三一采區設計計算
工作麵采用皮帶機和刮板運輸機運輸，機巷長度540m，采區的運輸采用皮帶下山運輸，工作麵的下料采用φ1.6m運輸絞車，傾角都是200，斜長分別時420m和550m，位傾斜皮帶機一部，斜長140m，老虎口用30型刮板機一部，采區分四個區段開采，分別是-665、-690、-720和-750，首先開采-665水平，一個工作麵采煤，一個工作麵準備，采煤工作麵采用一部30型皮帶機和四部30型刮扳機，準備工作麵用5部30型刮扳機和兩台11kw的局扇，其中一台工作，一台備用，低壓電源來自-630水平采區變電所。
高壓供電的上一級電源由-600中央變電所提供，距-630變電所350m，采用VV29—3×35—6000v電纜供電。
采區供電設計
§1、三一采區供電純屬二類負荷，由於距-600中央變電所較近，在-630變電所中不必設置總開關，采煤工作麵和掘進工作麵用一台變壓器供電，利用選擇性漏電保護開關，把采掘分開，軌道上山、皮帶上山、位傾斜皮帶機和老虎口的一部30型刮板機，采用一台變壓器，供電集中便於控製。
§2、負荷計算
一、負荷統計
φ1.6m絞車一台 功率：110kw COSα=0.88 n%=0.95
刮板機十台 SGD—30 功率：30kw COSα=0.88 n%=90%
風機JBT—52 1部 功率：11kw COSα=0.89 n%=86%
綜保開關BZ80-2.5 2部 功率：2.5kvA COSα=0.8 n%=90%
皮帶機STD 3部
二、負荷計算
根據負荷統計，可計算出三一采區的總負荷Sb
Sb=∑PeKx/COSα
∑Pe=10×30+3×30+11+2.5×2+110
=516kw
Kx=0.7 COSα=0.7
∴Sb=516kvA
§3、變壓器容量及台數的驗算
一、台數的確定
根據總負荷計算，變壓器的台數初步定為兩台
二、負荷分配如圖所示：
Ⅰ Ⅱ
絞 刮 皮帶機 皮帶機 刮板機 風機 電鑽綜保
車 板機 2部 1 台 9部 1部 2 台
110kw 30kw 2×30kw 30kw 9×30 11kw 2×2.5kvA
三、變壓器容量的計算及選型
Ⅰ、變壓器的確定
∑Pe=110+30+3×30
=230kw
Sb=∑PeKx/COSα
=230kvA
其中：Kx=0.7 COSα=0.7
Ⅱ、變壓器的確定
∑Pe=10×30+11+2×2.5
=316kw
Sb=∑PeKx/COSα
=316kvA
其中：Kx=0.7 COSα=0.7
為保證采煤工作麵電源的正常使用，選擇變壓器時應有一定的餘量，則選取KS7—315/6變壓器兩台。
§4、高低壓動力電纜的選擇
1、高壓電纜型號選擇
選擇VV29型 6000v 截麵35mm2 長度：350m
則：VV29—6000—3×35—350m
2、低壓電纜的選擇
1）從變電所到工作麵的電纜選擇
采煤工作麵采用一部30皮帶機和四部30型刮板運輸機，機巷長度540m，上山長度100米，計640m。
①、按允許電流選擇
Igf=1000Kx∑Pe/√3UeCOSα
=1000Kx×150/√3×660COSα
=131A
其中：Kx=0.7 COSα=0.7
根據Iy≥Igf選擇Iy=213A SH=70mm U型電纜
用U—1000—3×70+1×16電纜作主供電源到皮帶機處，用35mm2電纜供四部刮板機
②、電壓損失效驗
△UL1%=PeKL% Pe=150kw K=0.0091 L=0.1km
=150×0.0091×0.1
=0.14%
△UL2%=PeKL% Pe=120kw K=0.161 L=0.37km
=120×0.37×0.161
=7%
△UL3%=PeKL%
=90×0.06×0.161
=0.8
△UL4%=PeKL%
=60×0.06×0.161
=0.6
△UL5%=PeKL%
=30×0.06×0.161
=0.3
則：△U=△UL1+△UL2+△UL3+△UL4+△UL5
=0.14+7+0.8+0.6+0.3
=8.8%＜10% 合格
變壓器運行時在中間檔位上運行。
△UL1 △UL2 △UL3 △UL4 △UL5
U—1000—3×70+1×16—100m U—1000—3×35+1×10
其他支路的電纜選擇、計算方法與上述相同，選擇結果見供電係統圖。
§5、短路電流的計算
1、低壓電纜的短路電流電路圖
按最遠點的兩路計算如下圖所示： I2d=810A
L1=100m 70mm2 L2=550m 35mm2 采煤麵
L1=200m 70mm2 L2=300m 35mm2 I2d=1140A
備用麵
采煤工作麵：L1=100 70mm2 換算長度73m
L2=550m 35mm2 換算長度754m
則：L′=73+754
=827m 兩相短路電流I2d=810A
準備工作麵：L1=200 70mm2 換算長度146m
L2=300m 35mm2 換算長度410m
則：L′=146+410
=556m 兩相短路電流I2d=1140A
§6、高低壓開關的選擇
1、高壓配電箱選擇
1）已知條件
電壓等級6kv 工作電流33A（變壓器的額定電流）
2）根據以上數據選擇PB4—6Z真空配電箱
額定電流100A＞33A 電壓等級6kv
額定斷開電流=10kA＞2.6kA
極限電流峰值25kA＞6.5KA
3）電流互感器的選擇
為使電流互感器靈敏可靠選取100/5
4）電壓互感器的選擇
變比為600/100 空載損耗12w 容量50Va
2、低壓開關的選擇
變壓器總開關的選擇
已知：工作電流=變壓器二次側的額定電流=330A
電壓等級660v I3d=4.9Ka
根據以上數據查表選取DW80-350型饋電開關
性能：額定電流350A＞330A
電壓等級660v
極限切斷電流7KA＞4.9KA
由於每個開關所帶的負荷不同，工作電流不同，所選擇的開關型號不同，但選擇方法與選擇DW80-350開關相同，每個配電點的開關選擇型號見供電係統圖。
§7、過電流保護的整定
1、帶采掘的變壓器總開關整定計算
1）額定電流
Ie=1000∑Pe/√3UeCOSα
=1000（9×30+11+5）/√3×660×0.8
=311A
2）一台刮板機的起動電流
Iq1=5Ie=5×33=165
整定電流：
IZ=Iq1+Ie
=165+311
=476A 初選整定500A
靈敏度效驗：
K=I2d/IZ
=810/500
=1.62＞1.5 合格
其它開關的整定計算方法與此相同，見供電係統圖。
§8、漏電、接地、閉鎖保護裝置的設置
1、漏電保護
根據《規程》規定，井下低壓饋電線上必須裝設帶有漏電閉鎖漏電保護裝置，帶采掘工作麵的饋電開關，裝有選擇性漏電保護把采、掘分開。因此對三一采區變電所中的兩台變壓器，其饋線上裝設兩台漏電繼電器，采、掘用的饋電開關均裝有選漏保護。
2、保護接地裝置的設置
根據《規程》規定，井下所有電氣設備保護接地和局部接地都應同主接地極連成一個總的接地網，每個裝有電氣設備的硐室、每個單獨裝設的高壓電氣設備、每個低壓配電點、每個采掘工作麵至少應裝設一個局部接地極。
3、瓦斯電、風電閉鎖裝置的設置
采掘工作麵必須裝設甲烷傳感器，當采掘工作麵甲烷超限時，應將工作麵所有電氣設備及回風流中的電氣設備全部斷電，並能可靠的閉鎖。
§9、本采區供電設備一覽表
序 號 名 稱 型 號 數 量
1 高壓電纜 VV29—6000—3×35 350m
2 高防開關 PB4—6Z 2台
3 變壓器 KSJ—315/6 2台
4 饋電開關 DW80 11台
5 磁力開關 QC83—80 18台
6 磁力開關 QC83—225 2台
7 電鑽綜保 KB80—2.5Z 2台
8 低壓電纜 U—1000—3×70+1×16 350m
低壓電纜 U—1000—3×35+1×10 1160m
9 運輸絞車 GKT1.6×1.5—24 1部
10 皮帶機 STD 3部
11 刮板機 SGD—30 10部
12 風機 JBT—52—2 2部
13 漏電繼電器 JY82 2台
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