午午计算电电流值，AA（按需需要系数数法求） ccos变压压器的功功率因数数，它等等于相应应负荷的的加权平平均功率率因数，可可查矿矿山电工工学表表2； ssinTT与变变压器规规律因数数角对应应的正弦弦值； RRT

15、、XXT的取值值用查有有关表机采组组变压器型型号:KKSGBB-3115/66/0.69Ica.t=2055.411ART=00.0111XT=00.066UT=Ica.t(RRTcoss+XTsinnT) =2055.411(0.01110.66+0.0600.8) =19.4V炮采组组变压器型型号:KKSGBB-2000/66/0.69Ica.t=1117.55 ART=00.0119XT=00.0993UT=Ica.t(RRTcoss+XTsinnT) =1177.5 (0.01990.66+0.0900.8) =18.0V掘进组组变压器型型号:KKSGBB-2000/66/0.69Ic

16、a.t=1338.11ART=00.0119XT=00.0993UT=Ica.t(RRTcoss+XTsinnT) =1388.1 (0.01990.66+0.09330.88) =21.14VV3）支线线电压损损失UTL（因因70mmm2以下的的电缆XXblRbll，故在在计算过过程中忽忽略Xbbl）机采组组： 机组组支线：UTL11=IbLRbLcoosbll =IbL =911 =16.4V轨道顺槽槽回柱绞绞车支线线：UTL22=IbLRbLcoosbll =IbL =211 =5.55V其中r=42.5mmm/（），芯芯线最高高允许温温度655oC时。 A=335mmm2按允许许电压损

17、损失选干干线电缆缆；由U=I A= I=运输顺槽槽干线U=UP-UT-Ub=63-21.04-16.4=225.22VA=57.7A选标准截截面为770mmm2，查表表知其最最大工作作电流为为2155AI=1099.655（mmm2）215AA1009.665A满满足要求求轨道顺槽槽干线：U=UP-UT-Ub=63-21.04-5.55=366.1VVA=15.74AA选标准截截面为225mmm2，查表表知其最最大工作作电流为为1133A441AI=41.96（mmm2）113AA411A满足足要求顺槽运输输机干线线：U=UP-UT=63-21.04=41.96VVA= =38.2（mmm2）

18、选标准截截面500mm22，查表表知其最最大工作作电流为为1733AI=1400（mmm2）3、 采区变电电所、各各配电点点的低压压电器设设备的选选择：遵循煤煤矿安全全规程，采采区巷道道布置急急采掘工工作面的的低压开开关和电电器设备备，一律律为隔爆爆型、本本质安全全型或隔隔爆兼本本质安全全型的。这这里，低低压开关关包括自自动馈电电开关，磁磁力启动动器，手手动开关关及组合合开关等等。低压压电器设设备选择择具体原原则为：1）用电电设备的的额定电电压应与与其所在在电网的的电压等等级相符符。开关关的额定定电流应应大于或或等于用用电设备备的实际际工作电电流。2）作馈馈电用的的总开关关或分路路开关，应应该

19、选用用DW880系列列或DWWKB330系列列自动馈馈电开关关。3）对综综合机械械化开采采区和高高档普采采工作面面，军需需配备保保护齐全全的的6660VV和11140VV成套电电器设备备。4）直接接控制电电动机或或其它动动力设备备的开关关，应该该选用隔隔爆型磁磁力启动动器，其其具体结结构，型型号分别别 工作作面机械械及控制制方式，依依下述原原则确定定：对需要要远方控控制的生生产机械械，如采采煤机、截截煤机、装装岩机、输输送机等等，均应应从QCC83、QQC8110或QQCS883、QQCKBB30或或DQBBH等型型系的磁磁力启动动器选取取，或选选用DQQZBHH系列真真空磁力力启动器器。对不

20、需需要经常常远方控控制或不不经常启启动的生生产机械械，如局局扇、照照明设备备等，应应选用QQSS881系列列或CHH-155型带熔熔断器的的开关；作短路路保护用用，亦可可选用QQAKBB30型型插销式式手动起起动器，它它带有热热脱口器器，可进进行过载载、短路路保护。对需要要经常进进行远方方控制正正、反转转的生产产机械，如如刨煤机机、回柱柱绞车、调调度绞车车等，应应选用QQC833-800N、QQC8115N及及新系列列QCKKB300-122N系列列等可逆逆磁力启启动器。对需要要集中连连锁控制制的机械械，如输输送机、采采煤机组组与可弯弯曲刮板板运输机机等，应应选用QQC833、QCC8100或

21、QCC8155等系列列的磁力力启动器器。对于电电钻、照照明设备备供电开开关，一一般应该该选用BBZ800-2.5或KKSGZZ-4（或或2.55）型变变压器综综合装置置，也可可选用QQS811及CHH-155型系列列的手动动开关。开关的的继电保保护装置置，应与与电网和和生产设设备相符符，具体体要求如如下：第一、采采区变电电所的总总低压开开关，应应设有短短路、过过负荷和和漏电保保护装置置，或至至少装设设漏电及及短路保保护装置置。第二、变变电所内内的分路路开关及及陪电点点的总开开关，除除需要有有短路，过过负荷和和漏电保保护装置置，还应应该设有有漏电闭闭锁或选选择性查查漏保护护装置（包包含人工工分流

22、装装置）。第三、向向综合机机械化采采煤工作作面馈电电的移动动变电站站的低压压馈电开开关，除除应有短短路、过过符合保保护外，还还应当设设有漏电电闭锁和和漏电保保护装置置。第四、直直接控制制电动机机的各种种起动电电器，一一般均具具有短路路、过负负荷、断断相的保保护装置置，而直直接控制制与保护护采煤机机组等大大型设备备的启动动器，还还要有电电闭锁和和漏电保保护装置置。第五、井井下低压压真空开开关，应应该有过过电保护护装置。第六、各各类低压压开关的的接线喇喇叭口的的数目，要要满足电电网接线线要求，而而他们的的出口口口径，则则要与所所用电缆缆的外径径相适配配。根据以上上原则变压器总总馈电开开关DWW81

23、-3500F分路开关关及配电电点馈电电开关 DW880-2200各配电点点磁力启启动器采煤机QQC833-2225工作面运运输顺槽槽 QCC83-2255工作面轨轨道顺槽槽 QCC83-80调度绞车车 QCC83-80NN第七节过过电流保保护装置置整定计计算根据保护护装置确确定短路路点，然然后算出出各短路路点的短短路电流流；其次次对各类类开关（总总开关、分分路总开开关、电电动机控控制开关关、电钻钻照明控控制开关关等）中中的不同同保护装装置进行行整定（计计算整定定值、用用最小两两相短路路电流校校验保护护装置的的灵敏度度）。（一） 电动机保保护过电流继继电电器器或限热热继电器器得电磁磁元件，可可按

24、下列列情况分分别进行行整定计计算。1、单台台电动机机 IIaINst式中 Ia过电电流继电电电器的的动作电电流整定定值，AA； IINst电动机机的额定定启动电电流，AA；对于某些些大型采采掘机械械设备，由由于其处处于低压压电网末末端，且且电动机机功率较较大，启启动的电电压损失失较大，因因而实际际启动电电流要大大大低于于额定启启动电流流。若测测出或计计算出电电动机的的实际启启动电流流，则上上式子和和以下各各个式中中的INNst应以以实际启启动电流流进行计计算。这这样可以以降低电电流继电电器的整整合电流流值，其其短路故故障时能能够可靠靠的动作作。但整整定值应应略大于于实际启启动电流流值，以以防止

25、开开关误动动。2、同时时起动多多台电动动机 IaIINst式中 同时时启动的的几台电电动机的的额定电电流之和和，A；3、不同同时起动动的多台台电动机机 IIaINst+式中 根据据生产工工艺过程程，可能能出现最最大电流流时的电电动机的的额定起起动电流流，A；已经经运转的的全部电电动机的的额定电电流之和和，A根据上述述计算，初初步确定定的整合合电流值值，还应应以保护护范围的的末端的的最小两两相短路路电流进进行校验验。合格格后方能能使用。 Ks=式中 IKK（2）电动机端子上的最小两相短路电流，A 155灵敏敏系数；（二） 配电线路路（干线线）的确确定 过电流流继电器器或过电电流脱扣扣器的动动作电

26、流流值可按按下式进进行整合合计算。IaINNst+式中 起动动电流最最大的一一台电动动机的额额定起动动电流，AA；对于于数台电电动机同同时起动动的工作作机械，若若其总的的起动电电流大于于单台起起动时的的最大起起动电流流，则应应为这几几台同时时起动的的电动机机的额定定起动电电流之和和；其余余电动机机的额定定电流之之和，AA；灵敏度校校验：原则上应应考虑有有一级后后备保护护，因此此，灵敏敏度校验验应按下下一级保保护范围围末端的的最小两两相短路路电流来来计算，其其具体要要求如下下： Ks=式中 IKK（2）下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A 155灵敏敏系数； Ia过电电流脱扣扣器的动动作电流流实际整整合值，AA；（三） 变压器保保护 对于二二次侧总总的自动动馈电开开关，其其过流脱脱扣器的的动作电电流整定定值可按按下式估估算： Ia（445）IINTC式中 IINTC变压器器低压侧侧的额定定电流，AA； 45考虑电电动机起起动的可可靠系数数。 灵敏敏度的校校验：原则上应应考虑对对配出线线路的过过电流保保护装置置起后备备保护作作用，亦亦既按下下式进行行校验： KKs=式中 IKK（2）下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A； IIa过电流流脱扣器器的实际际整定电电流值，AA；