第五章煤矿井下供电基本计算

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1、...第五章煤矿井下供电基本计算主要内容：采区供电系统的变压器、开关、电缆的选择，井下电网的短路电流计算，井下过流保护装置的整定。教学目标：会选择电缆截面，会选择开关的额定电流、额定电压，会整定和校验开关的过流保护装置；能编写采区供电系统计算说明书。为采区供电系统选择电气设备、配置电缆、整定过流保护装置，是机电技术人员的日常工作之一。正确的计算是完成上述工作的前提。本章采用项目引领的教学方法，通过为采区供电系统配备变压器、开关、电缆，整定过流保护装置，掌握井下供电计算的基本方法。第一节项目任务一、项目场景某煤矿机电科，机电副矿长兼机电总工程师向机电

2、科各专业组下达矿长会议精神。本矿在东翼新开一上山采区，机电科承担新采区的供电系统设计计算任务。学生以3~4人为一组，模拟机电科专业组，选出组长。每组独立完成项目。教师模拟机电总工程师，向学生讲解采区的巷道布置、基本条件、设备配置情况。学生跟随课程进度，完成相应的项目任务。二、项目任务（1）采区变电所动力变压器的选型计算与台数的确定；（2）绘制采区生产设备布置图，草拟采区供电系统；（3）选择采区高、低压动力电缆；（4）选择采区高低压配电装置；（5）计算短路电流；（6）整定过电流保护装置；（7）画出采区供电系统图（A2图纸），在图中标注电气设备型号、规

3、格，电缆型号、规格，短路电流，过流保护整定值等。其中（2）和（4）项在本教材第四章和第三章中已有叙述，本章不再赘述。三、基本条件序号技术参数项目参数序号技术参数项目参数1沼气等级高沼8采煤工作面个数12电源电压等级（kV）109煤层倾角8°3与中央变电所距离（m）120010煤层厚度（m）34采区走向长度（m）160011散煤自然安息角30°5采区斜长（m）60012采区掘进工作面个数26采煤工作面长度（m）18013年工作天数3007工作面采煤方法综采14日工作小时数14四、生产机械技术参数分组序号设备名称台数型号额定功率/kW额定电压/V备注采

4、煤工作面200×MGTY200/500-1.1D电牵引采煤机1采煤机12+40×11402+202刮板输送机1SGZ-730/2642×1321140......3转载机1SZB-730/757511404乳化液泵2BRW200/31.51251140一台工......作5调度绞车1JD-11.411.41140/660下顺槽6回柱绞车1JH-87.51140/660下顺槽7小水泵15.51140/660下顺槽8调度绞车1JD-11.411.41140/660上顺槽9回柱绞车1JH-87.51140/660上顺槽10小水泵15.51140/660上

5、顺槽采煤工作面可电机在111DJS80/40/2×75(B)2×751140/660伸缩皮带输送下顺槽机口集中12上山皮带输送机1DTL100/63/75751140/660运输13上山绞车1JTP-1.6×1.2110660掘进工作面14掘进机2EBZ100E1001140/660掘进工作面可152DJS65/20/2×222×221140/660伸缩皮带输送机16调度绞车4JD-11.411.41140/6601725.51140/660小水泵局扇18局部扇风机4FBD-6.3/302×151140/660二台工作第二节负荷计算当我们为采区供电

6、系统选配开关、变压器和电缆时，首先要计算这些设备所负担的功率和电流，这叫负荷计算。负荷计算是正确选择开关、变压器等电气设备和电缆截面的基础。负荷计算要计算的参数有三个：一是负荷的有功计算功率，简称计算功率，用Pca表示。它是负荷在运行时实际需要的长时最大有功功率，单位是kW（千瓦）。二是负荷的视在计算功率，用Sca表示。它是负荷在运行时实际需要的长时最大视在功率,单位是kVA（千伏安）。用来选择变压器容量。三是长时工作电流，用Ica表示。它是负荷在实际运行时的长时最大工作电流，单位是A（安）。用来选择开关和电缆截面。这里的长时功率、长时电流是指持续

7、30min的平均功率和平均电流。与长时功率、长时电流相对的是瞬时功率、瞬时电流。瞬时功率、瞬时电流有时会远大于长时功率、长时电流，但持续时间往往很短，不能作为选择电气设备的依据。例如电动机起动时的瞬时最大电流可达其额定电流的数倍，但持续时间只有几秒。一、负荷计算的方法1.一台电动机的负荷计算通常我们能够从铭牌上知道一台电动机的额定功率（PN）和额定电流（IN），则PcaPNScaPcacosNPca0.85IcaIN（5-1）在生产现场常常只知道电动机的额定功率和额定电压，而不知道额定电流。电动机的额定电流可用式5-2计算，但有些参数需要查电机手册

8、才能得到，现场计算很不方便。......INPN3Ucos（5-2）NNN式中PN——电动机额定功率，kW；UN——电动机