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煤矿整定值计算说明书

井下供电系统两相短路电流计算2

井下供电系统两相短路电流计算2

一、K1点选择在高压开关进线端2

二、K2点选择在500kVA变压器出线端2

三、K3点选择在100kVA变压器出线端3

四、K4（9111采面配电点）3

五、K5点选择在绞车房3

六、K6点选择在9112－2回风巷掘进工作面配电点4

七、K7点选择在+968m三连运输巷掘进工作面配电点4

八、K8点选择在+971m三连回风巷掘进工作面配电点5

九、K9点选择在9112－2回风巷掘进工作面备用局扇配电点5

十、K10点选择在水泵房配电点5

十一、三专线路计算6

井下开关过流整定计算7

一、9111配电点7

二、9112－2配电点整定计算9

三、+968m三连运输巷配电点整定计算10

四、+971m三连回风巷配电点整定计算10

五、绞车房整定计算11

六、水泵房整定计算12

七、局扇供电线路整定计算12

八、井下主变电所馈电开关电流整定计算14

九、三专供电线路整定计算18

十、高压开关整定计算19

地面变电所整定值计算20

一、编制依据20

二、最大运行方式短路电流计算22

三、地面高压保护装置整定计算25

管理制度30

井下供电系统两相短路电流计算

供电区域：

+968m三连运输巷掘进工作面配电点、+971m三连回风巷掘进工作面配电点、9112－2回风巷掘进工作面配电点、9111工作面配电点、绞车房、水泵房。

+968m主变电所一回高压进线电缆短路电流计算

计算条件：

电压：

10kV，电缆截面：

35mm2，电缆长度L：

1100m，变压器容量：

600kVA，开关额定短路容量：

25kA。

一、K1点选择在高压开关进线端

1：

电源系统电抗

XSy=

=102/433=0.23094Ω

（式中系统短路容量Ss=1.732×25×10000=433MVA）

2：

高压电缆阻抗：

35mm2高压电缆查表得Ro=0.616Ω/km，Xo=0.084Ω/km，可计算出：

Xw1=XoL=0.084×1.1=0.0924Ω

Rw1=RoL=0.616×1.1=0.6776Ω

3:

短路回路总阻抗

Z=

=

=0.7508Ω

4：

K1点两相短路电流

I2=

=

=6660AI3=

I2=7691A

二、K2点选择在500kVA变压器出线端

高压侧系统电抗、电缆阻抗折算到变压器二次侧：

XW1,=（Xsy+Xw1）×（

）2=（0.23094+0.0924）×（

）2＝0.0015Ω

RW1,=RW1×（

）2=0.6776×（

）2＝0.0032Ω

变压器后的总阻抗：

RT=0.0078Ω,XT=0.0433Ω,500kVA

Z=

=0.046Ω

K2点两相短路电流：

I2=

=

=7500AI3=

I2=8660A

2台500kVA变压器一样，所以计算结果一致。

三、K3点选择在100kVA变压器出线端

高压侧系统电抗、电缆阻抗折算到变压器二次侧：

XW1,=（Xsy+Xw1）×（

）2=（0.23094+0.0924）×（

）2＝0.0015Ω

RW1,=RW1×（

）2=0.6776×（

）2＝0.0032Ω

变压器后的总阻抗：

RT=0.0096Ω,XT=0.047Ω,100kVA

Z=

=0.047Ω

K3点两相短路电流：

I2=

=

=7340AI3=

I2=8476A

四、K4（9111采面配电点）

电缆截面：

95mm2，L=400m，电压U=690V。

干线电缆电阻电抗：

XW干=XoL=0.076×0.4=0.0304Ω

RW干=RoL=0.195×0.4=0.078Ω

短路回路总阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.089Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0752Ω

Z=

=0.1165Ω

K4点两相短路电流：

I2=

=2961A

五、K5点选择在绞车房

电缆截面：

35mm2，L=350m，电压U=690V。

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.084×0.35=0.0294Ω

RW干=R0L=0.522×0.35=0.1827Ω

短路回路总阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.1937Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0742Ω

Z=

=0.2Ω

K5点两相短路电流：

I2=

=1725A

六、K6点选择在9112－2回风巷掘进工作面配电点

电缆截面：

95mm2，L=400m，电压U=690V。

干线电缆电阻电抗：

XW干=XoL=0.076×0.4=0.0304Ω

RW干=RoL=0.195×0.4=0.078Ω

短路回路总阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.089Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0752Ω

Z=

=0.1165Ω

K6点两相短路电流：

I2=

=2961A

七、K7点选择在+968m三连运输巷掘进工作面配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=50m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.05=0.0045Ω

RW干=R0L=1.16×0.05=0.058Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.069Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0493Ω

Z=

=0.08Ω

K7点两相短路电流值：

I2=

=4313A

K71点选在+968m三连运输巷掘进工作面备用局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=50m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.05=0.0045Ω

RW干=R0L=1.16×0.05=0.058Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.069Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0493Ω

Z=

=0.08Ω

K71点两相短路电流值：

I2=

=4313A

八、K8点选择在+971m三连回风巷掘进工作面配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=50m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.05=0.0045Ω

RW干=R0L=1.16×0.05=0.058Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.069Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0493Ω

Z=

=0.08Ω

K8点两相短路电流值：

I2=

=4313A

K81点选择在+971m三连回风巷掘进工作面备用局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=160m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.16=0.0144Ω

RW干=R0L=1.16×0.16=0.1856Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.1966Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0592Ω

Z=

=0.205Ω

K81点两相短路电流值：

I2=

=1683A

九、K9点选择在9112－2回风巷掘进工作面备用局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=800m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.8=0.072Ω

RW干=R0L=1.16×0.8=0.928Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.939Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.1168Ω

Z=

=0.94Ω

K9点两相短路电流值：

I2=

=367A

十、K10点选择在水泵房配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=400m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.4=0.036Ω

RW干=R0L=1.16×0.4=0.464Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.475Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0808Ω

Z=

=0.482Ω

K10点两相短路电流值：

I2=

=716A

十一、三专线路计算

K11选在91122局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=800m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.8=0.072Ω

RW干=R0L=1.16×0.8=0.928Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=1.056Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.1145Ω

Z=

=1.06Ω

K11点两相短路电流值：

I2=

=325A

K12选在+968m三连运输巷局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=50m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.05=0.0045Ω

RW干=R0L=1.16×0.05=0.058Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.0708Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.047Ω

Z=

=0.085Ω

K12点两相短路电流值：

I2=

=4059A

K13选在+971m三连回风巷局扇配电点

电缆截面：

16mm2，电缆长度L=160m，电压U=690V.

干线电缆电阻电抗：

XW干=X0L=0.09×0.16=0.0144Ω

RW干=R0L=1.16×0.16=0.1856Ω

短路回路阻抗：

∑R=RW1,+RT+RW干+RH=0.1984Ω

∑X=XW1,+XT+XW干=0.0569Ω

Z=

=0.207Ω

K13点两相短路电流值：

I2=

=1667A

井下开关过流整定计算

我矿井下各配电点低压真空开关整定值均按设备额定功率计算，30kW以上的设备整定值按K=1.2倍计算，其它设备按K=1.1倍计算，功率因数COS?

=0.85，电压Ue=690V；部分线路串联有多个馈电开关，为避免越级跳闸，计算值为未级开关动作值，上级开关为下级开关动作值1.05倍。

一、9111配电点

负荷计算：

乳化泵功率37kW，2台；皮带机2×37kW，1台；煤电钻综保3台3.6KW；截煤机30KW，2台；刮板机30KW，2台；刮板机40KW，1台；调度绞车40KW，1台；水泵5.5KW，2台；长时间工作负荷：

37＋30＋40+74+30+5.5+3.6=220.1kW

9111工作面配电点分开关的整定

=

=216.67AK=1.2

1.2×216.67=260A

Id=260×6=1560A

9111工作面配电点开关确定整定值为260A

9111乳化泵分开关的整定

负荷计算：

乳化泵功率37kW，2台；皮带机2×37kW，1台；调度绞车40KW，1台；水泵5.5KW，2台；长时间工作负荷：

37＋74+5.5=116.5kW

=

=114.69AK=1.2

1.2×114.69=137.628A

9111乳化泵分开关确定整定值为140A

Id=140×6=840A

乳化泵开关的整定计算

=

=36AK=1.2

1.2×36=43A

乳化泵开关确定整定值为45A

9111运输巷机巷皮带开关（2台）

=

=36AK=1.2

1.2×36=43A

皮带机开关确定整定值为45A

9111-2回风巷调度绞车整定计算

=

=39.38AK=1.2

1.2×39.38=47.25A

调度绞车开关确定整定值为50A

9112运输巷水泵整定计算

=

=5.41AK=1.1

1.1×5.41=5.96A

9112运输巷水泵开关确定整定值为6A.

9112运输巷馈电开关整定计算

=

=5.41AK=1.2

1.2×5.41=6.492A

9112运输巷馈电开关确定整定值为7A.

Id=7×6=42A

9111运输巷采面分开关

负荷计算：

煤电钻综保3台3.6KW；截煤机30KW，2台；刮板机30KW，2台；刮板机40KW，1台；长时工作负荷：

30＋40+30+3.6=103.6kW.

=

=102AK=1.2

1.2×102=122.4A

9111运输巷采面分开关整定值为125A

Id=125×6=750A

9111工作面刮板机开关（2台）

=

=29.53AK=1.2

1.2×29.53=35.44A

9111工作面刮板机开关确定整定值为35A

9111工作面截煤机开关（2台）

=

=29.53AK=1.2

1.2×29.53=35.44A

9111工作面刮板机开关确定整定值为35A

9111机巷转载刮板机开关（1台）

=

=39.38AK=1.2

1.2×39.38=47.25A

9111工作面转载刮板机开关确定整定值为50A

9111工作面煤电钻综保（3台）

=

=6.4AK=1.1

1.1×6.4=7.06A

9111工作面煤电钻综保低压侧确定整定值为7.5A

二、9112－2配电点整定计算

负荷计算：

耙荒机17kW，1台,皮带机37kW，1台，长时工作负荷：

17kW＋37kW=54kW

9112－2配电点分开关

=

=53.16K=1.2

1.2×53.16=63.8A

9112－2配电点分开关确定整定值为65A。

Id=65×6=390A

9112－2皮带机整定值计算

=

=36.42AK=1.2

1.2×36.42=43.7A

9112－2皮带机确定整定值为45A。

9112－2耙荒机开关整定值计算

=

=16.74AK=1.1

1.1×16.74=18.41A

9112－2耙荒机确定整定值为18A。

三、+968m三连运输巷配电点整定计算

负荷计算：

耙荒机17kW，1台,长时工作负荷：

17kW。

+968m三连运输巷配电点分开关

=

=16.74AK=1.2

1.2×16.74=20.08A

+968m三连运输巷分开关确定整定值为20A。

Id=20×6=120A

+968m三连运输巷耙荒机开关整定值计算

=

=16.74AK=1.1

1.1×16.74=18.41A

+968m三连运输巷耙荒机确定整定值为18A。

四、+971m三连回风巷配电点整定计算

负荷计算：

耙荒机一台17kW,煤电钻综保一台1.2KW。

长时工作负荷：

17+1.2＝18.2kW。

+971m三连回风巷配电点分开关

=

=17.92AK=1.2

1.2×17.92=21.5A

+971m三连回风巷配电点分开关确定整定值为22A。

Id=22×6=132A

+971m三连回风巷耙荒机开关整定值计算

=

=16.74AK=1.1

1.1×16.74=18.41A

+971m三连回风巷耙荒机确定整定值为18A。

+971m煤电钻综保计算

=

=6.42AK=1.1

1.1×6.42=7.05A

+971m三连回风巷耙荒机确定整定值为7.5A。

五、绞车房整定计算

负荷计算：

绞车一台55KW,油泵电机3KW二台，拦车拦电机7.5KW一台。

长时工作负荷：

55+3+7.5=65.5kW

绞车房分开关

=

=64.48AK=1.2

1.2×64.48=77.376A

绞车房分开关确定整定值为80A，

Id=80×6=480A

由于采用双回路供电所以两路电源分开关整定值一样。

绞车电机开关整定计算

=

=54.14AK=1.2

1.2×54.14=64.97A

绞车电机开关确定整定值为65A。

绞车油泵电机整定（2台）

=

=2.95AK=1.1

1.1×2.95=3.245A

绞车油泵电机确定整定值为5.5A。

挡车拦开关整定计算

=

=7.38AK=1.1

1.1×7.38=8.118A

挡车拦开关确定整定值为8.5A。

六、水泵房整定计算

负荷计算：

水泵15KW三台,信号照明综保2KW一台。

长时工作负荷：

15+2=17kW

水泵房分开关

=

=16.74AK=1.2

1.2×16.74=20A

水泵房分开关确定整定值为20A，

Id=20×6=120A

由于采用双回路供电所以两路电源分开关和联络整定值一样。

水泵整定值计算（3台）

=

=14.77AK=1.1

1.1×14.77=16.24A

水泵开关确定整定值为18A。

信号照明综保的整定

=

=10.7AK=1.1

1.1×10.7=11.77A

信号照明综保确定整定值为12A。

七、局扇供电线路整定计算

+968m三连运输巷局扇

负荷计算：

5.5KW×2一台。

长时工作负荷：

5.5KW×2=11kW

+968m三连运输巷局扇分开关（2台）

=

=10.83AK=1.2

1.2×10.83=13A

+968m三连运输巷局扇分开关确定整定值为13A，

Id=13×6=78A

由于采用双电源供电所以两路电源分开关整定值一样。

局扇开关整定值计算（2台）

=

=5.41AK=1.1

1.1×5.41=5.951A

+968m三连运输巷局扇开关确定整定值为每级6A，由于主、备用局扇参数一致所以开关整定值一样。

+971m三连回风巷局扇

负荷计算：

5.5KW×2一台。

长时工作负荷：

5.5KW×2=11kW

+971m三连回风巷局扇分开关（2台）

=

=10.83AK=1.2

1.2×10.83=13A

+971m三连回风巷局扇分开关确定整定值为13A，

Id=13×6=78A

由于采用双电源供电所以两路电源分开关整定值一样。

局扇开关整定值计算（2台）

=

=5.41AK=1.1

1.1×5.41=5.951A

+971m三连回风巷局扇开关确定整定值为每级6A，由于主、备用局扇参数一致所以开关整定值一样。

9112－2回风巷局扇

负荷计算：

7.5KW×2一台。

长时工作负荷：

7.5KW×2=15kW

9112－2回风巷局扇分开关（2台）

=

=14.77AK=1.2

1.2×14.77=17.72A

9112－2回风巷局扇分开关确定整定值为18A，

Id=18×6=108A

由于采用双电源供电所以两路电源分开关整定值一样。

局扇开关整定值计算（2台）

=

=7.38AK=1.1

1.1×7.38=8.12A

9112－2回风巷局扇开关确定整定值为每级8.5A，由于主、备用局扇参数一致所以开关整定值一样。

八、井下主变电所馈电开关电流整定计算

由于两台动力变压器为相互备用，所以每台变压的的总开关都能够带井下所有在用负荷。

低压一回/二回总开关

负荷计算：

9111工作面220.1KW、9112－2掘工作面54KW、+968m三连运输巷掘进工作面17KW、+971m三连回风巷掘进工作面18.2KW、水泵房为17KW、绞车房为65.5KW、信号照明综保1KW。

总负荷为：

220.1+54+17+18.2+17+65.5+1＝392.8KW

=

=386.7AK=1.2

1.2×386.7=464A，不加入备用局扇计算因为取至备用电源工作时掘进工作面无法送电，负荷率更低。

低压一回/二回总开关整定值确定为465A

Id=465×6=2790A

一回旁路开关

负荷计算：

水泵房17KW、绞车房65.5KW、9112－2掘工作面54KW、+968m三连运输巷掘进工作面17KW、+971m三连回风巷掘进工作面18.2KW、信号照明综保1KW合计：

17+65.5+54+17+18.2+1＝172.7

=

=170AK=1.2

1.2×170=204

一回旁路开关确定整定值为205A。

Id=205×6=1230A

二回旁路开关

负荷计算：

水泵房17KW、绞车房65.5KW、9111工作面220.1KW、信号照明综保1KW合计：

17+65.5+220.1+1＝303.6

=

=298.87AK=1.2

1.2×298.87=358.65A

二回旁路开关确定整定值为360A

Id=360×6=2160A

联络开关

联络使用时只考虑最大一边负荷，最大一边负荷为二回，由于总开关是按照全部负荷整定所以联络开关整定值等于二回旁路整定值为360A。

Id=360×6=2160A

绞车一回开关

负荷计算：

绞车一台55KW,油泵电机3KW二台，拦车拦电机7.5KW一台。

长时工作负荷：

55+3+7.5=65.5kW

=

=64.48AK=1.25

1.25×64.48=80.6A

绞车一回开关确定整定值为85A。

Id=85×6=510A

绞车二回开关

负荷计算：

绞车一台55KW,油泵电机3KW二台，拦车拦电机7.5KW一台。

长时工作负荷：

55+3+7.5=65.5kW

=

=64.48AK=1.25

1.25×64.48=80.6A

绞车二回开关确定整定值为85A。

Id=85×6=510A

水泵一回开关

负荷计算：

水泵15KW三台,信号照明综保2KW一台。

长时工作负荷：

15+2=17kW

=

=16.74AK=1.25

1.25×16.74=20.925A

水泵一回开关确定整定值为22A。

Id=22×6=132A

水泵二回开关

负荷计算：

水泵15KW三台,信号照明综保2KW一台。

长时工作负荷：

15+2=17kW

=

=16.74AK=1.25

1.25×16.74=20.925A

水泵一回开关确定整定值为22A。

Id=22×6=132A

91111工作面开关

负荷计算：

乳化泵功率37kW，2台；皮带机2×37kW，1台；煤电钻综保3台3.6KW；截煤机30KW，2台；刮板机30KW，2台；刮板机40KW，1台；调度绞车40KW，1台；水泵5.5KW，2台；长时间工作负荷：

37＋30＋40+74+30+5.5+3.6=220.1kW

=

=216.67AK=1.25

1.25×216.67=270.8A

9111工作面开关确定整定值为270A

Id=270×6=1620A

9112－2动力电源开关

负荷计算：

耙荒机17kW，1台,皮带机37kW，1台，长时工作负荷：

17kW＋37kW=54kW

=

=53.16K=1.3

1.3×53.16=69.108A

9112－2动力电源开关确定整定值为70A；

Id=70×6=420A

下级馈电开关为1.25×53.16=66.45A确定为68A。

Id=68×6=408A

+968m三连运输巷动力电源开关

负荷计算：

耙荒机17kW，1台,长时工作负荷：

17kW。

=

=16.74AK=1.25

1.25×16.74=20.925A

+968m三连运输巷动力电源开关确定整定值为22A。

Id=22×6=132A

+971m三连回风巷动力电源开关

负荷计算：

耙荒机一台17kW,煤电钻综保一台1.2KW。

长时工作负荷：

17+1.2＝18.2kW。

=

=17.92AK=1.25

1.25×17.92=22.4A

+971m三连回风巷动力电源开关确定整定值为25A。

Id=25×6=150A

9112－2备用局扇电源开关

负荷计算：

7.5KW×2一台。

长时工作负荷：

7.5KW×2=15kW

=

=14.77AK=1.25

1.25×14.77=18.4625A

9112－2回风巷备用局扇电源开关确定整定值为20A。

Id=20×6=120A

+968m三连运输巷备用局扇电源开关

负荷计算：

5.5KW×2一台。

长时工作负荷：

5.5KW×2=11kW

=