煤矿采区移动变电站供电系统设计

1、1概述1.1移动变电站的结构和功能kbsgzy矿用隔爆型移动变电站作为一种煤矿井下常用供（变）电设 备，因其在设计上具有防爆和防潮性能，因此，它能够广泛的应用于环境 潮湿和含有甲烷混合气体、煤尘、并且具有爆炸危险的场所；kbsgzy矿用 隔爆型移动变电站的紧凑性设计，使其可以不受安装条件的限制，能够安 装在距离采掘工作面50-300m的地方，负荷电缆长度大大缩短，可大幅减 少电压损失、提高供电质量和供电的经济性；kbsgzy矿用隔爆型移动变 电站的整体式设计，使移动变电站能够整体装在小车上，便于在井下拆除、 移动和安装；kbsgzy矿用隔爆型移动变电站完善的过载、短路和漏电保 护，同时在高、低

2、压开关之间，高压开关与上一级断路器之间具有电气联 锁和机械联锁装置，能够防止对设备进行误操作和误打开，能够有效的保 护操作及维护人员的人身安全和避免供电设备、线路的人为损毁，使供电 系统的稳定性和可靠性得以延续，大大提高了供电系统运行的安全性； kbsgzy矿用隔爆型移动变电站独特的设计使设备经济耐用（设计寿命可 达30年）、运行可靠。移动变电站是将井下采区变电所引来的6000伏电压变为1200伏或690 伏电压等级的电压向采掘工作面供电。移动变电站采用防爆结构，适用于 具有瓦斯爆炸危险的矿井，安装在距工作面较近的运输巷道中，容量大， 供电距离远，可达500800米（低压供电距离）。移动变电站

3、可以随着采掘工作面的推进而移动，采用能够移动的变压 器（变电站）就可以缩短变电站和采掘工作面动力设备的距离，减少传输 损失，并能适当加长工作面的走向长度。现在一些的煤矿综采工作面的走 向长度已达上千米，就是采用移动变电站的结果。综采综掘的生产对供电的要求比较特殊，针对综采综掘的电气设备量 大，供电距离远的特点，在采掘工作面采用了移动变电站作为主动力电源, 移动变电站在采煤和掘进巷道中可以随时移动，极大的减小了供电电压损 失。能够保证负荷端子上有足够的电压，保证了综采综掘设备效率的发 挥。从供电的要求上来看，移动变电站有着供电可靠，供电安全，能保证 充足的供电量，并且在实际使用中减少低压电缆的截

4、面积，即为技术经济 合理，极大的减少了建造变电嗣室的费用，随着移动变电站的推广应用， 油浸变压器将被逐渐取替，极大地减少了因使用油浸变压器产生的漏油、 溢油事故，甚至发生火灾事故，消除了矿井安全生产的特大隐患。1.2煤矿负荷资料负荷资料见表l-lo表1-1采区负荷统计表table 1-1 mining area load statistics编号设备名称电压kv额定电流a额定功率kw需要系数心cos(p备注1采煤机11401833000.580.72液压泵站114065750.580.73液压绞车114020220.580.74转载机1140951100.580.75刮板输送机11409511

5、0x20.580.76破碎机1140951100.580.77喷雾泵114035400.580.78带式输送机11406575x20.580.72负荷计算2.1负荷计算的目的负荷计算的目的是了解用电情况，合理选择供配电系统的设备和元件, 如导线、电缆、变压器等。负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分 有过热的危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。为此，正确的 负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手 段。2. 2负荷计算方法供电设计常用的屯力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、利用系数法、和单位产

6、品电耗法等。需用系数法计算简便,对任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际。公式简单,计算方便只用一个原始公式pca二k“p江就可以表征普遍的计算方法。该公式对用电设备组、 车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用。对不同性质的用电设 备、不同车间或企业的需用系数值，经过儿十年的统计和积累，数值比较 完整和准确，查取方便，因而为我国设计部门广泛采用。本设计采用需要系数法进行负荷计算，步骤如下：(1) 用屯设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同需要系数相近的一些设备合并成的一组 用电设备。在一个车间中可根据具体情况将用电设备分为若干组，在分别 计算各用屯设备组的计算负荷。其

7、计算公式为：pca = kdp , kw(2-1)qca=pean(p > kvai*(22)式中:pca qca > sca该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷；p匹该用电设备组的设备总额定容量，kw；tan。功率因数角的正切值；kd需要系数，由表1-1查得。(2) 多组用电设备组的计算负荷在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同吋工 作，但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或 车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数心。具体计算 如下：n 工(ke(2-4)/=1m心甩伽)(2-5)/=!s“ = j用+q；(2-6)式中

8、：p，幺、九为配电干线式变电站低压母线的有功、无功、视 在计算负荷；ks同时系数；m该配电干线或变电站低压母线上所接用电设备组总数；ktan©、p险分别对应于某一用电设备组的需要系数、功率因数角正切值、总设备容量。2. 3负荷计算内容2.3.1各用电设备组负荷计算由表1-1查出各用电设备组的需要系数k和功率因数cos。，根据公式 2-1到23计算出各用电设备组的计算负荷。(1) 采煤机：k“=0.58, cos0=o.7, tan9=1.02有功功率 pa =0.58x300 = 174kw；无功功率 qca = pg tan = 174x1.02 = 177.48 kvar；视在功

9、率= jl74?+177.4* =248.55kva(2) 液压泵站k=0.58, cos0=o.7, tan0=1.02有功功率 pca = kdpnx = 0.58x75 = 43.5kw；无功功率 qca = pca tan 0 = 43.5x1.02 = 44.37 kvar；视在功率二 j43.52+44.372 =62.14 kva(3) 液压绞车k” =0.58, cos0=o.7, tan0=1.02有功功率 pca = kdpn = 0.58x20 = 11.6kw；无功功率 qca = pca tan 0 = 11 6x 1.02 = 11.83 kvar；视在功率 sg

10、二 j氏 + q；二 jl 1.6? +11.83? = 16.57 kva(4) 转载机笛/=0.58, cos0=o.7, tan0=1.02有功功率 p(a =0.58x110 = 63.8kw；无功功率 qca - pg tan 0 = 63.8x1.02 = 65.08 kvar；视在功率氏+q； =j63.* + 65.082 =91.14kva(5) 可弯曲刮板输送机k =0.58, cos°=0.7, tan1.02有功功率 pca = k(h = 0.58x110x2 = 127.6 kw；无功功率 q(i = pa tan= 127.6x 1.02 = 130.1

11、6kvar；视在功率 sjp；+q；二 jl27.6?+ 130.16? =182.27 kva(6) 破碎机k”=0.58, cos0=o.7, tan9=1.02有功功率 pa = kdpn = 0.58x110 = 63.8kw；无功功率 qca = p(l tan0 = 63.8xl.02 = 65.08 kvar；视在功率 s占兗+q； =j63.* + 65.0* =9114kva(7) 喷雾泵k=0.58, cos0=o.7, tan1.02有功功率 pca = kdpnx = 0.58x40 = 23.2kw；无功功率 qca = pa tan7 = 23.2x1.02 = 2

12、3.66 kvar；视在功率 s“=p；+q； =j23,+23.66? =33.14kva(8) 转载机k =0.58, cos°=0.7, tan9=1.02有功功率 pca = kdpnx = 0.58x75x2 = 87kw；无功功率 q( i = pa tan © = 87x1.02 = 88.74 kvar；视在功率二 j87?+88.742 =124.24 kva爪区总负荷为：ypca =(174 + 43.5 + 11.6 + 63.8 + 127.6 + 63.8 +23.2 + 87) = 594.5kwz(2=(177.4 8 + 44.37 + 11

13、.83 + 65.08 + 130.16 + 15.08 + 23.66 + 88.74)=606.39 kvar2.3.2 1.2kv母线侧补偿前总计算负荷由于本采区配电线路短损耗非常小，忽略线路损耗不计。由以上计算 可知，采区总负荷为：工=594.5kw,工q.“= 606.39kvar。取同时系数 k, =0.95,则6kv侧计算负荷由公式2-4到2-6计算可得：pca = kq pca + 工 a马)=0.95x594.5rw = 564.78 kw；qca = ks (z qca + e a2r) = 0.95 x 606.392 var = 576.07 kvar；= j 巴6+q

14、；6 = j564.78?+576.072 = 806.74 kva；1.2kv无补偿时功率因数为：pca 564.78 n ”cos© = 050sg 806.74功率因数角的正切值为：jl-cos'©vl-0.72心tan。=-= 1.02cos。0.72. 3. 3无功补偿计算及电容器选择(1)无功功率补偿的意义功率因数低是功功率大的表现，系统屮无功功率大会造成如下影响：a. 使变配电设备的容量增加在电压一定时，功率因数越小，即无功分量越大，则电流越大。若要 承受大的电流，系统电气设备的容量必然要加大，这就会增加系统成本， 使电气设备利用率降低。b. 使供配电

15、系统的损耗增加从供配电系统功率损耗计算式中不难看出通过系统电流增加，系统上 的功率损耗也会增加。c. 使电压损失增加线路电流越大，电压损失也就越大。d. 使发电机效率降低系统中负荷对无功功率需求量增大，发电机必须增发相应的无功平衡, 这样就降低了发电机的效率。(2)无功功率补偿原理电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电 能,把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电 气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转 换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立

16、磁场占用的电能，电容器建立 屯场所占的屯能电流在电感元件屮作功时，电流滞后于电压90。.而电流在电 容元件中作功时,电流超前电压90。.在同一电路中，电感电流与电容电流方向 相反，互差180。.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电 流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量z间的夹角缩小。(3) 无功补偿计算当采用提高用电设备口然功率因数的方法后，功率因数仍不能达到供 用电规则所要求的数值时，就需要增设人工补偿装置。在工矿企业用户屮, 人工补偿广泛采用静电电容器作为无功补偿电源。用电力电容器来提高功率因数时，其电力电容器的补偿容量0°用下式 计算：qc = a- pa - (

17、tan % - tan(p(2-7)式中：a平均负荷系数，计算时取0.7-0.8；tan补偿前功率因数角的正切值； tan©补偿后要达到的功率因数角的正切值。本设计要求功率因数达到0.9及以上。假设补偿后1.2kv侧功率因数 cos(pg = 0.92 , tan(p = 0.43 , a取0.8,则所需补偿容量由公式27计算得:qc= °匕厂(尬门 tan 06)=0.8x564.78x(1.02 一 0.43) = 266.58 kvar(4) 电容器的选择及实际补偿容量计算本设计采用低压集中补偿方式。因移动变电站1.2kv母线为单母分段 接线，故所选电容器柜应分别安装

18、在两段母线上，即电容器柜数应取偶数。 现选用bsmj 1.2-30-3型低压并联电力电容器，每组安装容量为（yc=30kvar, 据此可计算出电容器柑的数量为：“二幺二些辿= 8.9取偶数n=1030则实际补偿容量为：qc = mqc=10x30 = 300kvar折算为计算容量为：x牛e如电容器的装设方式如图21：2. 3. 4补偿后2kv母线侧总计算负荷及功率因数校验功率补偿后6kv侧：有功功率氏（= 564.78kw无功功率 qca6 = qcah - qc = 576.07-375 = 201.07 kvar视在功率 sg6 =曲 + qh = a/564.782+201.072 =

19、599.50 kva补偿后1.2kv母线功率因数：pcos(p& = 二s ca6爲®94,满足要求。3变电站变压器选择3.1变压器的选取原则由于综采工作面机组和其他设备的功率大，所以都配有移动变电站来 给其供电。变压器是供电系统中的主要设备，对供电的可靠性、安全性和 经济性有着重耍意义。如果变压器容量选择得过大，不紧使设备投资费用 增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数值减 小；如果变压器容量选择的过小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增 大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。因此, 正确计算负荷和选用变压器是井下供电设计中的重要

20、组成部分，必须予以 足够重视。3. 2变压器选择计算按第二章计算出来的计算负荷进行用电负荷分析，根据分析结果选择 变压器容量及台数。其计算计算过程如下：(1) 用电负荷分析采区用电设备为二级负荷。其总负荷为599.50kva(2) 原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备，用电设备功率过 大时可以考虑使用二台及以上移动变电站。故选用一台kbsg-630/6型矿用 隔爆干式变压器，其技术参数如表31所示：表31变压器参数表table 3-1 transformer parameter list型号kbsg-630/6容量 sw (kva)630连接组别y, yo,y, dll电压 un/u2n6

21、/1.2阻抗电压ur%5空载电流/()%2损耗(kw)空载人花2.1负载出丁4.03. 3变压器损耗计算变压器的功率损耗分为铁耗和铜耗两部分。变压器空载时有功损耗和 无功损耗分别用和表示。变压器的功率损耗按公式3j和32计算。 有功损耗：apt=ap (32pnt , kw(3-1)无功损耗：qt =+ b沁qw，kvar(3-2)式中：b变压器的负荷率，卩=沧；swsg变压器计算负荷，kva；snt变压器额定容量，kva；人变压器空载有功损耗，kw；apvr变压器满载有功损耗，kw；aqo变压器空载无功损耗，kvar, aqq =s何；100/0%变压器空载电流占额定电流的百分数；qw变压器

22、满载无功损耗，kvar, aqivt = sat ；血变压器阻抗电压占额定电压的百分数；人、為、厶、坯均可由变压器产品样本中查岀。根据公式3-1和3-2计算出变压器的损耗：空载无功损耗：aq)=备彳s" =630 = 12.6 kvar；满载无功损耗：qw = snt =x630 = 31.5kvar；厂 1007100变压器的负荷率：0二虽二空0 = 0.95snt 630则，有功损耗：pt=p 0 込= 2x (2.1 + 0.952 x 4.0) = 11.42 kw；无功损耗：qt =曲 + /3"qnt =2x(12.6 + 0.952 x31.5) = 82.0

23、6 kvar；3.4 6kv侧负荷计算及功率因数校验有功功率 代 6 = peaa1 +a = 564.78 + 11.42 = 576.2 kw无功功率 q“6 =0讥2 +© =201.07+ 82.06 = 283.67 kvar视在功率sc” = 7c + 2l = v576.22+283.672 = 642.24 kva35kv侧功率因数校验cos(p6pea.576.2642.24= 0.91 >0.9满足设计要求。4短路电流计算4.1短路电流计算的目的计算供电系统的短路电流对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气 设备的选择与校验以及继电保护整定都有重要意义。短路产

24、生的后果非常 严重，为了限制短路带来的危害和缩小故障影响范围，在供电系统设计中, 必须进行短路电流计算，以解决这些问题。(1) 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机 械强度。(2) 设置和整定继电保护装置，使之能正确地切除短路故障。(3) 确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不经济时， 可采取限制短路电流的措施。(4) 确定合理的主接线方案利主要运行方式等。4. 2短路电流计算中计算的数值(1) 短路电流厂，即三相短路电流周期分量第一周期的有效值。它可供 计算继电保护装置的整定值和计算短路冲击电流b及短路全电流最大有效 值几之用。(2) 三相短路容量s”，用来校验

25、母线短路容量，是选择一些高压设备 的选择依据。(3) 短路电流稳态有效值人,可用来校验设备、母线及电缆的热稳定性;(4) 短路冲击电流g及短路全电流最大有效值/劝，可用来校验设备、母线及电缆的动稳定性。4. 3三相短路电流计算的步骤(1) 选取基准容量sj和基准电压uj,并根据公式计算基准电流ij。(2) 求出系统各元件标幺基准电抗。(3) 求出由电源到短路点的总阻抗x；。(4) 按欧姆定律求短路电流标幺值：对于电源是无限大容量的系统，其 短路电流标么值厂可按公式41求岀：r=s*(4-1)x口短路后各种时间的短路电流标幺值与短路容量标幺值都相等，即r = c=s-(5) 求短路电流和短路容量

26、；为了向供电设计提供所需的资料，应下列 短路电流和短路容量： 求出次暂态短路电流厂和短路容量s"； 求出短路冲击电流口和短路全电流最大有效值i =l = r ij, ka(4-2)s” = sg=rsj, mva(4-3).=2551” ,ka(4-4)/祐=1.52/" ,ka(4-5)4. 4短路电流计算内容短路电流计算短路点如图41所示，短路点选取6kv母线侧、1.2kv母线侧及1.2kv各出线冋路末端，各元件参数可由表1-1中获得。6kv1.2kv图41系统短路计算电路图figure 4-1 system short circuit calculation circ

27、uit diagram该电源为无限大容量，其电抗标么值最大运行方式下，系统阻 抗为x.爲=0.4,最小运行方式下，系统阻抗为x；max=1.0,离上一级变电所 距离为1km。主变压器为1台，容量为630kva,匕=5。线路电抗：电 缆 =0.08q/kmo(1) 选取基准容量sz=50mva计算心点时，选取g6.3kv,亦急=总= 4.58ka计算込心点时，选取t/2=1.2kv, ij2 = 24.06kay3u j2 a/3 xl.2(2) 计算各元件的电抗标幺值a.系统电抗：最大运行方式下，x二血=0.4最小运行方式下，x；max=1.0b.6kv进线：x；严讥詁。.08x1x善&quo

28、t;40c变压器:= 15.88uj/o sj _ 5507o6" s7"too 063d 米煤机:疋宀氓= 0.08x0.2 嗨= 2.22e 液压泵站x=x= 0.08x0.05x = 0.56f液压绞车:xl粘u j2= o.o8xo.1x = 1.11g转载机:* s；50x”讥芯"08x0.2x 存二 2.22h.可弯曲刮板输送机:©7厶善u j2= 0.08x0.2x50r?= 2.22i破碎机:x；宀唸= 0.08x0.1 唱= 1.11j.喷雾泵:* ssoxx 二兀厶h- = 008x005x =0.56" 1.22k.带式输

29、送机：s50x* = x 厶 v- = 0.08x0.2xv = 2.22" % 1.22(3) 各短路点短路计算根据公式41到45算出各点短路电流。a&点短路(6kv)最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x*=x；min + x；1=0.4 + 0.4 = 0.8短路电流标么值：= 1.25则：最大运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：厂=人= /*/” =1.25x4.58 = 5.73 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x5.73 = 14.60 ka短路全电流最大有效值：/7| =1.52/" =1.52x5

30、.73 = 8.71 ka次暂态三相短路容量:s" = /*.s. = 1.52x50 = 76.0 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x'xj + x；严 1.0 + 0.4t.4短路电流标么值：厂=丄=丄=0.71x1.4则：最小运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =人=厂 1八=0.71x4.58 = 3.27 ka短路电流冲击值：zs/, =2.557" =2.55x3.27 = 8.34 ka短路全电流最大有效值：i 血=1.521" = 1.52x3.27 = 4.97 ka次暂态三相短路容量：s” = r sj

31、=0.71x50 = 35.5mvab. &点短路（1.2kv）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x* = x；min + x； + x； =0.4 + 0.4 + 15.88 = 16.68短路电流标么值：xj-16.68 - 0 06则：最大运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：/" = =/*/.2 =0.06x48.11 = 2.89 ka短路电流冲击值：ish = 2.55 厂=2.55x2.89 = 7.36ka短路全电流最大有效值：ish = 1.527" = 1.52 x 2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：5'

32、'=0.06x50 = 3 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x 爲 + x； + x； = 1.0 + 0.4 + 15.88 = 17.28 短路电流标么值：/* = - = 0.06x17.28则：最小运行方式下心点短路时，si支路提供的短路参数为: 次暂态电流周期分量：/ = r ij2 = 0.06x48.11 = 2.89 ka短路电流冲击值：心=2.55 厂=2.55x2.89 = 7.36ka短路全电流最人有效值：lsh =1.52/" = 1.52x2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：s” = /*s/ =0.06x50 = 3

33、 mvac. 心点短路（采煤机回路）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x；以爲 + 瞪 + 火:+ “二=0.44-0.44-15.88 + 2.22 = 18.9 短路电流标么值：厂=丄=丄= 0.05x18.9则：最大运行方式下山点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：厂=人=厂人2 = 0.05x4& 11 = 2.40 ka8j £短路电流冲击值：ish = 2.55/"二2.55x2.40二6.13ka短路全电流最人有效值：ish = 1.52/" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s” = sg =厂9 =0.0

34、5x50 = 2.5 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x；max + x】+ x； + x；2 = 1.0 + 0.4 +15.此 + 2.22 = 19.5 短路电流标么值：则：最小运行方式下忍点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =l = t- z/2 = 0.05x48.11 = 2.40 ka短路电流冲击值：zs/, =2.557" =2.55x2.40 = 6.13ka短路全电流最大有效值：ish = 1.52z" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s” = ss sj = 0.05x50 = 2.5 mva

35、d. 褊点短路（液压泵站）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x：min + x： + x； + x；3 =0.4+0.4 + 15.88 + 0.56 = 17.24 短路电流标么值：r=-=0.06xv 17.24则：最大运行方式下心点短路时的短路参数为:次暂态电流周期分量：i =匚=广 ij2 = 0.06x4 & 11 = 2.89 ka短路电流冲击值：zs/, =2.557" =2.55x2.89 = 7.36ka短路全电流最大有效值：ish = 1.52/ = 1.52x2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：s" = s®

36、二八sj = 0.06x50 = 3mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x：ax + x；| +x； + x；3 =1.0 + 0.4 + 15.88 + 0.56 = 17.84 短路电流标么值：r =-二 0.06x17.84则：最小运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：r = iq2 =ig = r ij2 = 0.06x48.11 = 2.89ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.89 = 7.36 ka短路全电流最大有效值：g =1.52/" = 1.52x2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量:s

37、="®=0.06x50 = 3mvae. &点短路（液压绞车）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x* = x爲 + x； + x； + x；4 =0.4 + 0.4 + 15.88 + 1.11 = 17.79 短路电流标么值：r = -=-=0.06x17.79则：最大运行方式下饥点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =匚=广 s = 0.06x48.11 = 2.89 ka短路电流冲击值：zv/f =2.55/" =2.55x2.89 = 7.36ka短路全电流最大有效值：人=1.52/" =1.52x2.89 = 4.40 ka次

38、暂态三相短路容量：s" = s =r-s,. =0.06x50 = 3 mva最小运行方式下短路冋路电抗标么值为：x； = x；mx； + x； + x；4 =1.0 + 0.4 + 15.88 + 1.11 = 18.39短路电流标么值:则：最小运行方式下心点短路吋的短路参数为：次暂态电流周期分量：/" = /02=/*./，2 =0.05x48.11 = 2.40 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.40 = 6.13ka短路全电流最大有效值：ish = 1.52z" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短

39、路容量：s" = s* = i* 5. = 0.05x50 = 2.5 mvaf. 点短路（转载机）最大运行方式下短路冋路电抗标么值为：x； = 乂爲 + x； + x； + xl = 0.4 + 0.4 + 15.88 + 2.22 = 18.9 短路电流标么值：厂=丄=丄= 0.05xy 18.9则：最大运行方式下忍点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：/'=7=/* />2= 0.05x4&11 = 2.40 ka短路电流冲击值:ish = 2.55/" = 2.55x2.40 = 6.13ka短路全电流最大有效值：ish = 1.52z&q

40、uot; = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s" = sg 二厂 sj = 0.05x50 = 2.5 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x爲 + x； + x； + x；5 = 1.0 + 0.4 +15.88 + 2.22 = 19.5 短路电流标么值：x； 19.5= 0.05则：最小运行方式下忍点短路时的短路参数为： 次暂态电流周期分量：1=1 =z*z.2 =0.05x48.11 = 2.40 ka8j £短路电流冲击值：ish = 2.55/"二2.55x2.40二6.13ka短路全电流最人有效值：ish

41、= 1.52/" = 1.52x2.40 = 3.65 ka 次暂态三相短路容量：s” = s®=0.05x50 = 2.5mvag. 妬点短路（刮板输送机）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x； = x；min + x； + x； + x；6 =0.4 + 0.4 + 15.88 + 2.22 = 18.9短路电流标么值：= 0.05则：最大运行方式下焉点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =1=广打2 = 0.05x48.11 = 2.40 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.40 = 6.13 ka短路全电流最大有效值：

42、ish = 1.52/" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s” = s.s广 0.05x50 = 2.5 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x* = x；max + x； + x； + x：6 = 1.0 + 0.4 +15.88 + 2.22 = 19.5 短路电流标么值： = 0°5则：最小运行方式下焉点短路时的短路参数为:次暂态电流周期分量：i =匚=ij2 = 0.05x4& 11 = 2.40 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.40 = 6.13ka短路全电流最大有效值：ish

43、= 1.52z" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s = s* =厂 5. = 0.05x50 = 2.5 mvah. &点短路（破碎机）最大运行方式下短路冋路电抗标么值为：x； = x：min + x； + x； + x；7 = 0.4 + 0.4 +15.88 +1.11 = 17.79短路电流标么值：i" = 二一-二 0.0617.79则：最大运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：/" =0.06x48.11 = 2.89 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.89

44、= 7.36ka短路全电流最大有效值：ish = 1.52z" = 1.52x2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：s" = s=r-s,.=0.06x50 = 3mva最小运行方式下短路冋路电抗标么值为：x； = x 爲 + x；1 + x； + x；7 = 1.0 + 0.4 +15.88 +1.11 = 18.39 短路电流标么值：则：最小运行方式下心点短路吋的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =匚=ij2 = 0.05x4& 11 = 2.40 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.40 = 6.13ka短路全

45、电流最大有效值：ish = 1.52z" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s" = s* = i* 5. = 0.05x50 = 2.5 mvai. &点短路（喷雾泵） 最大运行方式下短路冋路电抗标么值为：x； = x：min + x； + x； + x： = 0.4 + 0.4 +15.88 + 0.56 = 17.24短路电流标么值:则：最大运行方式下心点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：/" =0.06x48.11 = 2.89 ka短路电流冲击值：ish = 2.55/" = 2.55x2.89 = 7

46、.36ka短路全电流最大有效值：ish =1.527" = 1.52x2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：s" = sg=sj = 0.06x50 = 3 mva 最小运行方式下短路回路电抗标么值为：x* = x爲x + x； + x； + x；8 = 1.0 + 0.4 +15.88 + 0.56 = 17.84 短路电流标么值：117.84= 0.06则：最小运行方式下心点短路时的短路参数为： 次暂态电流周期分量：1=1 =z*z.2 =0.06x48.11 = 2.89 ka8j £短路电流冲击值：b =2.55 厂=2.55x2.89 = 73

47、6ka短路全电流最人有效值：lsh = 1.52/" = 1.52 x 2.89 = 4.40 ka次暂态三相短路容量：s” = s.sj=0.06x50 = 3mvaj&。点短路（刮板输送机）最大运行方式下短路回路电抗标么值为：x* = x；mjn + x；| + x； + x；9 = 0.4 + 0.4 + 15.88 + 2.22 = 18.9 短路电流标么值：= 0.05则：最大运行方式下纵点短路时的短路参数为： 次暂态电流周期分量：厂=人=厂厶= 0.05x4& 11 = 2.40 ka8j1短路电流冲击值：ish = 2.55/"二2.55x2.

48、40二6.13ka短路全电流最人有效值：ish = 1.52/" = 1.52x2.40 = 3.65 ka 次暂态三相短路容量：s" = s,八 s.广 0.05x50 = 2.5 mva最小运行方式下短路回路电抗标么值为:x； = x：址 + x； + x； + x；9 = 1.0 + 0.4 +15.88 + 2.22 = 19.5短路电流标么值:则：最小运行方式下心。点短路时的短路参数为：次暂态电流周期分量：i =l = t- ij2 = 0.05x48.11 = 2.40 ka短路电流冲击值：zs/, =2.557" =2.55x2.40 = 6.13k

49、a短路全电流最大有效值：ish = 1.52z" = 1.52x2.40 = 3.65 ka次暂态三相短路容量：s" = sg = i* sj = 0.05x50 = 2.5 mva短路电流计算结果见表41。表41短路参数汇总表table 4-1 short circuit parameter summary table最大运行方式最小运行方式短路点itikakakafsmvaitikaishkaka_ ifsmva6kv母线k|5.7314.68.7176.03.278.344.9735.51.2kv 母线 k22.897.364.4032.897.364.403采煤机k

50、32.4633.652.52.4633.652.5液压泵站k42.897.364.4032.897.364.403液压绞车k52.897.364.4032.46.133.653转载机k62.4633.652.52.4633.652.5刮板输送机k72.4633.652.52.4633.652.5破碎机k82.897.364.4032.4633.652.5喷雾泵k92.897.364.4032.897.364.403带式输送机kio2.46.133.652.52.46.133.652.55高压、低压电气设备的选择电气设备选择是移动变电站电气设计的主要内容之一。选择是否合理 将直接影响整个供电系统

51、的可靠运行。移动变电站主要的电气设备有：高压配电装置和低压保护箱。5.1高压电气设备选择原则对各种电气设备的基本要求是正常运行时安全可靠，短路通过短路电 流吋不致损坏，因此，电气设备必须按正常工作条件进行选择，按短路条 件进行校验。(1)按正常条件选择 环境条件电气设备在制造上分户内、户外两大类。此外，选择电气设备，还应 根据实际环境条件考虑防水、防火、防腐、防尘、防爆以及高海拔区或湿 热地区等方面的要求。 按电网额定电压选择电气设备的额定电压在选择电器时，一般可按照电器的额定电压s不低于装置地点电网额 定电压7阳的条件选择，即：5刃代 安最大长时负荷电流选择电气设备的额定电流电气设备的额定电

52、流b应不小于通过它的最大长时负荷电流人ax，bp：1n "max(2)按短路情况校验 按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。 按装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力。5. 2高压配电装置的选择及校验矿用隔爆型高压配电装置系三相交流50hz、额定电压6kv的配电装置, 适用于有瓦斯和煤尘的井下屮央变电所、采区变电所和其他场所。由它给 变压器、高压电动机、高压电网分支线路供电。(1)根据选择原则，选bgp5-6/100型高压配电装置，其主要技术参数 见下表表51高压配电装置参数表table 51 high voltage distribution equipment par

53、ameter table型号额定电ffi/kv额定电流/ka额定开断电流/ka额定容 量/mva极限电流峰值/ka热稳定电流/ka热稳定时间/sbgp5-6/10061001010025104(2)额定电压：=6kv,符合要求。(3)额定电流:"00 a 几1.05xsn1.05x630v3x6=63.65 a，符合要求。(4) 动稳定校验:=25>,= 14.60ka,符合要求。(5) 热稳定校验：继电保护动作时间匚=3秒，断路器的分闸时间切=0.2秒，则-=心+ toff = 3 + 0.2 = 3.2秒，4秒的热稳定电流为: 热稳定性符合要求。式中，人，/分别为断路器的热

54、稳定电流及该电流所 对应的热稳定持续时间；仁，-分别为短路稳定电流及短路电流的持续时 间。断路器通过短路电流的持续时间按下式计算：4=10m>zr=4j=6.84ka"=tr+ 切式中：tt继电保护动作时间；g 为断路器的分闸时间。(6) 断流容量校验：= 00mva > s" = 76.0mva，符合要求。其电气原理如图5-1,100va bc至移变低压侧-ptiool2 i 3 | 4 | 5 | 6l 寸gzbyi2018z019zb7z017ct2zb16z85高jk电网综合保护器< <-<.”ct3ct1zb8zb2zb4zb3zb13z&10zb20zb9ojx2jx4z81dq14o&65 adq8dq18断路器内部接线dha工高压配电装置电气原理图fig 51 high voltage power distribution equipment