2010[1].8.27井下中央变电所供电计算
矿井供电计算方法
矿井供电计算方法(总32页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、负荷计算与变压器选择工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。
1、负荷统计按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。
表1-1 工作面负荷统计表格式平均功率因数计算公式：ene e enen e e e e pjP P P P P P ++++++=...cos...cos coscos212211加权平均效率计算公式：ene e enen e e e e pj P P P P P P ++++++=...η...ηηη2122112、负荷计算1）需用变压器容量b S 计算值为：pje xb P K S cos∑= ()KVA2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：∑max714.0286.0e x P P K +=3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：∑+=ex P P K max6.04.0max P ——最大一台电动机功率，kw 。
①适用一般机组工作面 K x = + ×P max∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)]②适用机械化采煤工作面 K x = + ×P max∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]③cos φpj = ∑(P i ×cos φei )∑P i[煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)]④K b = K x ×∑P ecos φpj [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)]井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表二、高压电缆选择计算和校验1、按长时负荷电流选择电缆截面长时负荷电流计算方法：pjpje x egU k P I ηcos 3103∑×=∑eP ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果）x k ——需用系数；计算和选取方法同前。
井下供电系统短路电流和继电保护整定值的计算
井下供电系统短路电流和继电保护整定值的计算井下供电系统短路电流和继电保护整定值的计算1、F1点（变压器为KBSG-400KV A；一次电压10KV，二次电压0.69KV, △U%=4)保护开关为一号变压器电源总开关，开关型号是KBZ19-5001、)二相短路电流的计算:(用电缆换算查表法计算,以下同)120平方电缆长度为L120=10M；电缆换算系数0.4295平方电缆长度为L95=3+3+3+3=12M;电缆换算系数0.5370平方电缆长度为L70=3M;电缆换算系数0.71总的电缆换算长度L总换算-10×0.42+12X0.53+3X0.71=12.7M 查表得:二相短路电流I(2)F1=6735(A) ,三相短路电流I(3)F1=1.15×6735=7445（Ａ）２、）继电保护电流整定值：先计算一号变压器所接的负荷；ΣＰ＝维修队动力20KW+掘进二队动力20KW+斜井皮带运输机80KW+一号水泵110KW+二号水泵110KW=340 (KW)其中最大的电机是水泵电机110KW,额定电流是112A;采用降压起动电流是额定电流的5倍;起动电流I起=5×112=560 (A) 其他设备电流之和为:ΣI=112+82+21+21=236 (A)A、过电流保护整定值：I=K×(560+236)=1.2×796=955A (取1200A)这里K为可靠系数取1.2也可以按变压器二次侧的额定电流的4倍取值B、过负荷保护电流整定值：过负荷电流整定值按变压器的二次侧额定电流取值；I过负荷=310 （A）过负荷保护电流整定值不得超过所保护范围内电缆长期允许安全电流;载面120平方的电缆长期允许316A也可以按电缆允许载流量来整定过负荷电流值C、灵敏度的校验；（二相短路电流与过电流继电器的电流动作值之比应大于或等于1.5倍。
K g =6735÷1300=5.12、F2点（变压器的参数KBSG-400KV A ,一次侧电压10KV二次侧电压0.69KV,△U%=4）保护开关为二号变压器电源总开关，开关型号是KBZ19-5001、）二相短路电流的计算：120平方电缆长度：L120=12M，L=12×0.42=5.04M电缆换算系数0.42 95平方电缆长度:L95=3+3+3+3=12M,L=12×0.53=6.36M电缆换算系数0.53 70平方电缆长度:L70=3M,L=3×0.71=2.13M电缆换算系数0.71 50平方电缆长度:L50=3M,电缆换算系数1.0 L=3M总的电缆换算长度L总长=5.04+6.36+2.13+3=16.53 (M)查表得:二相短路电流I(2)F2=6655 (A)三相短路电流I(3)F2=1.15×6655=7653 (A)2、)继电保护电流整定值;二号变压器所接负荷:ΣＰ=7台×刮板运输机30KW+上山斜坡皮带运输机22KW+三号水泵110KW+乳化泵37KW+回柱绞车11.4KW=210+169=379 (KW)其中最大的电机是水泵电机110KW,额定电流112A;降压起动电流为额定电流的5倍,即I起=5×112=560A其他设备的工作电流I其他=277AA、过电流保护电流整定值I过电流=K×(560+277)=1.2×837=1004(A)取1300 (A)这里K为可靠系数取1.2也可以按变压器二次侧额定电流的4~5倍取值B、过负荷保护电流整定值I过负荷=310 (A)按小于变压器二次侧额定电流取值;过负荷保护电流的整定值不得超过所保护范围内电缆长期允许的安全电流;载面120平方的电缆长期允许安全电流是316AC、灵敏度的校验:K g=6655÷1300=5.13、F3点（控制开关为斜井皮带运输机总开关，开关型号为KBZ19-200）（变压器为KBSG-400KV A；一次电压10KV，二次电压0.69KV,△U%=4)1、)二相短路电流的计算：120平方电缆长度：L120=10+3+3+3=19M，换算系数为0.42 95平方电缆长度:L95=3M,换算系数为0.5370平方电缆长度:L70=3M,换算系数为0.7150平方电缆长度；L50=450M，换算系数为1.0电缆换算总长度:L=19×0.42+3×0.53+3×0.71+450=464 (M) 查表得:二相短路电流I(2)F3=1435 (A),三相短路电流I(3)F3=1.15×1435=1650 (A)所接负荷为ΣＰ=2×40=80 (KW)40KW电机电压660V时的额定电流是41A,起动电流是额定电流的7倍;即起动电流I起=7×41=287 (A)2、）继电保护电流整定A、过电流保护电流整定值I过电流=287+41=328（A）取400（A）B、过负荷保护电流整定值I过负荷=2×41=82（A）取100（A）过负荷电流整定值的电流不允许超过该开关保护范围内电长期允许的安全电流;C、灵敏度校验：K g=1435÷400=3.5D、斜井皮带运输机单台控制开关电流整定值：过电流：取280 （A）；过负荷：取40 （A）4、F4、F5、F6点三台水泵电源控制总开关（由于三台水泵的功率、电缆截面、长度都是一样所以只计算F4点就可以了）水泵的功率为110KW，额定电流为112A，工作电压为660V；（变压器为KBSG-400KV A；一次电压10KV，二次电压0.69KV,△U%=4)1、）二相短路电流电缆长度：L120=10M+3M+3M+3M=19M换算系数为0.42 L50=40M换算系数为1.0电缆换算长度:L=19×0.42+40=7.98+40=50M查表得:二相短路电流I(2)F4=5487 (A) 三相短路电流I(3)F4=1.15×5487=6310 (A)2、)继电保护电流整定值A、单台电机过电流保护按电动机的起动电流取值,单台水泵电机功率是110KW,额定电流是112A;由于采用降压起动所以它的起动电流一般为额定电流的4~5倍取值值。
井下中央变电所整定校验
中央变电所整定计算一、3#高压开关（BGP9L-10/200Y长城，综掘队、陕煤负荷）P总=P1+P2+P3+P4+P5=510+433+343.4+421+571=2278.4KWP1为陕煤辅运大巷1250米处移变所带负荷P2为陕煤0921胶运顺槽移变所带负荷P3为综掘队0921回风顺槽联巷移变所带负荷P4为综掘队0921回风顺槽移650米处移变所带负荷P5为陕煤辅运北大巷1300米处移变所带负荷①过载保护整定：Izj=（P总/√3 *Ue*cosψpj）Kx=(2278.4/√3*10*0.6）0.4=87.6A过载电流是 Iz=90A②短路保护整定：Idj=Iq*7+ΣIe*Kx=105*7/8.8+81.5=165.02A Idj/Ie=165/630=0.26<1.6 取1.6IeId=1.6Ie=320A③短路灵敏度校验：MYPTJ_6/10KV 3*50+3*16/3+3*2.5 1500米X L=X0*L=0.08*1.5=0.12ΩR L=R O*L=1000*1.5/42.5*50=0.7059ΩZ b=U d%*U e2/S e=4.5%*12002/1000*500=0.13ΩR b=ΔP*U e/S e=1750(1.2/500)2=0.01ΩXb=√Z b2-R b2=√0.132-0.012=0.1296ΩR h=0.01ΩR总=0.7059+0.01+0.01=0.7259ΩX总=0.12+0.1296=0.2496ΩZ=(0.72592+0.24962)1/2=0.77Ω最远点两相短路电流：Id（2）=Ue/2Z=1200/(2*0.77)=779AK1=779/320=2.44>1.5 合格二、4#高压开关（BGP9L-10/100Y 长城，风机动力变）P总=400KVA①过载保护整定：Izj=P总/√3 *Ue =400/√3 *10=23A 过载电流是 Iz=20A(因所带负荷较小P=120KW）②短路保护整定： Id=1.6Ie=160A三、5#高压开关（BGP9L-10/100Y 长城，动力变）P总=500KVA①过载保护整定：Izj=P总/√3 *Ue =500/√3 *10=28.8A 过载电流整定 Iz=30A②短路保护整定： Id=1.6Ie=320A四、7#高压开关（BGP9L-10/400Y 长城，0912综采工作面）0912综采工作面两台变压器分别是：KBSGZY-3150/10-3.3，Ud=5.5%, △P=12800W, 郎威达开关; KBSGZY-1250/10-1.14，Ud=4.5%,△P=7400W,八达开关。
井下中央变电所高压开关整定计算说明书
山西吕梁离石西山亚辰煤业有限公司井下中央变电所高开整定计算说明书二0一八年四月二十五日井下中央变电所高开整定计算说明书1、开关802的保护整定计算与校验：负荷额定总功率：260(KW)； 最大电机功率：160 (KW)；最大电流倍数：6；1×0.7×260×10003×10000×0.7= 15.01(A)；◆反时限或长延时过流保护（过载）：反时限过流保护：rel c N dz ret iK K I I K K ⨯⨯=⨯=1.1×1×15.011×40 = 0.41（A ）；取=z I 0.4 (A ）；即一次侧实际电流取为16（A ）； 时限特性：默认反时限，报警时间1s ；◆躲过最大负荷电流的过流保护(短路)：通过开关最大电流：max qe eI I I=+∑= 65.21+ 5.77 = 70.98(A)过流保护：max rel c dz ret iK K I I K K ⨯⨯=⨯= 1.1×1×70.981×40=1.95 (A)；取=dz I 2（A ）档；即一次侧实际电流取为80（A ）； 时限特性：默认反时限；短路电流计算：系统短路容量d S ：60MV A ；系统电抗为：1.8375Ω；高压电缆阻抗参数表短路电流计算表22)2(min )()(2∑∑+⨯=X R U I avd =10.5×10002×0.18322+1.91432 = 2730.04(A)；22)3(min )()(3∑∑+⨯=X R U I avd =10.5×10003×0.18322+1.91432 = 3152.38 (A)；U I S d d ⨯⨯=)2(min 2=2×2730.04×10.51000=57.33 (MV A)；灵敏度校验：()=⨯=idz d m K I I K 2min 2730.042×40 = 34.13>1.5；校验结果：合格。
井下中央变电所高压电缆短路电流计算
井下中央变电所⾼压电缆短路电流计算井下中央变电所⾼压电缆短路电流计算⼀、概述在电⼒系统的设计和运⾏中，都必须考虑到可能发⽣的故障和不正常的运⾏情况，因为它们会破坏对⽤户的供电和电⽓设备的正常⼯作。
从电⼒系统的实际运⾏情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电⼒系统的短路故障有⼀较深刻的认识外，还必须熟练掌握电⼒系统的短路计算。
下⾯根据在实际⼯作中对短路电流的计算，介绍⼀种⽐较简便实⽤的计算⽅法。
⼆、供电系统各种元件电抗的计算通常我们在计算短路电流时，⾸先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值，为此先要绘出供电系统简图，并假设有关的短路点。
供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。
⽬前，⼀般⽤户都不直接由发电机供电，⽽是接⾃电⼒系统，因此也常把电⼒系统当作⼀个“元件”来看待。
1、系统电抗的计算系统电抗，百兆为1，容量增减，电抗反⽐。
本句话的意思是当系统短路容量为100MV A时，系统电抗数值为1; 当系统短路容量不为100MV A，⽽是更⼤或更⼩时，电抗数值应反⽐⽽变。
例如当系统短路容量为200MV A时，电抗便是0.5(100/200=0.5); 当系统短路容量为50MV A时，电抗便是2(100/50=2)，本计算依据⼀般计算短路电流书中所介绍的，均换算到100MV A基准容量条件下的相对电抗公式⽽编出的(以下均同)，即X*xt=Sjz/Sxt (1) 式中: Sjz为基准容量取100MV A、Sxt为系统容量(MV A)。
2、变压器电抗的计算若变压器⾼压侧为35kV，则电抗值为7除变压器容量(单位MV A，以下同); 若变压器⾼压侧为110kV，则电抗值为10.5除变压器容量; 若变压器⾼压侧为10(6)kV，则电抗值为4.5除变压器容量，若变压器⾼压侧为110kV电抗值应为10.5/15=0.7，⼜如⼀台⾼压侧35kV，5000kV A及⼀台⾼压侧6kV，2000kV A的变压器，其电抗值分别为7/5=1.4, 4.5/2=2.25本计算依据公式为: X*b=(ud%/100).(Sjz/Seb) （2）式中ud%为变压器短路电压百分数，Seb 为变压器的额定容量(MV A) 该公式中ud%由变压器产品⽽定，产品变化，ud%也略有变化。
井下变电所高压开关整定计算(精选.)
井下中央变电所高压开关整定计算一、根据地面供电设计计算井下中央变电所短路电流:地面35KV 变电站至井下中央变电所(一回、二回)MYJV22-3*150型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装交联电力电缆电阻、电抗：0R =0.14*0.85=0.119Ω 0X =0.08*0.85=0.068Ω 高压系统总阻抗为：=∑R 0.119Ω=∑X 0.74+0.068=0.8088.6121808.0119.02/100002/2222)2(0=+=∑+∑=XP Ue I d A 二、（一）中央变电所1#干式变压器的计算1#干式变压器负荷统计：计算电力负荷总视在功率 ϕcos 取0.8 d k 取0.9电力负荷总视在功率为KVA P k S Nd 7.1158.09.090cos =⨯==∑ϕ根据计算负荷，选用KBSG-400/10矿用隔爆型干式变压器。
（二）2#干式变压器的计算2#干式变压器负荷统计：计算电力负荷总视在功率ϕcos 取0.8 d k 取0.8电力负荷总视在功率为KVA P k S Nd 5.1508.08.05.150cos =⨯==∑ϕ根据计算负荷，选用KBSG-400/10矿用隔爆型干式变压器。
（三）3# 移动变电站的计算3#动力移动变电站负荷统计：计算电力负荷总视在功率ϕcos 取0.8 d k 取0.65电力负荷总视在功率为KVA P k S N d 5.4527.065.04.487cos =⨯==∑ϕ根据计算负荷，选用KBSGZY-630/10矿用隔爆型移动变电站1台。
（四）高压电缆线路参数：1、中央变电所3#高开至采区变电所电缆型号：MYJV22-8.7/10-3×120mm 2，长度850米。
2、中央变电所5#高开至KBSGZY-630移动变压器，电缆型号：MYJV22-8.7/10-3×50mm 2，长度200米。
3、中央变电所7#高开至中央变电所1#水泵软起开关，电缆型号：MYPTJ-8.7/10-3×50+3×25/3+3×2.5mm 2，长度25米。
一区井下电气设备整定计算
方山矿井下电气设备整定计算方山矿机电科2010年9月15日方山矿老井井下电气设备整定计算一、五2采区变电所真空馈电的整定计算即变压器二次侧总馈电开关的整定（1）27#馈电的整定计算过负荷保护I op。
o=I2N。
T式中I2N。
T---变压器二次侧的额定电流，A。
由供电系统图可知变压器型号为KBSG-500/6,二次侧额定电流为417.6A。
I op。
o=417.6A真空馈电额定电流为400A，因此过载保护的实际整定值为I op。
o=400A短路保护I op。
s≥I N。
st。
m+∑I N。
re式中I N。
st。
m---负荷中启动电流最大一台（或同时启动的多台）笼型电动机的额定（或实际）启动电流，A。
∑I N。
re---负荷中除启动电流最大一台（或同时启动的多台）笼型电动机外，其他用电设备的额定电流之和，A。
I op。
s≥150kw×6.5=975A为了避免故障时越级跳闸，可将过载保护的动作时间适当延长，将短路保护的实际整定值适当加大，即将保护整定范围整定在4倍的位置，此时短路保护的实际整定值为I op。
s=4×400=1600A保护装置灵敏度效验K r=I(2) s。
min/ I op。
s≥1.5式中I(2) s。
min---后备保护区内（下一级线路）最小两相短路电流，A。
K r=I(2) s。
min/ I op。
s=2456/1600=1.535≥1.5满足要求。
（2）11#馈电的整定计算过负荷保护I op。
o=I2N。
T由供电系统图可知变压器型号为KBSG-500/6,二次侧额定电流为417.6A。
I op。
o=417.6A真空馈电额定电流为400A，因此过载保护的实际整定值为I op。
o=400A短路保护I op。
s≥I N。
st。
m+∑I N。
reI op。
s≥80kw×6.5=520A为了避免故障时越级跳闸，可将过载保护的动作时间适当延长，将短路保护的实际整定值适当加大，即将保护整定范围整定在4倍的位置，此时短路保护的实际整定值为I op。
井下中央变电所保护整定计算书
鄂尔多斯昊华精煤有限公司高家梁煤矿井下中央变电所高压继电保护编制：校核：批准：机电科高压柜保护整定计算书一、 过负荷保护1、过负荷保护整定电流值计算公式如下：N iret crel OL a I K K K K I ∙∙=∙（1）上式中各参量说明：I a ·OL —— 过负荷保护整定电流值，A ；N I______ 电动机的额定电流,A;K rel —— 可靠性系数，取1.2; K c —— 接线系数，当继电器接于两相电流时，K c =1；当继电器接于两相电流差时，K c = 3；K ret —— 返回系数。
对于GL-13～GL-16为0.8，其余为0.85； K i—— 电流互感器变比。
二、 短路保护1、 短路保护整定电流值计算公式如下：Ia=( Krel*Kc/Ki)*I N.st（2）上式中各参量说明： I a—— 短路保护整定电流值，A ；K rel—— 可靠性系数，K rel =1.8～2.0；取K rel =1.8.； K c—— 接线系数，当继电器接于两相电流时，K c =1；当继电器接于两相电流差时，K c = 3；I N.st —— 起动电流，取（5-6）I N ,A;K i—— 电流互感器变比。
三、灵敏度校验2)2(≥∙=ai scI K I Ks（3）2)3(100N zscI U I= （4）)3()2(87.0sc scII=（5）上式中参量说明： K s—— 灵敏度系数； )2(sc I—— 两相短路电流，A ； K i —— 电流互感器变比；I a—— 过电流继电器的实际电流整定值，A ； )3(sc I—— 三相短路电流，A ；四、计算过程 中央变电所9216（AH1） 9215（AH2） 9225(AH15) 主排水泵(一) 过负荷保护I a ·OL =N iret crel I K K K K ∙∙=（1.2*1/0.85/10）*16=2.2588，取2.3A,延时0.5s (二)速断保护I a =K rel *K c /K i *I N.St =(1.8*1/10)*6*16=17.28,取17A ，延时0s (三)灵敏度校验Ks=8640/10/17≥2 ,符合要求。
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井下中央变电所供电计算
一、供电系统概况
井下中央变电所负责整个矿井的供电调配，以及承担中央泵房、二阶段提升绞车的供电。
高压6KV双回路进线，采用分列运行方式。
变电所内设高压配电开关六台，移动干变一台，真空馈电开关七台，低压380V两路进线由12号车场移动变电站供给，确保中央泵房供电可靠。
二、供电系统图（附后）
三、供电负荷统计表
四、设备选型与保护整定
1、2号皮带移动变电站
（1）S B =∑Pe Kx .Kc/cos∑φpj
=160×2×0.75×1/0.75
=320KVA
选用KBSGZY-R-500/6/0.66移动变电站，各参数均符合要求。
（2）保护整定
①过载保护整定
Ir=160×2=320A 取320A
②过流保护整定
I D =I Qe＋∑I e
=160×8＋320
=1600A 取I D=1600A
2、低压动力变压器
S B =∑Pe Kx .Kc/cosφpj
=（155＋2×55）×0.75×0.8/0.75
=212.8KVA
选用KBSG-3.5/6/0.38移动变电站，各参数均符合要求。
3、低压动力用高压配电开关（DSGP-002）
（1）过载保护整定倍数
I Z=(211+110X2)/K b=431/K b=28.67A
（2）过流保护整定倍数
I g=1.3X[(422+220)/(6000/400)]=834.6/15=55.64
I g=55.64/(200/5)=1.4A
取5A,则I g=5x200/5=200A.
灵敏度检验：12490/Kb/200=4.2＞1.5符合要求。
5号皮带移变整定（低压用软起动控制）。
低压侧
（1）过流保护整定值
Ig=5X300=1650A 整定值取1700A
（2）灵敏度检验：
(I g/ K b)/I e=(1600/10)/400=0.4 整定值取2倍
高压侧
（1）过流保护整定值
Ig=（1.3X1650）/（6000/690）=246.68A 整定值取250A （2）灵敏度检验：
4.DSZK003、004、006馈电开关整定（水泵用自耦降压起动器起动）。
（1）过流保护整定值
Ig=Ig.max+∑I e
Ig=0.82 X7X110=492.8A取500A
（2）短路校验：
水泵短路点电缆换算长度L=40米。
查表得I2d1=7142A
灵敏度K= I2d1/I g=7142/900=14.3＞1.5，灵敏度可靠。
DSZK002馈电开关（绞车电机用串接电阻方式）（1）过流保护整定值
Ig=Ig.max+∑I e
Ig=2X 211=422A取450A
（2）短路校验：
查表得：I2d1=4500A
灵敏度K= I2d1 /Ig=10＞1.5，灵敏度可靠。
DSZK028馈电开关
（1）过流保护整定值
Ig=0.82X 7X110+110=602.8A取650A
（2）短路校验：
查表得：I2d1=4500A
灵敏度K= 4500/650=6.9＞1.5，灵敏度可靠。
DSZK005馈电开关（水泵用自耦降压起动器起动）。
（1）过流保护整定值
Ig=0.82X 7X110+30+44+87.8+110=764.6A取800A
（2）短路校验：
查表得：I2d1=4500A
灵敏度K= 4500/800=5.6＞1.5，灵敏度可靠。
DSYB006移变低压侧整定：
Ig=764.6+30+60=854.6
DSYB006移变低压侧整定：
Ig=900A
5、17号变电所用高压配电开关（DSGP-004）
（1）过载保护整定
I Be/I e=160/400=0.4 整定值取0.4倍
（2）过流保护整定
（I Qe/ K b＋∑I Be）/I e
=（1000/5.26＋160）/400
=0.9 整定值取2.0倍
6、高压总开关（DSGP-001、DSGP-006）
（1）过载保护整定
∑I Be/I e=（160＋53＋25）/200=1.19 整定值取1.0倍（2）过流保护整定
（I Qe/ K b＋∑I Be）/I e
= 1000/5.26＋160＋53＋25）/200
=2.19 整定值取3.0倍。