井下电气设备过载整定计算书

井下设备的整定计算

第一部分 过载整定

1．过流整定细则说明

  1.馈电开关（含移变低压侧）中过载长延时保护电流整定按实际负载电流值整定。实际整定时，应计算其保护干线所有负载的额定电流之和，根据各负载运行情况，乘一需用系数。

  公式：    Iz=KIe

  式中：   Iz——过载保护电流整定值，A；

       Ie ——保护干线中所有电机额定电流之和，A;

       K——需用系数，取0.5~1。

  2.馈电开关（含移变低压侧）中电子保护器的短路保护整定，取其保护干线中最大负载电机的起动电流，加其余电机的实际电流之和。

   公式：      Iz=IQe+KIe

   式中：   Iz——短路保护电流整定值，A；

            IQe——最大负载电机起动电流，A;

            Ie ——其余电机额定电流之和，A;

            K——需用系数，取0.5~1。

  3.电磁起动器中电子保护器的过载电流Iz整定以负载电机的额定电流为依据，根据控制开关的整定方式取其近似值。当运行中电流超过Iz时，即视为过载，保护延时动作；当运行中电流超过8倍的Iz值时，即视为短路，保护器瞬间动作。

  4.馈电开关短路电流的可靠动作校验，应计算出其保护干线最远端两相短路电流，除以其短路保护整定值，灵敏度系数不小于1.5。

公式：

式中  Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；

      Iz——馈电开关短路电流整定值，A；

           1.5——可靠系数。

  5.电磁起动器短路电流的可靠动作校验，应计算出所带负载电机处最远端两相短路电流除以8倍的过载定值，灵敏度系数不小于1.2。

公式：

式中  Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；

       Iz——馈电开关短路电流整定值，A；

              1.5——可靠系数。

  6.高压配电装置，应根据其保护干线中移动高压侧过流整定值进行整定。

  7.移动变电站高压侧整定以低压侧整定电流除以该移变的高压变比，取其近似值。

  8.本细则参照《煤矿井下供电的三大保护细则》（煤矿工业出版社）第一章第二节制定。

2．综采工作面电气整定计算

  （一）.移变的整定计算

   500KVA移变（10KV→690V,变比取14.5）

   二次侧过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×577.4=498A

   二次侧短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×180+0.75×1.15×397.4=1585A      （取皮带机电机为干线最大负载）

   折算至一次侧过载整定电流：I/Z=498÷14.5=34A

   折算至一次侧短路保护电流：IZ=1585÷14.5=109A

  1000KVA移变（10KV→1200V,变比取8.3）

   二次侧过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×0.67×1020=513A

   二次侧短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×0.67×500+0.75×0.67×520=2271A      （取采煤机为干线最大负载）

   折算至一次侧过载整定电流：I/Z=513÷8.3=62A

   折算至一次侧短路保护电流：IZ=2271÷8.3=274A

  800KVA移变（10KV→1200V,变比取8.3）

   二次侧过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×0.67×730=367A

   二次侧短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×0.67×160+0.75×0.67×570=929A      （取后溜机头为干线最大负载）

   折算至一次侧过载整定电流：I/Z=367÷8.3=44A

   折算至一次侧短路保护电流：IZ=929÷8.3=112A

（2）.馈电开关的整定计算

  回风顺槽馈电的过载整定计算:I/=Ke=0.75×1.15×101.4=87A

  回风顺槽馈电的短路保护计算:I=IQe+Ke=6×1.15×75+0.75×1.15×26.4=540A       （取无极绳电机为干线最大负载）

 运输顺槽馈电的过载整定计算:I/=Ke=0.75×1.15×265.5=230A

运输顺槽馈电的短路保护计算:I=IQe+Ke=6×1.15×180+0.75×1.15×85.5=1316A     （取皮带电机为干线最大负载）

三．3101工作面电气整定计算

(一）.综掘队馈电的整定计算

   馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×180.5=156A

   馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×40+0.75×1.15×140.5=397A      （取刮板机电机为干线最大负载）

（二）轨道大巷500KVA移变的整定计算

500KVA移变（10KV→1200V,变比取8.3）

   二次侧过载整定电流：I/zz=Ke=0.67×135=90A

   二次侧短路保护电流：Izz=IQe+Ke=8×90=720A        

   折算至一次侧过载整定电流：I/Z=90÷8.3=11A

   折算至一次侧短路保护电流：IZ=720÷8.3=87A

四．机电机运队电气整定计算

   (一）.主井装载硐室馈电的整定计算

   馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×41.5=36A

   馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×18.5+0.75×1.15×23=147A      （取1#皮带电机为干线最大负载）

   (二）.副井二水平信号硐室馈电的整定计算

   馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×26=22A

   馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×18.5+0.75×1.15×7.5=134A      （取液压站油泵电机为干线最大负载）

   (三）.轨道巷配电的整定计算

   D10馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×83=72A

   D10馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×45+0.75×1.15×38=343A      （取1#挡水墙水泵电机为干线最大负载）

   (四）.主皮带机头馈电的整定计算

   馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×111.5=96A

   馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×90+0.75×1.15×21.5=640A      （取主皮带电机为干线最大负载）

   (五）.副井一水平信号硐室馈电的整定计算

   馈电过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×40=35A

   馈电短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×22+0.75×1.15×18.5=168A      （取副井井底主水泵电机为干线最大负载）

   (六）.变电所800KVA变压器的整定计算

   800KVA移变（10KV→690V,变比取14.5）

   二次侧过载整定电流：I/zz=Ke=0.75×1.15×302=260A

   二次侧短路保护电流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×90+0.75×1.15×212=804A      （取主皮带机电机为干线最大负载）

   折算至一次侧过载整定电流：I/Z=260÷14.5=18A

   折算至一次侧短路保护电流：IZ=804÷14.5=55A

变电所高爆整定表

第二部分 短路电流计算及灵敏度验算

1．两相短路电流计算公式

   Id1(2)=

式中： Id1(2)——两相短路电流，A

   、——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，Ω；

          ——根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；

       、——高压电缆的电阻、电抗值，Ω；

           ——矿用变压器的变压比;

     、 ——矿用变压器的电阻、电抗值，Ω；

      、——低压电缆的电阻、电抗值，Ω；

          Ue——变压器二次侧的额定电压，对于660V网络，Ue以690V计算；对于1140V网络，Ue以1200V计算；对于127V网络，Ue以133V计算。

  二.井下在用电缆、移变电阻、电抗

    变压器电阻、电抗

三.10KV高压系统的短路电流计算

1.井下变电所800KVA变压器二次出口短路电流计算：

1）高压电缆电阻、电抗：

从井上到井下变电所，电缆为3×95mm2

L=600m=0.6km

查表得R0=0.229Ω/km  X0=O.O96Ω/km

此段高压电缆电阻R1=0.6×0.229=0.1374Ω

            电抗X1=0.6×0.096=0.0576Ω

2)800KVA变压器电阻、电抗：

查表得：Rb=0.0135Ω/km  Xb=O.1072Ω/km

短路容量按50MVA计算，查表得系统阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.1374/14.52+0.0135=0.0142Ω

=0.0576/14.52+0.1072+0.0288=0.1363Ω

3)两相短路电流：

  Id1(2)===2517A

4）灵敏度系数校验：

    ==3.13>1.5      满足灵敏度要求。

2.综采500KVA移变二次出口短路电流计算：

1）高压电缆电阻、电抗：

从井下变电所到500KVA移变，电缆为3×70mm2

L=650m=0.65km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段高压电缆电阻R1=0.65×0.310=0.2015Ω

            电抗X1=0.65×O.101=0.0657Ω

从井上至井下变电所高压电缆电阻、电抗已算：

高压电缆总电阻Rg=0.1374+0.2015=0.3389Ω

        总电抗Xg=0.0576+0.0657=0.1233Ω

2)500KVA变压器电阻、电抗：

查表得：Rb=0.0068Ω/km  Xb=O.0427Ω/km

短路系统阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.3389/14.52+0.0068=0.0084Ω

=0.1233/14.52+0.0427+0.0288=0.0721Ω

3)两相短路电流：

  Id1(2)===4752A

4)灵敏度系数校验：

    ==3>1.5       满足灵敏度要求。

3.运输顺槽电气列车1000KVA移变二次出口短路电流计算：

1）高压电缆电阻、电抗：

从500KVA移变到1000KVA移变，电缆为3×50mm2

L=800m=0.8km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段高压电缆电阻R1=0.8×0.435=0.348Ω

            电抗X1=0.8×O.107=0.0856Ω

从井上至500KVA高压电缆电阻、电抗已算：

高压电缆总电阻Rg=0.3389+0.348=0.6869Ω

        总电抗Xg=0.1233+0.0856=0.2089Ω

2)1000KVA变压器电阻、电抗：

查表得：Rb=0.0101Ω/km  Xb=O.0931Ω/km

短路系统阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.6869/8.32+0.0101=0.0201Ω

=0.2089/8.32+0.0931+0.0288=0.1249Ω

3)两相短路电流：

  Id1(2)===4743A

4)灵敏度系数校验：

    ==2.1>1.5     满足灵敏度要求。

4.运输顺槽电气列车800KVA移变二次出口短路电流计算：

1）高压电缆电阻、电抗：

从井上至800KVA高压电缆电阻、电抗已算：

Rg=0.6869Ω    Xg=0.2089Ω

2)800KVA变压器电阻、电抗：

查表得：Rb=0.0135Ω/km  Xb=0.1072Ω/km

短路系统阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.6869/8.32+0.0135=0.0234Ω

=0.2089/8.32+0.1072+0.0288=0.1390Ω

3)两相短路电流：

  Id1(2)===4257A

4)灵敏度系数校验：

    ==4.6>1.5    满足灵敏度要求。

四．低压系统短路电流计算

（一）井下变电所800KVA变压器分支线路各点短路电流计算

1.副井一水平信号硐室馈电处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×25

L=50m=0.05km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.05×0.870=0.0435Ω

            电抗X1=0.05×0.120=0.0060Ω

=0.0142+0.0435=0.0577Ω

=0.1363+0.0060=0.1423Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===2247A

3)灵敏度系数校验：

    ==13.4>1.5    满足灵敏度要求。

2.主皮带机头馈电处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=320m=0.32km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.32×0.310=0.0992Ω

            电抗X1=0.32×0.101=0.0323Ω

=0.0142+0.0992=0.1134Ω

=0.1363+0.0323=0.1686Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===1698A

3)灵敏度系数校验：

    ==2.65>1.5    满足灵敏度要求。

3.装载硐室馈电处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×25

L=470m=0.47km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.47×0.870=0.4089Ω

            电抗X1=0.47×0.120=0.0564Ω

=0.0142+0.4089=0.5509Ω

=0.1363+0.0564=0.1927Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===591A

3)灵敏度系数校验：

    ==4.02>1.5    满足灵敏度要求。

4.副井二水平信号硐室馈电处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×25

L=80m=0.08km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.08×0.870=0.0696Ω

            电抗X1=0.08×0.120=0.0096Ω

=0.0142+0.0696=0.0838Ω

=0.1363+0.0096=0.0013Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===4116A

3)灵敏度系数校验：

    ==30.7>1.5    满足灵敏度要求。

（二）综采500KVA移变分支线路各点短路电流计算

1.无极绳绞车电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×50

L=300m+10m=0.31km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.31×0.435=0.1349Ω

            电抗X1=0.31×0.107=0.0332Ω

=0.0084+0.1349=0.1433Ω

=0.0721+0.0332=0.1053Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===1940A

3)灵敏度系数校验：

    ==2.8>1.2    满足灵敏度要求。

2.液压站电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×50

L=300m=0.3km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.3×0.435=0.1305Ω

            电抗X1=0.3×0.107=0.0321Ω

=0.0084+0.1305=0.1389Ω

=0.0721+0.0321=0.1042Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===1987A

3)灵敏度系数校验：

    ==45>1.2    满足灵敏度要求。

3.回风顺槽绞车电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=40m=0.04km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.04×1.37=0.0548Ω

            电抗X1=0.04×0.090=0.0036Ω

=0.1389+0.0548=0.1937Ω

=0.1042+0.0036=0.1078Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===1556A

3)灵敏度系数校验：

    ==15>1.2    满足灵敏度要求。

4.回风顺槽水泵电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=300m=0.3km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.3×1.370=0.4110Ω

            电抗X1=0.3×0.090=0.0270Ω

=0.1937+0.4110=0.6047Ω

=0.1078+0.0270=0.1348Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===557A

3)灵敏度系数校验：

    ==5.36>1.2    满足灵敏度要求。

5.运输顺槽皮带机电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×50

L=22m=0.022km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.022×0.435=0.0096Ω

            电抗X1=0.022×0.107=0.0024Ω

=0.0084+0.0096=0.0180Ω

=0.0721+0.0024=0.0745Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===4501A

3)灵敏度系数校验：

    ==2.7>1.2    满足灵敏度要求。

6.运输顺槽排水泵电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=355m=0.355km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.355×1.370=0.4864Ω

            电抗X1=0.355×0.090=0.0320Ω

=0.0084+0.4864=0.4948Ω

=0.0721+0.0320=0.1041Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===682A

3)灵敏度系数校验：

    ==5.7>1.2    满足灵敏度要求。

7.运输顺槽排水泵电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=50m=0.05km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.05×1.370=0.0685Ω

            电抗X1=0.05×0.090=0.0045Ω

=0.4948+0.0685=0.5633Ω

=0.1041+0.0045=0.1086Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===601A

3)灵敏度系数校验：

    ==5>1.2    满足灵敏度要求。

8.运输顺槽排水泵电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=100m=0.1km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.1×1.370=0.1370Ω

            电抗X1=0.1×0.090=0.0090Ω

=0.5633+0.1370=0.7003Ω

=0.1086+0.0090=0.1176Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===486A

3)灵敏度系数校验：

    ==3.6>1.2    满足灵敏度要求。

9.运输顺槽回柱绞车电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×16

L=80m=0.08km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.08×1.370=0.1096Ω

            电抗X1=0.08×0.090=0.0072Ω

=0.7003+0.1096=0.8099Ω

=0.1176+0.0072=0.1248Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===421A

3)灵敏度系数校验：

    ==2.5>1.2    满足灵敏度要求。

10.3101工作面馈电处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×25

L=400m=0.4km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.4×0.870=0.3480Ω

            电抗X1=0.4×0.120=0.0480Ω

=0.0084+0.3480=0.3564Ω

=0.0721+0.0480=0.1201Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===917A

3)灵敏度系数校验：

    ==2.3>1.5    满足灵敏度要求。

（三）综采1000KVA移变分支线路各点短路电流计算

1.采煤机电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×95

L=330m=0.33km

查表得R0=0.229Ω/km  X0=O.096Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.33×0.229=0.0756Ω

            电抗X1=0.33×0.096=0.0317Ω

=0.0201+0.0756=0.0957Ω

=0.1249+0.0317=0.1566Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===3269A

3)灵敏度系数校验：

    ==1.22>1.2    满足灵敏度要求。

2.破碎机电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=160m=0.16km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.16×0.310=0.0496Ω

            电抗X1=0.16×0.101=0.0162Ω

=0.0201+0.0496=0.0697Ω

=0.1249+0.0162=0.1411Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===3812A

3)灵敏度系数校验：

    ==6.8>1.2    满足灵敏度要求。

（四）综采800KVA移变分支线路各点短路电流计算

1.后溜机头电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=200m=0.2km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.2×0.310=0.0620Ω

            电抗X1=0.2×0.101=0.0202Ω

=0.0234+0.0620=0.0854Ω

=0.1390+0.0202=0.1592Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===3321A

3)灵敏度系数校验：

    ==3.9>1.2    满足灵敏度要求。

2.后溜机尾电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=330m=0.33km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.33×0.310=0.1023Ω

            电抗X1=0.33×0.101=0.0333Ω

=0.0234+0.1023=0.1267Ω

=0.1390+0.0333=0.1723Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===2805A

3)灵敏度系数校验：

    ==3.3>1.2    满足灵敏度要求。

3.前溜机头电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=200m=0.2km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.2×0.310=0.0620Ω

            电抗X1=0.2×0.101=0.0202Ω

=0.0234+0.0620=0.0854Ω

=0.1390+0.0202=0.1592Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===3321A

3)灵敏度系数校验：

    ==3.9>1.2    满足灵敏度要求。

4.前溜机尾电机处短路电流Id1(2)计算

1）低压电阻、电抗    电缆3×70

L=330m=0.33km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低压电缆电阻R1=0.33×0.310=0.1023Ω

            电抗X1=0.33×0.101=0.0333Ω

=0.0234+0.1023=0.1267Ω  =0.1390+0.0333=0.1723Ω

2）两相短路电流：

  Id1(2)===2805A

3)灵敏度系数校验：

    ==3.3>1.2    满足灵敏度要求。