井下供电设计内容(4)

星-三角等效变换为星形系统进行计算。 二、两相短路电流的计算 1.两相短路电流的计算公式

Is(2)?2?Uav

??R????X?22

Is(2)——两相短路电流A；

Uav——短路点所在电网中首端的平均线电压(为电网额定电压的1.05倍)V；

∑R——短路回路内一相电阻值的总和Ω； ∑X——短路回路内一相电抗值的总和Ω； 短路回路的阻抗计算： （1）系统电抗的计算

电源系统的感抗远大于电阻，电阻可略，只计算电源系统的电抗Xsy：

UUXsy?2N.(T3)?2N.T

Ss3Is2Xsy——折算至变压器低压侧的电源系统电抗，Ω； U2N

T——电源变压器或发电机二次侧的额定电压，kV；

Is(3)——电源母线上的三相短路电流，kA；

Ss——电源母线上的短路容量(可按电源配电箱的额定断流容量计)，MVA。

（2）变压器的阻抗计算 见变压器电压损失计算。 （3）电缆线路的电抗和电阻

线路电抗XW可用下式计算： XW=X0L

线路电阻可用下式计算：RW?三、三相短路电流的计算

L ?A由于三相短路为对称短路，故可按单相电路计算短路电流：

Is(3)?3Uav??R????X?22

公式中的符号意义与两相短路公式中的字符相同。但Id(3)与Id(2)之间存在着如下关系：

Is2?(2)Is3

(3)所以，计算出其中的一种短路电流，便可得知另一短路电流。

第五节 高压电缆的选择 一、高压电缆型号、芯数、长度的选择 1.高压电缆的型号确定

据工作电压等级、用途、敷设场所，并符合《煤矿安全规程》规定选择： （1）必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。 （2）严禁采用铝包电缆。

（3）在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。

（4）在立井井筒或倾角为45°及其以上的井巷内，应采用MVV42型聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、MYJV42型交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；

（5）在水平巷道或倾角在45°以下的井巷内，应采用MVV22型聚氯乙烯绝缘钢带或MVV32型细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、MYJV22型交

联聚乙烯钢带或MYJV32型细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆； （6）向移动变电站供电应选用MYPTJ型矿用高压双屏蔽监视橡套电缆。 2.高压电缆芯线、长度的确定

铠装电缆选择3芯，橡套电缆选择3芯主芯线并带监视芯线和接地芯线。高压电缆长度的确定与低压电缆选择方法相同。 3.高压电缆截面的选择

高压电缆截面必须满足下面的条件，选取满足全部条件的最小截面。 1.按正常工作时的经济电流密度选择

供电距离较长、年最大负荷利用小时数不小于1 000 h的高压电缆，因对供电的经济性有较大影响，应按经济电流密度选择。经济截面按式（7-38）计算。

Ae?IcaIed

Ae——导线的经济截面，mm2；

Ied——经济电流密度，A／mm2。按表查取

Ica——线路正常工作时的最大长时工作电流，A；按按下式计算：

Ica??STKs3UT??1N （7-39）

其中∑ST为所供各变压器的计算容量之和，UT?1N为变压器一次侧电压，Ks为各变压器组间同时系数，一个工作面时取1，二个工作面时取0.9,三个工作面取0.85；

2）按长时运行电流选择电缆截面

按IP≥Ica 式要求选取电缆截面。式中的Ica按（7-39）式选取，按所选电缆型号查表7-8或表7-9取满足（7-8）式的截面。

3）按短路热稳定条件校验电缆截面

Is(3)Amin?tiC （7-40）

Am ——电缆的最小热稳定截面，mm2；

——电缆首端的最大三相短路电流，A，按（7-36）式求取； C ——电缆的热稳定系数，见表7-14。

ti ——短路电流的假象作用时间, s， 其中ts为实际短路时间，当继电保护装置瞬时动作时，对快速或中速动作的断路器，取0.15s ；对低速动作的断路器取0.2s 。当继电保护有动作时限时， 在上述时间的基础上再加上继电保护的动作时间即可。 4）按电压损失校验电缆截面

按电压损失校验电缆截面时，应校验正常状态下的电压损失是否满足允许电压损失的要求。可根据电缆截面及负荷加权平均功率因数查表7-15和表7-16，选取每段高压电缆每1MW?km负荷矩的电压损失 ，再乘以高压电缆的长度，既可求出各段高压电缆的电压损失百分数，该电压等级下各段高压电缆电压损失百分数之和应不大于5%。

电缆选出后，应将各种电缆的选择结果用表格列出，参考下表。

第六节 采区高低压电器的选择

一、采区高低压电器型号的选择 1.按采区的工作环境选择：

高、低压控制开关—律采用矿用防爆型。 2.按工作机械对控制的要求选择：

①高压配电开关一般选择矿用隔爆高压真空配电箱；

②低压供电线路总开关和分路开关，一般选用矿用隔爆真空自动馈电开关；对于高产高效综采工作面移动变电站的低压可选择动力中心； ③ 需要远方控制、联锁控制的机械，选隔爆真空电磁启动器；对高产高效综采工作面选用隔爆组合开关；

④ 对需要经常正、反转运行的机械，选用隔爆真空可逆型电磁启动器； ⑤ 40 kW及以上电动机的控制设备，应使用真空电磁启动器； ⑥ 根据《煤矿安全规程》（2010版）第128条规定，局部通风机和备用局部通风机的控制设备应采用具有双电源自动切换的组合开关； ⑦对于127v的照明、信号、煤电钻设备选择含有干式变压器及其一二次侧开关和保护的照明或煤电钻综合保护装置；

⑧当电缆长度不够或电路有分支时，选择电缆插销、电缆连接器或电缆接线盒。

3.开关保护装置要适应电网和工作机械对保护要求

① 井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。

②变压器二次侧低压总馈电开关应设短路、过负荷和漏电保护；

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