【導(dǎo)讀】成低壓電能，配送到采掘工作面及附近用電設(shè)備。采區(qū)變電所的基本組成：高壓配電箱、礦用變壓器、高低壓隔爆饋電開關(guān)和移動變電站。本次設(shè)計是由中央變電所送來10kV高。壓，經(jīng)過移動變電站向各用電設(shè)備供電。其設(shè)計過程主要包括采區(qū)變電所及采掘工作面位。的計算、隔爆型高低壓配電裝置選擇，變電所的防雷保護與接地等。做負(fù)荷統(tǒng)計，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算，通過計算來設(shè)計整個采區(qū)的供電系統(tǒng)。

　　

【正文】 UU ? ﹙ 127﹚ 電氣設(shè)備允許最小啟動電壓 min..stpU 為 min..stpU ＝ stpN UU .2 ?? ﹙ 128﹚ 當(dāng)電網(wǎng)電壓為 660V 時，啟動時的允許電壓損失 stpU.? ＝ 198V，最小允許啟動電壓min..stpU 為 495V；當(dāng)電網(wǎng)電壓為 1140V 時，啟動時的允許電壓損失 stpU.? ＝ 345V，最小允許啟動電壓 min..stpU 為 855V。 ② 電動機實際啟動電壓計算 電動機實際啟動電壓有不同的計算方法，這里采用全阻抗計算方法，﹙又稱歐姆金算法﹚ ??9 由于綜采工作面供電多為供電系統(tǒng)的終端，可視向移動變電站供電的二次側(cè)電壓為無窮大電源，在低壓側(cè)電動機啟動時，變壓器二次側(cè)電壓基本不變。采用全阻抗計算法，就是通過計算變壓器、 電纜線路和電動機在內(nèi)的全部阻抗，求的電動機的實際啟動電流和實際啟動電壓。 a、移動變電站供單臺電動機啟動驗算 移動變電站向單臺電動機供電系統(tǒng)如圖 12所示， T 為移動變電站， W 為電纜線路， M為電動機。 ﹙ a﹚供電系統(tǒng)圖 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 ﹙ b﹚單向等效電路 圖 12 移動變電站供單臺電動機啟動電流回路 電動機實際啟動電流為 stI ＝? ?? 222 )()(3 XRU N ﹙ 129﹚ 式中 NU2 — 移動變電站二次側(cè)額定 電壓， V； ?R — 啟動電流回路電阻之和， ? ；其值為 TR + WR + stR ； TR ， WR ， stR — 分別是變壓器每相的電阻、電纜線路的每相電阻、電動機啟動 時的電阻， ? ； ?X — 啟動電流回路電抗之和， ? ；其值為 TX + WX + stX ； TX ， WX ， stX — 分別是變壓器每相電抗、電纜線路的每相電抗、電動機啟動 時的每相電抗， ? ； ① 電動機啟動時的每相阻抗、電阻、電抗 stZ ＝stNNIU.3 ﹙ 130﹚ stR ＝ stZ st?cos ﹙ 131﹚ stX ＝ stZ st?sin ﹙ 132﹚ 式中 NU — 電動機額定電壓， V； stNI. — 電動機額定啟動電流， A； stZ ， stR ， stX — 分別是電動機啟動時的每相阻抗、電阻、電抗， ? ； 王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 24 st?cos ， st?sin — 電動機啟動時的功率因數(shù)及相應(yīng)的正弦值。 ② 變壓器折算到二次側(cè)的每相電阻、阻抗、電抗 TR ＝NNNSUP 2 22? ； TZ ＝ uNNSU22 ； TX ＝ TT RZ 22 ? ﹙ 133﹚ ③ 電纜芯線每相電阻、電抗 LrRW 0? LxXW 0? ﹙ 134﹚ 式中 L— 電 纜的實際長度， km； 0r ， 0x — 電纜芯線單位長度的電阻和電抗， km/? ，查表 17 和 18。 電動機啟動時的電壓損失應(yīng)滿足 stU? ＝ )s i nc o s(3 ? ?? ststst XRI ??≤ pstU? ﹙ 135﹚ b、移動變電站供電給多臺電動機（一臺或兩臺電動機 同時啟動驗算），移動變電站給多臺電動機供電示意如圖 13 所示， T 為移動變電站， 1tW 為干線電纜， 1bW 是支線電纜。選取容量最大、供電距離最遠(yuǎn)的電動機 3M 啟動，其他電動機正常運行，進(jìn)行啟動校驗。 ① 電動機 3M 的啟動阻抗、電阻、電抗 3stZ=stNNIU.3； 3stR= ststZ ?cos ； ststst ZX ?sin3 ? 電纜支線31bW的每相電阻31bR= 30Lx ,求出電動機 3M 回路的總阻抗 21213 )()(3333 stbstb XXRRZ ???? ﹙ 136﹚ 該支路電阻和電抗 化成相應(yīng)的電導(dǎo)3stg，電納3stb的關(guān)系為 32121211 333333333 )()( ZRRXXRR RRg stbstbstbstbst ????? ?? ﹙ 137﹚ 32121211st 333333333 )()(b ZXXXXRR XX stbstbstbstb ????? ?? ﹙ 138﹚ ② 正常運行電動機 2M 、 1M 回路每相阻抗的計算 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 NNM IUZ 32 ? ﹙ 139﹚ NMM ZR ?cos22 ? ﹙ 140﹚ X2M= NMZ ?sin2 ﹙ 141﹚ ﹙ a﹚ 供電系統(tǒng) ﹙ b﹚ 啟動電流回路 圖 13 多臺電動機同時運行啟動電流回路 支線電纜21bW每相電阻 2012 LrRb ?、電抗 2012 LxXb ? 2M 支路的總阻抗為 21212 )()(2222 MbMb XXRRZ ???? ﹙ 142﹚ 2M 支路等效的電導(dǎo) 2g 、電納 2b 為 2g =22121211 22222222 )()( Z RRXXRR RR MbMbMbMb ????? ? ﹙ 143﹚ 王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 26 2b =22121211 22222222 )()( Z XXXXRR XX MbMbMbMb ????? ? ﹙ 144﹚ 同理 1M 電動機支路阻抗、電導(dǎo)、電納為 21211 )()(1111 MbMb XXRRZ ???? ﹙ 145﹚ 2121 11 )()(111111MbMbMb XXRR RRg ??? ?? =121 11Z RMb ? ﹙ 146﹚ ?1b12121211 11111111 )()( Z XXXXRR XX MbMbMbMb ????? ? ﹙ 147﹚ ③ 兩臺正常工作電動機并聯(lián)后的電導(dǎo)、電納、導(dǎo)納、阻抗 2112 ggg ?? ﹙ 148﹚ 2112 bbb ?? ﹙ 149﹚ 12212212 bgY ?? ﹙ 150﹚ 12121YZ ? ﹙ 151﹚ ④ 三臺電動機支路并聯(lián)后的總電導(dǎo)、電納、總阻抗 123 gggg st ??? ﹙ 152﹚ 123 bbbb st ??? ﹙ 153﹚ 22 bgY ?? ﹙ 154﹚ YZ 1? ﹙ 155﹚ 各支路并聯(lián)后的總阻抗、電抗為 22 gZYgR ?? ﹙ 156﹚ 22 bZYbX ?? ﹙ 157﹚ a) 啟動回路總電阻、電抗、阻抗 Tt RRRR ???? 1 ﹙ 158﹚ Tt XXXX ???? 1 ﹙ 159﹚ 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 ? ? ??? 22 )()( XRZ ﹙ 160﹚ b) 啟動時通過變壓器和干線的啟動電流 ? ?? ??? 2222 )()(3)(3 XRUZUI NNst ﹙ 161﹚ c) 并聯(lián)支路處的總電壓 U? = ZIst3 ﹙ 162﹚ ⑧ 電動機 3M 的實際啟動電流、啟動電壓 ?stcaI .33ZU? ﹙ 163﹚ 3.. 3 ststcastca ZIU ? ﹙ 164﹚ 要求實際啟動電壓大于等于最小允許啟動電壓，即 stcaU. ≥ min..stpU ﹙ 165﹚ 根據(jù)采區(qū)綜采工作面機電設(shè)備的布置情況，各臺移動變電站所帶的負(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，并對部分線路電纜選擇進(jìn)行計算。 向移動變電站供電選用電纜選擇 ﹙ 1﹚ 按經(jīng)濟電流密度選擇主截面 向四臺移動變電站供電的總負(fù)荷電流為 wm3c os310?N Ndeca UPKI ? ?? = 3?? ?? = A 式中 ?NP — 綜采工作面所有用電設(shè)備額定功率之和； deK — 需用系數(shù)， deK = + ?NmaxPP = + ??4581300 wmcos? — 加權(quán)平均功率因數(shù)，取 ； 查表 54，取電力電纜經(jīng)濟電流密度 edJ =，經(jīng)濟截面為 edcae JIA ? ? 2mm 選型號為 MYJV2210/240 3+3 25 高壓電纜，長度 m25401 ?L ， 2W =2200m。 ﹙ 2﹚ 按長時最大允許負(fù)荷電流校驗 查課本《礦井供電技術(shù)》表 42 得王旭升 石嘴山煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計 28 MYJV2210/240 3+3 25 型電纜的長時最大允許負(fù)荷電流 ?pI 513A,長時最大負(fù)荷電流為caI = A， caI ﹤ pI ，滿足要求。 ﹙ 3﹚ 按熱穩(wěn)定條件校驗電纜截面 電纜首段三相最大短路電流 ??avsss 3USI 1231050 3?? =2406 A ?minA CtphssI=2406 = 2mm ﹤ 240 2mm 滿足熱穩(wěn)定要求。 ﹙ 4﹚ 按允許電壓損失校驗電纜截面 查表 18 得， ?cos = 時， 240 2mm 銅芯電纜的每兆瓦公里負(fù)荷矩的電壓降為： K=%。按公式： =KPL 計算 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— 電纜線路的長度， 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： 2U? =% 則總壓降： U? = 1U? + 2U? =% + %=%﹤ 7%。 所選 MYJV2210/240 3+3 25 型高壓電纜能夠滿足供電的要求。 低壓電纜截面的選擇 低壓