综掘供电系统整定值计算书

一、供电系统

1、供电情况

1405回风顺槽综掘工作面设备分为三组供电,一组为采面移动变电站，一组为1405回风顺槽移动变电站，一组为主运皮带巷。 

三组变电站的电源均由井下变电所高压开关柜采用MYPTJ-3*50+3*25/3+3*2.5型高压电缆两路直接供给,供电电压为10KV。

采面移动变电站设在距工作面800米处。

采面移动变压器将10kV高压变为660V电压,给掘进机、锚杆机、综保、探水钻、水泵等供电;各电机由本质安全型真空磁力起动器控制。

1405回风顺槽内的移动变电站将10KV高压变为660V低压，从该变压器引出二路660V电源分别为刮板机、可缩皮带机等供电。

主运皮带巷的移动变电站将10KV高压变为660V低压，从该变压器引出二路660V电源专供掘进局部通风机。

2、掘进工作面、各顺槽中机电设备的负荷

掘进工作面设备装机总容量为:220kW。

3、移动电站设备以及供电电缆

1）、采面移动变电站

（1）、采面移动变电站KBSGZY-500/10/0.69       1台

（2）、低压开关QJZ-80/660                     2台

（3）、煤电钻综保ZBM-4KVA                     1台

（4）、监控分站KJ110                          l台

（5）、起动器QJZ-30                           2台

（6）、真空馈电开关BKD-400/1140               1台

2）、1405回风顺槽移变

（1）、移动变压器KBSGZY-500/10/0.69    1台

（2）、低压开关KBZ-400/660             2台

（3）、低压开关QJZ-200/660             2台

（4）、低压开关QBZ-80N                 1台

（5）、低压开关QJZ-400/660             1台

3）、主运皮带巷移变

（1）、移动变压器KBSGZY-500/10/0.69    1台

（2）、低压开关KBZ-400/660             1台

（3）、低压开关QJZ-80                  1台

工作面移变电源电压为10KV，由变电所提供，根据采面用电设备容量，选取用660V为低压供电电源，照明及通讯采用127V电源。

4、工作面配电点与移动变电站位置

采面移动变电站与配电点开关均设在配电硐室，可以随工作面的推进每隔800m移动一次。

5、负荷统计与移变容量的选择

（1）、负荷统计表：见表

根据用电设备容量及用电设备的电压等级,选用1台移动变电站,其型号为KBSGZY型,其容量分别确定:

1）向掘进机、锚杆机、综保、探水钻、水泵供电的移动变站，其需用容量计算为：

Sb=Kx*∑Pe/cosφpj   

=220* Kx/0.75=213*0.76/0.75=221(KVA)

式中：Kx=0.4+0.6*Pd/∑Pe=0.4+0.6*132/213=0.76

 Pd——最大一台电动机功率，KW

cosφpj—  负荷组平均功率因数，查表取0.75。

故选用一台KBSGZY—500/10/1.2型移变一台,满足要求.

2）向刮板输送机、皮带机的变电站，其需用容量计算为：

Sb=Kx*∑Pe/cosφpj  

=835*Kx/0.75=212.5*0.74/0.75=128(KVA)

式中：Kx=0.4+0.6*Pd/∑Pe=0.4+0.6*75/212.5=0.74

Pd——最大一台电动机功率，KW

cosφpj—  负荷组平均功率因数，查表取0.75。

故选用一台KBSGZY—500/10/0.69型移变一台满足要求.

3）掘进局部通风机供电的移变

Sb=Kx*∑Pe/cosφpj  

=44*Kx/0.75=44*0.7/0.75=41(KVA)

式中：Kx=0.4+0.6*Pd/∑Pe=0.4+0.6*22/44=0.7

Pd——最大一台电动机功率，KW

cosφpj—  负荷组平均功率因数，查表取0.75。

故选用一台KBSGZY—500/10/0.69型移变一台满足要求。

               负  荷  统  计  表            

一）短路电流的计算

（一)、1号移变供电系统

1、系统电抗

（井下变电所断路器断流容量为100MVA）

Xy=Upj/Sdy=(0.69)2/100=0.00476Ω

2、高压电缆MYPTJ-3*50的阻抗

R=Rl/Kb2=0.38*0.5/14.492=0.0009Ω

式中:Kb=10000/690=14.49

X=X0L/ Kb2=0.081*0.5/14.492=0.000193Ω

3、变压器阻抗

Rb=PdE2e2/Sbe2=3100*0.692/5002=0.0059Ω

Xb=10UxE2e/Sbe=10*4*0.692/500=0.038Ω

4、低压电缆的阻抗

RL1=1.18R0L=1.18*1.16*0.8=1.059Ω

XL1=X0L=0.09*0.8=0.072Ω

RL2=1.18R0L=1.18*1.16*0.02=0.027Ω

XL2=X0L=0.09*0.02=0.0018Ω

RL3=1.18R0L=1.18*3.13*0.01=0.0369Ω

XL3=X0L=0.095*0.01=0.00095Ω

5、d1、 d2 、d3点短路电流

Id1(3)=U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

       =690/(1.732*√(0.0009+0.0059) 2

+(0.00476+0.000193+0.038) 2=9160A

    Id1(2)=√3/2* Id1(3) =7932A

Id2(3)=U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

       =690/(1.732*√(0.0009+0.0059+1.095) 2

+(0.00476+0.000193+0.038+0.072) 2=371A

    Id2(2)=√3/2* Id2(3) =321.29A

Id3(3)=U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

   =690/(1.732*√(0.0009+0.0059+1.095+0.027+0.0369) 2

+(0.00476+0.000193+0.038+0.072+0.0018+0.00095) 2=306A

    Id3(2)=√3/2* Id3(3)=2A

（二)、2号移变供电系统

1、系统电抗

（井下变电所断路器断流容量为100MVA）

Xy=Upj/Sdy=(1.2)2/100=0.0144Ω

2、高压电缆MYPTJ-3*70的阻抗

R=Rl/Kb2=0.0267*1.2/8.32=0.0.00046Ω

式中:Kb=10000/1200=8.3

X=X0L/ Kb2=0.078*1.2/8.32=0.0013Ω

3、变压器阻抗

Rb=PdE2e2/Sbe2=6100*1.22/10002=0.00878Ω

Xb=10UxE2e/Sbe=10*4*1.22/10002=0.08Ω

4、低压电缆的阻抗

RL4=1.18R0L=1.18*0.209*0.06=0.0148Ω

XL4=X0L=0.076*0.06=0.00456Ω

RL5=1.18R0L=1.18*0.522*0.438=0.269Ω

XL5=X0L=0.084*0.438=0.0367Ω

5、d4、 d5、d6点短路电流

Id4(3)≈Id6(3)=U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

       =1190/(1.732*√(0.00046+0.00878) 2

+(0.0144+0.0013+0.08) 2=6701A

    Id6(2)≈Id4(2)=√3/2* Id4(3)=5803A

Id5(3) =U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

       =690/(1.732*√(0.00046+0.00878+0.0148+0.269) 2

+(0.0144+0.0013+0.080.00456+0.0367) 2=2106A

Id5(2)=√3/2* Id5(3)=1823A

（三)、3号移变供电系统

1、系统电抗

（井下变电所断路器断流容量为100MVA）

Xy=Upj/Sdy=(1.2)2/100=0.0144Ω

2、高压电缆MYPTJ-3*70的阻抗

R=Rl/Kb2=0.0267*1.2/8.32=0.0.00046Ω

式中:Kb=10000/1200=8.3

X=X0L/ Kb2=0.078*1.2/8.32=0.0013Ω

3、变压器阻抗

Rb=PdE2e2/Sbe2=6100*1.22/10002=0.00878Ω

Xb=10UxE2e/Sbe=10*4*1.22/10002=0.08Ω

4低压电缆的阻抗

RL6=1.18R0L=1.18*0.209*0.02=0.0049Ω

XL6=X0L=0.076*0.02=0.00152Ω

RL7=1.18R0L=1.18*0.293*0.35=0.0.12Ω

XL7=X0L=0.078*0.35=0.0273Ω

5、d7点短路电流

Id7(3)=U2e/(1.732*√ΣR2+ΣX2)

     =1190/(1.732*√(0.00924+0.0049+0.12) 2

+(0.1021+0.00152+0.0273) 2=3665A

    Id7(2) =√3/2* Id7(3) =3174A

二)、高压电器整定

1），1号变压器高压过流保护的整定

变压器所带负荷最大工作电流

Ibe=Sbe/√3Ue=500/√3*10=28.6A

选用高压配电装置的额定电流为200安

I=200>28.6

(1)过载保护整定值取0.2倍的I

其整定动作电流为0.2*200=40>28.6A

(2)过流短路保护的整定

Idzj=1.3/Kb*(Iq+ΣieKx)

=1.3/15*(240*6+62.1*0.875)=129A

动作电流倍数计算为:

n=Idzj/Ie=129/200=0.65

取n=1

灵敏度校验K1= (Id1(2)/K)/I=528.8/200=2.>1.5

故满足要求

2），2号变压器高压过流保护的整定

变压器所带负荷最大工作电流

Ibe=Sbe/√3Ue=500/√3*10=57A

选用高压配电装置的额定电流为200安

I=200>57

(1)过载保护整定值取0.3倍的I

其整定动作电流为0.3*200=60>57A

(2)过流短路保护的整定

Idzj=1.3/Kb*(Iq+ΣieKx)=1.3/8.7*(130*6+410*0.544)

=149A

动作电流倍数计算为:

n=Idzj/Ie=149/200≈0.7

取n=1

灵敏度校验K1= (Id4(2)/K)/ I=667/200=3.3>1.5

故满足要求

3），3号变压器高压过流保护的整定

变压器所带负荷最大工作电流

Ibe=Sbe/√3Ue=500/√3*10=57A

选用高压配电装置的额定电流为200安

I=200>57

(1)过载保护整定值取0.3倍的I

其整定动作电流为0.3*200=60>57A

(2)过流短路保护的整定

Idzj=1.3/Kb*(Iq+ΣieKx)=1.3/8.7*(206*6+465.9*0.58)

=224A

动作电流倍数计算为:

n=Idzj/Ie=224/200≈1.1

取n=2

灵敏度校验K1= (Id6(2)/K)/ 2I=667/200*2 =1.67>1.5

故满足要求

三)、低压电器整定见下表：

附图十二：掘进工作面供电系统图