高压配电装置及电缆的选择

高压配电装置及电缆的选择

一高压配电装置的选择

1、选择原则

根据环境和供电要求，确定其型式和参数是高压配电装置选择的主要能容。 高压配电装置的型式应符合《煤矿安全规程》第四百四十四条规定。 配电装置电气参数选择应符合下述条件： 1）按正常条件选择额定电压和额定电流

井下高压配电装置的额定电压V N 应与井下高压网络的额定电压等级相等，即设备的额定电压不应小于其装设处的额定电压。

井下高压配电装置的额定电流I N 不应小于其所控制的设备或线路的长时间最大工作电流I ca ，即I N ≥I ca 2）冻稳定和热稳定校验 3）断流能力的校验

下面对KBSGZY-1000和KBSGZY-500移动变电站的高压配电装置的选择。 由于这4太移动变电站均设于采区变电所内，按《煤矿安全规程》第四百四十四条规定应选隔爆型。

（1） 按额定参数选择 《煤矿井下技术规定》中规定：井下用移动变电站，动力变压器高压侧应有短路，过负荷和无压释放保护;供给移动变电站的高压馈电线还应有电缆监视保护。BGP-6、BGP3-6A 、BGP5-6型等高压隔爆配电箱均符合要求；考虑到运行、维护方便，使用安全可靠，我们选用BGP5-6型带真空断路器的隔爆配电箱。

（一）KBSGZY-1000型移动变电站高压配电箱的选择 1. 配电装置额定电压：选定为6KV

2. 配电装置额定电流应大于移动变电站的最大长时工作电流。

移动变电站最大长时工作电流即额定电流I N,T 为

N,T S I =

N,T

I 96.2A ==

S N,T ──变压器额定容量，KV*A

V N,T ──变压器高压侧额定电压，KV

由上式的计算我们选BGP5-6\100型隔爆真空配电器两台，其主要参数见表 （二）KBSGZY-500型移动变电站高压配电箱的选择 1.额定电压选定为6KV

2.额定电流应大于变压器的额定电流即最大长时工作电流。

N,T

5000*I 48.1KV A A ==

我们选BGP5-6\50型真空隔爆配电装置箱两台。主要参数见表

（三）采区变电所高压配电箱选择 1.额定电压选定为6KV

2.额定电流应大于所带4台变压器的最大长时工作电流。取四太变压器额定电流之和作为总的最大长时工作电流I N,T 。

N ,T S I =96.2*2

48.1*2=288.6

A =

+ 我们选BPG5-6\300型真空隔爆配电箱，其主要参数见表

2.验算验算

对所选高压配电箱，其断流容量为100MV*A ，是国内最大的容量，无疑比设备安装处短路容量大。如果主要变电所母线上最大短路容量超过100MV*A ，则在地面变电所下井回路中一定会加限流电抗器。

二、高压电缆截面的选择

1、井下高压电缆截面选择的方法 1) 按经济电流密度选择电缆截面 2）按长期允许载流量选择电缆截面 3）按短路电流热稳定校验电缆截面 4）按允许电压损失校验电缆截面

我国规定，电缆线路电压损失百分数的标准为：对10~35KV 及以上的线路为5%左右；对10KV 及以下的线路为7%左右。同时还规定，对矿井高压电缆，在计算电压损失时，其长度应从地面变电所至采区变电所。

用允许电压损失校验高压电缆截面的步骤是:先根据所选电缆截面，查表得，R 0、X 0，再根据负荷功率P ，额定电压V N 和功率因数ϕ，按公式求V ∆。如

果结果符合前述关于电缆线路电压损失百分比的标准，则确定选该型电缆否则即应改选。

2、下井电缆截面的选择过程

1）对主排水泵由井下中央变电所供电的下井电缆

（1）取矿井最大涌水量时井下的总计算负荷，按一回路不送电情况，依允许载流量选择电缆截面。

（2）取矿井正常涌水量时井下的总额定负荷，按全部下井电缆送电的情况，依经济电流密度选择电缆截面。

（3）按三相短路电流热稳定值，选择电缆截面。 （4）取上述三个所选截面的最大者，再按正常涌水量时全部下井电缆送电，即最大涌水量时一回来不送电两种情况，分别校验电压损失。

2）对主排水泵不由井下中央变电所供电的下井电缆

按一回路不送电，其余回路担负井下总计算负荷的情况，依允许载流量选择电缆截面。同时使其符合全部下井电缆供电时的经济电流密度要求，并校验三相短路电流热稳定值即电压损失。

井下中央变（配）电所至采区变电所高压电缆截面的选择过程应按“井下高压电缆截面选择方法”中所述选择、校验方法逐步进行。

3、结合供电系统，选择采区变电所至KBSGZY1-1000型移动变电站的高压电缆。

1）型号选择

向移动变电站供电的高压电缆，应选UYPJ-3.6\6型屏蔽监视型矿用橡胶电缆。

2）截面选择

干线最大长时工作电流为

c

ca 876.8

I 84.37A ===

由表中选UYPJ-3.6\6-3*25+3*16\3+3*2.5型屏蔽监视矿用橡胶套电缆，其长

时允许载流量I P =121A （参见表），大于I ca =84.37A ，满足发热条件 4）长度的确定

电缆实际长度应按下式计算：

L ca =K in L wa

L ca =640m

L ca ——电缆的实际长度，m ；

L wa ——电缆敷设路径长度，m ；

K in ——增长系数，对橡胶电缆为1.1，对铠装电缆为1.05.

4）校验

（1）短路热稳定校验。满足热稳定条件的最小电缆截面A min 按下式计算：

A min =I ss

式中 I ss ——通过电缆的最大短路电流，KA ；

C ——电缆芯线的热稳定系数，查表可知，铜芯橡胶套绝缘电缆最高允许温度200℃时的C 值为145；

t ph ——假想时间

根据式

t ph =t se +t br +0.05=0.1+0.1+0.05=0.25S

式中 t se ——短路保护动作时间，井下高压配电装置速断动作时间t se ≤100ms=0.1s ，取t se =0.1s ；

t br ——开关动作时间，真空断路分闸时间

t br =0.1s ；

0.05——考虑短路电流非周期分量影响增加的时间。 已知所选电缆主芯截面为252

mm ，该截面满足热稳定条件允电流许通过的

最大短路电流I max ，s 为

max s

A 25*145I 72507.25C A KA ====，

相应的，满足该截面热稳定要求的最大短路容量S max ，s 为

S max ，=

ar I max ，s

= 一般矿井地面变电所6KV 母线短路容量均限制在50MV .A 以下，小于UYPJ 型3*252

mm 电缆热稳定要求的最大短路容量79.1MV .A ，满足短路热稳定要求。