某煤矿中央变电所供电设计1

1、目录一中央变电所概况2三拟订供电系统图2四选择高压配电装置.2五选择高压电缆3八短路电流计算9九高压开关保护装置整定.10十一绘制供电系统图和机电设备布置图17十二主要参考依据17一概况中央变电所位于付斜井底车场 , 变电所采用双回路供电分段运行方式 , 两回路进线分别引自地面工广 35KV变电站 , 中央变电所为南四就电所、电机车充电机房供电。三拟订供电系统图原则（ 1）在保证供电可靠的前提下，力求所拟图中使用的开关、电缆等设备最省。（ 2）尽可能由一台变压器向一个生产环节或工作面的机械供电，以便缩小事故所引起的停电围。（ 3）对单电源进线的采区变电所，当其变压器不超过两台且无高压馈出线时，

2、通常可不设电源断路器；而当其变压器超过两台并有高压馈出线时，则应设进线断路器。（ 4）在对生产量较大的综合机械化工作面或下山排水设备进行低压供电时，应尽量采用双回路高压电源进线及两台或两台以上的变压器，使得当一回线路或一台变压器发生故障时，另一回线路或另一台变压器仍能保证工作面正常生产及排水供电。（ 5）对第一类负荷为高压设备（如高压水泵）或变压器在四台以上（即采掘工作面较集中的盘区） 的采区变电所， 因其已处于能影响矿井安全的地位，故应按前述井下主要变电所的接线原则加以考虑。（6）变压器尽量采用分列运行。这是由于当采用并列运行时，线路对地电流的增加会对安全造成威胁； 电网绝缘电阻的下降可使漏

3、电继电器的运行条件恶化，在发生漏电事故时又会因一台检漏继电器控制两台变压器的馈电开关，而使停电围加大，从而使可靠性降低之故。（ 7）一个开关只能控制一种用电设备，容量愈大的开关，应排得离电源愈近。（ 8）为了防止采用局扇通风的工作面的沼气爆炸事故，根据风电沼气闭锁系统技术规规定， 对高沼气及沼气突出的矿井， 局扇的供电系统应装设专用变压器、专用电缆、专用高低压开关配检漏继电器、以及因停风或因沼气超限均需切断掘进工作面的电源的闭锁系统。对低沼气矿井局扇， 仅实行风电沼气闭锁。 由于局扇独立于其它供电设备线路， 故不受其它电气设备故障（如漏电，短路等）跳闸的影响。初步拟定供电系统图。四选择高压配电

4、装置1) 按电气参数选择原则：（ 1）高压配电装置的型式应符合煤矿安全规程中规定的设备选用的有关要求，以及在国标矿山电力装置设计规中的有关规定。（ 2）井下高压配电装置的额定电压应与井下高压网络的额定电压等级相符，即设备的额定电压不应小于其装设处的额定电压。2) 校验断流容量原则：（1）由高开保护的最大三相短路电流计算的短路容量应小于矿用高开断流容量。（2）当井下采用非矿用断路器时，其额定开断容量折半使用。五选择高压电缆根据煤矿安全规程的规定， 向移动变电站供电的高压电缆，应选用矿用监视型高压双屏蔽橡套电缆。1) 按允许持续电流选择截面2) 按经济电流密度校验3) 按短路时的热稳定性校验4)

5、按正常负荷和发生事故时的电压损失校验# 计算公式及参数：（Kx）I gmaxPe线路最大工作电流计算公式：（ 3 Uecos)(A)；K xPe L电压损失计算公式：UU e( R0X 0tg) （V）；Pe：电缆负荷功率 (KW)； U e ：电压； L ：电缆长度；K x ：需用系数0.51 ；cos: 功率因数 0.85 ； n：同时工作电缆根数；J：经济电流密度；I d(3) ：三相短路电流；t ：短路电流作用的假想时间0.25 ； C：热稳定系数#电缆： 进线1、电缆基本参数编号： 进线 ；型号：；长时载流量：450（ A）；长度： 1900 m；电压 U e ：6（ KV）；电缆负

6、荷功率Pe ： 6035（ KW）；2、按持续工作电流计算与校验（）0.51 6035KxPeI gmax （ 3 Ue= 348.43 450（ A）；cos )360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验K xPeLtg )电压损失绝对值： U(R0 X0U e0.51 60351900 ( 0.116+0.06 0.62)=61000149.32 300（ V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面： AI c=348.43= 139.37 185（ mm2 ）；nJ12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： A I d(3)t =

7、 3371.97 0.25）；= 18.05 185（ mm2C93.4校验结果： 合格电缆： 进线1、电缆基本参数编号： 进线 ；型号：；长时载流量：450（ A） 185mm；长度： 1900 m；电压：（）；电缆负荷功率Pe：（）；Ue6KV6035KW2、按持续工作电流计算与校验（）0.51 6035KxPe348.43 450（ A）；I gmax=（ 3 Ue cos )360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验电压损失绝对值：UK xPe L( R0X 0tg )U e0.51 60351900 ( 0.116+0.06 0.62)=61000149.32 300（ V

8、）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c348.43=139.37 185（ mm2 ）；= 12.5n J校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面：AI d(3)t = 3371.970.25）；= 18.05 185（ mm2C93.4校验结果： 合格电缆： 动力干变1、电缆基本参数编号： 动力干变；型号：；长时载流量：148（ A）；长度： 30 m；电压 U e ： 6（ KV）；电缆负荷功率Pe ： 450（ KW）；2、按持续工作电流计算与校验（）0.9 450KxPe= 45.85 148（ A）；I gmax （ 3 Uecos

9、 )=360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验UK xPeL电压损失绝对值：U e( R0 X 0 tg )0.9 45030 (0.588+0.0780.62 )=610001.29 300（V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c45.85mm2 ）；= 18.34 35（n J12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： AI d(3)t = 3348.38 0.2517.92 35（ mm2 ）；=C93.4校验结果： 合格电缆： 动力干变1、电缆基本参数编号： 动力干变；型号：；长时载流量：148（ A）；长度：

10、30 m；电压 U e ： 6（ KV）；电缆负荷功率Pe ： 450（ KW）；2、按持续工作电流计算与校验（）0.9 450KxPe= 45.85 148（ A）；I gmax （ 3 Ue=360.85cos )校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验UK xPeLX 0 tg )电压损失绝对值：U e( R00.9 45030 ( 0.588+0.078 0.62 )=610001.29 300（V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验=计算所得电缆截面： AI c=45.85= 18.34 35（ mm2 ）；nJ12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆

11、截面： A I d(3)t = 2684.87 0.25）；= 14.37 35（ mm2C93.4校验结果： 合格电缆： 动力干变1、电缆基本参数编号： 动力干变；型号：；长时载流量：148（ A）；长度： 30 m；电压： （）；电缆负荷功率Pe：（）；Ue6KV450KW2、按持续工作电流计算与校验（KxPe）I gmax（ 3 Ue cos )0.9 450=45.85 148（ A）；360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验K xPeL电压损失绝对值：U( R0X 0tg)U e0.9 45030 ( 0.588+0.078 0.62 )=610001.29 300（V）

12、；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c=45.85= 18.34 35（mm2 ）；12.5n J校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： AI d(3)t = 3348.38 0.2517.92 35（ mm2 ）；=C93.4校验结果： 合格电缆： 南四变电所一回进线1、电缆基本参数编号： 南四变电所一回进线；型号：；长时载流量：450（ A）；长度： 2300 m；电压 U e ：6（ KV）；电缆负荷功率Pe ： 5000（ KW）；2、按持续工作电流计算与校验（）0.65 5000KxPe367.92 450（ A）；I gmax

13、（ 3 Ue=cos )360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验UK xPe LX 0tg )电压损失绝对值：( R0U e0.65 50002300 ( 0.116+0.06 0.62)=61000190.86 300（ V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c367.92147.17 185（ mm2 ）；=n J= 12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： AI d(3)t = 2707.620.25）；= 14.49 185（ mm2C93.4校验结果： 合格电缆： 南四变电所二回进线1、电缆基本参数编号： 南四

14、变电所二回进线；型号：；长时载流量：450（ A）；长度： 2300 m；电压 U e ：6（ KV）；电缆负荷功率Pe ： 5000（ KW）；2、按持续工作电流计算与校验（）0.65 5000KxPe= 367.92 450（ A）；I gmax （ 3 Ue=360.85cos )校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验UK xPeLtg )电压损失绝对值：U e(R0 X00.65 50002300 ( 0.116+0.06 0.62)=61000190.86 300（ V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验=计算所得电缆截面： AI c=367.92= 147.17 18

15、5（ mm2 ）；nJ12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： A I d(3)t = 2707.62 0.25）；= 14.49 185（ mm2C93.4校验结果： 合格电缆： 电机车充电机房1、电缆基本参数编号： 电机车充电机房；型号：；长时载流量：148（ A）；长度： 1100 m；电压：（）；电缆负荷功率Pe：（）；Ue6KV300KW2、按持续工作电流计算与校验（）0.9 300KxPe（ A）；I gmax= 30.57 148（ 3 Uecos )360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验K xPeLtg )电压损失绝对值： UU e(R0

16、 X00.9 3001100 ( 0.588+0.078 0.62)=61000=31.5 300（V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c=30.57= 12.23 35（mm2 ）；12.5n J校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： AI d(3)t = 1949.02 0.2510.43 35（ mm2 ）；=C93.4校验结果： 合格电缆： 水文钻孔1、电缆基本参数编号： 水文钻孔；型号：；长时载流量：148（ A）；长度： 300 m；电压 U e ：6（ KV）；电缆负荷功率Pe ： 710（ KW）；2、按持续工作电流计算

17、与校验（）0.9 710KxPe72.34 148（ A）；I gmax （ 3 Ue=cos )360.85校验结果： 合格3、按电压损失计算与校验UK xPe LX 0tg)电压损失绝对值：( R0U e0.9 710300 ( 0.588+0.078 0.62)=6100020.33 300（ V）；校验结果： 合格4、按经济电流密度计算与校验计算所得电缆截面：AI c72.3428.94 35（mm2 ）；=n J= 12.5校验结果： 合格5、按热稳定性计算与校验计算所得电缆截面： AI d(3)t = 1788.180.259.57 1.5 ；s错误 ! 未指定书签。= 2.59I

18、 aq1300校验结果： 合格 。2. 编号： 73 ( 动力干变）开关编号： 73( 动力干变） ；型号：BGP9L-6/100 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe： 450KW；功率因数：0.85 ；同时系数：0.65（ 1）过载保护动作电流：I aocK relK xPeI EK rel K scos3 U N= 1.2 0.65 0.9 450= 35.76 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：36A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 100KW；最大电机起动电流： 67.92 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel( I qI

19、E )K relI qK s3U Ncos0.9 (450 -100)=1.2 67.92 +0.65 = 109.32 A; 360.85速断保护电流实际整定值：110A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)3348.38 ；灵敏度校验： K sI K(2min)错误 ! 未指定书签。3348.38= 30.441.5 ；I aq110校验结果： 合格 。3. 编号： ( 南四所一回进线）开关编号： ( 南四所一回进线） ；型号：BGP9L-6/400 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe： 5000KW；功率因数：0.85 ；同时系数：0.5（ 1）过载保护动作电流：I a

20、ocK relK xPeI EK rel K scos3 U N= 1.2 0.5 0.9 5000= 305.65 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：300A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 1110KW；最大电机起动电流： 753.95 A；速断保护电流整定计算：I aqK rel ( I qI E )K relI qK sK x(PePe )3U N cos=1.2 753.95 +0.50.9 (5000 -1110) = 1142.54 A;360.85速断保护电流实际整定值：1143A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)2707.62 ；灵

21、敏度校验： K sI K(2min)错误 ! 未指定书签。2707.62= 2.371.5 ；I aq1143校验结果： 合格 。4. 编号： ( 动力干变）开关编号： ( 动力干变） ；型号：BGP9L-6/100 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe： 450KW；功率因数：0.85 ；同时系数：0.65（ 1）过载保护动作电流：I aocK relK xPeI EK rel K scos3 U N= 1.2 0.65 0.9 450= 35.76 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：36A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 100KW；最大电机起动电流： 67

22、.92 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel ( I qI E ) K relI q K s3U Ncos0.9 (450 -100)=1.2 67.92 +0.65 = 109.32 A; 360.85速断保护电流实际整定值：110A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)2684.87 ；灵敏度校验：IK(2min)2684.87= 24.411.5 ；K s错误 ! 未指定书签。I aq110校验结果： 合格 。5. 编号： 700( 母联）开关编号： 700( 母联）；型号： BGP9L-6/400；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe ： 50

23、00KW；功率因数： 0.85 ；同时系数： 0.5（ 1）过载保护动作电流：I aocK relK xPeI EK rel K scos3 U N= 1.2 0.5 0.9 5000= 305.65 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：300A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 1110KW；最大电机起动电流： 753.95 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel ( I qI E ) K relI q K s3U Ncos0.9 (5000 -1110)=1.2 753.95 +0.5 = 1142.54 A; 360.85速断保护电流实际

24、整定值：1143A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)3371.97 ；灵敏度校验： K sI K(2min)错误 ! 未指定书签。3371.97= 2.951.5 ；I aq1143校验结果： 合格 。6. 编号： ( 二回进线）开关编号： ( 二回进线）；型号：BGP9L-6/630 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe： 6035KW；功率因数：0.85 ；同时系数：0.65（ 1）过载保护动作电流：I aocK relK xPeI EK rel K scos3 U N= 1.2 0.65 0.9 6035= 479.6 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：48

25、0A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 1110KW；最大电机起动电流： 753.95 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel( I qI E )K relI qK s3U Ncos0.9 (6035 -1110)=1.2 753.95 +0.65 = 1296.13 A; 360.85速断保护电流实际整定值：1300A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)3371.97 ；I K(2min)3371.97灵敏度校验： K s错误 ! 未指定书签。1300= 2.591.5 ；I aq校验结果： 合格 。7. 编号： ( 动力干变）开关编号

26、： ( 动力干变） ；型号：BGP9L-6/100 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe： 450KW；功率因数：0.85 ；同时系数：0.65（ 1）过载保护动作电流：I aoc K relK xPeI E K rel K scos3 U N= 1.2 0.65 0.9 450= 35.76 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：36A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率Pe： 100KW；最大电机起动电流：67.92 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel ( I qI E ) K relI q K s3U Ncos0.9 (450 -100)=1

27、.2 67.92 +0.65 = 109.32 A; 360.85速断保护电流实际整定值：110A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)3348.38 ；灵敏度校验： K sI K(2min)3348.38= 30.441.5 ；错误 ! 未指定书签。I aq110校验结果： 合格 。8. 编号： ( 南四所二回进线）开关编号： ( 南四所二回进线） ；型号： BGP9L-6/400 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe ： 5000KW；功率因数： 0.85 ；同时系数： 0.5（ 1）过载保护动作电流：I aoc K relK xPeI E K rel K scos3 U

28、N= 1.2 0.5 0.9 5000= 305.65 A；360.85过载保护动作电流实际整定值：300A；（ 2）速断保护动作电流：最大电机总功率 Pe： 1110KW；最大电机起动电流： 753.95 A；速断保护电流整定计算：K x(PePe )I aqK rel( I qI E )K relI qK s3U Ncos0.9 (5000 -1110)=1.2 753.95 +0.5 = 1142.54 A; 360.85速断保护电流实际整定值：1143A；被保护线路末端最小两相短路电流I K(2min)2707.62 ；灵敏度校验： K sI K(2min)错误 ! 未指定书签。2707.62= 2.371.5 ；I aq1143校验结果： 合格 。9. 编号： ( 电机车充电机房）开关编号： ( 电机车充电机房） ；型号： BGP9L-6/100 ；开关额定电压：6 KV；负荷总功率Pe ： 300KW；功率因数： 0.85 ；同时系数： 0.65（ 1）过载保护动作电流：I aocK relK xPeI EK rel K scos3 U