井下中央变电所供电及开关整定计算书

钜盛集团张家沟煤业有限公司 井下中央变电所供电及开关整定计算书机运科目录第一节 负荷统计及移动变电站选择- 1 -第二节 移动变电站高压开关的选择- 4 -第三节 高压电缆截面选择校验- 5 -第四节 按长时负荷电流选择低压电缆截面- 6 -第五节 按机械强度要求校验电缆截面- 9 -第六节 按允许电压损失校验电缆截面- 9 -第七节 短路电流计算- 13 -第八节 低压开关型号的确定- 14 -第九 开关整定与校验：- 15 -第十节 漏电保护装置和接地保护的确定- 20 - 26 -第一节 负荷统计及移动变电站选择1、移动变电站的选取:ZGYB-001、ZGYB-002、ZGYB-003移动变电站负荷统计：供电设备及地点用电设备额定功率（kW）额定电压（V）KBSGZY-2000/10Y移变（ZGYB-003)下山胶带电机3151140下山胶带电机3151140合计功率：2315=630KWKBSGZY-500/10Y移变（ZGYB-001)1#主排水泵906602#主排水泵906603#主排水泵90660扇热风机53KW=15KW660照明综保4KVA660避难硐室4KVA660清煤斜巷水泵7.5660清煤斜巷给煤机5.5660合计功率：390+15+4+4+7.5+5.5=306KWKBSGZY-500/10Y移变（ZGYB-002)主排水泵90660主排水泵90660主排水泵90660矿用隔爆热水器3660合计功率：390+3=273KW采区变电所2106工作面270510000/33002105掘进工作面44710000/11402105局部通风机6010000/11402106运顺机头2315KW=63010000/1140采区水泵3200KW=60010000/1140采区水泵房绞车11.410000/11402105辅助供电24KVA10000/660/127合计功率：4461.4KWZGYB-001移变计算电力负荷总视在功率 S=PN KVA 式中 S所计算的电力负荷总的视在功率 KVA ； PN参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW； Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数； Kr-需用系数。Kr按下式进行选择Kr=0.4+0.6 式中 PS最大电机的功率数 KW ；PN其他参加计算的用电设备额定功率之和KW；则 Kr =0.4+0.6 =0.58 根据煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例井下各种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 ： Cos取0.7 Kr取0.58电力负荷总视在功率为 S=306=254KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-500/10Y矿用隔爆型移动变电站1台符合要求。ZGYB-002移变计算电力负荷总视在功率 S=PN KVA 式中 S所计算的电力负荷总的视在功率 KVA ； PN参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW； Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数； Kr-需用系数。Kr按下式进行选择Kr=0.4+0.6 式中 PS最大电机的功率数 KW ；PN其他参加计算的用电设备额定功率之和KW；则 Kr =0.4+0.6 =0.59 根据煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例井下各种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 ： Cos取0.7 Kr取0.59电力负荷总视在功率为 S=273=230KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-500/10Y矿用隔爆型移动变电站1台符合要求。ZGYB-003移变计算电力负荷总视在功率 S=PN KVA 式中 S所计算的电力负荷总的视在功率 KVA ； PN参加计算的所有用电设备额定功率之和 KW； Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数； Kr-需用系数。Kr按下式进行选择Kr=0.4+0.6 式中 PS最大电机的功率数 KW ；PN其他参加计算的用电设备额定功率之和KW；则 Kr =0.4+0.6 =0.7 根据煤矿供电设计与继电器保护整定计算示例井下各种用电设备的需用系数及平均功率因素综采工作面平均功率因素值 ： Cos取0.7 Kr取0.6电力负荷总视在功率为 S=630=630KVA根据计算负荷，选用KBSGZY-2000/10Y矿用隔爆型移动变电站1台符合要求。第2节 中央变电所移动变电站高压开关的选择ZGK-006高开的选择：（1）、配电装置额定电压：选定为10KV。（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为Ie=式中 Se变压器额定容量，KVA ；Ve变压器高压侧额定电压，KV。p=254kwZGK-006移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 高开额定电流100负荷侧额定电流18A,符合要求。ZGK-004高开的选择：（1）、配电装置额定电压：选定为10KV。（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为Ie=式中 Se变压器额定容量，KVA ；Ve变压器高压侧额定电压，KV。p=254kwZGK-006移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 高开额定电流100负荷侧额定电流16A,符合要求。ZGK-002高开的选择：（1）、配电装置额定电压：选定为10KV。（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为Ie=式中 Se变压器额定容量，KVA ；Ve变压器高压侧额定电压，KV。p=254kwZGK-006移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 高开额定电流100负荷侧额定电流36.4A,符合要求。ZGK-007高开的选择：（1）、配电装置额定电压：选定为10KV,高开型号为PBG-315/10Y（2）、高压配电装置额定电流应大于变压器的最大长时工作电流。变压器最大长时工作电流即额定电流Ie为Ie=式中 Se变压器额定容量，KVA ；Ve变压器高压侧额定电压，KV。p=254kwZGK-006移变高压开关的选择高压侧额定电流为Ie= 高开额定电流315258负荷侧额定电流,符合要求。第三节 高压电缆截面选择校验按设计规定及矿用高压电缆选型，初选MYPTJ型矿用10KV铜芯、橡套、双屏蔽电缆。1、供ZGKB-002移变高压电缆截面选择：1）按长时允许电流选电缆截面 式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW；Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；pj参与计算的电力负荷加权效率根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2 电缆为283A 19.17A 满足要求。2）按允许电压损失校验U%=PLK = 0.630.150.271= 0.02%高压电缆线路中的电压损失百分数。 K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数；查表得:0.502 电缆输送的有功功率，兆瓦。L 电缆长度，km。 0.02%7%允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。2、供ZGKB-004移变高压电缆截面选择：1）按长时允许电流选电缆截面 式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW；Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；pj参与计算的电力负荷加权效率根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2 电缆为210A 11.7A 满足要求。2）按允许电压损失校验U%=PLK = 0.270.020.35= 0.002%高压电缆线路中的电压损失百分数。 K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数；查表得:0.502 电缆输送的有功功率，兆瓦。L 电缆长度，km。 0.002%7%允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。3、供ZGKB-006移变高压电缆截面选择：1）按长时允许电流选电缆截面 式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW；Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；pj参与计算的电力负荷加权效率根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得70mm2 电缆为210A 13.51A 满足要求。2）按允许电压损失校验U%=PLK = 0.3150.020.35= 0.002%高压电缆线路中的电压损失百分数。 K 兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失百分数；查表得:0.502 电缆输送的有功功率，兆瓦。L 电缆长度，km。 0.002%7%允许电压损失百分数。按电压损失校验，满足要求。4、ZGK-007高开电缆截面选择：1）按长时允许电流选电缆截面 式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和， KW；Kr-高压电缆所带负荷需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；pj参与计算的电力负荷加权效率根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得120mm2 电缆为331A 189.44A 满足要求。2）按允许电压损失校验高压电缆线路中的电压损失百分数。Kx高压电缆所带负荷需要系数高压电缆所带负荷额定功率之和Lg电缆长度Ue额定电压R高压电缆电阻/kmX高压电缆电抗/km平均功率因素角对应的正切值= 0.47%7%允许电压损失百分数。4） 热稳定校验电缆截面设井下采区变电所10kV 母线最大短路容量限制200MVA，最大三相稳态短路电流Amin=70mm295mm2120mm短路电流的假象时间，即热等效时间，取0.25S;C电缆热稳定系数，铜芯橡套电缆C=93.4。热稳定校验电缆截面满足要求。综上所述ZGYB13-16供电线路均采用MYPTJ-8.7/10Y /70mm和MYPTJ-8.7/10Y/95mm与MYPTJ-8.7/10Y/120mm交联聚乙烯绝缘电缆线，可以满足供电要求。第四节 按长时负荷电流选择低压电缆截面长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时间负荷电流，电缆标号见拟定供电系统图。1、下山胶带运输机电缆选择：式中 PN参加计算的所有用电设备额定功率之和Kr-需用系数。Cos参加计算的电力负荷的平均功率因数；根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2 电缆为260A 200A 满足要求。2、中央水泵房电缆选择：根据矿用橡套电缆长时允许载流量查表得95mm2 电缆为260A 173A 满足要求。：负荷名称长时负荷电流（A）长时负荷电流要求最小截面（查表mm2）初选截面(mm2)备注中央水泵房电机1827095下山胶带运输机电机2097095照明综保2.22.54综上所述工作面采用电缆均能符合煤矿供电设计与继电保护整定计算要求，符合安全生产需求。第五节 按允许电压损失校验电缆截面（1） 变压器电压损失计算：KBSGZY-500/10Y变压器损失计算：ZGKB-001变压器电压损失计算l 允许电压损失=（0.7%0.70+3.9%0.7141）1140=0.36（0.00266+0.043）1140=23VZGKB-002变压器电压损失计算l 允许电压损失=（0.7%0.70+3.9%0.7141）1140=0.36（0.00266+0.043）1140=22VZGKB-003变压器电压损失计算l 允许电压损失=（0.38%0.70+5.99%0.7141）1140=0.36（0.00266+0.043）1140=16.38V采区水泵房低压电缆电压损失计算：l 由于干线长度较短电压损失忽略l 最远支线负荷电缆电压损失 = 23V式中，干线电压损失，Vlg低压电缆的长度km 干线电路的额定电压KVP 电缆所带负荷计算功率R0干线电缆每千米电阻X0干线电缆每千米电抗双回路供电另外一趟计算方式同理，忽略计算。经校验电缆均符合要求第六节 短路电流计算两相短路电流计算值见下表短路点名称两相短路电流（A)变压器二次侧10249掘进机2897探水钻2535胶带运输机4655一母线段短路电流计算（1）元件电抗的计算。10KV高压供电系统，在计算短路电流时忽略回路中各元件的电阻。 1）系统折算电抗（）2）高压电缆折算阻抗查表得，MYPTJ 8.07/10 3185 500米高压电缆Ri=0.118（）/km,Xi=0.087/km。 3）移动变电站阻抗查技术参数，得，KBSGZY-500/10/1.14kV移动变电站，阻抗电压u%=4%,负载损耗PN=3500W。Rb=Zb=4）ZGKB-001移动变电站二次出线端处短路点短路电流：ZGYB-002变压器输出点推导方法同理，计算忽略。其实地点两相短路电流计算方式同上。第七节 低压开关型号的确定根据额定电压、额定电流及使用环境选择隔爆型磁力启动器、低压馈电开关如下表编号名称型号负荷名称数量1211006矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-630/1140(V)掘进机、刮板运输机、湿式除尘风机113061574矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-400/1140(V)运输及探水钻部分馈电开关113061576矿用隔爆真空馈电开关KBZ-400/1140(V)水泵与探水钻专用馈电开关112052760矿用隔爆真空馈电开关KBZ-200/1140(V)潜水泵专用馈电开关113061676矿用隔爆兼本质安全型馈电开关KJZ16-400/1140(V)运输部分专用馈电开关113010034矿用隔爆型照明综保ZBZ-4.0/1140/127(V)皮带保护装置、激光指向仪供电1ZGFJQD-021矿用隔爆型风机开关QBZ-280ASF/1140(V)2105工作面局部通风机开关108040542矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)刮板运输机开关10706012矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)工作面水泵开关1150013矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)工作面探水钻开关1150625矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)潜水泵开关112121488矿用隔爆兼本质安全型软起动开关QJR-400/1140(V)胶带运输机软起动开关112121463矿用隔爆兼本质安全型软起动开关QJR-400/1140(V)胶带运输机软起动开关111081718矿用隔爆真空起动开关QBZ-80N/1140(V)皮带涨紧电机开关1050401373矿用隔爆真空起动开关QBZ-120/1140(V)皮带涨紧油缸开关1第八节 开关整定与校验：KJZ16-630/1140(v)馈电开关整定电流验算单负荷名称2105工作面掘进机及附属设备安装地点2105回风顺槽负荷情况最大负荷起动电流1218（A）与其它负荷额定电流之和216（A)开关整定值300(A)整定倍数过负荷216391400.8短路保护1484-14007短路电流短路点结论ZC-d1合格1）过载保护装置的动作电流 nZ =整定到1.4倍(最小0.2倍）符合要求。2）短路保护整定：7212=1484A符合要求3)按最小两相短路电流较验灵敏系数灵敏系数满足要求。开关整定电流验算单2016年4月3日编号12121488型号QJR-400/1140(V)填表人高永平负荷名称胶带运输机安装地点2105回风顺槽工作面负荷情况最大负荷起动电流210（A）其它负荷额定电流之和30（A)开关整定值(A)整定倍数过负荷29.9230.8短路保护-3227短路电流短路点结论胶带运输机最远端最小两相电流合格1）过载保护装置的动作电流 nZ =0.8整定到额定电流0.8倍(最小0.2倍）符合要求。2）短路保护整定：623=322A(最低2倍）符合要求。3)按最小两相短路电流较验灵敏系数灵敏系数满足要求。编号：13010034照明综保开关整定电流验算单2016年9月3日编号ZGZM-021照明综保型号ZBZ-4.0M填表人高永平负荷名称照明安装地点2106运输顺槽机头负荷情况最大负荷起动电流（A）其它负荷额定电流之和（A)一次侧熔体(A)二次侧熔体(A)熔体选择2.312短路电流短路点结论ZC-d6K=35.54合格 照明综保型号为ZBZ-4.0M 电压：133V 容量：4KVA 照明额定功率：20W 数量：10盏1）照明综保一次侧熔断器的选择IR=0.3A取1A。2) 灵敏系数K=35.543）照明综保二次侧熔断器的选择IRIN=1.2A取2A。经校验选用熔体符合保护要求。式中：-熔体选择(A) Kb-变压器的变比 IN-所带负荷额定电流(A) Id(2)-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流(