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矿山机电设备整定计算方法

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矿山机电设备整定计算方法 一、 移动变电站及高压开关的选择 1、工作面变压器容量的选择，变压器容量按下式计算：

cos

..KKPsrNS

NP …… 参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，kW；

rK …… 需用系数，按要求选取；

cos

…… 参加计算的电力负荷的平均功率因素，按表选取；

sK …… 同时系数，当供给一个工作面时取1，供给两个工作面时取

0.95，供给三个以上工作面时取0.9。 （1）入仓溜、转载溜及皮带移变容量的选择：

10002002002400NP kVAKPSrN9147.064.01000cos

64.010004006.04.06.04.0maxNrPPK 平均功率因数综采工作面一般取CosΦ=0.7 因此选择一台1250KVA移动变电站满足容量需求。 （2）同理，乳化液泵站移变选择500kVA满足容量要求。 （3）带工作面前、后刮板机变压器容量的选择：

160020040024002NP kVAKPSrN16007.07.01600cos

7.016008006.04.06.04.0maxNrPPK 平均功率因数综采工作面一般取CosΦ=0.7 因此选择一台2500kVA移动变电站满足容量需求。 （4）同理，采煤机和转载机、破碎机移变选择一台2500kVA移变满足要求。 二、 高压开关选择 选择原则

1）根据《煤矿安全规程》规定，矿用一般型高压配电箱适用于无煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及主要进风巷道，作为配电开关或保护高压电动机及变压器用。 2）根据《煤矿安全规程》规定，矿用隔爆型高压配电箱适用于有煤（岩）与沼气突出的矿井井底车场主变电所及所有采区变电所中，作为配电开关或控制保护高压电动机及变压器用。 3）在选用高压开关时，除考虑使用场合外，其额定电压必须符合井下高压电网的额定电压等级；额定电流应不小于所控制负荷的长期工作电流。 4）高压开关在选择使用时，其断流容量不得小于变电所母线上的实际短路容量。如果缺少实际数据，则变电所母线短路容量可取50MVA计。 选择计算及型号的确定 1）选择计算

NsNUSI3

…………长期工作电流，A

sS …… 井下总负荷的视在功率，kVA；

NU …… 井下高压电压，kV。

经计算长期工作电流，4#高开为127A，10#高开为154A，6#高开为156A，根据以上参数和变电所实际情况，确定使用以下的高压开关。 3、高压开关型号的确定 高压开关主要技术数据列表如下 型号 额定 电压 （KV） 最高工作电压（KV） 额定 电流 （A） 断流 容量 （MVA） 额定断开电流（KA） 极限通过电流（KA） 10S热稳定电流（KA） 峰植 有效

值

BGP9L-6-400 6 7.2 200 130 12.5 20 12.5 12.5 根据计算结果和选择条件，按《煤矿安全规程》规定进行选用。选用型号为： BGP9L-6-400，符合所有要求，合格。 三、 电缆截面的选择原则 1．高压电缆的截面选择

⑴必须按《煤矿安全规程》选用适合煤矿井下型号的高压电缆。 ⑵按最大持续允许电流校验电缆截面。如果向单台设备供电时，则可按设备的额定电流校验电缆截面。按系统最大运行方式时发生的三相短路电流校验电缆的热稳定性。一般在电缆首端（即馈出变电所母线）选定短路点。 ⑶供移动变电站高压电缆选用屏蔽带监视型高压电缆。 ⑷本采面必须采用铜芯电缆。 2.带工作面前、后溜、机组、转载、破碎机、泵站、皮带等高压电缆的截面选择： ⑴按持续允许电流选择电缆截面 向单台或两台电动机供电的电流计算，其实际工作电流可取电动机额定电流或两台电动机额定电流之和；向三台以上（包括三台）电动机供电的电流可按下式计算：

cos31000NNrwU

PKI

NP …… 干线电缆所供的电动机额定功率之和，kW； rK …… 需用系数，按NrPPKmax6.04.0进行选取；

…… 平均功率因素，按要求选取（或由确定）； NU …… 电网额定电压，V。

1）供KBSGZY—1250/6/1.2kV变压器、KBSGZY—500/6/1.2kV的高压电

缆的电流选择按上式计算，可以算出6KV侧电流为：

AUPKINNrw1277.0600073.1100013257.0cos31000

查表知MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的允许载流量为173A，大于127A，因此选择MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5高压电缆完全满足要求。 2）供工作面前后刮板机高压电缆的电流选择按上式计算，可以算出6KV侧电流为：

AUPKINNrw1547.0600073.1100016007.0cos31000

查表知MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的允许载流量为173A,大于154A，因此选择MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的高压电缆完全满足要求。 3）供工作面采煤机、转载机、破碎机高压电缆的电流选择按上式计算，可以算出6KV侧电流为：

AUPKINNr1567.0600073.1100016207.0cos310001

查表知MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的允许载流量为173A,大于156A，因此选择MYPTJ—3.6/6-3×50+3×25/3+3×2.5的高压电缆完全满足要求。 ⑵按电缆短路时的热稳定条件校验电缆截面

xS …… 最大断流容量，默认为50MVA；

ft …… 短路电流作用的假想时间，井下高爆开关取0.15s，

C …… 热稳定系数，高压电缆无接头时取120，有接头时铜芯电缆取

93.4，铝芯取60.4； NU …… 井下高压电压，kV。

经校验所有的电缆截面热稳定截面为19.95mm2，所以所选电缆都符合要求。 3．低压电缆的选择原则 ⑴矿用橡套电缆型号选择时符合《煤矿安全规程》的规定； ⑵在正常工作时电缆芯线的实际温升不得超过绝缘所允许的最高温升，否则电缆将因过热而缩短其使用寿命或迅速损坏。橡套电缆允许温升是65ºC,铠装电缆允许温升是80°C； ⑶正常运行时电缆网路的实际电压损失不得大于网路所允许的电压损失； ⑷采面常移动的橡套电缆支线的截面选择一般按机械强度要求的最小截面选取即可，不必进行其它项目的校验。对于干线电缆，则必须首先按长期允许电流选择，然后再按允许电压损失计算校验电缆截面； ⑸对于低压电缆，由于低压网路短路电流较小，按上述方法选择的电缆截面的热稳定性和电动力稳定性均能满足要求，因此不必再进行短路时的热稳定校验。 ⑹干线电缆采用不延燃橡套电缆。 ⑺移动式和手持式电气设备使用专用的不延燃橡套电缆。 ⑻固定敷设的照明、通讯、信号和控制用的电缆采用铠装电缆、不延燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设的采用不延燃橡套电缆。 ⑼根据拟定的供电系统，确定系统中各段的电缆长度。在确定电缆长度时，固定橡套电缆按10%余量考虑，铠装电缆按5%余量考虑；移动设备用的橡套电缆的长度，除应按实际使用长度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约3-5米左右。 ⑽电缆的正常工作负荷电流必须等于或小于电缆允许持续电流。 ⑾正常运行时，电动机的端电压不低于额定电压的5-10％。 ⑿电缆未端的最小两相短路电流大于馈电开关整定电流值的1.5倍。 ⒀对橡套电缆，需考虑电缆机械强度要求的最小截面。 ⒁动力用橡套电缆选用四芯。 ⒂当用于机组电缆时，选用八芯电缆。 4.按持续允许电流选择电缆截面 （1）入仓溜电缆选型计算 变压器低压侧干线电缆通过的电流为：

AUPIN26895.08.0114073.11000400cos73.11000

选择MYP-3×95+1×25的低压电缆，其长度为20m。查表知该电缆的长时允许载流量为260A，小于268A。考虑到在井下实际运行中，电机一般达不到满负荷状况，且电缆的长时允许载流量与计算的负荷电流相差不大，因此选择该型号的电缆是满足要求的。 （2）转载溜和皮带电缆选型计算

AUPIN40295.08.0114073.11000600cos73.11000

选择MYP-3×95+1×25的低压电缆，其长度为160m。查表知该电缆的长时允许载流量为260A，小于402A。为了满足载流量的要求，采用两根同样的电缆并联，载流量之和为520A，满足要求。 按以上原则选出各电缆截面列表如下： 负荷名称 长时负荷电流（A） 电缆型号、截面（mm2） 电缆长度(m) 入仓溜 268 MYP-3×95+1×25 20 转载溜、皮带 402 MYP-3×95+1×25 160 乳化液泵、喷雾泵 217 MYP-3×95+1×25 20 前刮板机 184 MYPT-1.9/3.3-3×95-3×50/3 1100 后刮板机 184 MYPT-1.9/3.3-3×95-3×50/3 1100 采煤机、破碎、转载机 235 MYPT-1.9/3.3-3×95-3×50/3 1100 破碎、转载机 138 MYPT-1.9/3.3-3×95-3×50/3 1100 5、按电压损失校验电缆截面（按最远处电动机的端电压损失计算） 电压损失由三个部分组成：

21UUUUT TU …… 变压器中的电压损失，V；

1U …… 干线电缆中的电压损失，V；

2U …… 支线电缆中的电压损失，V。

变压器的电压损失计算

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矿井供电系统继电保护配置及整定计算规范

矿井供电系统继电保护配置及整定计算规范

矿井供电系统继电保护配置与整定计算规范1范围本标准规定了矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护配置及定值整定计算的原则、方法和具体要求。

本标准适用于矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护运行整定。

本标准以微机型继电保护装置为主要对象，对于非微机型装置可参照执行。

2规范性引用文件及参考文献2.1 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局2011年版《矿山电力设计规范》GB50070-2009 中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检疫总局《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-2007 中华人民共和国建设部《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》原煤炭部煤生字[1998]第237号《继电保护及安全自动装置技术规程》GB/T 14285—2006 中华人民共和国国家标准化委员会《3-110kv电网继电保护装置运行整定规程》DL/T 584—2007 中华人民共和国国家发展和改革委员会2.2参考文献《煤矿电工手册》第二分册：矿井供电（上）（下）1999年2月第1版3.术语与定义3.1 进线开关：指变电所进线开关。

3.2 出线开关：指变电所馈出干线开关。

3.3 负荷开关：指直接控制电动机、变压器的高压开关。

3.4 母联开关：指变电所高压母线分段开关。

3.5 配合电力系统中的保护互相之间应进行配合。

根据配合的实际情况，通常可将之分为完全配合、不完全配合、完全不配合三类。

完全配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均能配合，即满足选择性要求。

不完全配合：指需要配合的两保护在动作时间上能配合，但保护范围无法配合的情况。

完全不配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均不能配合，即无法满足选择性要求。

3.6 时间级差根据保护装置性能指标，并考虑断路器动作时间和故障熄弧时间，能确保保护配合关系的最小时间。

整定计算方法

整定计算方法

煤矿井下高压整定短路电流计算方法1. 短路的定义及计算短路电流的目的所谓短路是指供电系统中不等电位的导电部分在电气上被短接时的总称。

发 生短路故障后，短路回路中将出现数值很大的短路电流。

在煤矿供电系统中，短 路电流要比额定电流大几十倍甚至几百倍。

这样大的电流通过电气设备和导线必 然要产生很大的电动力，并使载流体温度急剧上升而损坏设备。

同时短路点电压 将降为零，在短路点附近，电压也要相应地显著下降，造成这些地方的供电中断 或严重影响电动机工作。

为了防止发生短路所造成的危害及限制故障范围的扩大，需要进行一系列的 计算及采取相应措施，以保证供电系统在正常或故障情况下， 做到安全、可靠又 经济。

掌握短路电流的计算方法很重要。

2. 煤矿井下高压整定短路电流的计算方法 （1）公式计算法 1）系统电抗X S =U N 2/S S C 3）U 2N 为变压器二次侧的额定电压，对于 127、380、660、1140V 电网，分别为 133、 400、 690、 1200VS SC （3）为井下中央变电所6kV 高压母线上的三相短路容量S S C 3）为50MVA 寸，额定电压为690V, X s 为0.0095 ;额定电压为1200V, X为 0.0288。

2）高压电缆的阻抗R X 1乙为折合至变压器二次侧以后高压电缆每相的电阻（65 r 时）、电抗和阻抗（Q ）见表1R31 X 01 Z 01为高压铠装电缆每相每公里的电阻、电抗和阻抗（Q ）见表 2 L 1为高压电缆的实际长度（km ）K T 为变压比，为变压器一次侧线路的平均电压和二次侧线路平均电压之比表1 6kV 电缆折合至下列电压以后每相每公里的阻抗值/km ）R 1 =R 1 LJK T 2X 1 =X )1 L 1/K 乙=N L 1/K T 2=(R O 12+%12) 1/2L 1/K表2高压铠装电缆每相每公里的电阻和电抗值（Q /km）F T R X TR可以查表得到女口：KBSG-500/6型干式变压器的F TR= 0.006 X TR= 0.038 二次电压为0.693kV KBSG-315/6型干式变压器的F T R= 0.0106 X TR= 0.06 二次电压为0.693kV 4）低压电缆的电阻和电抗R 2 =R2 L2 X? =X）2 L25）总电阻和总电抗刀R = R i+F T+F2 刀X = X S+X+X T+X?6）三相短路电流I sC3）= U2N/ [ 3 （刀R）2+3 （刀X）2] 1/27）两相短路电流I sC2）= 0.5U 2N/ [（刀R）2+ （刀X）2] 1/28）三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系I SC C3） =1.151 sC2）l sC2）=0.87I sC3）（2）查表法1）根据系统电抗、高压和低压电缆的截面和实际长度，按电缆换算长度的计算公式L eq =KL L为电缆的实际长度，K为换算系数见表3计算，便可求得它们的换算长度。

煤矿井下电气整定计算说明

煤矿井下电气整定计算说明

公式：I/zz=P／（Ue×√3×cosφ×η）
I/zz→电动机额定电流；
P→电动机额定功率；
Ue→电动机额定电压；
√3→约等于1.732；
cosφ→电动机功率因数，约等于0.8-0.9，取0.8；
η→电动机效率，约等于0.9；
备注：
1、K需用系数的选用：根据我矿设备运行情况，采、掘、大巷电气整定需用系数--K，取0.75，其余取1。
9、高压起动器的过载电流Iz整定以负载电机的额定电流为依据，根据控制开关的整定方式取其近似值。当运行中电流超过Iz时，即视为过载，保护延时动作；短路电流根据控制开关的起动方式不同计算（变频起动器为1-2倍Iz，取2倍；软起动为3-4倍Iz，取4倍；直起取6倍Iz），当运行中电流超过6倍的Iz值时，即视为短路，保护器瞬间动作。
折算至一次侧过载整定电流：I/Z=375÷8.3=45A
折算至一次侧短路保护电流：IZ=1126÷8.3=136A
公式：
式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；
Iz——馈电开关短路电流整定值，A；
1.5——可靠系数。
5、电磁起动器短路电流的可靠动作校验，应计算出所带负载电机处最远端两相短路电流除以8倍的过载定值，灵敏度系数不小于1.2。
公式：
式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；
Iz——电磁起动器短路电流整定值，A；
3
24
087
起动器
6#液压绞车硐室
QJZ1-30
660
油泵
15
16
128
092
软起
QJR-400
660
主油泵
185
222
1776
095
起动器
井下变电所高压开关整定计算

井下变电所高压开关整定计算

井下变电所高压开关整定计算
1.确定高压开关的额定电流和断口容量：根据井下变电所的设计需求，确定高压开关的额定电流和断口容量。

额定电流是指高压开关能够稳定运
行的最大电流值，断口容量是指高压开关能够正常切断的最大短路电流值。

2.计算高压开关的动作电流：动作电流是指高压开关在发生短路故障
时需要能够切断的最小电流值。

动作电流的计算通常是根据井下变电所的
负荷情况和短路电流计算得出。

3.计算高压开关的动作时间：动作时间是指高压开关在发生短路故障
后切断电流的时间。

动作时间的计算通常是根据高压开关的结构特性和短
路电流等参数计算得出。

4.判断高压开关的整定是否符合要求：根据井下变电所的设计标准和
要求，判断计算得出的动作电流和动作时间是否满足要求。

如果不符合要求，则需要进行调整和优化。

总之，井下变电所高压开关的整定计算是为了确保高压开关在井下变
电所的运行过程中可以稳定、可靠地切断故障电流，并在最短的时间内进
行切断，以保护变电设备的安全和正常运行。