任务1井下供电系统电缆选择.ppt
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1、任务1 井下供电系统电缆选择,矿用电缆选择与维护,动力电缆是电能输送的主要载体。 矿用电缆是针对煤矿井下特殊环境的专用电缆,它适用于有火灾和瓦斯煤尘爆炸危险、潮湿、淋水、空间狭小、易受机械损伤的井下电能输送的工作环境。 地面工业,架空输电线路受空间条件等限制,多采用电缆向各主要设备输电。,1. 铠装电缆 结构,主芯线,相间绝缘层,填料,统包绝缘层,层内护套,防腐带,黄麻保护层,铠装层,一、 矿用电缆的分类,电缆的结构: 电力电缆按绝缘材料可分为纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆三种。 纸绝缘电缆型号及含义:,国产铠装电缆的型号、规格及应用,国产铠装电缆的型号、规格及应用,2 橡套电缆,主芯
2、线,主芯线绝缘,垫芯,外护套,接地线,橡套电缆型号及含义:,3. 屏蔽电缆,垫芯,橡胶护套,主芯线,绝缘层,屏蔽层,接地芯线,控制芯线,屏蔽橡套电缆型号及含义:,常用矿用橡套电缆型号及使用环境,常用矿用橡套电缆型号及使用环境,常用矿用橡套电缆型号及使用环境,常用矿用橡套电缆型号及使用环境,4.塑料电缆,主要结构与前两种电缆基本相同,它的芯线绝缘和外护套都是用塑料(聚氯乙烯或交联聚乙烯)制成的。 优点:允许工作温度高,绝缘性能好,护套耐腐蚀,敷设的落差不受限制等。 若电缆外部有铠装的,则与铠装电缆的使用条件相同。 若外部无铠装,则与橡套的使用条件相同。 在条件许可时,应尽量采用塑料电缆。,常用矿
3、用塑料电缆型号及使用环境,二、矿用电缆的选择,(一)选择内容1.种类、型号2.电压等级3.长度4.芯线数目5.截面大小,二、矿用电缆的选择,(二)选择导线截面应满足的条件1.机械强度2.发热3.电压损失4.经济性,(三) 一般选择原则,1.按机械强度选择 架空线路,可能发生断线事故; 经常移动的橡套电缆(支线)易受砸、压、拉等。 要求导线有必要的机械强度。,(三) 一般选择原则,2.按允许载流量选择 即发热条件,包含正常工作时的发热与短路时的发热。,(三) 一般选择原则,3.按允许电压损失选择 即要保证供电质量好。 电流流过导体时都会产生电压损失,当电压损失过大时会造成用电设备的端电压过低而无
4、法正常运行。,(三) 一般选择原则,4.按经济电流密度选择 为了降低线路的电能损耗和电压损失,截面越大损失越小,但投入也会增大。 综上考虑,对应一定的负荷电流做到最经济的导线截面,称为经济截面,对应于经济截面的电流密度,称为经济电流密度。 经济电流密度的大小一般通过统计数据得到。,(四) 选择电缆截面的方法,1.对经常移动的支线电缆截面按机械强度选择,一般不再作其他校验。2.对不经常移动的支线电缆截面按长时允许电流选择,一般不作其他校验。3.对干线电缆截面按允许电压损失选择,再按长时允许电流校验,必要时需校验启动能力。4.对电源进线电缆按经济截面选择,再按电压损失和长时允许电流校验。,(五)
5、井下低压电网常用供电方式,1.辐射式供电2.干线式供电3.混合式供电,线路短路时,若导线截面选择过小,超过该材料的短时最大允许温度,会使绝缘迅速损坏。 故应按短路时的热稳定条件选择导线的截面。,(六)用短路时的热稳定条件校验,一般适用于10KV及以下笼型电动机直接启动。由于启动电流太大,造成电网上的电压损失过大,一方面使电动机的端电压过低导致起动转矩不足而无法启动,另一方面可能导致电池启动器欠压释放。,(七)用启动条件校验,1.按长时允许电流选,三、电缆截面选择方法,不同环境温度时的载流量校正系数,注:标准环境温度为25。,1)电压损失: 电网始末两端电压之差,包括线路和同级度变压器的电压损失
6、 U=U1-U2,2.按允许电压损失选择,(1)集中负荷(放射式电网),2)线路电压损失计算,表示为,线电压损失,电压损失用功率表示时则为:,对于低压电网线路,由于RX,所以 X0,(2)分布负荷:(干线式电网),式中,若有N段线路,则线路的总电压损失为:,如果各段线路的导线型号和截面相同,则:,若忽略感抗,则:,式中:,3)变压器的电压损失计算:,(绝对值计算),相对值(标么值)计算法,相对值(标么值)计算法,而,4)按允许电压损失选择线路截面 (1)允许电压损失计算,电网总允许电压损失为:Up=U2NT-95UN 对380V电网为39V,对660V电网为66V。,(2)变压器电压损失,或,
7、(3)支线电缆电压损失:,Umsp=Up-(UT+Ubl),(4)干线电缆上允许电压损失计算:,(5) 按允许电压损失选择干线截面,(放射式),(干线式),1)年折旧费、维护费: A投资年折旧费、维护费 2)年电耗: ARP年电耗 3)年运行费; 年运行费=年折旧费、维护费+年电耗。,3.按经济电流密度选择导线截面,4)经济电流密度 在一定负载下,对应经济截面时的电流密度,5)求经济截面(1)年最大负荷利用小时数Tmax 年最大负荷利用小时数就是线路全年的供电量W,都按最大负荷Pmax输送所需要的时间,通常根据经验和统计列表。,表1 各类用户的年最大负荷利用小时数Tmax,(3)求经济截面Ae
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