2307大采高供电系统图整定计算书

'2307长壁大采高工作面供电系统整定计算书机电副总：机电科长：审核：计算人：宇文慧彪编制单位：寺河矿机电科编制时间：2004年10月10 2307大采高工作面供电系统整定计算书一、6KV干线电缆选型计算1、电缆选型根据我矿实际供电要求与负荷大小进行6KV电缆选型。（1）东二盘区变电所7#高压开关至电缆三通间采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L1=240米；电缆三通至东二集中运输巷胶带机用移变间采用MYPTJ3.6/63*50+3*16/3+3*2.5型高压电缆L2=10米；电缆三通至KBSGZY-315-6/1.2移变处电缆采用MYPTJ3.6/63*35+3*16/3+3*2.5型高压电缆L3=2160米。（2）东区集中变电所6#高压开关至电缆三通间采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L4=1310米；电缆三通至顺槽一部胶带机用移变间采用MYPTJ3.6/63*50+3*16/3+3*2.5型高压电缆L5=10米；电缆三通至顺槽二部胶带机用移变间采用MYPTJ3.6/63*50+3*16/3+3*2.5型高压电缆L6=2100米。（3）东区集中变电所13#高压开关至乳化液泵用负荷中心间电缆采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L7=4830米；乳化液泵用负荷中心与转载机破碎机用负荷中心间采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L8=12米。（4）东区集中变电所4#高压开关至采煤机用负荷中心间采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L9=3920米。（5）东区集中变电所2#高压开关至工作面输送机用负荷中心间采用MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型高压电缆L10=3920米。2、6KV干线电缆电压损失计算由于电缆的电抗值较小，故在计算电压损失时，只考虑电缆电阻的影响，对电缆电抗值忽略不计。（1）分析2307作面供电系统图，东二盘区变电所7#高压开关供电回路中2#移变（KBSGZY-315-6/1.2）电压损失最大。东二集中运输巷胶带机用移变（1#）高压侧电流为I1，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P1。P1=822.5KWI1=P1/(1.732Ue)=822.5/(1.732*6)=79A2#移变（KBSGZY-315-6/1.2）高压侧电流为I2，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P2。P2=37KWI2=P2/(1.732Ue)=37/(1.732*6)=3.6A查高压系统参数表中高压电缆的电阻值表，得：MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.226欧姆/千米；MYPTJ3.6/63*50+3*16/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.429欧姆/千米；MYPTJ3.6/63*35+3*16/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.612欧姆/千米；因此，该6KV干线电缆最大电压损失为△U1，△U1=1.732〔（I1+I2）*L1*0.226+I2*L3*0.612〕cosθ*n=13.6V其中：cosθ为功率因数，n为效率，取cosθ*n为0.85。10 （2）分析2303工作面供电系统图，东区集中变电所6#高压开关供电回路中顺槽二部胶带机用4#移变电压损失最大。3#移变高压侧电流为I1，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P1。P1=840.5KWI1=P1/(1.732Ue)=840.5/(1.732*6)=80.9A4#移变高压侧电流为I2，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P2。P2=840.5KWI2=P2/(1.732Ue)=840.5/(1.732*6)=80.9A查高压系统参数表中高压电缆的电阻值表，得：MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.226欧姆/千米；MYPTJ3.6/63*50+3*16/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.429欧姆/千米；因此，该6KV干线电缆最大电压损失为△U2，△U2=1.732〔（I1+I2）*L4*0.226+I2*L6*0.429〕cosθ*n=177.8V其中：cosθ为功率因数，n为效率，取cosθ*n为0.85。（3）分析2303工作面供电系统图，东区集中变电所13#高压开关供电回路中转载机破碎机用负荷中心电压损失最大。乳化液泵用负荷中心高压侧电流为I1，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P1。P1=400KWI1=P1/(1.732Ue)=400/(1.732*6)=38.5A转载机破碎机用负荷中心高压侧电流为I2，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P2。P2=880KWI2=P2/(1.732Ue)=880/(1.732*6)=84.7A查高压系统参数表中高压电缆的电阻值表，得：MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.226欧姆/千米；因此，该6KV干线电缆最大电压损失为△U3，△U3=1.732〔（I1+I2）*L7*0.226+I2*L8*0.226〕cosθ*n=198V其中：cosθ为功率因数，n为效率，取cosθ*n为0.85。（4）东二盘区变电所4#高压开关供电回路采煤机用负荷中心电压损失。采煤机用负荷中心高压侧电流为I1，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P1。P1=1815KWI1=P1/(1.732Ue)=1815/(1.732*6)=174.7A查高压系统参数表中高压电缆的电阻值表，得：MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.226欧姆/千米；因此，该6KV干线电缆最大电压损失为△U4，△U4=1.732*I1*L9*0.226〕cosθ*n=227.9V其中：cosθ为功率因数，n为效率，取cosθ*n为0.85。（5）东二盘区变电所2#高压开关供电回路工作面运输机用负荷中心电压损失。工作面运输机用负荷中心高压侧电流为I1，该移变所带负荷可能同时运行的最大负荷为P1。P1=1400KWI1=P1/(1.732Ue)=1400/(1.732*6)=134.7A10 查高压系统参数表中高压电缆的电阻值表，得：MYPTJ3.6/63*95+3*25/3+3*2.5型6KV高压电缆电阻为0.226欧姆/千米；因此，该6KV干线电缆最大电压损失为△U4，△U5=1.732*I1*L10*0.226〕cosθ*n=175.7V其中：cosθ为功率因数，n为效率，取cosθ*n为0.85。3、采取措施（1）东二盘区变电所7#高压开关至负荷处最大电压损失为△U1=13.6V，△U1%=(△U1/Ue)*100%=(13.6/6000)*100%=0.2%≤5%电缆选用符合使用要求。（2）东区集中变电所6#高压开关至负荷处最大电压损失为△U2=177.8V，△U2%=(△U2/Ue)*100%=(177.8/6000)*100%=2.9%≤5%电缆选用符合使用要求。（3）东区集中变电所13#高压开关至负荷处最大电压损失为△U3=198V，△U3%=(△U3/Ue)*100%=(237/6000)*100%=3.3%≤5%电缆选用符合使用要求。（4）东二盘区变电所4#高压开关至负荷处最大电压损失为△U4=227.9V，△U4%=(△U3/Ue)*100%=(227.9/6000)*100%=3.8%≤5%电缆选用符合使用要求。（5）东二盘区变电所2#高压开关至负荷处最大电压损失为△U5=175.7V，△U5%=(△U3/Ue)*100%=(175.7/6000)*100%=2.9%≤5%电缆选用符合使用要求。考虑到采煤机起动时要求电压不小于3450V，因此需校验采煤机用变压器输出电压能否满足采煤机起动要求。东区集中变电所4#高压开关至采煤机移变间线路电压损失为△U4=227.9V变压器输出电压Uout=(Ue-△U2)/(6/3.45)=3319V根据实际情况考虑，在采煤机用负荷中心输出进行调节至+5%，则有变压器输出电压为：Uout’=〔(Ue-△U2)/(6/3.45)〕*105%=3485V满足采煤机起动要求。二、最小两相短路电流计算1、1#移变所带负荷，以卷带电机处短路电流为最小两相短路电流。从1#移变（KBSGZY-1000-6/1.2）至卷带电机处有MYP3*95+1*25型电缆200米，MYP3*16+1*10型电缆75米。根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》中表6《电缆长度换算表》，换算为MYP3*50+1*16型电缆332米，查表16《KBSGZY型移动变电站用变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表》，得出最小两相短路电流为Id(2)≮3000A。2、2#移变所带负荷，以靠工作面里18.5KW绞车开关处短路电流为最小两相短路电流。从2#移变（KBSGZY-1000-6/1.2）至BKD5-200Z-1140F馈电开关（该馈电开关过载整定IZ=25A）处有MYP3*50+1*16型电缆560米，查表16《KBSGZY型移动变电站用变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表》，得出最小两相短路电流为Id2(2)≮3364A。BKD5-200Z-1140F馈电开关至靠工作面里18.5KW绞车开关处有MYP3*50+1*16型电缆1180米，查表16《KBSGZY型移动变电站用变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表》，得出最小两相短路电流为Id(2)≮940A。3、3#移变所带负荷，以卷带电机处短路电流为最小两相短路电流。10 从3#移变（KBSGZY-1000-6/1.2）至卷带电机处有MYP3*95+1*25型电缆30米（双股），MYP3*16+1*10型电缆75米。根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》中表6《电缆长度换算表》，换算为MYP3*50+1*16型电缆233米，查表16《KBSGZY型移动变电站用变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表》，得出最小两相短路电流为Id(2)≮3670A。4、4#移变所带负荷，以卷带电机处短路电流为最小两相短路电流。从4#移变（KBSGZY-1000-6/1.2）至卷带电机处有MYP3*95+1*25型电缆120米（双股），MYP3*16+1*10型电缆75米。根据《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》中表6《电缆长度换算表》，换算为MYP3*50+1*16型电缆257米，查表16《KBSGZY型移动变电站用变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表》，得出最小两相短路电流为Id(2)≮3600A。5、采煤机电机处短路电流计算由公式：Id(2)=ΣR=R1/Kb2+Rb+R2ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2其中：Ue=3450V,Kb=1.74查表得：Xx=0.2380欧姆查TEK1534-2000-6/3.45负荷中心技术参数得：Rb=0.0226欧姆，Xb=0.236欧姆。6KV高压电缆的电阻、电抗值，查表得：3*95mm26KV高压铜芯电缆：R1’=0.217欧姆/千米X1’=0.069欧姆/千米3*120mm2低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：R2’=0.164欧姆/千米X2’=0.072欧姆/千米因此，短路回路中一相电阻、电抗值的总和为：ΣR=R1/Kb2+Rb+R2=(0.217*3.92)/(1.742)+0.0226+0.164*0.45=0.377（欧姆）ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2=0.2380+(0.069*3.92)/(1.742)+0.236+0.072*0.45=0.596（欧姆）两相短路电流为：Id6(2)==2446A6、工作面输送机侧电机处短路电流计算由公式：Id(2)=ΣR=R1/Kb2+Rb+R2ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2其中：Ue=3450V,Kb=1.74查表得：Xx=0.2380欧姆查TEK1534-2000-6/3.45负荷中心技术参数得：Rb=0.0226欧姆，Xb=0.236欧姆。6KV高压电缆的电阻、电抗值，查表得：3*95mm26KV高压铜芯电缆：R1’=0.217欧姆/千米X1’=0.069欧姆/千米3*70mm2低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：R2’=0.277欧姆/千米X2’=0.075欧姆/千米因此，短路回路中一相电阻、电抗值的总和为：ΣR=R1/Kb2+Rb+R2=(0.217*3.92)/(1.742)+0.0226+0.277*0.45=0.428（欧姆）ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2=0.2380+(0.069*3.92)/(1.742)+0.236+0.075*0.4510 =0.597（欧姆）两相短路电流为：Id7(2)==2348A7、工作面转载机、破碎机用TS1281-1000-6/1.2负荷中心所带负荷，以破碎机电机处短路电流为最小两相短路电流。由公式：Id(2)=ΣR=R1/Kb2+Rb+R2ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2其中：Ue=1200V,Kb=5查表得：Xx=0.0288欧姆查TS1281-1000-6/1.2负荷中心技术参数得：Rb=0.00329欧姆，Xb=0.055欧姆。6KV高压电缆的电阻、电抗值，查表得：3*95mm26KV高压铜芯电缆：R1’=0.217欧姆/千米X1’=0.069欧姆/千米3*70mm2低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：R2’=0.277欧姆/千米X2’=0.075欧姆/千米因此，短路回路中一相电阻、电抗值的总和为：ΣR=R1/Kb2+Rb+R2=(0.217*4.842)/(52)+0.00329+0.277*0.18=0.095（欧姆）ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2=0.0288+(0.069*4.842)/(52)+0.055+0.075*0.18=0.111（欧姆）两相短路电流为：Id6(2)==4106A8、工作面乳化液泵用TS1281-1000-6/1.2负荷中心所带负荷，以4#乳化液泵电机处短路电流为最小两相短路电流。由公式：Id(2)=ΣR=R1/Kb2+Rb+R2ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2其中：Ue=1200V,Kb=5查表得：Xx=0.0288欧姆查TS1281-1000-6/1.2负荷中心技术参数得：Rb=0.00329欧姆，Xb=0.055欧姆。6KV高压电缆的电阻、电抗值，查表得：3*95mm26KV高压铜芯电缆：R1’=0.217欧姆/千米X1’=0.069欧姆/千米3*70mm2低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得：R2’=0.277欧姆/千米X2’=0.075欧姆/千米因此，短路回路中一相电阻、电抗值的总和为：ΣR=R1/Kb2+Rb+R2=(0.217*4.83)/(52)+0.00329+0.277*0.07=0.0646（欧姆）ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2=0.0288+(0.069*4.83)/(52)+0.055+0.075*0.07=0.102（欧姆）两相短路电流为：Id6(2)==4970A10 三、移动变电站与低压开关整定1、1#移变及其负荷低压开关整定1#移变高压侧采用平阳煤矿机械厂GKDZ-200/6矿用隔爆型高压真空开关，额定电流200A；低压侧采用平阳煤矿机械厂KDZ-630/1140矿用隔爆型真空馈电开关，额定电流630A。（1）低压侧整定：低压侧负荷最大总电流：Ie=Pe/(1.732*Ue*cosθ*n)=822500/(1.732*1200*0.75)=526.4A考虑到实际使用负荷大小，长延时过载整定Izg=0.8Ie=504A考虑到躲过容量最大的电动机起动电流，短路瞬时整定：Izd=3Ie=1890A灵敏度系数校验：Id(2)/Izd=3000/1890=1.59≥1.2（2）高压侧整定：变压器容量为1000KVA通过计算：Ie=Pe/(1.732*Ue)=1000000/(1.732*6)=96A高压侧长延时过载整定：0.5Ie=100A短路瞬时整定：3Ie=600A（3）1#移变负荷低压开关整定（3-1）东二集中运输巷胶带机负荷开关采用长治海通开关厂产HT11L1-400Z/1140型组合开关，各电机按额定功率进行整定如下：负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定备注胶带机驱动电机1400KW256A260A8Ie闸电机11KW0.6A热继电器保护空气开关胶带机驱动电机2400KW备用闸电机21KW0.6A热继电器保护空气开关张紧绞车电机18.5KW11.8A120A(*10)8Ie保护插件张紧油泵电机3KW1.9A热继电器保护空气开关卷带电机22KW14A140A(*10)8Ie照明综保120W0.6A(二次侧)二次侧熔断器保护IR=1A（3-2）西北煤机厂的400/200KW双速刮板输送机开关采用两台BQD23-315/1140型磁力起动器，低速Ie低=125A，过流整定为：Izg低=125A，高速Ie高=248A，过流整定为：Izg高=248A。短路保护整定为：Izd低=8Ie低，Izd高=8Ie高（保护器自整定）2、2#移变及其负荷低压开关整定（1）低压侧整定：2#移变高压侧采用平阳煤矿机械厂GKDZ-200/6矿用隔爆型高压真空开关，额定电流200A；低压侧采用平阳煤矿机械厂KDZ-400/1140矿用隔爆型真空馈电开关，额定电流400A。10 低压侧负荷最大总电流：Ie=Pe/(1.732*Ue*cosθ*n)=37000/(1.732*1200*0.75)=24A因过载整定最小0.4Ie，长延时过载整定Izg=0.4Ie=160A短路瞬时整定：Izd=3Ie=1200A灵敏度系数校验：Id(2)/Izd=1600/1200=1.33≥1.2（2）高压侧整定：变压器容量为315KVA通过计算：Ie=Pe/(1.732*Ue)=315000/(1.732*6)=30A因为过载整定最小为0.4Ie，高压侧长延时过载整定：0.4Ie=80A短路瞬时整定：3Ie=600A（3）2#移变负荷低压开关整定负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定开关18.5KW绞车电机18.5KW11.8A11.8A6IeQBZ-80/1140V18.5KW绞车电机18.5KW11.8A11.8A6IeQBZ-80/1140V3、3#移变及其负荷低压开关整定（1）低压侧整定：3#移变高压侧采用平阳煤矿机械厂GKDZ-200/6矿用隔爆型高压真空开关，额定电流200A；低压侧采用平阳煤矿机械厂KDZ-630/1140矿用隔爆型真空馈电开关，额定电流630A。低压侧负荷最大总电流：Ie=Pe/(1.732*Ue*cosθ*n)=8405000/(1.732*1200*0.75)=538A考虑到实际使用负荷大小，长延时过载整定Izg=0.8Ie=504A短路瞬时整定：Izd=3Ie=1890A灵敏度系数校验：Id1(2)/Izd=3670/1890=1.94≥1.2（2）高压侧整定：变压器容量为1000KVA通过计算：Ie=Pe/(1.732*Ue)=1000000/(1.732*6)=96A高压侧长延时过载整定：0.5Ie=100A短路瞬时整定：3Ie=600A（3）3#移变负荷低压开关整定(3-1)顺槽一部胶带机负荷开关采用长治海通开关厂产HT11L1-400Z/1140型组合开关，各电机按额定功率进行整定如下：负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定备注胶带机驱动电机1400KW256A260A8Ie闸电机11KW0.6A热继电器保护空气开关胶带机驱动电机2400KW256A260A8Ie闸电机21KW0.6A热继电器保护空气开关10 张紧绞车电机18.5KW11.8A120A(*10)8Ie保护插件张紧油泵电机3KW1.9A热继电器保护空气开关卷带电机22KW14A140A(*10)8Ie除铁器17KW19.5A19.5A8Ie照明综保120W0.6A(二次侧)二次侧熔断器保护IR=1A4、4#移变及其负荷低压开关整定（1）低压侧整定：3#移变高压侧采用平阳煤矿机械厂GKDZ-200/6矿用隔爆型高压真空开关，额定电流200A；低压侧采用平阳煤矿机械厂KDZ-630/1140矿用隔爆型真空馈电开关，额定电流630A。低压侧负荷最大总电流：Ie=Pe/(1.732*Ue*cosθ*n)=8405000/(1.732*1200*0.75)=538A考虑到实际使用负荷大小，长延时过载整定Izg=0.8Ie=504A短路瞬时整定：Izd=3Ie=1890A灵敏度系数校验：Id1(2)/Izd=3670/1890=1.94≥1.2（2）高压侧整定：变压器容量为1000KVA通过计算：Ie=Pe/(1.732*Ue)=1000000/(1.732*6)=96A高压侧长延时过载整定：0.5Ie=100A短路瞬时整定：3Ie=600A（3）3#移变负荷低压开关整定(3-1)顺槽二部胶带机负荷开关采用长治海通开关厂产HT11L1-400Z/1140型组合开关，各电机按额定功率进行整定如下：负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定备注胶带机驱动电机1400KW256A260A8Ie闸电机11KW0.6A热继电器保护空气开关胶带机驱动电机2400KW256A260A8Ie闸电机21KW0.6A热继电器保护空气开关张紧绞车电机18.5KW11.8A120A(*10)8Ie保护插件张紧油泵电机3KW1.9A热继电器保护空气开关卷带电机22KW14A140A(*10)8Ie除铁器17KW19.5A19.5A8Ie照明综保120W0.6A(二次侧)二次侧熔断器保护IR=1A5、工作面乳化液泵用TS1281-1000-6/1.2负荷中心整定10 负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定1#乳化液泵电机200KW120A120A10Ie2#乳化液泵电机200KW120A120A10Ie3#乳化液泵电机200KW120A120A10Ie4#乳化液泵电机200KW120A120A10Ie6、工作面转载机、破碎机用TS1281-1000-6/1.2负荷中心负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定1#喷雾泵电机125KW80A78A8Ie2#喷雾泵电机125KW80A78A8Ie冷却泵、加压泵电机50KW32A33A8Ie转载机电机315KW200A210A8Ie破碎机电机315KW200A300A8Ie因破碎机电机启动电流大且启动频繁，考虑到这些因素所以将其整定为300A。7、工作面采煤机机用TRTEK1534-2000-6/3.45负荷中心负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定采煤机电机1815KW352A375A8Ie8、工作面运输机用TRTEK1534-2000-6/3.45负荷中心负荷名称额定功率Pe额定电流Ie过流整定短路整定运输机电机700KW138A143A8Ie运输机电机700KW138A143A8Ie10'