井下電氣設備過載整定計算書

井下設備的整定計算

第一部分 過載整定

1．過流整定細則說明

  1.饋電開關（含移變低壓側）中過載長延時保護電流整定按實際負載電流值整定。實際整定時，應計算其保護幹線所有負載的額定電流之和，根據各負載運行情況，乘一需用係數。

  公式：    Iz=KIe

  式中：   Iz——過載保護電流整定值，A；

       Ie ——保護幹線中所有電機額定電流之和，A;

       K——需用係數，取0.5~1。

  2.饋電開關（含移變低壓側）中電子保護器的短路保護整定，取其保護幹線中最大負載電機的起動電流，加其餘電機的實際電流之和。

   公式：      Iz=IQe+KIe

   式中：   Iz——短路保護電流整定值，A；

            IQe——最大負載電機起動電流，A;

            Ie ——其餘電機額定電流之和，A;

            K——需用係數，取0.5~1。

  3.電磁起動器中電子保護器的過載電流Iz整定以負載電機的額定電流為依據，根據控製開關的整定方式取其近似值。當運行中電流超過Iz時，即視為過載，保護延時動作；當運行中電流超過8倍的Iz值時，即視為短路，保護器瞬間動作。

  4.饋電開關短路電流的可靠動作校驗，應計算出其保護幹線最遠端兩相短路電流，除以其短路保護整定值，靈敏度係數不小於1.5。

公式：

式中  Id(2)——被保護幹線最遠端兩相短路電流，A；

      Iz——饋電開關短路電流整定值，A；

           1.5——可靠係數。

  5.電磁起動器短路電流的可靠動作校驗，應計算出所帶負載電機處最遠端兩相短路電流除以8倍的過載定值，靈敏度係數不小於1.2。

公式：

式中  Id(2)——被保護幹線最遠端兩相短路電流，A；

       Iz——饋電開關短路電流整定值，A；

              1.5——可靠係數。

  6.高壓配電裝置，應根據其保護幹線中移動高壓側過流整定值進行整定。

  7.移動變電站高壓側整定以低壓側整定電流除以該移變的高壓變比，取其近似值。

  8.本細則參照《煤礦井下供電的三大保護細則》（煤礦工業出版社）第一章第二節製定。

2．綜采工作麵電氣整定計算

  （一）.移變的整定計算

   500KVA移變（10KV→690V,變比取14.5）

   二次側過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×577.4=498A

   二次側短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×180+0.75×1.15×397.4=1585A      （取皮帶機電機為幹線最大負載）

   折算至一次側過載整定電流：I/Z=498÷14.5=34A

   折算至一次側短路保護電流：IZ=1585÷14.5=109A

  1000KVA移變（10KV→1200V,變比取8.3）

   二次側過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×0.67×1020=513A

   二次側短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×0.67×500+0.75×0.67×520=2271A      （取采煤機為幹線最大負載）

   折算至一次側過載整定電流：I/Z=513÷8.3=62A

   折算至一次側短路保護電流：IZ=2271÷8.3=274A

  800KVA移變（10KV→1200V,變比取8.3）

   二次側過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×0.67×730=367A

   二次側短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×0.67×160+0.75×0.67×570=929A      （取後溜機頭為幹線最大負載）

   折算至一次側過載整定電流：I/Z=367÷8.3=44A

   折算至一次側短路保護電流：IZ=929÷8.3=112A

（2）.饋電開關的整定計算

  回風順槽饋電的過載整定計算:I/=Ke=0.75×1.15×101.4=87A

  回風順槽饋電的短路保護計算:I=IQe+Ke=6×1.15×75+0.75×1.15×26.4=540A       （取無極繩電機為幹線最大負載）

 運輸順槽饋電的過載整定計算:I/=Ke=0.75×1.15×265.5=230A

運輸順槽饋電的短路保護計算:I=IQe+Ke=6×1.15×180+0.75×1.15×85.5=1316A     （取皮帶電機為幹線最大負載）

三．3101工作麵電氣整定計算

(一）.綜掘隊饋電的整定計算

   饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×180.5=156A

   饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×40+0.75×1.15×140.5=397A      （取刮板機電機為幹線最大負載）

（二）軌道大巷500KVA移變的整定計算

500KVA移變（10KV→1200V,變比取8.3）

   二次側過載整定電流：I/zz=Ke=0.67×135=90A

   二次側短路保護電流：Izz=IQe+Ke=8×90=720A        

   折算至一次側過載整定電流：I/Z=90÷8.3=11A

   折算至一次側短路保護電流：IZ=720÷8.3=87A

四．機電機運隊電氣整定計算

   (一）.主井裝載硐室饋電的整定計算

   饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×41.5=36A

   饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×18.5+0.75×1.15×23=147A      （取1#皮帶電機為幹線最大負載）

   (二）.副井二水平信號硐室饋電的整定計算

   饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×26=22A

   饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×18.5+0.75×1.15×7.5=134A      （取液壓站油泵電機為幹線最大負載）

   (三）.軌道巷配電的整定計算

   D10饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×83=72A

   D10饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×45+0.75×1.15×38=343A      （取1#擋水牆水泵電機為幹線最大負載）

   (四）.主皮帶機頭饋電的整定計算

   饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×111.5=96A

   饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×90+0.75×1.15×21.5=640A      （取主皮帶電機為幹線最大負載）

   (五）.副井一水平信號硐室饋電的整定計算

   饋電過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×40=35A

   饋電短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×22+0.75×1.15×18.5=168A      （取副井井底主水泵電機為幹線最大負載）

   (六）.變電所800KVA變壓器的整定計算

   800KVA移變（10KV→690V,變比取14.5）

   二次側過載整定電流：I/zz=Ke=0.75×1.15×302=260A

   二次側短路保護電流：Izz=IQe+Ke=6×1.15×90+0.75×1.15×212=804A      （取主皮帶機電機為幹線最大負載）

   折算至一次側過載整定電流：I/Z=260÷14.5=18A

   折算至一次側短路保護電流：IZ=804÷14.5=55A

變電所高爆整定表

第二部分 短路電流計算及靈敏度驗算

1．兩相短路電流計算公式

   Id1(2)=

式中： Id1(2)——兩相短路電流，A

   、——短路回路內一相電阻、電抗值的總和，Ω；

          ——根據三相短路容量計算的係統電抗值，Ω；

       、——高壓電纜的電阻、電抗值，Ω；

           ——礦用變壓器的變壓比;

     、 ——礦用變壓器的電阻、電抗值，Ω；

      、——低壓電纜的電阻、電抗值，Ω；

          Ue——變壓器二次側的額定電壓，對於660V網絡，Ue以690V計算；對於1140V網絡，Ue以1200V計算；對於127V網絡，Ue以133V計算。

  二.井下在用電纜、移變電阻、電抗

    變壓器電阻、電抗

三.10KV高壓係統的短路電流計算

1.井下變電所800KVA變壓器二次出口短路電流計算：

1）高壓電纜電阻、電抗：

從井上到井下變電所，電纜為3×95mm2

L=600m=0.6km

查表得R0=0.229Ω/km  X0=O.O96Ω/km

此段高壓電纜電阻R1=0.6×0.229=0.1374Ω

            電抗X1=0.6×0.096=0.0576Ω

2)800KVA變壓器電阻、電抗：

查表得：Rb=0.0135Ω/km  Xb=O.1072Ω/km

短路容量按50MVA計算，查表得係統阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.1374/14.52+0.0135=0.0142Ω

=0.0576/14.52+0.1072+0.0288=0.1363Ω

3)兩相短路電流：

  Id1(2)===2517A

4）靈敏度係數校驗：

    ==3.13>1.5      滿足靈敏度要求。

2.綜采500KVA移變二次出口短路電流計算：

1）高壓電纜電阻、電抗：

從井下變電所到500KVA移變，電纜為3×70mm2

L=650m=0.65km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段高壓電纜電阻R1=0.65×0.310=0.2015Ω

            電抗X1=0.65×O.101=0.0657Ω

從井上至井下變電所高壓電纜電阻、電抗已算：

高壓電纜總電阻Rg=0.1374+0.2015=0.3389Ω

        總電抗Xg=0.0576+0.0657=0.1233Ω

2)500KVA變壓器電阻、電抗：

查表得：Rb=0.0068Ω/km  Xb=O.0427Ω/km

短路係統阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.3389/14.52+0.0068=0.0084Ω

=0.1233/14.52+0.0427+0.0288=0.0721Ω

3)兩相短路電流：

  Id1(2)===4752A

4)靈敏度係數校驗：

    ==3>1.5       滿足靈敏度要求。

3.運輸順槽電氣列車1000KVA移變二次出口短路電流計算：

1）高壓電纜電阻、電抗：

從500KVA移變到1000KVA移變，電纜為3×50mm2

L=800m=0.8km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段高壓電纜電阻R1=0.8×0.435=0.348Ω

            電抗X1=0.8×O.107=0.0856Ω

從井上至500KVA高壓電纜電阻、電抗已算：

高壓電纜總電阻Rg=0.3389+0.348=0.6869Ω

        總電抗Xg=0.1233+0.0856=0.2089Ω

2)1000KVA變壓器電阻、電抗：

查表得：Rb=0.0101Ω/km  Xb=O.0931Ω/km

短路係統阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.6869/8.32+0.0101=0.0201Ω

=0.2089/8.32+0.0931+0.0288=0.1249Ω

3)兩相短路電流：

  Id1(2)===4743A

4)靈敏度係數校驗：

    ==2.1>1.5     滿足靈敏度要求。

4.運輸順槽電氣列車800KVA移變二次出口短路電流計算：

1）高壓電纜電阻、電抗：

從井上至800KVA高壓電纜電阻、電抗已算：

Rg=0.6869Ω    Xg=0.2089Ω

2)800KVA變壓器電阻、電抗：

查表得：Rb=0.0135Ω/km  Xb=0.1072Ω/km

短路係統阻抗XX=O.O288Ω/km

=0.6869/8.32+0.0135=0.0234Ω

=0.2089/8.32+0.1072+0.0288=0.1390Ω

3)兩相短路電流：

  Id1(2)===4257A

4)靈敏度係數校驗：

    ==4.6>1.5    滿足靈敏度要求。

四．低壓係統短路電流計算

（一）井下變電所800KVA變壓器分支線路各點短路電流計算

1.副井一水平信號硐室饋電處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×25

L=50m=0.05km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.05×0.870=0.0435Ω

            電抗X1=0.05×0.120=0.0060Ω

=0.0142+0.0435=0.0577Ω

=0.1363+0.0060=0.1423Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===2247A

3)靈敏度係數校驗：

    ==13.4>1.5    滿足靈敏度要求。

2.主皮帶機頭饋電處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=320m=0.32km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.32×0.310=0.0992Ω

            電抗X1=0.32×0.101=0.0323Ω

=0.0142+0.0992=0.1134Ω

=0.1363+0.0323=0.1686Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===1698A

3)靈敏度係數校驗：

    ==2.65>1.5    滿足靈敏度要求。

3.裝載硐室饋電處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×25

L=470m=0.47km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.47×0.870=0.4089Ω

            電抗X1=0.47×0.120=0.0564Ω

=0.0142+0.4089=0.5509Ω

=0.1363+0.0564=0.1927Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===591A

3)靈敏度係數校驗：

    ==4.02>1.5    滿足靈敏度要求。

4.副井二水平信號硐室饋電處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×25

L=80m=0.08km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.08×0.870=0.0696Ω

            電抗X1=0.08×0.120=0.0096Ω

=0.0142+0.0696=0.0838Ω

=0.1363+0.0096=0.0013Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===4116A

3)靈敏度係數校驗：

    ==30.7>1.5    滿足靈敏度要求。

（二）綜采500KVA移變分支線路各點短路電流計算

1.無極繩絞車電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×50

L=300m+10m=0.31km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.31×0.435=0.1349Ω

            電抗X1=0.31×0.107=0.0332Ω

=0.0084+0.1349=0.1433Ω

=0.0721+0.0332=0.1053Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===1940A

3)靈敏度係數校驗：

    ==2.8>1.2    滿足靈敏度要求。

2.液壓站電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×50

L=300m=0.3km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.3×0.435=0.1305Ω

            電抗X1=0.3×0.107=0.0321Ω

=0.0084+0.1305=0.1389Ω

=0.0721+0.0321=0.1042Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===1987A

3)靈敏度係數校驗：

    ==45>1.2    滿足靈敏度要求。

3.回風順槽絞車電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=40m=0.04km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.04×1.37=0.0548Ω

            電抗X1=0.04×0.090=0.0036Ω

=0.1389+0.0548=0.1937Ω

=0.1042+0.0036=0.1078Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===1556A

3)靈敏度係數校驗：

    ==15>1.2    滿足靈敏度要求。

4.回風順槽水泵電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=300m=0.3km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.3×1.370=0.4110Ω

            電抗X1=0.3×0.090=0.0270Ω

=0.1937+0.4110=0.6047Ω

=0.1078+0.0270=0.1348Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===557A

3)靈敏度係數校驗：

    ==5.36>1.2    滿足靈敏度要求。

5.運輸順槽皮帶機電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×50

L=22m=0.022km

查表得R0=0.435Ω/km  X0=O.107Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.022×0.435=0.0096Ω

            電抗X1=0.022×0.107=0.0024Ω

=0.0084+0.0096=0.0180Ω

=0.0721+0.0024=0.0745Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===4501A

3)靈敏度係數校驗：

    ==2.7>1.2    滿足靈敏度要求。

6.運輸順槽排水泵電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=355m=0.355km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.355×1.370=0.4864Ω

            電抗X1=0.355×0.090=0.0320Ω

=0.0084+0.4864=0.4948Ω

=0.0721+0.0320=0.1041Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===682A

3)靈敏度係數校驗：

    ==5.7>1.2    滿足靈敏度要求。

7.運輸順槽排水泵電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=50m=0.05km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.05×1.370=0.0685Ω

            電抗X1=0.05×0.090=0.0045Ω

=0.4948+0.0685=0.5633Ω

=0.1041+0.0045=0.1086Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===601A

3)靈敏度係數校驗：

    ==5>1.2    滿足靈敏度要求。

8.運輸順槽排水泵電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=100m=0.1km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.1×1.370=0.1370Ω

            電抗X1=0.1×0.090=0.0090Ω

=0.5633+0.1370=0.7003Ω

=0.1086+0.0090=0.1176Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===486A

3)靈敏度係數校驗：

    ==3.6>1.2    滿足靈敏度要求。

9.運輸順槽回柱絞車電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×16

L=80m=0.08km

查表得R0=1.37Ω/km  X0=O.090Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.08×1.370=0.1096Ω

            電抗X1=0.08×0.090=0.0072Ω

=0.7003+0.1096=0.8099Ω

=0.1176+0.0072=0.1248Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===421A

3)靈敏度係數校驗：

    ==2.5>1.2    滿足靈敏度要求。

10.3101工作麵饋電處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×25

L=400m=0.4km

查表得R0=0.870Ω/km  X0=O.120Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.4×0.870=0.3480Ω

            電抗X1=0.4×0.120=0.0480Ω

=0.0084+0.3480=0.3564Ω

=0.0721+0.0480=0.1201Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===917A

3)靈敏度係數校驗：

    ==2.3>1.5    滿足靈敏度要求。

（三）綜采1000KVA移變分支線路各點短路電流計算

1.采煤機電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×95

L=330m=0.33km

查表得R0=0.229Ω/km  X0=O.096Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.33×0.229=0.0756Ω

            電抗X1=0.33×0.096=0.0317Ω

=0.0201+0.0756=0.0957Ω

=0.1249+0.0317=0.1566Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===3269A

3)靈敏度係數校驗：

    ==1.22>1.2    滿足靈敏度要求。

2.破碎機電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=160m=0.16km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.16×0.310=0.0496Ω

            電抗X1=0.16×0.101=0.0162Ω

=0.0201+0.0496=0.0697Ω

=0.1249+0.0162=0.1411Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===3812A

3)靈敏度係數校驗：

    ==6.8>1.2    滿足靈敏度要求。

（四）綜采800KVA移變分支線路各點短路電流計算

1.後溜機頭電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=200m=0.2km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.2×0.310=0.0620Ω

            電抗X1=0.2×0.101=0.0202Ω

=0.0234+0.0620=0.0854Ω

=0.1390+0.0202=0.1592Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===3321A

3)靈敏度係數校驗：

    ==3.9>1.2    滿足靈敏度要求。

2.後溜機尾電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=330m=0.33km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.33×0.310=0.1023Ω

            電抗X1=0.33×0.101=0.0333Ω

=0.0234+0.1023=0.1267Ω

=0.1390+0.0333=0.1723Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===2805A

3)靈敏度係數校驗：

    ==3.3>1.2    滿足靈敏度要求。

3.前溜機頭電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=200m=0.2km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.2×0.310=0.0620Ω

            電抗X1=0.2×0.101=0.0202Ω

=0.0234+0.0620=0.0854Ω

=0.1390+0.0202=0.1592Ω

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===3321A

3)靈敏度係數校驗：

    ==3.9>1.2    滿足靈敏度要求。

4.前溜機尾電機處短路電流Id1(2)計算

1）低壓電阻、電抗    電纜3×70

L=330m=0.33km

查表得R0=0.310Ω/km  X0=O.101Ω/km

此段低壓電纜電阻R1=0.33×0.310=0.1023Ω

            電抗X1=0.33×0.101=0.0333Ω

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

2）兩相短路電流：

  Id1(2)===2805A

3)靈敏度係數校驗：

    ==3.3>1.2    滿足靈敏度要求。