西翼风井高爆开关整定计算

郑州集团白坪煤业西翼风井项目部

井下高爆开关整定计算说明

整定人：郑超启

审核人：董强胜

副总工：

副总经理：

日期： 2015年9月30日

井下负荷统计及计算

1、井下电力负荷计算应符合下列规定：1.能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率；2.其他设备，一般采用需要系数法计算。

2、井下各种用电设备的需要系数及平均功率因数，宜按表1的规定选用。

注：当有功率因数补偿时，按计算的功率因数。

3、每个回采工作面的电力负荷，可按下列公式计算：

S= Kx*∑Pe/COS￠ (-1)

综采、综掘工作面需要系数可按下式计算：

Kx=0.4+0.6*Pd/∑Pe (-2)

一般机采工作面需要系数可按下式计算：

Kx=0.286+0.714*Pd/∑Pe (-3)

式中 S-工作面的电力负荷视在功率(kVA)；

∑Pe-工作面用电设备额定功率之和(kW)；

COS￠-工作面的电力负荷的平均功率因数，见表1；

Kx-需要系数，见表1；

Pd-最大一台(套)电动机功率(kW)。

4、采区变电所的电力负荷，可按下式计算：

S= Ks*Kx*∑Pe/ COS￠ (4)

式中 Ks-本采区内各工作面的同时系数，见表2。

注：①不包括由地面直接向采区供电的负荷，若为单采区或单盘区矿井，则同时系数取1。

5、井下主变电所的电力负荷，可按下式计算：

Sj=K S1*∑S+ K S2*∑Pn/ COS∅ (5)

式中 Sj--井下总计算负荷视在功率(kVA)；

∑S--除由井下主(中央)变电所直配的主排水泵及其他大型固定设备计算功率之外的井下各变电所计算负荷视在

功率之和(kW)；

∑Pn--由井下主(中央)变电所直配的主排水泵及其他大型固定设备计算功率之和(kw)；

COS￠--井下主排水泵及其他大型固定设备加权平均功率因

数；

K S1--井下各级变电所问的同时系数，见表2；

K S2--井下主排水泵及其他大型固定设备间的同时系数，只有主排水泵时取 1.00，有其他大型固定设备时取0 90～

0.95。

整定计算原则

一、计算原则

根据《煤矿井下供电的三大保护细则》： (1)、过载值： ϕ

cos 3⋅⋅≤

e e

g U P I

g I …… 高压配电装置的过载整定值，A ；

e P ………高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电装置的额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.7； (2)、短路值根据公式（13）计算：

Ig I z )53(-≥

g I …… 高压配电装置的过载整定值，A ；

I Z …… 高压配电装置短路电流整定值,A;

(3) 对于Y/△接线变压器,计算出的整定值灵敏度应按公式

（15a ）校验: 5.1)

2(≥z

b d I K I

)

2(d I …… 变压器低压侧两相短路电流，A ； I Z …… 高压配电装置短路电流整定值，A;

b k …… 矿用变压器的变压比，取8.4或14.5;

变压器二次侧电压690V 或1200V ，容量500KVA,系统短路容量按50MVA 计算； ∑R ＝R 1/K b 2 +R b +R 2 ∑X ＝X X +X 1/K b 2 +X b +X 2

∑∑+=

2

2

)

2()

()(2X R U I e

d

整定原则

1、 总进线、联络开关整定值稍微比所带负荷高爆开关整定值稍

大；

2、 按照单回路担负全部负荷进行计算。

分高爆开关整定计算

1、井下变电所7#高爆开关整定：

7#高爆开关所控制的是3#干式变压器 额定电流为200A 总负荷∑P=110kW (1) ϕ

cos 3⋅⋅≤

e e

g U P I …………高压配电箱的过载整定值

g I …… 高压配电箱的过载整定值，A ；

e P ………高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电箱额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.7；

A I g 07.97

.0103110=⨯⨯=

所以取过载电流为20A

（2）根据《煤矿井下供电的三大保护细则》中公式（13）得：

)(4

.1~2.1∑+≥

e X Qe b

z I K I K I … 高压配电装置的短路整定值，A ；

Qe I …… 容量最大的电动机额定起动电流，A ；

b K …… 矿用变压器的变压比，一次电压为10000V,二次电压为690V 时，变比取14.5;

e

I ∑…… 其余电动机的额定电流之和，A ；

需用系数K X 取1

但对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数整定,整定值按公式(14)得: ge

b e

x Qe I k I K I n ∑+≥

ge I ……高压配电装置额定电流，A ；

110 1.155

0.2214.5200

Qe x e

b ge

I K I n k I +⨯⨯≥

=

=⨯∑

取n=1.2 所以取短路电流为150A

(3) 对于Y/△接线变压器,按公式(13)计算出的整定值应 按公式(15a)校验灵敏度:

()5

.12≥Z

b d

I K I ∑R ＝R 1/K b 2 +R b ∑X ＝X X +X 1/K b 2 +X b

()()

2

2

)

2(2

∑∑+=X R Ue

I d

变压器二次侧电压690V ，容量400kVA,系统短路容量按50MVA 计算；

查附录二表1的，系统电抗X X =0.0095

查附录二表2的， R 0=0.612 X 0=0.064 L=0.020km 高压电缆电阻、电抗：R 1=0.6×0.020=0.012

X 1=0.08×0.020=0.0016