【正文】 于等于最小允許啟動(dòng)電壓，即 ≥ ﹙165﹚根據(jù)采區(qū)綜采工作面機(jī)電設(shè)備的布置情況，各臺(tái)移動(dòng)變電站所帶的負(fù)荷，擬定出如附圖所示的采區(qū)綜采工作面供電系統(tǒng)圖，并對(duì)部分線(xiàn)路電纜選擇進(jìn)行計(jì)算。向移動(dòng)變電站供電選用電纜選擇﹙1﹚ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇主截面 向四臺(tái)移動(dòng)變電站供電的總負(fù)荷電流為 = = Awm3cos10?NdecaUPKI????式中 —綜采工作面所有用電設(shè)備額定功率之和；NP—需用系數(shù)， = + = + ?45813 —加權(quán)平均功率因數(shù)，取 ； wmcos?查表 54，取電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度 =，經(jīng)濟(jì)截面為edJ2medcaIA?選型號(hào)為 MYJV2210/2403+325 高壓電纜，長(zhǎng)度 ， =2200m。5401?L2W﹙2﹚ 按長(zhǎng)時(shí)最大允許負(fù)荷電流校驗(yàn) 查課本《礦井供電技術(shù)》表 42 得 MYJV2210/2403+325 型電纜的長(zhǎng)時(shí)最大允許負(fù)荷電流 513A,長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流為?pI= A， ﹤ ，滿(mǎn)足要求。caIcaIp﹙3﹚ 按熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)電纜截面 電纜首段三相最大短路電流=2406 A?avss3USI12053? =2406 = ﹤240 滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。?﹙4﹚ 按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面 查表 18 得， = 時(shí)，240 銅芯電?cos2m纜的每兆瓦公里負(fù)荷矩的電壓降為：K=%。按公式：=KPL 計(jì)算式中 K—每兆瓦公里負(fù)荷矩電纜中電壓的損失的百分?jǐn)?shù)，其數(shù)值可查表； P—電纜輸送的有功功率，MW； L—電纜線(xiàn)路的長(zhǎng)度，Km。=%=%1U?用同樣的方法可求出地面變電所到井下中央變電所的總壓降：=%2則總壓降： = + =% + %=%﹤7%。?12所選 MYJV2210/2403+325 型高壓電纜能夠滿(mǎn)足供電的要求。低壓電纜截面的選擇低壓電纜型號(hào)與用途的確定參照課本《礦井供電技術(shù)》表 41，按表 19 滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求初選低壓電纜主芯線(xiàn)截面，下面對(duì)四個(gè)移動(dòng)變電站進(jìn)行低壓電纜主芯線(xiàn)截面的校驗(yàn)。1．1 號(hào)移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)﹙1﹚正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失① 變壓器內(nèi)部電壓損失 查表 KSGZY2022/10,10000/3300 移動(dòng)變電站負(fù)載損耗 NP?=4950W,阻抗電壓 u=%。變壓器每相電阻、電抗值。29 / 61= ???? ?TuZ ???TRX1 號(hào)移動(dòng)變電站其負(fù)荷為采煤機(jī)，實(shí)際負(fù)荷電流為 =3caos1?NdeTUPKI??? ?根據(jù)實(shí)際情況，估計(jì)需用系數(shù)為 1，加權(quán)平均功率因數(shù)取負(fù)荷統(tǒng)計(jì)時(shí)的值，為。變壓器的電壓損失為 )sinco(3. TTaTXRIU???? V??????變壓器的功率因數(shù)，取加權(quán)平均功率因數(shù) ，即，??T .cossin2???T② 采煤機(jī)供電的電纜電壓損失 = V 1bU?13bNscALP?????向采煤機(jī)供電線(xiàn)路的總電壓損失為 V＜ V..???bT ?pU滿(mǎn)足供電質(zhì)量的要求。2．2 號(hào)移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)﹙1﹚ 正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失 ① 變壓器內(nèi)部電壓損失 查表得 KSGZY2022/10， 10000/3300V 移動(dòng)變電站負(fù)載損耗 =4950W，阻抗電壓 u=%。NP?變壓器每相電阻、電抗值。= ???? ???NTSUuZ? ..??TRX2 號(hào)移動(dòng)變電站其負(fù)荷為刮板輸送機(jī)，實(shí)際負(fù)荷電流為Awm3cos10?NdecaTUPKI???? ???根據(jù)實(shí)際情況，估計(jì)需用系數(shù)為 1，加權(quán)平均功率因數(shù)取負(fù)荷統(tǒng)計(jì)時(shí)的值，為 。變壓器的電壓損失為 )sinco(3. TTaTXRI??? V??????變壓器的功率因數(shù)，取加權(quán)平均功率因數(shù) 。即，.cos?wmT?.cossin2???T② 刮板輸送機(jī)機(jī)供電的電纜電壓損失：以供電距離最遠(yuǎn)、電動(dòng)機(jī)功率最大的刮板輸送機(jī)機(jī)頭電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。V1310bNscbAULP????? ???向刮板輸送機(jī)供電線(xiàn)路的總電壓損失為V＜ ???blT ?pU滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求。3．3 號(hào)移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)﹙1﹚ 正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失① 變壓器內(nèi)部電壓損失 查表得 KSGZY1600/10， 10000/1140V 移動(dòng)變電站負(fù)載損耗 =3800W，阻抗電壓 u%=%。NP?變壓器每相電阻、電抗值????NTSUPR 31 / 61 ????TTRZX3 號(hào)移動(dòng)變電站其負(fù)荷為轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵，實(shí)際負(fù)荷電流為= Awm3cos1?NdecaTUPKI???? ..?根據(jù)實(shí)際情況，估計(jì)需用系數(shù)為 ，加權(quán)平均功率因數(shù)取負(fù)荷統(tǒng)計(jì)時(shí)的值，為。變壓器的電壓損失為 )sinco(3. TTaTXRIU???? V?????變壓器的功率因數(shù)，取加權(quán)平均功率因數(shù) 。即，.coswm??T .cossin2???T② 向轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵供電的電纜電壓損失：以供電距離最遠(yuǎn)、電動(dòng)機(jī)功率最大的轉(zhuǎn)載機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。 V1310bNscbAULP????? ???向轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵供電線(xiàn)路的總電壓損失為 V＜ ?bT 17?pU滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求。4．4 號(hào)移動(dòng)變電站供電系統(tǒng)﹙1﹚ 正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失① 變壓器內(nèi)部電壓損失 查表得 KSGZY1000/10， 10000/1200V 移動(dòng)變電站負(fù)載損耗 =700W，阻抗電壓 u=%。NP?變壓器每相電阻、電抗值????NTSUPR22TuZΩ04.. ????TTRZX4 號(hào)移動(dòng)變電站其負(fù)荷為帶式輸送機(jī)、回柱絞車(chē)、照明，實(shí)際負(fù)荷電流為 = Awm3cos1?NdecaTUPKI???? .?根據(jù)實(shí)際情況，估計(jì)需用系數(shù)為 ，加權(quán)平均功率因數(shù)取負(fù)荷統(tǒng)計(jì)時(shí)的值為 。變壓器的電壓損失為 )sinco(3. TTaTXRIU???? V?? ????變壓器的功率因數(shù)，取加權(quán)平均功率因數(shù) 。即，??T .cos1sin2???T② 向帶式輸送機(jī)、回柱絞車(chē)供電的電纜電壓損失：以供電距離最遠(yuǎn)、電動(dòng)機(jī)功率最大的帶式輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)。V1310bNscbAULP????? ???向帶式輸送機(jī)、回柱絞車(chē)供電線(xiàn)路的總電壓損失為 V＜ ?bT 7?pU滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求。33 / 616 短路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的在采區(qū)綜采工作面供電計(jì)算中，計(jì)算短路電流的目的在于校驗(yàn)電器設(shè)備開(kāi)斷的能力、電纜的熱穩(wěn)定及校驗(yàn)保護(hù)裝置的靈敏度等。為此，需要計(jì)算某設(shè)備安裝處最大三相短路電流和開(kāi)關(guān)保護(hù)范圍末端最小量短路電流。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問(wèn)題。﹙1﹚選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。﹙2﹚設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。 ﹙3﹚確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。﹙4﹚確定合理的主接線(xiàn)方案和主要運(yùn)行方式等。合理計(jì)算短路電流，關(guān)鍵在于短路點(diǎn)的選取，通常選擇在保護(hù)線(xiàn)路的始端、末端作為短路點(diǎn)。以便計(jì)算所需最大三相短路電流和最小兩相短路電流。 短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算方法有解析法、表格法，兩種方法的實(shí)質(zhì)都是歐姆定律的應(yīng)用。1． 移動(dòng)變電站高壓進(jìn)線(xiàn)電纜短路電流計(jì)算移動(dòng)變電站高壓進(jìn)線(xiàn) 6kV 或 10kV 供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法相同，在計(jì)算短路電流時(shí)，通常選用電網(wǎng)的平均電壓作為計(jì)算值，礦井常用標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的平均電壓見(jiàn)表 111.表 111 標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的平均電壓 ??6標(biāo)準(zhǔn)電壓/kV 6 10 35平均電壓/kV 37移動(dòng)變電站高壓電纜進(jìn)線(xiàn)短路電流計(jì)算。短路點(diǎn)選在移動(dòng)變電站高壓電纜進(jìn)線(xiàn)處，計(jì)算三相短路電流，校驗(yàn)移動(dòng)變電站的高壓開(kāi)關(guān)的斷流能力；計(jì)算兩相短路電流，整定前級(jí) 10kV 隔爆開(kāi)關(guān)中的繼電保護(hù)裝置。1．計(jì)算短路回路中各元件阻抗﹙1﹚ 電源系統(tǒng)的電抗 = = ﹙166﹚)3(SavsyIUX?)3(2SavISavU2式中 —電源系統(tǒng)電抗， ；syX?—平均電壓，V；avU—穩(wěn)態(tài)三相短路電流，A；)3(sI—井下電源變電所母線(xiàn)短路容量，MVA。sS﹙2﹚ 10kV 電纜線(xiàn)路的阻抗 LxXw0? ﹙167﹚rR式中 ， —電纜線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的電阻、電抗值， ；0rx km/? —井下電源變電所至綜采工作面移動(dòng)變電站電纜的總長(zhǎng)度，km；L短路回路的總阻抗 ﹙168﹚22)()wsywXRZ??三相短路電流 = ﹙169﹚)3(sIZUav兩相短路電流 ﹙170﹚Iavs2)(?短路容量 ﹙171﹚avssUIS)3(2． 低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算35 / 61采區(qū)綜采工作面低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算時(shí)，短路點(diǎn)一般選在移動(dòng)變電站二次側(cè)出口處和低壓配電線(xiàn)路首、末兩端，計(jì)算方法有解析法和查表法。﹙1﹚ 解析法計(jì)算短路電流 三相短路電流 ﹙172﹚???222)3(3XRUZIavNs兩相短路電流 ﹙173﹚ZIavs2)(??式中 , —分別為移動(dòng)變電站二次側(cè)額定電壓，電網(wǎng)的平均電壓，V；NU2av， —分別為計(jì)算點(diǎn)三相短路電流，兩相短路電流，A；)3(sI)(sZ—短路回路等效每相的總電阻， ；? ﹙174﹚????TR1 ﹙175﹚2X式中 —移動(dòng)變電站高壓側(cè)電纜折算到低壓側(cè)的每相電阻， ；2101)(???avULrR ? —移動(dòng)變電站每相電阻值， ；T ?—移動(dòng)變電站高壓側(cè)電纜折算到低壓側(cè)的電抗值， ；2101)(???avLxX—移動(dòng)變電站每相電抗值， ；T母 線(xiàn) 短 路 數(shù) 量5010KVAMYJ23 X4501KVA20KVA20KVA160KVAMYP16 X320mMY4 X1620m8SKC9215MP3 X02mY74CT4采 煤 機(jī) 刮 板 輸 送 機(jī) 轉(zhuǎn) 載 機(jī) 破 碎 機(jī)MCP3 X1502m8SK9帶 式 輸 送 機(jī) MYP70 X345mMYP70 X342m圖 14 采區(qū)綜采工作面部分供電系統(tǒng)圖1．各元件電抗的計(jì)算 10kV 高壓供電系統(tǒng)，在計(jì)算短路電流時(shí)，忽略短路回路中各元件的電阻。﹙1﹚ 系統(tǒng)折算電抗 ???? 其中，10kV 系統(tǒng)的平均電壓 ；3300V 系統(tǒng)平均電壓 =。?1av 2?arU﹙2﹚ 高壓電纜折算阻抗查表 18 得 MYJV2210/2403+3252540m 高壓電纜 =, 0r=。0x ??????? 0213.)(.208)(2101avULxX37 / 61 ??????? 034.)()( 22101avULrR﹙3﹚ 移動(dòng)變電站阻抗查表 58 得 KSGZY2022/10/ 移動(dòng)變電站，阻抗電壓 = %，負(fù)載%u損耗 =4950W。NP? ?????.. ????﹙4﹚ 移動(dòng)變電站二次出線(xiàn)端最小兩相短路電流； ?????T ? ???..2RZ)2( ????ZUIavs﹙5﹚ 采煤機(jī)電纜阻抗查表 18 得電纜 MCPT3150+125450m， 每相單位阻抗值 = ???? Ω132bscAR?076..﹙6﹚ 短路回路的總阻抗Ω153.. ???????T?8..﹙7﹚ 采煤機(jī)電機(jī)處兩相短路電流 )( ????ZUIavs采區(qū)綜采工作面移動(dòng)變電站到刮板機(jī)機(jī)頭電機(jī)處電纜短路電流計(jì)算﹙1﹚ 系統(tǒng)折算電抗 ???? ﹙2﹚ 高壓電纜折算阻抗，如上；﹙3﹚ 刮板輸送機(jī)電纜阻抗查表 18 得 MYP703+316（400m+50m）電纜 =, =，0r0x ， 。 ???? ????﹙4﹚ 短路回路的總阻抗 ????09....21T ??? ??﹙5﹚ 刮扳輸送機(jī)電機(jī)處兩相短路電流 )2(???ZUIavs采區(qū)綜采工作面移動(dòng)變電 KSGZY1600/10