【文章內(nèi)容簡介】 （ 2） 干線電纜截面的選擇 8 由于干線線路長 ,電流大 ,電壓損失是主要矛盾 ,所以干線電纜截面按電壓損失計算。 采區(qū)變電所供電擬定圖如 附 圖所示。 ① 采 五 +75 水平巖巷開一隊掘進配電點 根據(jù)△ UZ值的取值原則 ,選取配電點中線路最長 ,容量最大的支線來計算。 a. 根據(jù)采 五供電圖 ,11KW 裝巖機初選電纜為 U1000 3 6+1 4 100m,用負荷矩電壓 損失計算支線 電纜電壓損失： △ UZ% = Kf∑ Pe LZ K% =1 17 150 103 = 式中： △ UZ%—— 支線電纜中電壓損失百分比； Kf—— 負荷系數(shù) ,取 Kf=1； ∑ Pe—— 電動機額定功率 ,KW； LZ—— 支線電纜實際長度 ,KM； K%—— 千瓦公里負荷電壓損失百分數(shù) , 查《煤礦電工手冊》表 10513,取K%= △ UZ =△ UZ% Ue/100 = 式中： △ UZ—— 支線電纜中電壓損失 ,V。 b. 變壓器電壓損失為： △ UT% =β (Ur% cosφ pj+Ux% sinφ pj) = ( + ) = 式中： △ UT%—— 變壓器電壓損失百分比； β —— 變壓器的負荷系數(shù) , β =Stj1/Se=； Se—— 變壓器額定容量 ,KVA； Stj1—— 變壓器二次側實際負荷容量之和 ,KVA. Stj1=； Ur%—— 變壓器額定負荷時電阻壓降百分數(shù) ,短路損耗 △ P（ W）， Ur%=△ P/10 Se%=4000/10 250=； Ux%—— 變壓器額定負荷時電抗壓降百分數(shù) ,阻抗電壓百分數(shù) UK%， Ux%= 3 .6 7)1 .6(4)%U%(U 222r2K ??； cosφ pj—— 加權平均功率因數(shù) , 查《設指》表 12,取 cosφ pj =, 9 sinφ pj=； △ UT =△ UT% 690/100= 式中： —— 變壓器二次側額定電壓， V。 c. 干線電纜允許電壓損失為 △ Ugy =△ UY△ UZ△ UT = = 式中： △ Ugy—— 干線電纜中允許電壓損失 ,V； △ UY—— 允許電壓損失 ,V, △ UY= = 660=63V； △ UZ—— 支線電纜中電壓損失 ,V； △ UT—— 變壓器中電壓損失 ,V； d. 干線電纜截面確定 Agy = Kx∑ Pe Lgy/(Ue r△ Ugyη pj) =1 425/( ) = 式中： Agy—— 干線電纜截面積 , mm2； ∑ Pe—— 干線電纜所帶負 荷額定功率之和 ,KW, ∑ Pe=17+=； Kx—— 相對于 ∑ Pe的需要系數(shù)，取 Kx=1 Lgy—— 干線電纜實際長度 ,m； Ue—— 電網(wǎng)額定電壓， KV； r—— 電纜導體芯線的電導率 , m/(Ω mm2)，查《工礦企業(yè)供電設計指導書》 表 315，取 r= mm2； △ Ugy—— 干線電纜中最大允許電壓損失 ,V； η pj—— 加權平均效率 ,V,取η pj=； 根據(jù)計算、再根據(jù)現(xiàn)場實際要求選擇干線電纜為 MY 3 35+1 10 425m 10 ② 采 五 +75 區(qū)段配電點的干線電纜： a. 支線電纜電壓損失 △ UZ% = Kf∑ Pe LZ K% = △ UZ =△ UZ% Ue/100 = 660/100 = b. 干線電纜允許電壓損失為 △ Ugy =△ UY△ UZ△ UT = = c. 干線電纜截面確定 Agy = Kx∑ Pe Lgy/(Ue r△ Ugyη pj) = 250/( ) = 式中：∑ Pe—— 干線電纜所帶負荷額定功率之 和 ,KW, ∑ Pe= 2+17++8=； 根據(jù)計算、再根據(jù)現(xiàn)場實際要求選擇干線電纜為 U1000 3 6+1 4 150m 5. 采區(qū)電纜熱穩(wěn)定校驗 按起動電壓損失校驗電纜截面： 75KW 提升絞車是較大負荷起動，也是采區(qū)中容量最大、供電距離較遠的用電設備，選擇的電纜截面需要按起動條件進行校驗。 （ 1） 滿足電動機最小啟動轉矩的最小起動電壓： 4 3 7 . 8 V m i n. ????? ?KUU est 式中 : Ue —— 電動機 額定電壓 ,V； K —— 電動機最小允許起動轉矩 MQmin 與額定轉矩 Me之比值 . 查《礦山供電》表511,取 K=； α —— 電動機額定電壓下的起動轉矩 MeQ與額定轉矩 Me之比值 ,由電動機技術數(shù)據(jù)表查得 ,礦用隔爆電動機α =。 在最小啟動電壓下的啟動電流 Ist= =242 11 = 式中 : Ue —— 電動機額定電壓 ,V； —— 額定啟動電流， A —— 電動機最小起動電壓， V （ 2） 起動時支路電纜中的電壓損失： △ =（ 3 Ist LZ cosφ st） /（ r AZ） =（ 3 18 ） /( 70) = 式中 : r —— 支線電纜芯線導體的電導率 ,m/(Ω mm2)； LZ—— 支線電纜實際長度 .M； Ist—— 最小啟動電壓下的啟動電流 ,A； AZ —— 支線電纜的芯線截面 , mm2； cosφ Q—— 電動機起動時的功率因數(shù)，取 cosφ st=。 啟動時，還應滿足啟動器有足夠的吸持電壓。即： U= +△ =+=≤ =462 式中 : Ue —— 電動機額定電壓 ,V； —— 電動機最小起動電壓， V； △ —— 起動時支路電纜中的電壓損失， V。 故 ,啟動電動機最小起動電壓應按下式確定： =△ = = 式中△ 。 電動機的最小啟動電壓確定后， 則認為該電壓就是電動機的實際啟動電壓。然后按電動機在該電壓啟動的條件，分別計算啟動時電網(wǎng)各部分的電壓損失（包括支線電纜 )。 （ 3） 啟動時干路電纜中的電壓損失： △ =LZ/（ r AZ)( 3 Ist cosφ st+Kde∑ 103/Ue) =45/（ 70）（ 3 +1 1000/660） = 式中 : r —— 干線電纜芯線導體的電導率 ,m/(Ω mm2)； LZ—— 干線電纜實際長度 ,m； AZ—— 干線電纜的芯線截面 , mm2； Ist—— 啟動電動機實際起動電流 ,A； cosφ st—— 干線電纜在起動條件下的功率因數(shù) Kde —— 除啟動電動機外，其他用電設備的需要系數(shù)，取 Kde=1； ∑ —— 除啟動電動機外，其他用電設備的額定功率之和， KW； Ue —— 電動機額定電壓 ,V； （ 4） 起動時變壓器的電壓損失： 12 △ =T2NT2NI100U??? [Ur%（ Ist cosφ st+eU3 10PK ??)+ Ux%（ Ist Sinφ st+w m .r ee3N .r ede ta nU3 10PK ???)] )6603 ( 6603[ 690 ?? ???????????? ? ???????? = 式中 : Ist—— 起動時變壓器的負荷電流 ,A； —— 變壓器二次側額定電流 ,A； —— 變壓器二次側額定電壓 ,V； tanφ —— 除起動電機外，其他用電設備加權平均功率因數(shù)角的正切值，取 tanφ =； Sinφ st—— 在起動條件下的功率因數(shù)正弦值，取 Sinφ st= cosφ st—— 在起動條件下的功率因數(shù)，取 cosφ st = Kde —— 除啟動電動機外，其他用電設備的需要系數(shù)，取 Kde=； ∑ —— 除啟動電動機外，其他用電設備的額定功率之和， KW； Ue —— 電動機額定電壓 ,V。 （ 5） 起動狀態(tài)下供電系統(tǒng)中總的電壓損失： △ Ust =△ + △ + △ =++ = （ 6） 按啟動條件檢驗電纜截面： △ Ust==＞ = 從檢驗結果可知，選用 70mm2的橡套電纜可以滿足起動條件。 第五節(jié) 采區(qū)高壓電纜的選擇 1. 采區(qū)高壓電纜選擇原則 （ 1） 按經(jīng)濟電流密度計算選定電纜截面，對于輸送容量較大，年最大負荷利用的小時數(shù)較高的高壓電纜尤其應按經(jīng)濟電流密度對其截面進行計算。 （ 2） 按最大持續(xù)負荷電流校驗電纜截面，如果向單臺設備供電時，則可按設備的額定電流校驗電纜截面。 （ 3） 按系統(tǒng)最大運行方式時發(fā)生的三相短路電流校驗電纜的熱穩(wěn)定性，一般在電纜首端選定短路點。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時，應該不小于50mm2 。 （ 4） 按正常負荷及有一條井下電纜發(fā)生故障時，分別校驗電纜的電纜的電壓損失。 13 （ 5） 固定敷設的高 壓電纜型號按以下原則確定： ① 在立井井筒或傾角 45176。及其以上的井筒內(nèi)，應采用鋼絲鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜， ② 鋼絲鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，鋼絲鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜。 ③ 在水平巷道或傾角 45176。以下的井巷內(nèi)，采用鋼帶鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼帶鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼帶鎧裝鉛包紙絕緣電纜。 ④ 在進風斜井，井底車場及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點必須采用銅芯電纜。 ⑤ 移動變電站應采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。 2. 采區(qū)高壓電纜的選擇 （ 1） 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面 : A1 == = 式中： A—— 電纜的計算截面 , mm2； —— 線路正常工作時的最大長時工作電流， A；取 = ST1/( 3 UN) =； ST1—— 采區(qū)變電所計算容量， KVA UN—— 采區(qū)變電所高壓側電壓， KV； Ied—— 經(jīng)濟電流密度， A/mm2,查《礦山供電》表 515，取 Ied=。 （ 2） 校驗方法： ① 按長時允許電流校驗電纜截面： KIP=( へ ) 118= へ ＞ Ica= 式中： IP—— 環(huán)境溫度為 25 度時電纜允許載流量 ,A 查《煤礦電工手冊》表 12220，取IP=118； K—— 環(huán)境溫度不同時載流量的校正系數(shù) ,查《煤礦電工手冊》表 12232，?。? ≤ K≤ ； Ica—— 線路正常工作時的最大長時工作電流， A。 KIP=( へ )A＞ Ica 符合要求。 ② 按電纜短路熱穩(wěn)定條件檢驗電纜截面 ,取短路點在電纜首端 ,取井下主變電所容量為50MVA,則 3ssI =Ss/( 3 UN) 14 =50/( 3 ) ==4582A Amin =(Iss（ 3） tj )/C =(4582 )/141 =A1=35mm2 式中： Amin—— 電纜最小截面 , mm2； 3ssI —— 主變電所母線最大運行方式時的短路電流 ,A； tj—— 短路電流作用假想時間 ,S；對井下開關取 ； C —— 熱穩(wěn)定系數(shù) , 查《工礦企業(yè)供電設計指導書》表 318，取 C=141。 故符合要求。 ③ 按電壓損失校驗電纜截面： △ UW%=PcaL△ u% = =% 式中：△ UW%—— 電纜電纜中電壓損失的百分數(shù)； △ u%—— 線路每 1MW*km 負荷電纜中電壓損失百分數(shù) , 查《工礦企業(yè)供電設計指導書》表 319，取 6KV 銅芯電纜△ u%=； L —— 線路長度， KM； Pca—— 電纜輸送的有功功率； MW △ UP%—— 允許電壓損失百分數(shù) ,取△ UP%=7%； △ UW%=%＜△ UP%=7%，故滿足要求。 因此所選 MYJV2260003 35 的高壓電纜符合要求。其它電纜見 附 圖 （ 電纜選擇圖和短路點圖 ） 和表 22 所示。