煤矿供电设计说明书.doc

煤矿供电设计软件说明书目录前 言2第一章 系统运行环境31.1 硬件要求31.2 运行环境3第二章 系统功能介绍42.1 系统参数设置42.1.1 采区或工作面42.1.2 短路容量设置 ：52.1.3 高压计算参数设置 ：62.2 数据库92.2.1 变压器数据库92.2.2 低压电缆数据库112.2.3 高压电缆数据库122.2.4 高低压开关数据库132.2.5 高压发电机数据库142.2.6 高压电机数据库152.2.7 负荷数据库162.3 供电设计172.3.1低压计算树形结构图绘制开关、变压器、电缆、负荷基本数据录入变压器校验，低馈整定电缆校验开关校验2电压损失和起动电压校验292.3.2 生成CAD图形302.3.3 说明书322.3.4统计表格332.4快速整定352.4.1 设备选型与校验3 变压器的计算与校验3 电缆计算与校验3 电压损失计算与校验3 低压负荷计算422.4.2 低压快速整定4 馈电开关1的整定4 起动器（1）电机4 馈电2和起动器2（电机）4 组合开关482.4.3高压快速整定4电缆保护4变压器保护522.4.4系统维护552.4.5快速整定说明书562.5 常用系数592.6 常用系数613.技术支援62前 言该软件是以Access为数据库，由Visual C#.Net汇编语言开发而成，在Windows2000以后版本、Office2003、AutoCAD2004以后版本、Microsoft_.NETFramework3.5环境下运行。系统通过建立树状结构可自动绘制出煤矿供电系统图，能实现高低压短路电流、开关整定计算与校验、电压损失、电缆长时载流量等自动计算，同时自动生成Word文档计算说明书。集绘图、计算、管理等于一体，为更好的预防越级跳闸及产生火花并引起瓦斯和煤尘爆炸等影响生产和安全事故的发生提供了可靠的基础数据保障，极大的提高了煤矿供电安全方面的管理水平；系统运行环境简单，人机界面友好，技术水平国内领先。该系统模块主要功能和特点如下：、绘图功能建立树状目录，输入变压器、电缆、开关、电机负荷等基本数据可自动绘制供电系统图，能对图形进行实时动态修改。、电网计算只需输入电缆长度、截面等基本信息即可迅速、准确、动态的计算出整个供电系统的短路电流、开关保护整定、负荷统计、长时载流量、电压损失等。、以Word文档计算说明书的形式自动生成输出整定报告在计算的同时能自动生成短路电流、开关保护整定、负荷统计、长时载流量、电压损失等Word文档计算说明书（有详细、标准的计算公式）。、数据库管理：系统采用开放的数据库，用户可以方便的添加修改设备的参数并能对设备参数进行查询。第一章 系统运行环境1.1 硬件要求硬件配置要求如下：至少有电脑、打印机等各一台；1.2 运行环境系统在Windows2000以后版本、Office2003、AutoCAD2004、Microsoft_.NETFramework3.5环境下运行。第二章 系统功能介绍系统共包括供电设计、说明书、统计表格、CAD绘图、基础数据、参数设置、系统维护、低压快速整定、设备选型与校验、高压快速整定、快速整定说明书、优化设计、常用系数等十三部分，软件整体界面如图21。图212.1 系统参数设置2.1.1 采区或工作面 该功能通过Access数据库可实现大量不同采区、工作面等数据的有效存储和管理。图22点击图22下的采区或工作面，弹出图23对话框。图23在图23中如需添加新的采区或工作面名称，在采区工作面下输入新的采区或工作面名称并点击“添加”按钮，即把新的采区或工作面名称添加到采区或工作面列表中。如需修改采区或工作面列表中的名称，先选中采区或工作面列表中的名称，然后在采区工作面下输入新的名称并点击“修改”按钮即可。如需删除采区或工作面列表中的名称，先选中采区或工作面列表中的名称，然后点击“删除”按钮即可。2.1.2 短路容量设置 ： 点击图22下的短路容量，弹出图24对话框。图24在图24中输入短路容量的数值，点击修改即可把煤矿供电计算涉及到的短路容量参数设置好。2.1.3 高压计算参数设置 ： 点击图22下的高压计算参数，弹出图25对话框。图25图25中显示的是从地面主变开始计算系统中最大和最小模式下的电抗标幺值、短路容量、短路电流。、在图25中输入本矿系统的基准容量值，35KV站系统进线的最大和最小模式下的电抗标幺值，同时能显示其短路容量值。、选择输入主变系列型号，并勾选那台主变是最小模式下运行（可以全选），如果矿上有电厂，并且电厂发电也进入本矿的供电系统化可以点击发电机参数，同时输入发电机参数。和电厂出线电缆型号截面长度。、选择主变进线电缆系列型号，输入长度，后边会直接显示这根电缆的电抗标幺值。可输入多根进线电缆，主变出线电缆与进线设定一样、上边全部设定好后下图中会直接显示我们在下边高压计算中需要的母线计算的参数，如基准电流，最大最小模式下的电抗标幺值，短路容量（最大三相短路容量和最小两相短路容量）和短路电流（最大三相短路电流和最小两相短路电流）。最后点击“修改”保存数据注明这里的母线指的是主变中出线连接的母线。、如果知道母线的具体参数则可以直接点击图25中直接勾选在下图中将参数输入点击“修改”保存数据即可。、2.1中可选择的数据都来自数据库，下边有2.2数据库的详细说明。2.2 数据库该功能通过Access数据库实现对变压器、高低压电缆、高低压开关、电机等不变的基本参数数据实现有效的存储和管理。图262.2.1 变压器数据库点击图26下的变压器，弹出图27对话框，共有500多个不同型号的变压器数据。在图27中输入变压器的系列、型号、额定容量、一次侧额定电压、二次侧额定电压、一次侧额定电流、电阻压降、电抗压降、每相电阻、每相电抗等参数后，点击“添加”按钮，所输入的变压器相关参数即可存储到数据库中。在基本信息下输入新的变压器参数并点击“添加”按钮，新的变压器相关参数同样存储到数据库中。如需对变压器参数修改，先点击相对应的变压器，然后在基本信息下进行修改后点击“修改”按钮即可。“删除”按钮键功能同“修改”。图272.2.2 低压电缆数据库点击图26下的低压电缆，弹出图28对话框，共有1000多个不同型号的低压电缆数据。在图28中输入电缆的系列、型号、每公里电阻、每公里电抗、额定载流量等参数后，点击“添加”按钮，所输入的电缆相关参数即可存储到数据库中。在基本信息下输入新的电缆参数并点击“添加”按钮，新的电缆相关参数同样存储到数据库中。如需对电缆参数修改，先点击相对应的电缆，然后在基本信息下进行修改后点击“修改”按钮即可。“删除”按钮键功能同“修改”按钮键功能。图282.2.3 高压电缆数据库点击图26下的高压电缆，弹出图29对话框，共有400多个不同型号的高压电缆数据。在图29中输入电缆的系列、型号、界面、额定电流、6KV电阻、6KV电抗、10KV电阻、10KV电抗、其它电阻、其它电抗等参数后，点击“添加”按钮，所输入的电缆相关参数即可存储到数据库中。添加” 、“修改”、“删除”按钮键功能同低压电缆。图292.2.4 高低压开关数据库点击图26下的高低压开关，弹出图210、211对话框，共有360多个不同型号的开关数据。在图210、211中输入开关的系列、型号、额定电压、额定电流等参数后，点击“添加”按钮，所输入的开关相关参数即可存储到数据库中。在基本信息下输入新的开关参数并点击“添加”按钮，新的开关相关参数同样存储到数据库中。如需对开关参数修改，先点击相对应的开关，然后在基本信息下进行修改后点击“修改”按钮即可。“删除”按钮键功能同“修改”按钮键功能。图210图2112.2.5 高压发电机数据库点击图26下的高低压开关，弹出图212对话框，在图212中输入发电机的系列、型号、额定容量、额定功率、额定电压、功率因数、电抗百分比等参数后，点击“添加”按钮，所输入的高压发电机相关参数即可存储到数据库中。在基本信息下输入新的发电机参数并点击“添加”按钮，新的高压发电机相关参数同样存储到数据库中。如需对高压发电机参数修改，先点击相对应的高压发电机，然后在基本信息下进行修改后点击“修改”按钮即可。“删除”按钮键功能同“修改”按钮键功能。图2122.2.6 高压电机数据库点击图26下的高压电机，弹出图213对话框，在图213中输入电机的系列、型号、额定电流、额定电压、额定电流、起动电流、额定容量等参数后，点击“添加”按钮，所输入的高压电机相关参数即可存储到数据库中。在基本信息下输入新的高压电机参数并点击“添加”按钮，新的高压电机相关参数同样存储到数据库中。如需对高压电机参数修改，先点击相对应的高压电机，然后在基本信息下进行修改后点击“修改”按钮即可。“删除”按钮键功能同“修改”按钮键功能。图2132.2.7 负荷数据库点击图26下的负荷名称，弹出图214对话框，输入负荷名称点击“添加”即可，“删除“功能同上图2142.3 供电设计供电设计这个功能可以快速的帮机电电气管理人员完成供电设计，并且能够便捷的对各个电气元件完成计算与校验图2-152.3.1低压计算树形结构图绘制点击图215下的低压计算在下边显示的图2-16中先在左侧空白出右键“添加变电所”,后左键选中右键点击“修改变电所”修改名字：图2-16如图2-17然后选中变电所点击“添加子项”选择“添加高防开关”：图2-17如图2-18，点击添加变压器，完成电路图中变压器的添加。同时可以在高防开关右边输入开关参数：编号、系列、型号、选择保护类型，如果此高防开关与变电所母线有电缆连接则勾选输入电缆参数：电缆编号、系列、型号、长度、短路点（如果需要计算这根电缆末端的短路电流则在短路点名称前方框中打勾输入短路点名称）。在图2-19中输入变压器参数：编号、系列、型号、短路点名称（这个短路点指的是变压器二次侧，需要计算在前面方框中打勾即可），如果此变压器和上级高防开关有电缆连接（这里的电缆连接指的是这截电缆参与了整个供电计算而不是实际连接，有的时候以为电缆过短我们在供电设计计算中不考虑其长度，以下所有电缆勾选原则与此相同）则输入电缆参数：编号、系列、型号、长度、短路点（此根电缆末端）。图2-18图2-19以此类推，右键变压器，选择添加子项，选择低压开关如图2-20，低压开关下可以加子开关、串开关和负荷。图2-开关、变压器、电缆、负荷基本数据录入关于供电图形的计算，点击左侧相关图形，会出现右侧的计算框体，操作大体上是一样的，比较容易上手。如图2-21图2-21如图2-21点击低压开关（或子开关、串开关）输入开关的编号，系列型号，对应的额定电压和额定电流就会自动从数据库中调入，右侧输入电缆的数据，包括编号、系列型号、长度，如果是多根并联点击勾选输入并联根数。注意这里添加的电缆数据是指高防开关前面的电缆，其余的以此类推。如图2-22点击变压器，会看到如下的计算框体，与上面类似可以添加变压器相关数据，计算视在功率还不能添加，需要把负荷功率填写完毕后，数据才会自动传过来。需要注意的是在计算完成后不要忘记点击保存数据。图2-22下面是低压开关的计算与校验，需要强调的是，低压开关（1）是指馈电开关，低压开关（2）是指起动器。这里因为过负荷保护和电缆校验以及短路保护需要用到负荷功率，在完成负荷的计算设计之后这些计算才可以进行，这样比较方便图2-23图2-24图2-24负荷的计算设计，选择输入负荷的名称，输入额定功率，输入电缆数据勾选电缆校验后点击保存负荷和电缆数据。其中的额定电流就可以通过如图2-25点击勾选计算获取。图2-变压器校验，低馈整定在回头点击变压器勾选和，会自动得出变压器视在功率，和低馈的负荷电流。按实际情况输入过载可靠系数如图2-26中的显示，得出过载理论计算值后根据实际情况输入过载整定值。短路保护中如图2-26中的显示输入校验灵敏度系数、容量最大电机起动电流、其余电机额定电流之和、需用系数（如果通过开关的负荷电流是通过计算获得，则最大电机起动电流、其余电机额定电流之和、需用系数等可以自动获得，并在电缆参数变化时做相应的动态变化），选择灵敏度校验点可自动获得该点的两相短路电流值并可以对该值进行修改（短路电流如果没有进行修改，当变压器、电缆等参数变化时，该点短路电流值会自动进行相应的变化；如果对短路电流进行了修改，则该点的短路电流不会做相应的变化。）然后自动得到该开关的短路保护计算值，根据计算值可输入用户刻度整定值，同时校验出该开关是否合格。特别说明：变压器、电缆参数变化时，开关中的相关参数都会自动进行相应的变化，但过负荷、短路保护的用户整定值需要用户重新输入保存才能进行相应的变化。图2-2电缆校验如图2-27中所显示勾选电缆校验，系统会吧此根电缆下所带总负荷和最大电机负荷（可以根据实际情况点击勾选“修改”进行修改）直接调取过来。输入同时系数和功率因数，点击机电负荷电流设定需用系数就可以得出这根电缆的长时载流量，以及和电缆额定电流比较是否合格。图2-2开关校验如果选择“开关保护1”如图2-28显示指的是进行馈电开关校验。点击勾选会自动弹出图2-29在其中输入通过开关的负荷的基本数据得出负荷电流。按实际情况输入过载可靠系数如图2-28中的显示，得出过载理论计算值后根据实际情况输入过载整定值。短路保护中如图2-28中的显示输入校验灵敏度系数、容量最大电机起动电流、其余电机额定电流之和、需用系数（如果通过开关的负荷电流是通过计算获得，则最大电机起动电流、其余电机额定电流之和、需用系数等可以自动获得，并在电缆参数变化时做相应的动态变化），选择灵敏度校验点可自动获得该点的两相短路电流值并可以对该值进行修改（短路电流如果没有进行修改，当变压器、电缆等参数变化时，该点短路电流值会自动进行相应的变化；如果对短路电流进行了修改，则该点的短路电流不会做相应的变化。）然后自动得到该开关的短路保护计算值，根据计算值可输入用户刻度整定值，同时校验出该开关是否合格。（特别说明：变压器、电缆参数变化时，开关中的相关参数都会自动进行相应的变化，但过负荷、短路保护的用户整定值需要用户重新输入保存才能进行相应的变化。）图2-28图2-29如果选择“开关保护2”如图2-30显示表明此开关是启动器开关与上面馈电开关保护不同的地方是再短路保护中设定短路保护倍数（按实际来）得出短路电流的理论计算值然后输入刻度整定值进行整定和灵敏度校验。图2-30电压损失和起动电压校验点击计算电压损失，点击计算起动电压，就会自动完成相关计算和校验的结果，起动电压需要手动输入起动电流和起动功率因数得出校验结果。如图2-31图2-312.3.2 生成CAD图形如图2-43，点击CAD绘图，进入如图2-32的界面图2-32图2-33右键图2-33中新变电所，选择绘制图形就会自动生成CAD图形图2-34图2-35其中还包括开关整定明细表（图2-36）图2-362.3.3 说明书点击说明书，如图2-37，就可以查看到对应的一系列计算说明书如图2-38图2-37图2-382.3.4统计表格点击统计表格出现如图2-39界面，是对计算结果的一种自动生成表格功能，非常便于查看。图2-39图2-40点击生成表格则会把相关表格统计为WORD文档模式，便于保存。图2-412.4快速整定2.4.1 设备选型与校验设备的选型与校验如图2-42，包括变压器的计算与校验、电缆计算与校验、电压损失计算与校验和符合计算。图2-4 变压器的计算与校验如图2-42，输入变压器的编号，选择变压器的系列和型号，输入负荷总功率和最大电机功率，功率因数、同时系数和需用系数可以根据实际情况进行设置，完成之后句可以看到变压器视在功率的计算以及校验的结果。点击添加保存数据，同时选择一条记录后可以对计算进行修改或者是删除操作。图2-42选择一条记录，点击说明书系统就会自动生成计算和校验的过程WORD文档，包括用到的公式以及参数等较为详细信息。如图2-43图2-4 电缆计算与校验如图2-44，选择电缆的计算与校验后界面，与变压器的计算与校验类似，输入电缆的编号，选择好系列和型号，电缆电压就会通过数据库显示出来，输入电缆的长度，输入负荷总功率和最大电机功率，根据需要选择和功率因数和同时系数，根据具体情况选择一种计算方式，计算或者估算后，电缆的长时载流量和校验结果就会自动计算出来，点击添加保存数据，也可以选择一条记录对数据进行修改或者删除操作。图2-44选择一条记录，点击说明书系统就会自动生成计算和校验的过程WORD文档，包括用到的公式以及参数等较为详细信息。如图2-45图2-4 电压损失计算与校验图2-46点击电压损失计算与校验弹出如图2-46的界面，先输入回路的编号，选择变压器的系列和型号，点击低压电缆添加，如图2-47，选择低压电缆的截面、型号和长度，如果是双根的话点选双根。图2-47点击“计算”进行电压损失的计算，弹出如图2-48的界面，输入负荷功率和最大电机功率，计算类型可设置为计算或者估算，有多条电缆可以此类推进行添加图2-48点击计算回路电压损失和计算起动电压，输入变压器的视在功率和起动电流，如图2-49，相关计算就会自动完成，点击添加保存数据。图2-49点击说明书，查看详细的演算过程和用的的参数以及计算公式，如图2-50图2-50 低压负荷计算负荷计算是对负荷进行简单统计的，参照如图2-51到2-52图2-51在途中左侧空白处右键，点击添加相关的电器元件图2-52在电气元件中输入对应的数据就可完成对负荷的统计。2.4.2 低压快速整定低压快速整定包括馈电开关和启动器的快速整定，如图2-53图2-5 馈电开关1的整定选择馈电开关1，进入如图2-54的界面，在快速整定中，添加了短路电流的快速计算功能。在图2-54中右侧可以看到有关短路电流计算的框体。图2-54如图2-55，在短路电流计算中选择变压器的系列和型号，选择电缆的界面和型号，以及长度，如果是双根的话点选双根并联，这时就可以看到短路电流自动计算出来，电缆的变化短路电流也跟着变化。图2-55再看开关的整定计算与校验，如图2-56图2-56输入开关的编号，选择开关的系列和型号，点击计算负荷电流，输入负荷功率和最大电机功率，根据实际情况设置同时系数和最大电流倍数，计算类型设置可以选择估算和计算负荷电流这两种方式。估算的话，电流估算系数系统会根据设置的开关电压给出最佳估算系数，也可以手动设置。点击计算负荷电流，设置功率因数和最大电机功率因数，需用系数可以直接设置和根据工作面设置。在整定计算中设置可靠系数以及灵敏度等其他参数，输入整定值，完成校验。别忘了，点击添加保存数据，同时选中一条记录可以对其完成修改或者删除的操作。点击说明书，查看计算的整个详细过程，用到的公式以及参数。如图2-57图2-5 起动器（1）电机如图2-58，起动器的整定计算与馈电开关的计算过程类似，参照即可。与上面馈电开关保护不同的地方是再短路保护中设定短路保护倍数（按实际来）得出短路电流的理论计算值然后输入刻度整定值进行整定和灵敏度校验。图2-5 馈电2和起动器2（电机）与上边的馈电1和起动器1计算方法原理一样只是在计算短路电流中把高压电缆纳入计算中如下图：图2-5 组合开关组合开关如图2-60所示就是可以拥有多个馈电子开关或启动器子开关，他们公用一个条高压进线和同一变压器，其他的开关整定都和馈电2和起动器2一样。图2-602.4.3高压快速整定电缆保护如图2-60输入开关所在前后高压电缆数据(长度单位是KM)设置短路点,最后一根电缆短路点是开关保护电缆的末端。电缆下方会自动显示各个短路点的最大三相和最小两相短路电流大小（注意进行高压开关整定前必须要先把2.1.3高压参数设置中的母线数据输入完成），然后在左边输入开关的基本数据：编号，系列，型号，负荷功率（这个负荷功率可以取开关下边所有变压器容量之和，也可以将所有负荷统计之和）、可靠系数、接线系数（接于相电流取1，接于相电流差取）、返回系数（微机保护取1.0，机电型继电器取0.85）、互感器变比。勾选输入负荷系数，两相短路电流去开关保护电缆末端的最小两相短路电流，输入过流整定值得出校验结果。勾选输入保护电缆末端最大三相短路电流根据计算值进行整定，输入开关所在位置的最小两相短路电流进行校验得出校验结果。如果因为保护电缆过短校验不通过则选取如图2-61按照规程可以采用带延时的速断保护，但是井下无电流II段，因此采取保证最小灵敏度来整定动作电流.即输入校验灵敏度和开关所在位置最小两相短路电流直接得出动作电流值然后去相近值进行整定。点击添加保存数据，选中数据直接在上边修改好后点击修改保存，点击说明书可以看到如下直接生产的WORD文档。选中数据点击删除就删除数据。图2-60图2-61整定计算说明书#计算公式及参数：通过开关负荷电流：；过流保护：；速断保护：；灵敏度校验：；、分别为负荷总功率、保护安装处平均电压、可靠系数、接线系数、返回系数、互感器变比、同时系数、最大运行方式下三相短路电流、最小运行方式下两相短路电流。变压器短路电阻抗：=；线路短路电阻抗标幺值：；基准电流：=；短路电流：；短路容量：=；式中：基准容量；元器件的基准电压；发电机额定容量；电抗百分数%；变压器的短路损耗；基准电流；各元器件对母线短路输入电抗。#1、型号为BGP3-6/315的121开关保护整定计算与校验：（1）短路电流计算：地面母线短路电流和短路容量计算基准容量基准电压基准电流短路容量阻抗标幺值最大运行最小运行最大运行最小运行10006.354.986139.948282.3357.145512.1455高压电缆阻抗参数表型号长度（Km）阻抗(/K m)最小阻抗标幺值最大阻抗标幺值电阻电抗电阻电抗电阻电抗MYJV22-3X5010.4290.06310.80881.587310.80881.5873MVV42-3X5030.4290.06332.42634.761932.42634.7619短路电流和短路容量计算短路电流短路容量电抗标幺值短路点最大运行最小运行最大运行最小运行最大运行最小运行6595456271.96457.2213.895817.4763d12023169522.07921.26545.292247.0248d2（2）开关整定计算：过流保护按躲过可能出线的最大过负荷电流整定：=48.11 A；=2.7A；取3 A；灵敏度校验：=18.831.5。校验结果：合格。速断保护按躲过系统最大运行方式下三相短路电流整定：=74.18A；取75 A;灵敏度校验：=2.031.5。校验结果：合格。变压器保护如图2-62所示，输入开关所在高压电缆和变压器数据(长度单位是KM)设置短路点, 校验点取变压器二次侧。电缆下方会自动显示各个短路点和变压器二次侧的最大三相和最小两相短路电流大小（注意进行高压开关整定前必须要先把2.1.3高压参数设置中的母线数据输入完成），然后在左边输入开关的基本数据：编号，系列，型号，负荷功率（这个负荷功率可以取开关下边变压器容量，也可以将所有负荷统计之和）、接线系数（接于相电流取1，接于相电流差取）、返回系数（微机保护取1.0，机电型继电器取0.85）、互感器变比。勾选输入可靠系数，两相短路电流去开关保护变压器二次侧等效到高压的最小两相短路电流，输入过流整定值得出校验结果。勾选输入保护保护变压器二次侧等效到高压的最大三相短路电流根据计算值进行整定，输入开关所在位置的最小两相短路电流进行校验得出校验结果。点击添加保存数据，选中数据直接在上边修改好后点击修改保存，点击说明书可以看到如下直接生产的WORD文档。选中数据点击删除就删除数据。图2-62整定计算说明书#计算公式及参数：通过开关负荷电流：；过流保护：；速断保护：；灵敏度校验：；、分别为负荷总功率、保护安装处平均电压、可靠系数、接线系数、返回系数、互感器变比、同时系数、最大运行方式下三相短路电流、最小运行方式下两相短路电流。变压器短路电阻抗：=；线路短路电阻抗标幺值：；基准电流：=；短路电流：；短路容量：=；式中：基准容量；元器件的基准电压；发电机额定容量；电抗百分数%；变压器的短路损耗；基准电流；各元器件对母线短路输入电抗。#1、型号为BGP3-6/31