【正文】 電壓等級 綜采工作面電壓 等級的確定受多方面因素的影響，例如需要綜合考慮日生產(chǎn)能力、單機或雙機最大容量、總裝機容量等方面，同時也要注意實際生產(chǎn)的相關(guān)其他影響因素。 實際生產(chǎn)中總結(jié)得以下表格： 表 電壓等級表 電壓等級/V 適用采煤方法 綜采總?cè)萘?/kW 單機最大容量/kW 雙機最大容量 /kW 日生產(chǎn)量/(t 1?d ) 660 薄煤層和部分中厚煤層 500～1000 150～170 2 150～ 2 170 500～ 1000 1140 綜煤 1000～1500以上 300～400 2 375～ 3 400 1000～5000 3300 一次全高厚煤層綜采 3000以上 1000以上 3 400 5000～10000 同時《煤礦安全規(guī)程》第 448 條也有相關(guān)規(guī)定：“井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應(yīng)符合下列要求：高壓，不超過 10kV；低壓，不超過 1140V；照明、信號、電話和手持式電氣設(shè)備的供電電壓，不超過 127V；遠距離控制線路的額定電壓，不超過 36V；采區(qū)電氣設(shè)備使用 3300V 供電時，必須制定專門的安全本科生畢業(yè)設(shè)計 5 措施。” 綜合考慮用電設(shè)備的容量與布置和一般適用情況及相關(guān)規(guī)定，本工作面 最終決定采用 660V 和 1140V 兩種電壓等級供電，兩巷的運輸、排水設(shè)備仍采用 660V 供電，照明（信號）電壓為 127V，其供電電源電壓為 6kV，來自 123層 301 盤區(qū)變電所。 工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計 負荷統(tǒng)計見表 負荷統(tǒng)計表如表 表 工作面負荷 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 額定功率 (kW) 額定電壓(V) 需用系數(shù) 率因數(shù) 1 采煤機 MG300/700AWD 1 700 1140 2 刮板輸送機 SGZ764/630 1 2 315 1140 3 乳化液泵 BRW315/31.5 2 2 125 1140 4 轉(zhuǎn)載機 SZZ830/200 1 200 1140 5 噴霧泵 KPB315/16 2 2 110 1140 6 破碎機 PCM160 1 160 1140 本科生畢業(yè)設(shè)計 6 7 皮帶輸送機 SSJ1000/2 200 2 2 200 660 8 排沙泵 BQW100150 2 2 45 660 9 回柱車 JD2— 14 2 2 660 10 水泵 4DA— 8 9 2 2 45 660 11 調(diào)度絞車 JD— 25 8 8 25 660 總計 (KW) 2662 1140V 1845 660V 817 供電系統(tǒng)的擬定原則 ，力求減少電纜的條數(shù)與長度，盡量減少回頭供電，電纜截面不超過 70 mm2。橡套電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘 ，鎧裝電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘 。 ，綜采工作面配電點到 各用電設(shè)備宜用輻射式線路供電，帶式輸送機可以用干線式線路供電。 ：一般都設(shè)置工作面集中配電點。對輸送機及其它附屬機械．因位置分散也可分別設(shè)配電點。 ，原則上 1 臺起動器控制 1臺電動機。對采煤機等重要生產(chǎn)機械應(yīng)設(shè)置備用起動器．即一用一備；對于刮板輸送機起動器，宜按二用一備考慮。 3 臺以下并聯(lián)配電時，可以不設(shè)置進線用總饋電開關(guān)。 ，而且保護齊全，可以不在移動變電站之外再設(shè)置低壓總饋電開關(guān)。 量電動機的起動器應(yīng)靠近配電點的進本科生畢業(yè)設(shè)計 7 線．以減小起動器間連接電纜的截面。 ，供電系統(tǒng)一般都選用 2～ 3 臺移動變電站 1移動變電站向帶式輸送機及其它轉(zhuǎn)運設(shè)備供電； 2移動變電站向采煤機、乳化液泵站和噴霧泵供電； 3移動變電站向刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機等供電。 3移動變電站的負荷可以根據(jù)需要適當調(diào)換。 根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則，擬選擇 4 臺移動變電站。 移動變電站的選擇 移動變電站容量計算 綜采工作面變壓器的容量計算一般用需用系數(shù)法（也叫需要系數(shù)法）。就整個供電系統(tǒng)來說，因為各類設(shè)備 工作制度的不同以及設(shè)備自身的工作特點決定工作面的類設(shè)備在同一時間內(nèi)一般不會同事都在工作，所以出于對供電系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)濟原則的考慮，供電負荷計算不單純是系統(tǒng)內(nèi)全部的設(shè)備額定容量的簡單加和。而出于簡便負荷計算的考慮，總結(jié)實際生產(chǎn)中各類設(shè)備的實際工作狀況和其額定容量的差異，就得到了一個近似表示實際工作狀態(tài)和設(shè)備額定工作狀態(tài)并同時能夠滿足工程需要且方便進行負荷技術(shù)的一個系數(shù)，這是需用系數(shù)的由來也反映了需用系數(shù)法的計算原理。具體的說，需用系數(shù)法計算系統(tǒng)負荷所用的公式如下： cosde Nca wmKPS ??? （ 21） 上式中： caS 設(shè)備的計算負荷，單位是 kV A。 NP? 具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備額定功率只和，單位是 kW。 deK 綜采工作面用電設(shè)備的需用系數(shù)。 一組設(shè)備的 deK 又可以按照以下公式進行計算： m ax0. 4 0. 6de NPK P?? ? （ 22） 本科生畢業(yè)設(shè)計 8 上式中： maxP 最大一臺電動機的額定功率。 cos wm? 一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，即各用電設(shè)備的 額定功率 NiP 與功率因數(shù) cos Ni? 的乘積之和與它們總功率之比，即 1 1 2 212c o s c o s c o sc o s N N N N N n N nwmN N N nP P PP P P? ? ?? ? ? ??? ?? ? ? ??? ? （ 23） 采區(qū)其他作業(yè)電力負荷的需用系數(shù) deK 和加權(quán)平均功率因數(shù)cos wm? 也可查詢《煤礦電工手冊》和《煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》等資料求取 。 移動變電站容量選擇 通常情況下，綜采工作面需采用多臺移動變電站才能滿足供電要求。應(yīng)根據(jù)設(shè)備的布置、電壓等級，確定移動變電站容量的幾個分組方案，分別求出各方案下的各組計算容量，初選移動變電站的額定容量及臺數(shù)，確定最優(yōu)分組方案。 移動變電站的額定容量 SN 應(yīng)大于等于一組負荷的計算容量caS ，即 N caSS? 。 由于采煤機、刮板輸送機單機容量較大，再考慮過流保護裝置靈敏系數(shù)要求，分別由一臺移動變電站供電。選型如 下： 移動變電站（向采煤機供電）容量計算： 查表 22 知的采煤機的額定功率為 700kW，需用系數(shù) ， 加權(quán)平均功率因數(shù)取電動機的額 定功率因數(shù)，即 ， 代入公式 21得： 0 .6 7 0 0 494c o s 0 .8 5d e Nca wmKPS k V A?? ?? ? ? 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用 KBSGZY800/6/ 型 移 動 變電 站 ,SN=800 kVA ，大于Sca=494kVA，滿足要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計 9 移動變電站（向刮板運輸機供電）容量計算： 查表 22 知刮板運輸機的額定功率為 630kW，需用系數(shù) ，功率因數(shù) ，代入公式 21 得： 0 .6 6 3 0 540c o s 0 .7d e NcawmKPS k V A?? ?? ? ? 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用 KBSGZY630/6/ 型移 動 變電 站 , NS =630kVA ，大于Sca=540kVA，滿足要求。 移動變電站（向轉(zhuǎn)載機、破碎機、乳化液泵、噴霧泵供電）容量計算： 因為該移動變電站須向一組設(shè)備供電，需用系數(shù)需按公式 22計算。已知各設(shè) 備技術(shù)指標如表 。 表 設(shè)備技術(shù)指示表 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 額定功率 (KW) 額定電壓 (V) 需用系數(shù) 功率因數(shù) 轉(zhuǎn)載機 SZZ830/200 1 200 1140 破碎機 PCM160 1 160 1140 乳化液泵 BRW200/31.5 2 2 125 1140 噴霧泵 KPB315/16 2 110 1140 代入 公式 2 23， 得 m a x 2 1 2 50 . 4 0 . 6 0 . 4 0 . 6 0 . 62 0 0 2 1 2 5 1 6 0 1 1 0deNPK P ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 本科生畢業(yè)設(shè)計 10 1 1 2 212c os c os c osc os20 0 0. 7 16 0 0. 7 2 12 5 0. 7 11 0 0. 720 0 16 0 2 12 5 11 00. 7nnnN N N N N NwmN N NP P PP P P? ? ??? ? ??? ??? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?? 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公 式 21 得 ? ? k V APKSwmNdeca os ????????? ? 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用 KBSGZY1000/6型移動變電站， SN=，大于 Sca=805kVA，滿足要求。 移動變電站（皮帶輸送機、調(diào)度絞車、水泵等分兩路供電）容量計算 已知該組設(shè)備技術(shù)指標如表 。 表 設(shè)備技術(shù)知識表 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 額定功率 (kW) 額定電壓 (V) 需用系數(shù) 功率因數(shù) 皮帶輸送機 SSJ1000/2200 2 200 660 排沙泵 BQW100150 2 45 660 回柱車 JD2— 14 2 660 水泵 4DA— 8 9 2 45 660 調(diào)度絞車 JD— 25 8 25 660 因為該移動變電站也是向一組設(shè)備供電，所以需要系數(shù)和功率因數(shù)的計算類似 3移動變電站，將數(shù)據(jù)代入公式 22 和公式 23本科生畢業(yè)設(shè)計 11 得 m a 2 200 2 200 2 45 2 2 45 8 25400 817deNPKP????? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?1 1 2 212c os c os c osc os2 200 2 45 2 18. 5 2 45 8 25 2 200 2 45 2 18. 5 2 45 8 25nnnN N N N N NwmN N NP P PP P P? ? ??? ? ????? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?? 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得， 代入公式 21 得 ? ?c os0. 69 2 20 0 2 45 2 18 .5 2 45 8 250. 7805de NcawmKPSk VA???? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用 KBSGZY1000/6型移動變電站， SN=，大于 Sca=805kVA，滿足要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計 12 3 供電系統(tǒng)的擬定及高壓電纜的選擇 供電系統(tǒng)的擬定 根據(jù)綜采工作面機電設(shè)備的布置情況，以及各臺移動變 電站所帶的負荷，初步擬定出綜采工作面供電系統(tǒng)圖 ,如附圖 2。 高壓電纜的選擇 電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動器到電動機的電纜，向單臺電動機供電；干線是指分路開關(guān)到啟動器的電纜，向多臺電動機供電。電纜的就是確定各低壓電纜的型號、芯線數(shù)、長度等。 高壓電纜型號的選擇 高壓電纜是依據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件決定其型號。礦用高壓電纜的型號，一般按下列原則確定： ； 。在立井井筒或傾斜角 450及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲 鎧裝電纜；在水平巷道或傾角 450以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼帶鎧裝電纜； ，應(yīng)與電纜規(guī)定的允許敷設(shè)水平差相適應(yīng)； ，應(yīng)采用裸鎧裝電纜；或?qū)㈦娎|的黃麻外皮剝除； ，必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜； 。 高壓電纜的主芯線截面的計算與校驗 本科生畢業(yè)設(shè)計