矿井维修电工技师培训5
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• 短路点所R在、处的电—压—等短级路，点Ω以。前的总电阻和总电抗，均已折算到
• 对于高压供电系统，因回路中各元件的电抗占主要成分，电阻可 忽略不计，则三相短路电流和两相短路电流的计算公式变为
I (3) U
d
3
I (2) U
d 2
二、高压电动机的过流保护的计算及整定
1、电流速断保护
异步电动机应躲过启动电流，保护装置动作电流为
• S= I N
• 式中 S——电缆截面，mm2；
J
•
IN——电缆的持续工作电流，A；
•
J——经济电流密度，A/mm2。
• J的取值决定于电缆的年运行小时，一般年运行小时在3000-5000h，
J值对铜芯电缆取2.25，对铝芯电缆取1.73。若年运行小时小于 3000h，J分别取2.5和1.93。若大于5000h，J分别取2.0和1.53。
•
UN——电网额定电压，V；
• Cos ——平均功率因数。
• 2）按允许电压损失选择电缆截面
• 在低压供电系统中，根据电动机工作时的端电压不低于额定电95%的原则， 可求出各种额定电压等级时的允许电压损失：
• 额定电压为380V时，ΔUY=（400-380×95%）V=39V。 • 额定电压为660V时，ΔUY=（690-660×95%）V=63V。 • 额定电压为1140V时，ΔUY=（1140-1140×95%）V=117V。 • 400V、690V、1200V分别为380V、660V和1140V系统变压器的空载电压值。
• 三相短路电流计算公式：
I
(3) d
U
3 R2 2
两相短路电流计算公式：
式中
I I、 (3) (2)—I—(d2分) 别2 为R三U2 相、2 两相短路电流，A或kA；
d
d
• U——变压器二次侧的线电压，V或kV，一般取标准电压，比系统 的额定电压高5%，6kV取6.3kV，0.66kV取0.69kV，0.38V取0.40kV；
接在相和上Kmx=1.0。
• 四、高低压电缆截面选择计算
• 1、高压电缆
• 高压电缆的截面一般按两种方法选择。
• （1）按持续允许电流：
• KIP ≥ Ia
• 式中 IP——电缆允许载流量，A；
•
K——环境温度校正系数，250C时为1；
•
Biblioteka Baidu
Ia——通过电缆的最大持续工作电流，A。
• （2）按经济电流密度：
(2) d
K
mx
IZ Ki KU
• 式中 I——变压器一次最小两相短路电流；
•
I——变压器二次最小两相短路电流；
•
I
(2 d
)
——变压器二次最小单相短路电流；
•
Ki——变压器一次电流互感器变比；
•
KU——变压器变压比；
•
Kmx——单相短路的相对灵敏系数；对继电器接
在相差上Kmx=0，对继电器接在相上Kmx=0.5，对继电器
I (3)
Iz=KKKC d
Ki
I 式中
(3) d
——系统中外部三相短路时，电动机的反馈电流。
灵敏度校验：
式中
I
(2 d
)
——系
统最
小
I 运K行m=方K式(d2i)KK下zc
> ，
2 保
护
装
置
安
装处两
相
短
路
电流。
• 2、过载保护
• （1）过载保护动作电流：
•
Iz=KkKcKIf
N
K
i
• 式中 KK——可靠系数，动作于信号取1.1，动
矿井维修电工技师培训班 大家好！
第二部分 技师技能要求
第五章 基础计算 第一节供电基础计算 第二节煤矿井下低压电网短路
保护整定
• 第一节 供电基础计算 • 一、煤矿供电系统短路电流的计算
• 煤矿供电系统常发生的是三相短路、两相短路，对于 计算无限大电网的短路电流，主变压器的系统阻抗可 以忽略不计。
• Ii——变压器一次额定电流，A；
• Kf——返回系数，取0.85。
• 2）灵敏度校验
• （1）多相短路灵敏系数：
•
速断保护灵敏系数：Km=
I (2) d1
>2
• 过流保护的灵敏系数： I z Ki
•
Km= > I (2) d2 I z Ki Ku
1.5
• (2)单相短路灵敏系数：
• Km=
> 1.5 I
• P=KxΣPN • 式中 P——干线电缆所供负荷计算功率，kW；
•
KX——需用系数；
• ΣPN——干线电缆所供电动机额定功率之和，kW。
• （2）计算出干线电缆所通过的工作电流：
• I= P 103
3U N cos
• 式中 I——干线电缆所通过的工作电流，A；
•
P——干线电缆所供负荷的计算功率，kW；
• 2、低压电缆
• 电缆工作时的负荷电流应小于电缆所允许的持续电流， 所选电缆应保证距离最远，容量最大的采掘设备地重 载启动时的端电压不低于额定电压的75%。电动机正常 运行时的端电压不得低于额定电压的95%。这些因素是 电缆截面选择时必须满足的基本要求。
• 1）按持续允许电流选择截面
• KIP ≥ Ia
作跳闸取1.2-1.4；
•
Kf——返回系数，取0.85；
•
KC——接线系数，接相上为1，接相差上
为 3；
• IN——电动机额定电流。 • 2）动作时限应躲过启动时间：
• ts > tst • 式中 tst——电动机实际启动时间。
• 三、变压器电流保护的整定计算
• 1、电流速断
• 应按躲过变压器二次三相短路电流计算保护动作电流。
• 式中 IP——电缆允许载流量，A；
•
K——环境温度校正系数，250C时为1；
•
Is——用电设备持续工作电流，A。
• 用电设备持续工作电流的计算方法是：向两台以下电
动机供电的电缆，以电动机的额定电流之和计算；向
三台及以上电动机供电的电缆，则须先用需用系数算
出计算功率，再求出额定电流之和。
• （1）先算出计算功率：
• •
IZ=KKKC 式中 1.4；
KIKKd(—3i) —可靠系数，采用DL型取1.2，采用GL型取
•
KC——接线系数，接相上为1，相差上为 ；
•
——变压器二次最大相短路电流； 3
•
IK(d3i) ——电流互感器变比。
• 2、过电流保护
• 1）动作电流
•
IZ=KKKC
I1 K f Ki
• 式中 KK——可靠系数，取2-3；
Iz=KkKc
I gt K
式中 KK——可靠系数；采用GL型继电器取1.6-1.8，DL型取1.41.6；
KC——接线系数；接在相上为1，接相差上为 3 ； K i——电流互感器变比； Ist——电动机启动电流。 同步电动机按下述两条件计算，取其较大者；
（1）应躲过启动电流。
（2）应躲过外部短路时输出的电流。
• 对于高压供电系统，因回路中各元件的电抗占主要成分，电阻可 忽略不计，则三相短路电流和两相短路电流的计算公式变为
I (3) U
d
3
I (2) U
d 2
二、高压电动机的过流保护的计算及整定
1、电流速断保护
异步电动机应躲过启动电流，保护装置动作电流为
• S= I N
• 式中 S——电缆截面，mm2；
J
•
IN——电缆的持续工作电流，A；
•
J——经济电流密度，A/mm2。
• J的取值决定于电缆的年运行小时，一般年运行小时在3000-5000h，
J值对铜芯电缆取2.25，对铝芯电缆取1.73。若年运行小时小于 3000h，J分别取2.5和1.93。若大于5000h，J分别取2.0和1.53。
•
UN——电网额定电压，V；
• Cos ——平均功率因数。
• 2）按允许电压损失选择电缆截面
• 在低压供电系统中，根据电动机工作时的端电压不低于额定电95%的原则， 可求出各种额定电压等级时的允许电压损失：
• 额定电压为380V时，ΔUY=（400-380×95%）V=39V。 • 额定电压为660V时，ΔUY=（690-660×95%）V=63V。 • 额定电压为1140V时，ΔUY=（1140-1140×95%）V=117V。 • 400V、690V、1200V分别为380V、660V和1140V系统变压器的空载电压值。
• 三相短路电流计算公式：
I
(3) d
U
3 R2 2
两相短路电流计算公式：
式中
I I、 (3) (2)—I—(d2分) 别2 为R三U2 相、2 两相短路电流，A或kA；
d
d
• U——变压器二次侧的线电压，V或kV，一般取标准电压，比系统 的额定电压高5%，6kV取6.3kV，0.66kV取0.69kV，0.38V取0.40kV；
接在相和上Kmx=1.0。
• 四、高低压电缆截面选择计算
• 1、高压电缆
• 高压电缆的截面一般按两种方法选择。
• （1）按持续允许电流：
• KIP ≥ Ia
• 式中 IP——电缆允许载流量，A；
•
K——环境温度校正系数，250C时为1；
•
Biblioteka Baidu
Ia——通过电缆的最大持续工作电流，A。
• （2）按经济电流密度：
(2) d
K
mx
IZ Ki KU
• 式中 I——变压器一次最小两相短路电流；
•
I——变压器二次最小两相短路电流；
•
I
(2 d
)
——变压器二次最小单相短路电流；
•
Ki——变压器一次电流互感器变比；
•
KU——变压器变压比；
•
Kmx——单相短路的相对灵敏系数；对继电器接
在相差上Kmx=0，对继电器接在相上Kmx=0.5，对继电器
I (3)
Iz=KKKC d
Ki
I 式中
(3) d
——系统中外部三相短路时，电动机的反馈电流。
灵敏度校验：
式中
I
(2 d
)
——系
统最
小
I 运K行m=方K式(d2i)KK下zc
> ，
2 保
护
装
置
安
装处两
相
短
路
电流。
• 2、过载保护
• （1）过载保护动作电流：
•
Iz=KkKcKIf
N
K
i
• 式中 KK——可靠系数，动作于信号取1.1，动
矿井维修电工技师培训班 大家好！
第二部分 技师技能要求
第五章 基础计算 第一节供电基础计算 第二节煤矿井下低压电网短路
保护整定
• 第一节 供电基础计算 • 一、煤矿供电系统短路电流的计算
• 煤矿供电系统常发生的是三相短路、两相短路，对于 计算无限大电网的短路电流，主变压器的系统阻抗可 以忽略不计。
• Ii——变压器一次额定电流，A；
• Kf——返回系数，取0.85。
• 2）灵敏度校验
• （1）多相短路灵敏系数：
•
速断保护灵敏系数：Km=
I (2) d1
>2
• 过流保护的灵敏系数： I z Ki
•
Km= > I (2) d2 I z Ki Ku
1.5
• (2)单相短路灵敏系数：
• Km=
> 1.5 I
• P=KxΣPN • 式中 P——干线电缆所供负荷计算功率，kW；
•
KX——需用系数；
• ΣPN——干线电缆所供电动机额定功率之和，kW。
• （2）计算出干线电缆所通过的工作电流：
• I= P 103
3U N cos
• 式中 I——干线电缆所通过的工作电流，A；
•
P——干线电缆所供负荷的计算功率，kW；
• 2、低压电缆
• 电缆工作时的负荷电流应小于电缆所允许的持续电流， 所选电缆应保证距离最远，容量最大的采掘设备地重 载启动时的端电压不低于额定电压的75%。电动机正常 运行时的端电压不得低于额定电压的95%。这些因素是 电缆截面选择时必须满足的基本要求。
• 1）按持续允许电流选择截面
• KIP ≥ Ia
作跳闸取1.2-1.4；
•
Kf——返回系数，取0.85；
•
KC——接线系数，接相上为1，接相差上
为 3；
• IN——电动机额定电流。 • 2）动作时限应躲过启动时间：
• ts > tst • 式中 tst——电动机实际启动时间。
• 三、变压器电流保护的整定计算
• 1、电流速断
• 应按躲过变压器二次三相短路电流计算保护动作电流。
• 式中 IP——电缆允许载流量，A；
•
K——环境温度校正系数，250C时为1；
•
Is——用电设备持续工作电流，A。
• 用电设备持续工作电流的计算方法是：向两台以下电
动机供电的电缆，以电动机的额定电流之和计算；向
三台及以上电动机供电的电缆，则须先用需用系数算
出计算功率，再求出额定电流之和。
• （1）先算出计算功率：
• •
IZ=KKKC 式中 1.4；
KIKKd(—3i) —可靠系数，采用DL型取1.2，采用GL型取
•
KC——接线系数，接相上为1，相差上为 ；
•
——变压器二次最大相短路电流； 3
•
IK(d3i) ——电流互感器变比。
• 2、过电流保护
• 1）动作电流
•
IZ=KKKC
I1 K f Ki
• 式中 KK——可靠系数，取2-3；
Iz=KkKc
I gt K
式中 KK——可靠系数；采用GL型继电器取1.6-1.8，DL型取1.41.6；
KC——接线系数；接在相上为1，接相差上为 3 ； K i——电流互感器变比； Ist——电动机启动电流。 同步电动机按下述两条件计算，取其较大者；
（1）应躲过启动电流。
（2）应躲过外部短路时输出的电流。