供电设计及整定计算

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。

井下低压开关保护整定计算一、变压器二次侧馈电开关保护整定计算1、电压等级为660V、1140V时（1）短路保护动作电流应躲过最大一台电动机或几台同时电动机的启动电流与其余用电设备的额定电流之和，计算公式如下≥+∑《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》187页式中—线路最大工作电流，A。

—容量最大一台电动机电动机或几台同时电动机的启动电流与其余用电设备的额定电流之和；若为带变频器启动的机械，其额定启动电流一般为电动机的额定电流1.5～3倍。

—需用系数,计算短路和过载保护时，一般取0.5～1。

∑—其余电动机的额定电流之和，A。

灵敏度系数按保护范围末端的最小两相短路电流校验，即= >1.5 《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》188页式中—保护范围末端的最小两相短路电流。

过载保护整定计算公式：=×∑《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》187页2、电压等级为3300V时短路保护动作电流应躲过最大一台电动机或几台同时电动机的启动电流与其余用电设备的额定电流之和，计算公式如下≥1.2×（+∑）《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》187页过载保护整定计算公式：=1.05×∑《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》187页灵敏度校验同上。

二、变压器二次侧电磁起动器保护整定计算1、电压等级为660V、1140V时过载整定计算公式《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》188页短路整定计算公式≥《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》188页2、电压等级为3300V时过载整定计算公式《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》188页短路整定计算公式《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》188页当是双速电机时，短路保护定值按照大于低速启动电流计算，过载保护定值按照高速额定电流计算。

短路保护的灵敏度校验灵敏度系数按保护范围末端的最小两相短路电流校验，即= >1.2 《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》189页。

地面电气设备继电保护装置的整定计算原则一、一般规定（一）煤矿供电系统继电保护装置检验前，必须按本规程总则的要求制定整定方案。

对新装的继电保护装置，如供电系统和负荷参量没有改变，可按设计计算的方案整定检验。

当供电系统和负荷参量有较大变动时，应按变动后的参量重新计算整定方案，报主管部门审批后执行。

（二）整定计算前，应根据所在电力系统提供的各种运行方式的参量，对本系统进行一次短路电流计算，并绘制从地面变电所到各计算终端（包括井下终于变电所、采取变电所）的计算系统图，和等价网络通作为方案编制中定值计算和灵敏系数的依据。

（三）计算继电保护装置的动作值，应依据使保护装置动作达到有选择性、快速性、灵敏性和可靠性的四个基本要求为原则，综合分析全部数据合理的确定保护动作值。

1.选择性：当系统发生故障时，保护装置只将故障设备切除，保证无故障部分继续运行，尽量减少停电面积，要求上、下级保护之间的配合达到如下要求：1）时间阶梯差：△t=t1-t2式中 t1——上级保护动作时限（秒）;t2——下级保护动作时限（秒）。

对定时限继电器△t 取0.5~0.7秒，反时限继电器△t 取0.6~1.0秒。

2）配合系数：式中：Idz.1——下级保护动作电流（安）；Idz.1——下级保护动作电流（安）；3）反时限继电器或定、反时限继电器的上、下级配合，要通过计算，绘制出实现特征性曲线，在曲线上要求时限和定制均达到1）、2）项的配合条件。

2.快速性：保护装置应以足够小的动作时限切除故障。

1.121≥=dz dz ph I I K3.灵敏性：保护装置应有较高的灵敏度，灵敏度用灵敏系数表示： 1）对于反映故障时参量增加的保护装置：灵敏系数=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值/保护装置动作参数的整定值2）对于反映故障时参量降低的保护装置：灵敏系数=保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算，但对可能性很小的情况可不考虑。

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）计算式中Id(2)——两相短路电流，A；∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，Ω；Xx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；R1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，Ω；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，Ω；R2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，Ω；Ue——变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，Ue以400V 计算；对于660V网路，Ue以1200V计算；对于127V网路，Ue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) =1.15Id(2) （2）式中Id(3) ——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。

LH=K1L1+K2L2+……+KnLn+Lx+KgLg式中LH——电缆总的换算长度，m；K1、K2……Kn——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。

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380V、660V、1140V系统中，以50mm2作为标准截面；在127V系统中，以4mm2作为标准截面。

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）计算式中Id(2)——两相短路电流，A；∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，Ω；Xx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；R1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，Ω；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，Ω；R2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，Ω；Ue——变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，Ue以400V 计算；对于660V网路，Ue以1200V计算；对于127V网路，Ue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) =1.15Id(2) （2）式中Id(3) ——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。

LH=K1L1+K2L2+……+KnLn+Lx+KgLg式中LH——电缆总的换算长度，m；K1、K2……Kn——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。

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380V、660V、1140V系统中，以50mm2作为标准截面；在127V系统中，以4mm2作为标准截面。

井下中央变电所保护整定计算资料第一节概述一、系统简述：1、中央变电所的供电电源来至地面35/10kV变电所（双回路）,主要担负井下所有的供电负荷。

2、该变电所主要担负xx区域及主平硐机尾段的低压供电，其余地点的供电采用高压电缆进入该区域变电所及配电点。

在xx运输石门安装一部DTL80型钢架落地式带式运输机满足底抽巷三、四掘进矸石的运输工作。

1085绞车房安装一台JD-2.5型调度绞车满足斜坡的运输。

底抽巷四安装一台DSJ80/40/2*75kW 型可伸缩带式输送机装运矸石，碛头安装P60型耙斗装岩机转矸，PC7U混凝土喷射机喷浆支护；底抽三安装一台DSJ80/40/2*55kW型可伸缩带式输送机装运矸石，碛头安装P60型耙斗装岩机转矸， PC7U型混凝土喷射机喷浆支护。

底抽三、四巷道内安装JD-1.6型调度绞车做平巷运输。

3、配电点供电电压拟定：①斜坡信号使用127V电源。

②带式输送机、绞车、耙斗机、喷浆机采用660V电压供电。

二、变电所供电设备：1、高压真空配电装置 PJG-300/10Y 3台高压真空配电装置 PJG-200/10Y 12台2、干式变压器 KBSG-500/10/0.69 2台3、干式变压器 KBSG-315/10/0.69 2台4、真空馈电开关 KBZ-630/1140(660) 2台5、真空馈电开关 KBZ-400/1140(660) 10台6、真空馈电开关 KBZ-200/1140(660) 8台第二节中央变电所供电设备负荷统计第三节 移动变电站及高压真空配电装置选择1、变电站的选择额定负荷：∑P=454.5kW47.0N6.04.0x ≈+=∑PN P K )(3067.05.45447.0kVA Cos Pe Kx S ≈⨯==∑α选择一台KBSG-500/0.69型干式变压器能满足要求， 2、高压真空配电装置选用计算： ∑Ρe=454.5kWUe=10000V cos Φ=0.7 容量计算公式：Ie=KX ×ΣΡe/3Uecos ΦIe=454.5/(1.732×10)≈26A<200A所以：选用PJG200/10Y 型高压真空配电装置，容量满足要求。

综采工作面供电设计说明综采工作面供电设计煤矿供电, 因其工作场所特殊, 对供电要求特别严格。

在供电方面要求:①供电的可靠性；②供电的安全性；③供电的质量；④供电的经济合理。

因而，合理地选择供电方案和设备，是一个值得探讨的课题。

1 采区工作面供电设计一个工作面的供电系统一般由高压开关、变压器、低压馈电开关、动力电缆、用电设备等组成，见图1 （以普通综采工作面为例) .1.1 高压开关的选择及整定高压开关主要保护动力变压器低压侧发生的两相短路，因此选择高压开关的关键是电流互感器的容量，要求其灵敏度系数Km＆gt；1。

5。

高压开关的保护性能要齐全，具有良好的防爆性能, 要便于运输, 断流容量大。

矿井中多使用BGP- 6 型高压真空开关。

该开关保护性能齐全，具有过流、漏电、短路、断相、失电压等保护，应用广泛，以此开关为例进行整定计算.1.1。

1 短路电流整定短路电流整定倍数: 1, 2, 3，4，5, 6, 8, 10,12, 14, 16，共11 档。

1。

1。

2 过载保护整定过载保护整定倍数: 0。

4，0.5, 0。

6，0.7, 0.8,1。

0, 1。

2, 1.4，1。

6，1.8, 2。

0，共11 档。

1。

1.3 漏电保护整定漏电保护整定: 0.015 A～1.0 A。

1.1。

4 过载整定Iz= ( 1。

2～1。

4) ＆#215;＆＃931;Ie/(Ki＆＃215；Kb）。

式中: Iz———过载整定电流，A;Ki—-—电流互感器变流比；Kb——-变压器电压变比;＆＃931;Ie———所有负荷额定电流之和，A.例如：Iz=10 A, 二次电流为5 A, Iz/5=10/5=2,即整定在2.0 档。

1。

1。

5 短路整定Iz= ( 1.2~1。

4）＆＃215；（IQ+&＃931；Ie) /(Ki&#215；Kb) 。

式中：IQ-——最大电机的启动电流；&#931;Ie———其余电机的额定电流之和。

继电保护整定计算公式1、负荷计算（移变选择）：cos de Nca wmk P S ϕ∑=（4-1）式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ；∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。

综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算Nde P P k ∑+=max6.04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ；wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择：（1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即NN N ca U S I I 131310⨯== （4-13）式中 N S —移动变电站额定容量，kV •A ；N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。

（2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即31112ca N N I I I =+=（4-14）（3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为3ca I =（4-15）式中 ca I —最大长时负荷电流，A ；N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ； N U —移动变电站一次侧额定电压，V ；sc K —变压器的变比；wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。

（4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。

3、 低压电缆主芯线截面的选择1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算① 支线。

所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。

流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== （4-19）式中 ca I —长时最大工作电流，A ；N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ；N P —电动机的额定功率，kW ； N ϕcos —电动机功率因数；N η—电动机的额定效率。