井下电网整定计算

一、问题的提出1.1低压供电整定计算的原则低压供电系统过流保护的整定工作基本按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的规定进行计算，并须确保满足要求。

1.1.1低压馈电开关过流保护装置的电流整定值计算IZ=IQe+Kx∑Ie[1]式中：IZ—过流保护装置的电流整定值；IQe—容量最大的电动机的额定起动电流；Kx—需用系数，取0.5~1；∑Ie—其余电动机的额定电流之和。

1.1.2选择短路保护装置的整定电流计算：UeId =2(∑R)2+(∑X)2 [2]式中：Id—保护装置保护范围最远点的两相短路电流；Ue—变压器二次侧的额定电压；ΣR—短路回路内一相电阻值的总和；ΣX—短路回路内一相电抗值的总和。

1.1.3保护装置动作可靠性的校验：IdIZ ≥1.5 [3]1.2整定计算遇到的问题随着采煤技术的发展及高产高效工作面增多，采煤机械设备的功率越来越大，如采煤机、刮板输送机及带式输送机的功率已达到了1000 kW以上，同时工作面的走向也达到1~2 km，给采掘工作面的供电设计带来了一定的难度。

由于设备功率增加，起动电流IQe随着增大，过流保护整定电流值IZ相应增大，直接导致动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。

同时，供电距离的增加，线路阻抗随之增加，据最小两相短路电流随之减小，也使动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。

这在目前低压供电系统设计中是经常遇到的问题。

1.3传统的解决办法一般均以通过增大最小两相短路电流来达到增加保护装置灵敏系数的目的。

主要办法有：1)加大干线或支线电缆截面，由于电缆截面增加，线路阻抗将减小，短路电流增大；2)设法减少电缆长度，线路长度减少，线路阻抗同样随之减小，即短路电流增大；3)更换大容量变压器或变压器并联的方法，增大短路电流；4)增设分段保护开关，使保护范围缩短，相应的保护范围内最小短路电流就增大；5)采用移动变电站供电，主要是减少低压供电电缆的长度，将高压尽可能地伸扩采区，增大保护范围内的最小短路电流。

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司(函)郑煤机电便字【2016】14号关于下发井下供电系统继电保护整定方案(试行)的通知集团公司各直管矿井及区域公司：为加强井下供电系统安全的管理，提高矿井供电的可靠性，必须认真做好供电系统继电保护整定工作。

结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况，按照电力行业的有关标准和要求，特制定《井下供电系统继电保护整定方案》（试行），请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案，结合本单位的实际情况，认真进行供电系统继电保护整定计算，并按照计算结果整定。

在实际执行中不断完善，有意见和建议的，及时与集团公司机电运输部联系。

机电运输部二〇一六年二月二十九日井下供电系统继电保护整定方案（试行）郑煤集团公司前言为提高煤矿井下供电继电保护运行水平，确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作，集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》（试行）。

《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章，第一章高低压短路电流计算，第二章井下高压开关具有的保护种类，第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法，第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算，第五章低压供电系统继电保护整定方案，第六章127伏供电系统整定计算方案。

由于煤矿继电保护技术水平不断提高，技术装备不断涌现，加之编写人员水平有限，编写内容难免有不当之处，敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善，对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。

二〇一六年二月二十九日目录第一章高低压短路电流计算 .......... 错误!未定义书签。

第一节整定计算的准备工作 .. 错误!未定义书签。

第二节短路计算假设与步骤 .. 错误!未定义书签。

第三节各元件电抗计算 .......... 错误!未定义书签。

第四节短路电流的计算 .......... 错误!未定义书签。

第五节高压电气设备选择 ...... 错误!未定义书签。

第六节短路电流计算实例 ...... 错误!未定义书签。

井下三大保护整定细则一、低压电网短路保护整定原则：根据井下电网的实际情况，短路保护装置的整定值应保证在发生短路时，保护装置能迅速切断故障电路，避免火灾和人身伤害事故的发生。

整定方法：通过计算电网的最大工作电流，确定短路保护装置的动作电流。

同时，应考虑电网的短路容量和电缆的阻抗等因素。

定期测试：定期对短路保护装置进行测试，确保其在规定的动作电流下能正确动作。

二、保护接地装置安装接地要求：所有电气设备的金属外壳和电缆的金属护套均应接地，接地电阻应符合规定要求。

接地装置安装：接地装置应安装在干燥、无积水的地方，接地线与接地极的连接应牢固可靠。

标识管理：对接地装置进行标识，定期检查接地装置的完好性和接地电阻值。

三、保护接地检查测定检查周期：每季度至少进行一次接地电阻的测量，确保接地电阻值在规定范围内。

测量方法：采用专用的接地电阻测量仪器进行测量，测量时应注意消除干扰因素。

记录管理：对测量结果进行详细记录，对超出规定值的接地电阻应及时进行处理。

四、低压检漏保护安装安装要求：所有低压馈电线路均应安装检漏保护装置，确保在发生漏电时能及时切断电源。

选型与安装：根据线路的实际情况选择合适的检漏保护装置，并按照相关规定进行安装。

试运行：安装完成后应进行试运行，确保检漏保护装置能正常工作。

五、低压检漏保护运行运行监控：定期对检漏保护装置进行运行监控，确保其处于良好的工作状态。

故障处理：发现检漏保护装置故障或误动作时，应及时进行处理，确保电网的安全运行。

六、低压检漏保护维护日常维护：定期对检漏保护装置进行清洁和检查，确保其外观完好、连接紧固。

定期校验：定期对检漏保护装置进行校验，确保其动作准确可靠。

七、低压检漏保护检修检修周期：每年至少进行一次全面的检修工作，对检漏保护装置进行解体检查和性能测试。

检修内容：包括清洁内部、检查零部件的完好性、测试动作性能等。

检修记录：对检修过程进行详细记录，包括检修时间、检修内容、检修结果等。

目录煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 (2)第一章一般规定 (2)第一节短路电流的计算方法 (2)第二节短路保护装置 (3)第二章电缆线路的短路保护 (3)第一节电磁式过电流继电器的整定 (3)第二节电子保护器的电流整定 (4)第三节熔断器熔体额定电流的选择 (4)第三章变压器的保护 (5)第四章管理制度 (6)煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则 (7)第一章总则 (7)第二章下井前的检验 (7)第三章安装 (8)第四章运行、维护和检修 (9)第五章故障的判断与寻找 (10)煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则 (12)煤矿井下保护接地网的组成和作用 (12)第一章总则 (12)第二章井下接地装置的安装 (15)第一节保护接地的接地极 (15)第二节固定电气设备的接地方法 (17)第三节移动电气设备的接地方法 (19)第四节接地线的连接和加固 (19)第三章接地装置的检查和测定 (20)第一节保护接地的检查 (20)第二节接地电阻的测定 (21)河南省煤矿防爆电气性能检查细则 (22)参考文献 (27)煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式(1)计算：利用公式(1)计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。

若需计算三相短路电流值，可按公式(2)计算：第2条两相短路电流还可以利用计算图(表)查出。

此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。

电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度，可以用公式(3)计算得出。

电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准截面的长度，在380 V、660 v、1 140 V系统中，以50 mm2为标准截面；在l27 V系统中，以4mm2为标准截面。

井下漏电整定电阻计算
咱来唠唠井下漏电整定电阻的计算哈。

首先呢，你得知道几个关键的数。

比如说，井下电网的电压，这个可重要啦，就像是整个电路世界的大环境设定。

一般是个固定的值，像常见的多少伏多少伏的。

然后呢，还有一个叫允许漏电电流的数值。

这就好比是给漏电情况划了一条红线，在这条红线以内的漏电是被允许的，超了就不行啦。

这个数值通常是根据安全规定来的。

那计算井下漏电整定电阻就可以用这个公式：整定电阻 = 电网电压除以允许漏电电流。

简单吧？就像是把总的“力量”（电压）按照能允许的“小漏洞”（漏电电流）大小来分配，得到一个能保证安全的电阻数值。

比如说，井下电网电压是660伏，允许漏电电流是30毫安。

那计算就是660除以0.03（毫安要换算成安哦，1安等于1000毫安），算出来的结果就是整定电阻的值啦。

不过要注意哦，在实际井下环境中，还有好多其他的因素要考虑呢。

像井下的潮湿程度啊、设备的分布情况啊之类的，这些因素可能会让这个计算出来的值在实际应用的时候要稍微调整调整，就像根据实际路况微调汽车的速度一样。

反正就是要保证井下用电的安全，可不能让漏电这小恶魔到处捣乱。

低压开关整定计算原则1、馈电开关保护(电子式)计算 （1）、过载值计算：I e =1.15×∑P (2)、短路值整定计算：I d ≥I Q e+Kx ∑Ie(3)效验：K=d(2)Isc ≥1.5式中：I Z ----过载电流整定值∑P---所有电动机额定功率之和I d ---短路保护的电流整定值I Q e---容量最大的电动机的额定启动电流 Kx---需用系数，取1∑I e ---其余电动机的额定电流之和Isc (2)---被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值1.5---保护装置的可靠动作系数两相短路电流查表计算方法供电系统图上要在距离馈电开关每个负荷侧分支线路的最远端标出两相短路电流，用来计算馈电开关短路保护可靠性系数。

馈电开关短路整定值Iz 、馈电开关负荷侧最远端两相短路电流)2(dI要满足)2(dI /Iz ≥1.5，若不满足条件，要采取措施进行整改。

两相短路电流查表计算方法：1、对从移变低压侧至每个馈电开关的负荷侧最远端所有电缆进行长度折算，比如：共有电缆四根，规格型号分别为：①3×70+1×25mm2-400m；②3×50+1×25mm2-200m③3×35+1×16mm2-200m④3×25+1×10mm2-80m。

⑴对①3×70+1×25mm2-400m进行折算，3×70+1×25mm2 电缆折算系数为0.73，400×0.73=192m。

⑵对②3×50+1×25mm2-200m进行折算，3×70+1×25mm2 电缆折算系数为1.0，200×1.0=200m。

⑶对③3×35+1×16mm2-200m进行折算，3×35+1×16mm2 电缆折算系数为1.37，200×1.37=274m。

摘要电力是现代煤矿企业生产所需的主要能源，煤矿企业中的绝大多数生产机械都直接或间接地以电力为动力源，电力系统可靠、安全、经济、合理地运行对煤矿企业至关重要。

煤矿电网是电力系统的一个重要组成部分，它是联系电力系统与煤矿用电设备的桥梁，由于以电缆供电为主，具有负荷集中、电气设备运行环境恶劣、供电可靠性要求高等特点，其继电保护计算与系统电网和普通电力用户相比有一些特殊的地方。

随着煤矿井下生产对供电可靠性的要求越来越高，各煤矿企业对井下继电保护整定的工作日益重视，越发认识到制定一套适合于煤矿井下生产实际情况的继电保护整定规范的必要性与重要性。

目前煤矿电气技术员进行此项工作时普遍采用手工故障计算和人工整定计算的方法，因此对继电保护整定计算的手工计算作一些总结是有一定的意义的。

本文主要针对赵家寨煤矿井下供电系统现状、特点，提出一些有针对性的继电保护方面的看法及整定计算方法，以供探讨。

关键词：煤矿；电网; 继电保护；电力abstractElectric power is required by the modern mine enterprise production primary energy, machinery for coal mine enterprises in the vast majority of production is directly or indirectly to electricity as a power source, power system reliability, security, economic and rational operation of coal mining enterprises is essential.Coal mine electric network is an important part of power system, it is a bridge link between power system and electric equipment in coal mines, due mainly to cable power supply, load set run the appalling conditions, power supply, electrical equipment and high reliability requirements, system for relay protection calculation and its power network and compared to ordinary electricity user has some special place. As the demand for reliability of power supply in coal mine production increasing, underground in the coal mines of relay protection setting pay increasing attention to more awareness to develop a suitable for underground coal mine production realities of the necessity and importance of relay protection setting norms.Currently coal mine electrical technician carrying out the work commonly adopted method of fault calculation and manual setting by hand, so the manual calculation of relay protection setting calculation for summary of some significance. This article mainly for Zhao jiazhai coal mine power supply system status, characteristics and made a number of targeted view of relay protection and its setting calculation method, for discussion.Keywords：coal mine; electrified wire netting; relaying protection; power目录1 绪论 (1)1.1 赵家寨煤矿简介 (1)1.2 本课题的目的与意义 (1)1.3 矿井供电系统要求 (3)1.4 定值整定计算的基本原则 (4)2 赵家寨煤矿供电概况 (6)3 短路电流的计算 (7)3.1 概述 (7)3.2 短路的原因、种类及危害 (7)3.1 高压供电系统短路电流的计算 (9)3.1.1 短路电流变化过程分析 (9)3.1.2 短路回路中元件阻抗的计算 (9)3.1.3 短路电流的计算 (11)3.2 井下低压网络短路电流计算方法 (11)4 井下供电系统短路电流计算 (14)5 井下中央变电所计算校验 (16)5.1 D2点短路整定 (16)5.2 中央变电所3#柜(11采区变电所1回路) (18)5.3 中央变电所4#柜(11轨道1车场3车场电源) (19)5.4 中央变电所5#柜(中央泵房水泵1#水泵电源) (20)5.5 中央变电所14#柜(中央变电所高爆总电源) (20)5.6 中央变电所21#柜(西大巷风机专变) (21)5.7 中央变电所22#柜(12采区变电所Ⅱ回路) (22)5.8 中央变电所26#柜(强力胶带机Ⅱ回路) (23)5.9 中央变电所29#柜(所内3#变压器) (23)5.10 中央变电所30#柜(11采区变电所Ⅱ回路) (24)5.11 中央变电所31#柜(所内2#变压器) (25)5.12 中央变电所32#柜(西大巷配电点电源) (26)5.13 中央变电所34#高爆开关(31变电所电源) (26)5.14 中央变电所35#高爆开关(所内1#变压器) (27)6 11采区变电所计算校验 (29)6.1 1#、10#、19#高压真空馈电开关整定 (30)6.2 11采区变电所4#高压开关 (30)6.3 11采区变电所5#高压开关 (31)6.4 11采区变电所6#高压开关 (32)6.5 11采区变电所7#高压开关 (33)6.6 11采区变电所8#高压开关 (34)6.7 11采区变电所9#高压开关 (35)6.8 11采区变电所11#高压开关 (35)6.9 11采区变电所12#高爆开关 (37)6.10 11采区变电所15#高爆 (37)6.11 11采区变电所16#高爆 (38)6.12 11采区变电所17#高爆开关 (39)6.13 11采区变电所18#高压开关 (40)7 12采区变电所计算校验 (42)7.1 12采区变电所1#高爆开关(Ⅰ段进线) (42)7.2 12采区变电所2#高爆开关(12204工作面电源) (43)7.3 12采区变电所3#高爆开关(风井底变电所Ⅰ回路) (43)7.4 12采区变电所4#高爆开关(12采区变电所4#风机专变) (44)7.5 12采区变电所5#高爆开关(12采区变电所3#动力变压器) (45)7.6 12采区变电所10#高压开关 (45)7.7 12采区变电所15#高爆开关(12采区变电所Ⅱ回路) (46)8 风井变电所计算校验 (48)8.1 风井、泵房变电所母线短路容量计算： (48)8.2 风井、泵房变电所5#、6#高压真空电磁启动开关 (48)8.3 风井底变电所12#高压真空电磁启动开关 (50)8.4 风井泵房2#高爆开关： (51)9 总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A (56)1 绪论1.1 赵家寨煤矿简介赵家寨煤矿(河南省新郑煤电公司)是河南省“十五”、“十一五”重点建设项目，由郑煤集团、神火集团、河南省煤田地质局共同出资建设的一座设计年产300万吨的现代化矿井。

煤矿井下低压电网短路整定细则第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式（1）计算：|d（2）=Ue/2 R 2 X 2R R 1/K b2+ R b+ R2X X i X+X l/K b2+ X b+ X2式中l d（2）――两相短路电流，A;XR、刀X―― 路回路内一相电阻、电抗值的总和，Q;Xx --- 根据三相短路容量计算的系统电抗值，Q;R1、X1 ――高压电缆的电阻、电抗值，Q;Kb——矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V 时，变比依次为15、8.7、5;当一次电压为3000V，二次电压为400V时，变压比为7.5;Rb、Xb——矿用变压器的电阻、电抗值，Q;R2、X2――低压电缆的电阻、电抗值，Q;U e――变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，U e以400V计算；对于660V 网路，U e以1200V计算；对于127V网路，U e以133V计算。

利用公式（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和弧电阻也忽略不计。

若需计算三相短路电流值，可按公式（2）计算：Id（3）=1.15ld ⑵（2）式中Id⑶一一三相短路电流，A。

第2条两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。

此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从图或表中查出。

电缆的换算长度可根据的电缆的截面、实际长度，从表中直接查到，也可以用公式（3）计算得出。

L H=K1L1+K2L2+……+K n L n+L x+K g L g （3）式中L H——电缆总的换算长度，m;心、K2……K n――换算系数，各种截面电缆的换算系数，可从表中查得；L1、L2 Ln ------- 各段电缆的实际长度，m ;Lx ――系统电抗的换算长度，m;Kg ―― 6KV电缆折算至低压侧的换算系数；Lg―― 6KV电缆的实际长度，m。

矿井供电计算方法一、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 PK S cos∑= ()K V A2）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：∑+=e x P P K max6.04.0maxP ——最大一台电动机功率，kw 。

①适用一般机组工作面 K x = 0.286 + 0.714×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 = 0.4 + 0.6×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 ecosφpj[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）xk ——需用系数；计算和选取方法同前。