某煤矿中央变电所供电设计1

1、目录 2 . 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. 3. 五选择高压电缆 9. 八短路电流计算 . 0 . 1九高压开关保护装置整定 8. .1 十一绘制供电系统图和机电设备布置图 81 . 十二主要参考依据一概况 中央变电所位于付斜井底车场内,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范围。 （3）对单电源

2、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，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

3、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，而使停电范围加大，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范规定，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）

4、跳闸的影响。 初步拟定供电系统图。 四选择高压配电装置 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范中的有关规定。 （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： ）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。1（ （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根据煤矿安全规程的规定， 蔽橡套电缆。 1)按允许持续电流选择

5、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)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：?）?Pe（Kx?Igmax)cos3 ；(A)线路最大工作电流计算公式：?（Ue?LP?K?ex?UR?X?tg?)( 00 V）；（电压损失计算公式：Ue 0.51；：需用系数：电缆负荷功率(KW)；U：电缆长度；：电压； LK?ePxe?cos J：经济电流密度；功率因数0.85；n：同时工作电缆根数；: ：热稳定系数C：短路电流作用的假想时间0.25；：三相短路电流；t)(3Id # # 电缆：进线 1、电缆基本参数 ）编号：进线；型号：；长时载流量：450（A；?

6、P；电压 m长度：1900U）KW6035：KV6（）；电缆负荷功率； （：ee 2、按持续工作电流计算与校验?）?Pe（Kx0.51×6035?I = 348.43<450（A）= ； gmax3×6×0.85?)?cos3?Ue（校验结果：合格 3、按电压损失计算与校验 ?P?LKex()?电压损失绝对值：tg?RU?X? 00U e0.51×6035×1900×(0.116+0.06×0.62) = = 6×1000 ）；149.32<300（V 校验结果：合格 4、按经济电流密度计算与校验348

7、.43Ic2?A（ = 计算所得电缆截面：139.37<185mm ；= ） 1×2.5J?n 合格校验结果： 、按热稳定性计算与校验50.25t)(32?IA?（×185 = 18.05<计算所得电缆截面：3371.97= mm ）；93.4 dC 合格校验结果： 进线电缆： 、电缆基本参数1 A；长时载流量：450（）185mm；编号：进线；型号：?P；电压 m长度：1900U 6035（KW；电缆负荷功率：6（KV）；：ee 2、按持续工作电流计算与校验?）Pe（Kx?0.51×6035?I ；450（A= ） = 348.43<gmax&

8、#215;6×0.853?)（3?Ue?cos 合格校验结果： 3、按电压损失计算与校验?LP?Kex)(?电压损失绝对值：tgU?R?X 00U e)(0.116+0.06×0.620.51×6035×1900× = = 6×1000 300；（V）149.32< 合格校验结果： 、按经济电流密度计算与校验4348.43Ic2?A（ = 139.37<185计算所得电缆截面：mm = ）； 1×2.5J?n 校验结果：合格 5、按热稳定性计算与校验0.25t)(32?IA（× = 18.05计算所得电

9、缆截面：<185= 3371.97mm ）；93.4 dC 校验结果：合格 动力干变电缆： 1、电缆基本参数 A）；编号：动力干变；型号：；长时载流量：148（?P；电压30长度： mU）KV）；电缆负荷功率KW； 450（：6（ee 、按持续工作电流计算与校验2?）?Pe（Kx0.9×450?I （A）；= 45.85 = <148gmax×6×0.853?)cosUe?（3? 合格校验结果： 、按电压损失计算与校验3?LPK?ex)(?电压损失绝对值：tgR?U?X? 00U e)88+0.078×0.620.9×450

10、5;30×(0.5 = < = 1.29300 6×1000 ；（V） 合格校验结果： 、按经济电流密度计算与校验445.85Ic2?A（计算所得电缆截面：= 18.34<35 mm ；= ） 1×2.5 Jn? 校验结果：合格 5、按热稳定性计算与校验0.25t)(32?A?I（= 17.92<= 3348.3835计算所得电缆截面：× mm ；） 93.4dC 合格校验结果： 动力干变电缆： 、电缆基本参数1 A）；长时载流量：编号：动力干变；型号：148（?P；电压 m长度：30U）KW； 450（KV：6（）；电缆负荷功率：ee

11、 2、按持续工作电流计算与校验?）Pe（Kx?0.9×450?I = 45.85<148（= A）； gmax3×6×0.85?)cosUe?（3?校验结果：合格 3、按电压损失计算与校验 ?P?LKex()?电压损失绝对值：tg?X?R?U? 00U e)0.9×450×30×(0.588+0.078×0.623001.29< = = 6×1000 ）；（V 校验结果：合格 、按经济电流密度计算与校验445.85Ic2?A（35 = 计算所得电缆截面：18.34<mm ）= ； 1×2

12、.5 Jn? 合格校验结果： 、按热稳定性计算与校验50.25t)3(2?IA?（2684.8735× = 14.37计算所得电缆截面：<= mm ）；93.4 dC 校验结果：合格 电缆：动力干变 、电缆基本参数1 ；型号：；长时载流量：148（A）编号：动力干变?P；电压30 m长度：U） KW：450：6（KV）；电缆负荷功率（；ee 、按持续工作电流计算与校验2?）（Kx?Pe0.9×450?I ）；<148（= A = 45.85gmax×6×0.853?)?Ue?cos3（ 合格校验结果： 、按电压损失计算与校验3?L?PKex)

13、(?电压损失绝对值：tgU?XR? 00U e)(0.588+0.078×0.620.9×450×30× = 300 = 1.29< 6×1000 ）；（V 校验结果：合格 、按经济电流密度计算与校验445.85Ic2?A（<35计算所得电缆截面： = 18.34mm = ）； 1×2.5 J?n 合格校验结果： 5、按热稳定性计算与校验0.25t)(32?AI× = 17.92计算所得电缆截面：<353348.38= （mm）； 93.4dC 校验结果：合格 电缆：南四变电所一回进线 1、电缆基本参数 ）

14、；编号：南四变电所一回进线；型号：；长时载流量：450（A?P；电压长度：2300 mU ；：5000；电缆负荷功率（KW）6：（KV）ee 、按持续工作电流计算与校验2?）Pe（Kx?0.65×5000?I ）； = 367.92<450= （Agmax×6×0.853?)（3?Ue?cos 校验结果：合格 3、按电压损失计算与校验?L?K?Pex)(?电压损失绝对值：tgX?R?U? 00U e)0.116+0.06×0.620.65×5000×2300×(= = 6×1000 V）；190.86<

15、300（ 校验结果：合格 4、按经济电流密度计算与校验367.92Ic2?A（185 = 147.17<计算所得电缆截面：mm ；= ） 1×2.5 J?n 合格校验结果： 、按热稳定性计算与校验50.25t)(32?IA（× = 14.49<= 计算所得电缆截面：2707.62185mm ；） 93.4dC 校验结果：合格 电缆：南四变电所二回进线 、电缆基本参数1 ；A）450编号：南四变电所二回进线；型号：；长时载流量：（?P；电压 m长度：2300U KW：5000（）；）：6（KV；电缆负荷功率ee 2、按持续工作电流计算与校验?）Pe（Kx?0.65

16、×5000?I ）；A450367.92 = = <（gmax×6×0.853?)?Ue?（3cos 校验结果：合格 、按电压损失计算与校验3?LP?Kex)(?电压损失绝对值：tgX?U?R? 00U e)0.65×5000×2300×(0.116+0.06×0.62= = 6×1000 ）；190.86<300（V 校验结果：合格 4、按经济电流密度计算与校验367.92Ic2?A（ = 147.17计算所得电缆截面：<185mm = ；） 1×2.5 Jn? 合格校验结果： 、按热

17、稳定性计算与校验50.25t)(32?IA（×185 = 计算所得电缆截面：14.49= 2707.62<mm ）； 93.4dC 校验结果：合格 电缆：电机车充电机房 1、电缆基本参数 ；长时载流量：148（A）编号：电机车充电机房；型号：?P；电压 m长度：1100U ；300（：6（KV）；电缆负荷功率KW）：ee 2、按持续工作电流计算与校验?）（Kx?Pe0.9×300?I ；A148（= ） = 30.57<gmax×6×0.853?)?cos（3?Ue 合格校验结果： 、按电压损失计算与校验3?L?P?Kex)(?电压损失绝对值

18、：tg?R?U?X 00U e)(0.588+0.078×0.620.9×300×1100×= = 6×1000 V）；31.5<300（ 校验结果：合格 4、按经济电流密度计算与校验30.57Ic2?A（12.23 计算所得电缆截面：= <35mm ）= ； 1×2.5 J?n 合格校验结果： 、按热稳定性计算与校验50.25t)3(2?A?I（计算所得电缆截面：= 1949.0235× = 10.43<mm ）；93.4 dC 合格校验结果： 电缆：水文钻孔 1、电缆基本参数 ；长时载流量：编号：水文钻

19、孔；型号：148（A）?P；电压300 m长度：U）； （KW：KV：6（）；电缆负荷功率710ee 2、按持续工作电流计算与校验?）（Kx?Pe0.9×710?I = ； = 72.34<148（A）gmax×6×0.853?)cos?Ue?（3 校验结果：合格 3、按电压损失计算与校验?LK?Pex)(?电压损失绝对值：tg?UXR 00U e)0.9×710×300×(0.588+0.078×0.62 = 20.33<300= 6×1000 V）；（ 校验结果：合格 4、按经济电流密度计算与校验7

20、2.34Ic2?A（< 计算所得电缆截面：= 28.9435mm ；）= 1×2.5 J?n 校验结果：合格 5、按热稳定性计算与校验0.25t)3(2?A?I（9.57<1788.18= 计算所得电缆截面：35× = mm ；）93.4 dC 校验结果：合格 八短路电流计算# # 计算公式及参数：U)2(e?I ；两相短路电流：(A)d?22)X(?)R(?2U)3(e?I (A)；三相短路电流：d?22)(XR)?3?(R?1RR?R?短路回路内一相电阻值的总和： ；2bK?KbbX?1短路回路内一相电抗值的总和X?X?X?X ； 2bxK?KbbXRU 、

21、：变压器二次侧额定电压；：变压器的电阻、电抗；bbeXK ：矿用变压器的变压比；：根据三相短路容量计算的系统电抗值；xbXRRX 、：高压电缆的电阻电抗值；：低压电缆的电阻电抗值；2211# #煤炭电工手3页，计算公式来源于煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则第 856页。(修订本)矿井供电下册第册 九高压开关保护装置整定# # 计算公式及参数：?I?I?K过载保护动作电流计算公式： ；（A）Eaocrel?)I?I?IK?(速断保护动作电流计算公式： ；A）（Erelaqq?P?K?eX?I通过开关负荷电流计算公式： E?cos?3?UN?cosK：功率因素； K：需用系数；：可靠系数；X

22、rel?PUK：负荷总功率；：开关额定电压； ：变压器的变压比；NbeI：最大电机起动电流； q# 1.编号：737(一回进线） 开关编号：737(一回进线）；型号：BGP9L-6/630；开关额定电压：6 KV； ?P负荷总功率：6035KW；功率因数：0.85；同时系数：0.65 e 1）过载保护动作电流：（?P?K?ex?KI?KI?K?sErelrelaoc ?cos3?U?N0.9×6035；A= = 479.61.2×0.65× ×6×0.853 ；480A过载保护动作电流实际整定值： 2）速断保护动作电流：（最大电机总功率P A；

23、：1110KW；最大电机起动电流：753.95e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?exe?KI)?K?IK?(I?I?sEqqrelaqrel ?cos?3?U?N(6035 -1110)0.9× 1296.13A;1.2× 753.95 +0.65× = =×6×0.853 A；速断保护电流实际整定值：1300?)(2被保护线路末端最小两相短路电流I ；3371.97minK)2(I3371.97?minKK ；= 2.59灵敏度校验： > 1.5 未指定书签。!错误 s1300Iaq合格 校验结果：。 (动力干变）2.编号：7

24、3 ；开关额定电压：6 KV；(动力干变）；型号：BGP9L-6/10073开关编号：?P负荷总功率 ；同时系数：0.65：450KW；功率因数：0.85e 1）过载保护动作电流：（?PK?ex?KI?K?IKsaocrelErel ?cos?3?UN0.9×450= 1.2×0.65× = 35.76A； 3×6×0.85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P ；A67.92；最大电机起动电流：KW100：e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?exe?KI?II)I?K?K?(?srelEqaq

25、relq ?cos?3?U?N(450 -100)0.9× A;= =109.321.2× 67.92 +0.65× ×6×0.853 A；速断保护电流实际整定值：110?)(2被保护线路末端最小两相短路电流I 3348.38；minK)(2I3348.38?minKK 灵敏度校验：； = 30.44 > 1.5未指定书签。错误! s110Iaq合格 校验结果：。 南四所一回进线）3.编号：( ；南四所一回进线）；型号：BGP9L-6/400；开关额定电压：6 KV开关编号：(?P负荷总功率 KW；功率因数：0.85；同时系数：0.5：5

26、000e （）过载保护动作电流：1?P?K?ex?KKK?I?I?srelEaocrel ?cosU?3?N0.9×5000；A = 305.65= 1.2×0.5× ×6×0.853 ；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P 753.95A；：1110KW；最大电机起动电流：e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?eex?KIK?I?K?(I?I)?sqaqrelqrelE ?cos?3?U?N(5000 -1110)0.9×1.2× 753.95 +0.5× = 11

27、42.54A;= 3×6×0.85速断保护电流实际整定值：1143A； ?)2(被保护线路末端最小两相短路电流I ；2707.62minK)(2I2707.62?minKK ；2.37 > 1.5灵敏度校验： = 未指定书签。!错误 s1143Iaq合格 校验结果：。 动力干变）(4.编号： 6 KV；开关额定电压：；开关编号：(动力干变）；型号：BGP9L-6/100?P负荷总功率 ；同时系数：0.65：450KW；功率因数：0.85e 1）过载保护动作电流：（?P?K?ex?K?I?K?KI?srelrelaocE ?cos3?U?N0.9×450；=

28、35.76= A1.2×0.65× ×6×0.853 36A；过载保护动作电流实际整定值： 2）速断保护动作电流：（最大电机总功率P A；：100KW；最大电机起动电流：67.92e 速断保护电流整定计算：?)?(PPK?exe?KK?IK?(I?I)I?sqrelqEaqrel ?cos?3?U?N(450 -100)0.9×1.2× 67.92 +0.65× = 109.32=A; 3×6×0.85速断保护电流实际整定值：110A； ?(2)被保护线路末端最小两相短路电流I ；2684.87minK(

29、2)I2684.87?minKK灵敏度校验： = 24.41 > 1.5； 未指定书签。错误! s110Iaq合格。 校验结果：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； ?P负荷总功率：5000KW；功率因数：0.85；同时系数：0.5 e ）过载保护动作电流：1（?P?K?ex?KI?KI?K?sErelrelaoc ?cos3?U?N0.9×5000；A= = 305.651.2×0.5× ×6×0.853 ；300A过载保护动作电流实际整定值： 2）速断保护动作电流：

30、（最大电机总功率P A；：1110KW；最大电机起动电流：753.95e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?exe?KI)?K?IK?(I?I?sqErelaqqrel ?cos?3?U?N(5000 -1110)0.9× 1142.54A;1.2× 753.95 +0.5× = =×6×0.853 A；速断保护电流实际整定值：1143?)2(被保护线路末端最小两相短路电流I ；3371.97minK)2(I3371.97?minKK ；= 2.95 > 1.5灵敏度校验： 未指定书签。!错误 s1143Iaq合格 校验结果：。 (

31、二回进线）6.编号： ；开关额定电压：6 KV；(二回进线）；型号：BGP9L-6/630开关编号：?P负荷总功率 ；同时系数：0.65：6035KW；功率因数：0.85e 1）过载保护动作电流：（?PK?ex?KI?K?IKsaocrelErel ?cos?3?UN0.9×6035= 1.2×0.65× = 479.6A； 3×6×0.85过载保护动作电流实际整定值：480A； （2）速断保护动作电流： 最大电机总功率P ；A753.95；最大电机起动电流：KW1110：e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?exe?KI?II)I?K?

32、K?(?srelEqaqrelq ?cos?3?U?N(6035 -1110)0.9× A;= =1296.131.2× 753.95 +0.65× ×6×0.853 A；速断保护电流实际整定值：1300?)(2被保护线路末端最小两相短路电流I 3371.97；minK)(2I3371.97?minKK 灵敏度校验：； = 2.59 > 1.5未指定书签。错误! s1300Iaq合格 校验结果：。 动力干变）7.编号：( ；动力干变）；型号：BGP9L-6/100；开关额定电压：6 KV开关编号：(?P负荷总功率 KW；功率因数：0.85

33、；同时系数：0.65：450e （）过载保护动作电流：1?P?K?ex?KKK?I?I?srelEaocrel ?cosU?3?N0.9×450；A = 35.76= 1.2×0.65× ×6×0.853 ；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P 67.92A；：100KW；最大电机起动电流：e 速断保护电流整定计算：?)?K?(PP?eex?KIK?I?K?(I?I)?sqaqrelqrelE ?cos?3?U?N(450 -100)0.9×1.2× 67.92 +0.65×

34、 = 109.32A;= 3×6×0.85速断保护电流实际整定值：110A； ?)2(被保护线路末端最小两相短路电流I ；3348.38minK)(2I3348.38?minKK ；30.44 > 1.5 灵敏度校验：= 未指定书签。!错误 s110Iaq合格 校验结果：。 南四所二回进线）(8.编号： ；开关额定电压：6 KV开关编号：(南四所二回进线）；型号：BGP9L-6/400?P负荷总功率 ；同时系数：0.5：5000KW；功率因数：0.85e 1）过载保护动作电流：（?P?K?ex?K?I?K?KI?srelrelaocE ?cos3?U?N0.9

35、5;5000；= 305.65= A1.2×0.5× ×6×0.853 300A；过载保护动作电流实际整定值： 2）速断保护动作电流：（最大电机总功率P A；：1110KW；最大电机起动电流：753.95e 速断保护电流整定计算：?)?(PPK?exe?K?K?K?(I?II)I?sqrelqEaqrel ?cos?3?U?N(5000 -1110)0.9×1.2× 753.95 +0.5× = 1142.54=A; 3×6×0.85速断保护电流实际整定值：1143A； ?(2)被保护线路末端最小两相短路电流I ；2707.62minK(2)I2707.62?minKK灵敏度校验： = 2.37 > 1.5； 未指定书签。错误! s1143Iaq合格。 校验结果：9.编号：(电机车充电机房） 开关编号：(电