煤矿供电系统设计及保护整定校验

井下采区变电所供电设计及整定保护计算变电所设计原始资料井下高压采用10KV电源供电，设10KV中央变电所。采区生产时共安装动力设备6台，设备安装总容量252，工作容量212KW。风机设备台，设备安装总容量208，工作容量104KW。矿井电力负荷统计详见表。电气设备的负荷统计表设备数量设备容量总数工作数总容量工件容量序号名称电压（V）台台KWKW需用系数COS1刮扳机6602211011010852排水泵660321208010853皮带机66011222210854合计652522125局部通风机660211206010856局部通风机66021884410857合计42208104一、变压器选择根据矿井用电负荷分布情况、矿井开拓方式，同时考虑各用电负荷的供电质量及规程、规范对有关供电负荷的特殊要求，矿井供电系统设计为井下供电系统。共需变压器四台，其中动力变压器2台，一台运行，一台备用。风机变压器2台，2台同时送电，分列运行，各供电系统变压器选择如下。1、动力供电变压器选择动力供电变压器设两台，设备负荷212KW，变压器的容量为COSPKSE8021265KVA式中P变电所动力负荷，212KW；K设备同时使用系数，取K1；COS自然功率因数，08。根据上述计算，考虑到以后生产需要增加负荷，故动力供电变压器选取KBSG630/10/069KV型变压器两台。供电变压器总负荷率NESK2163025式中SE设备计算容量，265KVA；K变压器负荷率；SN选用变压器容量，630KVA；供电保障系数由于SNSE，保障系数为100。2、井下局部通风机供电变压器选择掘进工作面实行双风机双电源运行方式，备用局部通风机均采用“三专供电”，风机供电变压器设两台，设备负荷104KW，因此变压器的容量为COSPKSE8014130KVA式中P变电所风机负荷，104KW；K设备需用系数,取1；COS井下电网自然功率因数，08。根据上述计算，考虑到以后生产需要增加负荷，故风机供电变压器选取KBSG315/10/069KV型变压器两台供电变压器总负荷率NESK2061532式中SE设备计算容量，130KVA；K变压器负荷率；SN选用变压器容量，315KVA；供电保障系数由于SNSE，保障系数为100。二、井下低压电缆选型计算选择电缆如下1动力电缆主干线截面选择计算1计算负荷电流COS3UIJ212/（306908）22173（A）式中P井下设备负荷，212KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量线路选择MY3120135型电缆允许载流量为IX301A查表，则IX301AIJ22173A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY3120135型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0055/KWKM查表，供电距离003KM。U21200300550355，符合要求。2动力电缆支线截面选择计算1计算负荷电流COS3UIJ80/（306908）84（A）式中P井下设备负荷，80KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量线路选择MY335110型电缆允许载流量为IX138A查表，则IX138AIJ84A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY335110型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0156/KWKM查表，供电距离003KM。U80003015603507245，符合要求。另一路支线截面选择计算1计算负荷电流COS3UIJ132/（306908）138（A）式中P井下设备负荷，132KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量线路选择MY370125型电缆允许载流量为IX215A查表，则IX215AIJ138A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY370125型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0086/KWKM查表，供电距离033KM。U11003300860353475，符合要求。3局扇主干电线路1计算负荷电流COS3UIJ104/（306908）1087（A）式中P井下设备负荷，104KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量考虑到以后生产需要线路选择MY066KV370125型电缆允许载流量为IX215A查表，则IX215AIJ1087A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY370125型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0086/KWKM查表，供电距离005KM。U10400500860455，符合要求。4局扇支线路1计算负荷电流COS3UIJ60/（306908）627（A）式中P井下设备负荷，60KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量考虑到以后生产需要线路选择MY066KV335110型电缆允许载流量为IX138A查表，则IX138AIJ627A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY335110型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0156/KWKM查表，供电距离012KM。U600120156045165，符合要求。另一路局扇支线路1计算负荷电流COS3UIJ44/（306908）46（A）式中P井下设备负荷，44KW；U线路额定电压，069KV；COS自然功率因数，08；2选择电缆及校核载流量考虑到以后生产需要线路选择MY066KV335110型电缆允许载流量为IX138A查表，则IX138AIJ46A，符合要求。3校核电压损失当COS08时，MY335110型电缆单位负荷矩电压损失百分数为0156/KWKM查表，供电距离005KM。U440050156045085，符合要求。3、井下高压防爆开关保护整定计算1、（1）、2高爆开关型号BGP100/10YIGE100A1风机变压器型号KBSG315/10/069KV额定电流303AY/Y连接（2）、高爆、变压器负荷表名称功率额定电额定电名称功率额定电额定电压（3）、高爆整定计算变压器二次侧电压为690V，容量315KVA，型号KBSG315/10/069KV查表得变压器出口短路电流为5699A）（2DI过载保护整定代入公式IZIEB303AN1303/1000303取03（高爆过载电流整定倍数取03倍,即为IZ30A（4）、短路保护整定代入公式IDBEXKIQE690/12123720235A代入公式NID/IGE235/100024取1（高爆短路电流整定倍数取1倍，即为ID100A）（5）、效验灵敏度系数KM/KBIZ25699/1451003912符合要求。）（2DI2、5高爆整定同上。3、（1）、3高爆开关型号BGP100/10YIGE100A1动力变压器型号KBSG630/10/069KV额定电流303AY/Y连接（2）、高爆、变压器负荷表PEKW流IEA压UEVPEKW流IEAUEV风机3036660风机3036660风机22264660风机22264660名称功率PEKW额定电流IEA额定电压UEV名称功率PEKW额定电流IEA额定电压UEV（3）、高爆整定计算变压器二次侧电压为690V，容量630KVA，型号KBSG630/10/069KV查表得变压器出口短路电流为9129A）（2DI过载保护整定代入公式IZIEB606AN1606/1000606取06（高爆过载电流整定倍数取03倍,即为IZ60A（4）、短路保护整定代入公式IDBEXKIQE690/121572545A代入公式NID/IGE45/100045取1（高爆短路电流整定倍数取1倍，即为ID100A）（5）、效验灵敏度系数KM/KBIZ29129合要求。）（2DI4、6高爆整定同上。5、（1）、1高爆开关型号PBG200/10YIGE200A1风机变压器型号KBSG315/10/069KVY/Y连接额定电流为3031动力变压器型号KBSG630/10/069KVY/Y连接额定电流为606（2）、高爆、变压器负荷表刮扳机255266660排水泵240248660皮带机22264660（3）、高爆整定计算变压器二次侧电压为690V，容量315KVA，型号KBSG315/10/069KV查表得变压器出口短路电流为5699A）（2DI过载保护整定代入公式IZIEB1IEB2909AN1909/200045取05（高爆过载电流整定倍数取05倍,即为IZ100A（4）、短路保护整定代入公式IDBEXKIQE690/121725535A代入公式NID/IGE535/2000267取1（高爆短路电流整定倍数取1倍，即为ID200A）（5）、效验灵敏度系数KM/KBIZ25699合要求。）（2DI6、7高爆整定同上。四、井下低压馈电开关保护整定计算1、动力馈电24号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE名称功率PEKW额定电流IEA额定电压UEV名称功率PEKW额定电流IEA额定电压UEV风机1041248660刮扳机110132660皮带22264660排水泵80966602212551255121584A开关整定调整档位为08倍160A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE55127221255125544A开关整定调整档位为3倍600A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算采区低压短路电流。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0230041123ML1410007373ML16200073146ML173007322MLCT12373146222533M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I2562AMIN2D灵敏度校验21DERI合格7460252、动力馈电8号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE2212551255121584A考虑开关越级整定调整档位为09倍180A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE55127221255125544A考虑开关越级整定调整档位为4倍800A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算采区低压短路电流。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0230041123ML1410007373MLCT12373853M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I5124AMIN2D灵敏度校验21DERI合格46805123、水泵馈电7号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE4012401296A开关整定调整档位为05倍100A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE401274012384A开关整定调整档位为2倍400A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算采区低压短路电流。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0230041123ML1330MLCT12330423M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I6528AMIN2D灵敏度校验21DERI合格36405284、10号开关整定同7号开关。5、动力总馈6号开关KBZ400整定值过载整定计算IZIE551255122212401240122544A开关整定调整档位为07倍280A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE55127157126504A考虑开关越级整定调整档位为3倍1200A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算，选取最远一条线路进行短路电流校验。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0230041123ML1410007373ML16200073146ML173007322MLCT12373146222533M用查表法求线路短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I2562AMIN2D灵敏度校验21DERI合格3512066、11号开关整定同6号开关。7、风机馈电16号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE3012301272A开关整定调整档位为04倍80A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE301273012288A开关整定调整档位为2倍400A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算采区低压短路电流。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0150073365ML061201371644ML1120301602MLCT36516446022611M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I2291AMIN2D灵敏度校验21DERI合格7540298、19号开关整定同16号开关。9、风机馈电12号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE22122212528A开关整定调整档位为03倍60A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE2212722122112A开关整定调整档位为2倍400A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算采区低压短路电流。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0150073365ML0650137685ML1120301602MLCT3656856021652M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I2933AMIN2D灵敏度校验21DERI合格37402910、15号开关整定同12号开关。11、风机馈电2号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE22122212301230121248A开关整定调整档位为07倍140A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE301272212221230123408A考虑开关越级整定调整档位为3倍600A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算，选取最远一条线路进行短路电流校验。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0150073365ML061201371644MLCT36516442009M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号查表得各短路点的二相短路电流I2745MIN2D灵敏度校验21DERI合格57460212、4号开关整定同2号开关。13、风机馈电1号开关KBZ200整定值过载整定计算IZIE22122212301230121248A考虑开关越级整定调整档位为08倍160A式中IZ过载保护装置的电流整定值IE动力负荷设备的额定电流短路整定计算IDIIQEE301272212221230123408A考虑开关越级整定调整档位为4倍800A式中ID短路过流保护装置的电流整定值,AIQE容量最大的电动机的额定启动电流,AI其余电动机的额定电流值和，AE按一级的短路电流对整定值进行校验，二相短路电流计算利用查表法计算，选取最远一条线路进行短路电流校验。换算电缆长度根据电缆的规格型号、实际长度及换算系数，换算成标准电缆长度。LCTKL式中LCT标准长度，（M）；K电缆的换算系数，查表；L电缆的实际长度，M；查表各种截面的电缆的换算系数如表电缆换算系数表额定电压等级/V1016253550709525461047530119113710730531641058034电缆截面换算系数/K380、660、1140127L0150073365ML061201371644ML1120301602MLCT36516446022611M用查表法求短路电流根据电网的电压等级、电缆的换算长度及供电变压器型号