采煤工作面电缆如何合理选型论文

采煤工作面电缆如何合理选型

【摘要】煤矿井下采煤工作面电缆选型不合理，造成一定的资源浪费，对于电缆如何合理选型是很有必要的。

【关键词】采煤；供电；电缆；合理选型

0.概述

煤矿井下采煤工作面供电系统中，有些电缆选型不合理，有的供电系统距离不是太远，但是用的电缆特别多，给电缆吊挂造成一定的难度，影响电缆的吊挂效果，造成一定的管理难度。有的电缆截面选型过大，造成材料浪费。有的在用电缆截面选型本身承受的电流小于实际供电的电流，当时不能发现什么问题，但是由于电缆长期处于过电流状态，会造成电缆绝缘加速老化，酿成事故。

实例分析：

为了解决这些不必要的问题，根据供电要求，合理地选择电缆的型号是非常有必要的。

下面以一个采煤工作面电缆选型为例,来具体说明。

某一个高普采煤工作面,走向长度500米，倾向长度150米，需安装如下机电设备： mg150／375－w采煤机一部,功率各375kw。一部运输机sgz－630／264，264kw;一部szd－630／90转载机

90kw;2台mrb125/32.5c乳化泵75kw,（其中一台备用）；一部lps －500破碎机90kw，1台sdj-150皮带机150kw。总功率1044kw。采区变电所距此工作面临时配电点300米。

1.按经济电流选择电缆截面,供电实际长度选择电缆型号（从采

区变电所距此工作面临时配电点）

1.1干线电流

ig＝∑pkr／■uecosq＝1044×0.486／■×6×0.65＝75a

式中：kr＝0.4＋0.6×pmax／∑p＝0.4＋0.6×150／1044＝0.486

pmax—机组功率最大电机的额定功率；∑p—机组总功率；

kr—需用系数.可按下式计算；cosq—功率因数，查>高普工作面取0.65。

1.2电缆截面计算

s＝ig／jn＝75／2＝38mm2

式中：jn—经济电流密度查> jn取2a／mm2

从采区变电所距此工作面临时配电点选用myptj—3×50的高压电缆，截面50mm2＞33.2mm2。长期容许工作电流173a＞75a.满足要。

2.6kv高压电缆截面、电缆型号（从临时配电点到移动变压器距离500m）

2.1负荷长期工作电流：

ig＝∑pkr／■uecosθ＝894×0.501／■×6×0.65＝66.3a 式中：需用系数 kr＝0.4＋0.6×pmax／∑p＝0.4＋0.6×150／894=0.501， cosθ取0.65（高普工作面取0.65）

2.2电缆截面：

s＝ig／jn＝66.3／2＝33.2mm2

jn—经济电流密度查>jn取2a／mm2

选用myptj－3×50＋3×25／3＋3×4的高压电缆，截面50mm2＞33.2mm2其额定电流为173a>66.3a满足要求,实际需要长度为巷道长度500米的1.05倍计算共需电缆525m。

3.工作面移动变电站设备选择计算

3.1负荷总功率:∑p＝894kw

煤机 375kw 运输机264kw 乳化泵75kw

转载机 90kw 破碎机90kw

3.2变压器容量选择:

s＝∑pkr／cosθ＝894×0.8／0.65＝1100kva

选用两台kbsgzy—630／6移动变压器，其容量为1260kva大于1100kva。其中一台供煤机、转载机及乳化泵，另一台供运输机、破碎机及乳化泵。

3.3移变二次侧馈电及启动器串线电缆选择。

3.3.1馈电选择

因其中一台移变供煤机、转载机及乳化泵负荷较大，以其计算工作电流：

ig＝∑pkr／■uecosθ＝540×0.6／(■×1.14×0.65)＝252a kr＝0.4＋0.6×pmax／∑p＝0.4＋0.6×150／540＝0.6

选用kbz—630／1140z馈电长期容许工作电流630a＞252a考虑设备互换性，另一台同样选用kbz—630／1140z 均能满足要求。

3.3.2机组启动器的选择

工作面启动器开关均可按能够满足负荷长期工作电流要求选择。按照经验公式进行确定。移变机组选用qjz—4×315／1140型。

4.煤机电缆选择

4.1负荷工作电流

ig＝∑p×0.553／■uecosθ＝375×0.553／(■×1.14×0.65)＝162a

式中：kr＝0.4＋0.6×pmax／∑p＝0.4＋0.6×150／590＝

0.553

选用一根mcp—3×50＋1×25＋3×4其长期容许电流173a＞162a，满足要求。

4.2煤机电缆最远可供距离选择计算

根据馈电开关保护整定灵敏度必须大于1.5的整定要求计算供电长度

4.2.1 kbz—630／1140z 整定计算

iz≥iqmax＋∑ie＝(150／■uecosθ)×6.5＋∑pkr／■uecos θ

＝(150／■×1.14×0.65)×6.5＋375×0.6／■×1.14×0.65＝930a

根据kbz—630／1140z开关特性iz整定1260a(保护器为2档)

4.2.2最远端两相短路电流值及供电长度计算

id(2)≥iz×1.5＝930×1.5＝1395a

式中： iz—馈电开关保护整定值；1.5—灵敏度可靠系数

通过查《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》630kva 变压器两相短路值1395a时对应换算长度为lh=500m。

因实际选用是50mm2，则可供电长度：

l =50mm2＝lh／换算系数kr＝500／1.00＝500m(50mm2换算系数为1.00)

考虑倾向长度150米，以及灵敏度实际选用mcp—3×50＋1×25＋3×4型煤机电缆450m。

4.3换算长度：

lh＝l×k＝450×1.00＝450m，查表得两相短路电流id(2)＝2244a，

qjz—4×315／1140对应煤机保护iz=1260a，

k＝id(2)／iz＝2244／1260＝1.78＞1.5，根据启动器特性iz

整定1260a＞947a,满足要求。

运输机、破碎机电缆选型与上述煤机电缆选型的计算方式相同，在此不再累述。

5.结论

按照上述实例，根据不同的供电要求，合理地选择电缆的型号，可以在很大程度上能节约电缆，造成不必要的人力及材料浪费，节约了资源。希望通过上述实例的具体分析，给同类或相似的电缆选型上给予提供一定的参考价值。■

【参考文献】

［１］胡天禄主编.煤矿电工手册(修订本)第二分册--矿井供电