矿井供电(学习材料)

矿井供电一、电力系统图常用电气符号二、开关类型三、开关柜四、短路电流五、电流整定一、供电系统图中常见的电气符号在煤矿中，开关一般分为两种，即馈电开关和启动开关。馈电开关常见的有高压PGB系列、低压KBZ系列；启动开关常见的有高压QBGZ系列、低压QBZ系列，QJR系列；电机额定功率在60kw以上时建议采用软启动方式。二、开关类型PBG-10(6)/

BGP9L-6G

矿用隔爆型智能化高压真空配电装置

P表示配电装置

B表示隔爆型

G表示高压QBGZ-400/6

矿用隔爆型智能高压真空电磁起动器

Q表示电磁起动器

B表示防爆型

G表示高压

Z表示真空低压馈电开关低压馈电开关一般的启动开关，这个为QBZ系列风机专用开关QJR系列开关三、开关柜开关柜分为高压开关柜和低压开关柜高压开关柜，在煤矿矿井设计中，一般包括进线柜（2个）、出线柜（最少2个，根据实际情况定）、PT柜（2个）、电容补偿控制柜（2个）、联络柜（1套）。1、高压开关柜有油断路器和真空断路器；有固定式和移开式。2、常见型号示例：

XGN□—10Z型固定式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流630—2500A的单母线电力系统中，作为接受和分配电能的户内配电设备使用。XGN□—10型固定式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流1000A以下的单母线电力系统中，作为接受和分配电能的户内配电设备使用。

KYN□—10A型移开式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流1250A以下的单母线电力系统中，作为接受和分配电能的户内配电设备使用。KYN□—10(Z)Q型移开式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流1000A、2000A、3150A的单母线电力系统中，作为接受和分配电能的户内配电设备使用。

KYN1—10型移开式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流630—2500A的单母线电力系统中，作为发电厂、小型发电机、大型发电机、工业企业变电所的户内配电设备使用。

KYN3—10Z型移开式金属封闭高压开关柜，适用于交流50Hz，额定工作电压3、6、10kV，额定工作电流3000A及以下的单母线电力系统中，作为接受和分配电能的户内配电设备使用。

GCD—□型抽出式低压配电柜，适用于交流50Hz，额定工作电压660V及以下，额定工作电流3150A及以下的电力系统中，作为作为发电厂、变电所分配电能和电动机控制、照明、无功补偿等户内用电设备的配电设备使用。最多7个抽屉。

常见低压开关柜

GCD42系列抽出式低压配电柜，适用于交流50Hz，额定工作电压660V及以下，额定工作电流1600A~4000A的电力系统中，作为作为发电厂、变电站、工矿企业等的配电设备使用。抽屉小室代号小室高度每排可装数量每柜可装数量8E/4200mm4368E/2200mm2188E200mm1916E400mm1424E600mm13

GCK型抽出式低压配电柜，适用于交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流2500A及以下的电力系统中，作为作为变电站以及石油、化工、冶金、轻纺等工矿企业的配电及电动机控制设备使用。（8个小抽屉，一个大抽屉占2个小抽屉位置）

GCK3—□型抽出式低压配电柜，适用于交流50~60Hz，额定工作电压660V及以下，额定工作电流10~3200A的电力系统中，作为作为发电厂、变电站、工矿企业及高级公寓动力配电、电动机控制、照明配电等户内用电设备的配电设备使用。（8个小抽屉，一个大抽屉占2个小抽屉位置）

GGD1型低压配电柜，适用于交流50Hz，不超过额定工作电压380V，额定工作电流1000A的电力系统中，作为作为发电厂、变电站、工矿企业等户内用电设备的配电设备使用。一般为4个抽屉。1、三相短路电流的计算

2、两相短路电流的计算

（一）、短路计算一般公式四、短路电流4．变压器的阻抗归算到低压侧的变压器阻抗可按下式计算：归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：3．高压侧系统的阻抗5．低压配电电网线路短路阻抗L——线路长度，mγ——电导率，m/(Ω·mm2)A——导线截面积，mm26、短路容量——平均额定电压，1.05UN注：

IP—短路电流有效值

ish—短路电流冲击值

Ish—冲击值电流有效值

ksh—电流冲击系数（二）、表格法如果电源、变压器已定，短路电流就决定于低压电缆的阻抗；如果电缆的截面一定，其电阻、电抗与长度L成正比，则短路电流就是L的函数，即IS=f(L)。所以，在上述条件下，只要已知电缆长度，就可以得到短路电流。考虑到实际上各段电缆的截面通常是不相等的，故可以在阻抗不变的原则下，把不同截面的电缆长度，都折算成标准截面（铜芯）时的等效长度。通常其标准截面为：380、660、1140V系统50mm2；127V系统4mm2。等效长度与实际长度之比叫换算系数，用Kct表示。长度为L，截面为A的井下低压电缆折算成50mm2截面的电缆，其等效（换算）长度用下式计算：Lct=Kct

L/式中Lct——电缆换算长度，即把实际电缆长度换算为标准几面长度，mm

Kct——换算系数

L/——该段电缆的实际长度系统电抗长度Lst

高压电缆换算长度Lct,g

Lg

高压电缆的实际长度，ΣLct=Lst+Lct,gLg+Kct,1L1+……Kct,n

Ln系统电抗的换算长度系统容量/MV·A25304050100额定电压/V38014.111.78.87.03.5166041.834.926.120.910.461140126.5105.479.163.331.63高压（6kV）电缆折算到下列电压等级的换算系数电缆芯线材料铜铝额定电压/V38066011403806601140电缆截面/mm2100.0190.0580.1710.0320.0970.286160.0120.0260.1080.0200.0610.183250.0080.0230.0720.0130.0390.115350.0060.0170.0540.0090.0280.084500.0040.0120.0360.0060.0200.051700.0030.0080.0270.0050.0140.045950.0020.0060.0180.0040.0110.036电缆换算系统（Kct）表额定电压等级/V38.、660、1140电缆截面/mm24162535507095120换算系数/Kct11.973.011.911.371.000.730.530.44额定电压等级/V127电缆截面/mm22.54610换算系数/Kct1.641.000.580.34电缆的电导率

m/(Ω·mm2)电缆名称电导率20℃65℃80℃铜芯软电缆5342.544.3铜芯铠装电缆48.644.3铝芯铠装电缆3228.844.3例：表格法求短路电流：求短路点d1Lct=20.9+0.017×20+0.44×20+1×10+=40.04查表的两项短路电流约为5441A求短路点d14Lct=63.3+0.017×710+0.53×10+1.37×210=368.37查表的两项短路电流约为2705A五、保护整定

《煤矿安全规程》中涉及短路及整定的条款：1、第四百五十条：“矿井必须备有井上下配电系统图……图中应注明：……（三）馈出线的短路、过负荷的整定值，熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线的最远点两相短路电流值。”2、第四百五十一条：“电气设备不应超过额定值运行。”3、第四百五十三条：“井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应效验电缆的热稳定性。非煤矿用高压油断路器用于井下试，其使用的开断电流不应超过额定值的1/2。”4、第四百五十六条：“井下配电网路（变压器馈出线、电动机等）均应装设过流、短路保护装置；必须用该配电网路的最大三相短路电流效验开关的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体。必须用最小两相短路电流效验保护装置的可靠动作系数。保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够正常起动。”

1、整定值

定义：经过整定计算和试验，所得出保护装置(或继电器)完成预定保护功能所需的动作参数(动作值、动作时间等)规定值。KBZ馈电开关煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。由三相电机功率公式可推出线电流公式：I=P/1.732Ucosφ

式中：

P为电机功率

U为线电压，一般是380V(井下为660V)

cosφ是电机功率因素，一般取0.75以100kw的电机估算I=P/1.732Ucosφ=100000w/（1.732×660×0.75）

=116A整定经验系数:380——2660——1.151140——0.67例如：馈电开关所带负荷如下：①55KW绞车，额定电流61A；②37KW水泵，额定电流41A；③40KW皮带，额定电流,44A；④22KW水泵，额定电流24A；⑤37KW水泵，额定电流41A。（注：若电机铭牌丢失或看不清额定电流大小可以用下式进行估算：电压等级为660V的电机额定电流≈1.15×KW，压等级为1140V的电机额定电流≈0.67×KW）过流整定：61A×6+41A+44A+24A+41A=516A电缆热稳定效验：（GB50399—2006）11.1.9有要求电缆的热稳定系数C导体种类铜铝