矿井整定计算

第一部分整定检查要求一.整定计算书1.每个区队供电系统应有整定计算书。2.整定计算书内容必须有负荷过电流计算，短路电流计算，灵敏度校验，压降校验，设备分断能力校验和设备电缆选型计算过程。3.整定计算书由队里负责编制，主任工程师为第一责任人，必须有机电科和分管供电的副总工程师的审核签字。4.整定计算书一式二份，一份存档，一份现场。（主水泵房、变电所和胶带机配电室）。第一部分整定检查要求二.整定检查要求1.供电系统图，设备实际整定值，设备责任牌，整定卡应该与整定计算书一致。2.供电系统图必须具备过载，短路整定值，电缆型号，截面长度，两相短路电流，接地系统。3.变压器供电线路上需标明最远点两相短路电流。4.变压器下设两个或两个以上的分馈时，在几个分馈供电线路最远端各标明最远两相短路电流。5.移变馈电整定卡内容必须填写齐全。6.变压器高馈头和低馈头责任牌必须分开挂，整定值各填各的，高馈头:XXX(过载)/XXX(短路)，低馈头:XXX(过载)/XXX(短路)。7.变压器最远点两相短路电流必须大于短路电流的1.5倍，以满足灵敏度要求。8.所有高压开关柜整定填写必须与整定计算书一致，并需有供电处统一进行整定校验的确认卡。第二部分整定计算步骤（综连采）一、系统概况内容包括高压电源线路的型号，长度，电压等级，配电点的位置等。第二部分整定计算步骤（综连采）二、负荷统计以EXCEL表格形式统计工作面各负荷设备的功率，电压等技术参数。例如：序号设备名称设备型号制造厂商主要技术参数备注1采煤机7LS6C-LWS637JOY电压等级3300v，总功率：2020KW2前部刮板运输机SGZ1000/2000张家口电压等级3300v；装机功率2000KW；第二部分整定计算步骤（综连采）3后部刮板运输机SGZ855/1710张家口电压等级3300v；装机功率1710KW；4转载机SZZ1200/525张家口电压等级3300v；装机功率525KW；5破碎机PCM400张家口电压等级3300v；装机功率400KW；6乳化液泵站RMI电压等级1140v；功率4×280KW；7喷雾泵站RMI电压等级1140v；3×160KW；第二部分整定计算步骤（综连采）三、变压器的选型变压器容量选择电力负荷总视在功率)(cosKVAPKSexe；xK：需用系数；cos：加权平均功率因数；eP：参加计算的用电设备额定功率之和（KW）；在各用电设备按照一定顺序启动的机械化采煤工作面，需用系数可以采用如下公式：exPPKmax6.04.0而变压器单独带重载负荷，并且工作时所带负荷全部启动时，按实际负荷选择相应的需用系数。第二部分整定计算步骤（综连采）四、低压电缆的选型电缆芯线具有一定的阻抗，电流流过电缆时会产生电压降，并使电缆发热。为了满足使用要求，并保证电缆的正常使用，在确定低压电缆截面时，应按下列的原则进行计算选择第一、电缆的正常工作负荷电流、应等于或小于电缆的长时允许载流量。第二、在正常工作时，电缆芯线的实际温升不超过绝缘所允许所最高温升，否则电缆将因第三、过热而大大缩短其使用寿命，保证其具有足够的热稳定性。第四、正常运行时，电缆网路实际电压损失必须小于或等于网路所允许的电压损失。第五、电动机启动时，启动电流很大，使电缆线路电压损失增大，尤其当大容量电动机启动时，影响更为显著。第六、对于橡套电缆，其机械强度必须符合要求。第二部分整定计算步骤（综连采）选取公式如下：按允许负荷电流选择电缆截面：WpII式中pI—电缆长期允许负荷电流，即额定载流量，A;WI—实际流过电缆的工作电流，A;长时负荷电流计算公式：)cos3PeKxIwUe（）（(KA)=)cos31000PeKxUe（）（(A);第二部分整定计算步骤（综连采）按照以上公式针对不同设备进行电缆选型。电压损失计算公式：)(00tgXRULPKUeex（V）；eP：电缆负荷功率(KW)；eU：工作电压；L：电缆长度；0R：每公里电阻；0X：每公里电抗；SK：同时系数；xK：需用系数；cos:功率因数；第二部分整定计算步骤（综连采）五、短路电流的计算计算公式及参数：两相短路电流：222)()(2XRUIed（A）；三相短路电流：222)()(3XRUIed（A）；计算公式来源于《煤矿井下供电的三大保护细则》第3页，《煤矿电工手册—矿井供电下》第856页。第二部分整定计算步骤（综连采）利用以上公式计算两相和三相短路电流。短路回路内一相电阻值的总和：21RRKKRRbbb；短路回路内一相电抗值的总和21XXKKXXXbbbx；eU：变压器二次恻额定电压；bR、bX：变压器的电阻、电抗；bK：矿用变压器的变压比；xX：根据三相短路容量计算的系统电抗植；1R、1X：高压电缆的电阻电抗植；2R、2X：低压电缆的电阻电抗植；第二部分整定计算步骤（综连采）六、整定计算以采煤机移变整定计算为例：采煤机移变的整定采煤机移变采用的是顺特KBSGZY-3150/10/3.45移变,低压柜为BXB1-630/3.3，额定电流为630A；高压柜为PBG1-630/10，额定电流为400A。所带功率为2020KW。低压侧：过负荷保护装置按保护变压器过负荷来整定，其整定电流为：TNTNTNoopUSII.2..2.3第二部分整定计算步骤（综连采）采煤机移变的整定采煤机移变采用的是顺特KBSGZY-3150/10/3.45移变,低压柜为BXB1-630/3.3，额定电流为630A；高压柜为PBG1-630/10，额定电流为400A。所带功率为2020KW。低压侧：过负荷保护装置按保护变压器过负荷来整定，其整定电流为：TNTNTNoopUSII.2..2.3第二部分整定计算步骤（综连采）式中：oopI.——过负荷电流ATNI.2——变压器二次测额定电流ATNU.2——变压器二次测平均电压ATNS.——变压器容量KVANTNTNTtoopUSII22.3A52745.333150第二部分整定计算步骤（综连采）KBSGZY-3150/10/3.45移动变电站低压侧额定电流为527A,其过载保护的整定范围为0.1～1倍的配电箱额定电流，由于变压器所配的低馈头为630A，来计算过载整定值。此时过负荷保护的实际整定值为：通过变压器负荷电流：NNNUSI3；过流保护：nKIKKreNcreldzI；速断保护：nIKKIdcreldz)3(max；灵敏度校验：nIIKdzds)2(min；第二部分整定计算步骤（综连采）变压器高低压配电箱额定电流为NTI；NS、NU、relK、cK、reK、n、siK、)3(maxdI、)2(mindI分别为负荷总功率、保护安装处平均电压、可靠系数、接线系数、返回系数、互感器变比、同时系数、最大运行方式下三相短路电流、最小运行方式下两相短路电流。低压侧:过负荷保护装置按保护移变过负荷来整定，在2020KW功率下，其所带负荷电流为：41.3533.3320203NNNUSI(A)第二部分整定计算步骤（综连采）以上为综连采队整定计算过程。顺特3150/10/3.45移变低压侧采用XBD1-630/3.45型综合保护箱，其额定电流NTI为630A，其过载保护的整定范围为0.1—1倍的配电箱的额定电流，因此过负荷整定为0.6倍额定电流，此时过负荷保护的实际整定值为：6.0IINTdz=378（A）短路保护的整定范围为1－8倍的配电箱额定电流，因此短路整定为4倍的额定电流，此时的短路保护的实际整定值为：4INTdzI=2520（A）用后背保护区最小两相短路电流校验灵敏度：5.181.1125204558)2(minnIIKdzds满足要求。第三部分整定计算步骤（机电运转）一、系统概况内容包括变电所的位置，进线来源，变电所主要设备，主要负荷等情况。第三部分整定计算步骤（机电运转）二、配电柜负荷统计以EXCEL表格形式统计配电柜负荷功率，电压等技术参数。例如：序号设备名称电动机额定功率（KW）额定电压（KV）额定电流（A）备注台数1采煤机223903.3截割电机2牵引电机1泵电机1破碎机电机2刮板输送机33×10003.3196.73转载机14003.386.14破碎机14003.386.15喷雾泵33×1601.146乳化液泵44×3151.14总功率（KW）7930第三部分整定计算步骤（机电运转）三、整定计算以5#变电所16#高压柜为例：工作面供电负荷为采煤机、运输机、破碎机、转载机、泵站各电机功率之和。P=∑P=7930kw第三部分整定计算步骤（机电运转）16#配电箱出线计算负荷电流I1=Kde∑P/（√3VNcosΦwm）=0.8*7930/（1.732*10*0.75）=488.4A过流保护整定计算I2=Krel/Ki*I1=1.2/（500/5）*488.4=5.9取6AIaol---过负荷保护整定电流值；Krel------可靠系数，取1.2；Ki-------电流互感器变流比：第三部分整定计算步骤（机电运转）短路保护整定计算最大负荷电机额定电流I1.max=Pe/（31/2*Ue*COSΦ）=1000/（3-2*10*0.75）=76.98（A）Ia≥Krel/Ki*In.st=1.2/（500/5）*（76.98*6+533.5）=11.9（A）取12.5AIa---动作电流整定值；IN.st----最大功率电机的启动电流（取额定电流6倍）和其他负荷额定电流之和。第三部分整定计算步骤（机电运转）四、灵敏度校验灵敏度校验3500m，185mm²电缆的电阻R1和电抗X1R1=R01L1X1=X01*L1=0.099*3.5=0.069*3.5=0.3465Ω=0.2415Ω求最远端的三相短路电流I（3）d=Var/（√3*√ΣR2+ΣX2）=10200/（1.732*√0.34652+0.24152）=13944A最远端的两相短路电流I（2）d=0.87*Id（3）=0.87*13944=12131A灵敏度校验Kr=I（2）d/(Isb.rKi)=12131/（12.5*500/5）≈9.7＞2合格第三部分整定计算步骤（机电运转）五、压降的校验电压损失校验☆V%=√3I(∑RCOSØ+∑XSINØ)/V*100%☆V%=1.732*488(0.3465*0.75+0.2415*0.66)/10000*100%☆V%≈3.5%±5%合格