煤礦中央變電所供電設計

一．中央變電所概況

三．擬訂供電係統圖

四．選擇高壓配電裝置

五．選擇高壓電纜

八．短路電流計算

九．高壓開關保護裝置整定

十一．繪製供電係統圖和機電設備布置圖

十二．主要參考依據

一．概況

中央變電所位於付斜井底車場內,變電所采用雙回路供電分段運行方式,兩回路進線分別引自地麵工廣35KV變電站,中央變電所為南四就電所、電機車充電機房供電。

三．擬訂供電係統圖

原則

（1）在保證供電可靠的前提下，力求所擬圖中使用的開關、電纜等設備最省。

（2）盡可能由一台變壓器向一個生產環節或工作麵的機械供電，以便縮小02manbetx.com 所引起的停電範圍。

（3）對單電源進線的采區變電所，當其變壓器不超過兩台且無高壓饋出線時，通常可不設電源斷路器；而當其變壓器超過兩台並有高壓饋出線時，則應設進線斷路器。

（4）在對生產量較大的綜合機械化工作麵或下山排水設備進行低壓供電時，應盡量采用雙回路高壓電源進線及兩台或兩台以上的變壓器，使得當一回線路或一台變壓器發生故障時，另一回線路或另一台變壓器仍能保證工作麵正常生產及排水供電。

（5）對第一類負荷為高壓設備（如高壓水泵）或變壓器在四台以上（即采掘工作麵較集中的盤區）的采區變電所，因其已處於能影響礦井安全的地位，故應按前述井下主要變電所的接線原則加以考慮。

（6）變壓器盡量采用分列運行。這是由於當采用並列運行時，線路對地電流的增加會對安全造成威脅；電網絕緣電阻的下降可使漏電繼電器的運行條件惡化，在發生漏電02manbetx.com 時又會因一台檢漏繼電器控製兩台變壓器的饋電開關，而使停電範圍加大，從而使可靠性降低之故。

（7）一個開關隻能控製一種用電設備，容量愈大的開關，應排得離電源愈近。

（8）為了防止采用局扇通風的工作麵的沼氣爆炸02manbetx.com ，根據《風電沼氣閉鎖係統技術規範》規定，對高沼氣及沼氣突出的礦井，局扇的供電係統應裝設專用變壓器、專用電纜、專用高低壓開關配檢漏繼電器、以及因停風或因沼氣超限均需切斷掘進工作麵的電源的閉鎖係統。對低沼氣礦井局扇，僅實行風電沼氣閉鎖。由於局扇獨立於其它供電設備線路，故不受其它電氣設備故障（如漏電，短路等）跳閘的影響。

初步擬定供電係統圖。

四．選擇高壓配電裝置

1)按電氣參數選擇

原則：

（1）高壓配電裝置的型式應符合《煤礦安全01manbetx 》中規定的設備選用的有關要求，以及在國標《礦山電力裝置設計規範》中的有關規定。

（2）井下高壓配電裝置的額定電壓應與井下高壓網絡的額定電壓等級相符，即設備的額定電壓不應小於其裝設處的額定電壓。

2)校驗斷流容量

原則：

（1）由高開保護的最大三相短路電流計算的短路容量應小於礦用高開斷流容量。

（2）當井下采用非礦用斷路器時，其額定開斷容量折半使用。

五．選擇高壓電纜

根據《煤礦安全01manbetx 》的規定，向移動變電站供電的高壓電纜，應選用礦用監視型高壓雙屏蔽橡套電纜。

1)按允許持續電流選擇截麵

2)按經濟電流密度校驗

3)按短路時的熱穩定性校驗

4)按正常負荷和發生02manbetx.com 時的電壓損失校驗

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計算公式及參數：

線路最大工作電流計算公式：(A)；

電壓損失計算公式：（V）；

：電纜負荷功率(KW)；：電壓；L：電纜長度；：需用係數0.51；

:功率因數0.85；n：同時工作電纜根數；J：經濟電流密度；

：三相短路電流；t：短路電流作用的假想時間0.25；C：熱穩定係數

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電纜：１＃進線

1、電纜基本參數

編號：１＃進線；型號：；長時載流量：450（A）；

長度：1900m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：6035（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==348.43<450（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==149.32<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==139.37<185（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==18.05<185（）；

校驗結果：合格

電纜：２＃進線

1、電纜基本參數

編號：２＃進線；型號：；長時載流量：450（A）185mm；

長度：1900m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：6035（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==348.43<450（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==149.32<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==139.37<185（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==18.05<185（）；

校驗結果：合格

電纜：７３９｛１＃動力幹變｝

1、電纜基本參數

編號：７３９｛１＃動力幹變｝；型號：；長時載流量：148（A）；

長度：30m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：450（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==45.85<148（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==1.29<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==18.34<35（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==17.92<35（）；

校驗結果：合格

電纜：７４５｛３＃動力幹變｝

1、電纜基本參數

編號：７４５｛３＃動力幹變｝；型號：；長時載流量：148（A）；

長度：30m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：450（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==45.85<148（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==1.29<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==18.34<35（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==14.37<35（）；

校驗結果：合格

電纜：７３２｛２＃動力幹變｝

1、電纜基本參數

編號：７３２｛２＃動力幹變｝；型號：；長時載流量：148（A）；

長度：30m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：450（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==45.85<148（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==1.29<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==18.34<35（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==17.92<35（）；

校驗結果：合格

電纜：７４１｛南四變電所一回進線｝

1、電纜基本參數

編號：７４１｛南四變電所一回進線｝；型號：；長時載流量：450（A）；

長度：2300m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：5000（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==367.92<450（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==190.86<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==147.17<185（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==14.49<185（）；

校驗結果：合格

電纜：７３４｛南四變電所二回進線｝

1、電纜基本參數

編號：７３４｛南四變電所二回進線｝；型號：；長時載流量：450（A）；

長度：2300m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：5000（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==367.92<450（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==190.86<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==147.17<185（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==14.49<185（）；

校驗結果：合格

電纜：７３８｛電機車充電機房｝

1、電纜基本參數

編號：７３８｛電機車充電機房｝；型號：；長時載流量：148（A）；

長度：1100m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：300（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==30.57<148（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==31.5<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==12.23<35（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==10.43<35（）；

校驗結果：合格

電纜：７４０｛１０＃水文鑽孔｝

1、電纜基本參數

編號：７４０｛１０＃水文鑽孔｝；型號：；長時載流量：148（A）；

長度：300m；電壓：6（KV）；電纜負荷功率：710（KW）；

2、按持續工作電流計算與校驗

==72.34<148（A）；

校驗結果：合格

3、按電壓損失計算與校驗

電壓損失絕對值：

==20.33<300（V）；

校驗結果：合格

4、按經濟電流密度計算與校驗

計算所得電纜截麵：==28.94<35（）；

校驗結果：合格

5、按熱穩定性計算與校驗

計算所得電纜截麵：==9.57<35（）；

校驗結果：合格

八．短路電流計算

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計算公式及參數：

兩相短路電流：(A)；

三相短路電流：(A)；

短路回路內一相電阻值的總和：；

短路回路內一相電抗值的總和；

：變壓器二次側額定電壓；、：變壓器的電阻、電抗；

：礦用變壓器的變壓比；：根據三相短路容量計算的係統電抗值；

、：高壓電纜的電阻電抗值；、：低壓電纜的電阻電抗值；

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計算公式來源於《煤礦井下低壓電網短路保護裝置的整定細則》第3頁，《煤炭電工手冊(修訂本)－礦井供電》下冊第856頁。

九．高壓開關保護裝置整定

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計算公式及參數：

過載保護動作電流計算公式：（A）；

速斷保護動作電流計算公式：（A）；

通過開關負荷電流計算公式：

：可靠係數；：需用係數；：功率因素；

：變壓器的變壓比；：開關額定電壓；：負荷總功率；

：最大電機起動電流；

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1.編號：737(一回進線）

開關編號：737(一回進線）；型號：BGP9L-6/630；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：6035KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==479.6A；

過載保護動作電流實際整定值：480A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：1110KW；最大電機起動電流：753.95A；

速斷保護電流整定計算：

==1296.13A;

速斷保護電流實際整定值：1300A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：2.59> 1.5；

校驗結果：合格。

2.編號：73９(１＃動力幹變）

開關編號：73９(１＃動力幹變）；型號：BGP9L-6/100；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：450KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==35.76A；

過載保護動作電流實際整定值：36A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：100KW；最大電機起動電流：67.92A；

速斷保護電流整定計算：

==109.32A;

速斷保護電流實際整定值：110A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：30.44> 1.5；

校驗結果：合格。

3.編號：７４１(南四所一回進線）

開關編號：７４１(南四所一回進線）；型號：BGP9L-6/400；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：5000KW；功率因數：0.85；同時係數：0.5

（1）過載保護動作電流：

==305.65A；

過載保護動作電流實際整定值：300A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：1110KW；最大電機起動電流：753.95A；

速斷保護電流整定計算：

==1142.54A;

速斷保護電流實際整定值：1143A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：2.37> 1.5；

校驗結果：合格。

4.編號：７４５(３＃動力幹變）

開關編號：７４５(３＃動力幹變）；型號：BGP9L-6/100；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：450KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==35.76A；

過載保護動作電流實際整定值：36A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：100KW；最大電機起動電流：67.92A；

速斷保護電流整定計算：

==109.32A;

速斷保護電流實際整定值：110A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：24.41> 1.5；

校驗結果：合格。

5.編號：700(母聯）

開關編號：700(母聯）；型號：BGP9L-6/400；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：5000KW；功率因數：0.85；同時係數：0.5

（1）過載保護動作電流：

==305.65A；

過載保護動作電流實際整定值：300A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：1110KW；最大電機起動電流：753.95A；

速斷保護電流整定計算：

==1142.54A;

速斷保護電流實際整定值：1143A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：2.95> 1.5；

校驗結果：合格。

6.編號：７３０(二回進線）

開關編號：７３０(二回進線）；型號：BGP9L-6/630；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：6035KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==479.6A；

過載保護動作電流實際整定值：480A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：1110KW；最大電機起動電流：753.95A；

速斷保護電流整定計算：

==1296.13A;

速斷保護電流實際整定值：1300A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：2.59> 1.5；

校驗結果：合格。

7.編號：７３２(２＃動力幹變）

開關編號：７３２(２＃動力幹變）；型號：BGP9L-6/100；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：450KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==35.76A；

過載保護動作電流實際整定值：36A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：100KW；最大電機起動電流：67.92A；

速斷保護電流整定計算：

==109.32A;

速斷保護電流實際整定值：110A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：30.44> 1.5；

校驗結果：合格。

8.編號：７３４(南四所二回進線）

開關編號：７３４(南四所二回進線）；型號：BGP9L-6/400；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：5000KW；功率因數：0.85；同時係數：0.5

（1）過載保護動作電流：

==305.65A；

過載保護動作電流實際整定值：300A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：1110KW；最大電機起動電流：753.95A；

速斷保護電流整定計算：

==1142.54A;

速斷保護電流實際整定值：1143A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：2.37> 1.5；

校驗結果：合格。

9.編號：７３８(電機車充電機房）

開關編號：７３８(電機車充電機房）；型號：BGP9L-6/100；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：300KW；功率因數：0.85；同時係數：0.65

（1）過載保護動作電流：

==23.84A；

過載保護動作電流實際整定值：24A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：50KW；最大電機起動電流：33.96A；

速斷保護電流整定計算：

==60.62A;

速斷保護電流實際整定值：60A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：32.48> 1.5；

校驗結果：合格。

10.編號：７４０(１０＃水文鑽孔）

開關編號：７４０(１０＃水文鑽孔）；型號：BGP9L-6/300；開關額定電壓：6 KV；

負荷總功率：710KW；功率因數：0.85；同時係數：0.5

（1）過載保護動作電流：

==43.4A；

過載保護動作電流實際整定值：44A；

（2）速斷保護動作電流：

最大電機總功率：355KW；最大電機起動電流：241.13A；

速斷保護電流整定計算：

==311.05A;

速斷保護電流實際整定值：311A；

被保護線路末端最小兩相短路電流；

靈敏度校驗：5.75> 1.5；

校驗結果：合格。

十一．繪製供電係統圖和機電設備布置圖

見附圖。

十二．主要參考依據

煤炭工業出版社1995年版《煤炭電工手冊(修訂本)》(簡稱《手冊》)第二分冊

煤炭工業部1998年製定《煤礦井下低壓電網短路保護裝置的整定細則》(簡稱《細則》)

煤炭工業部1992年製定《煤礦安全01manbetx 》(簡稱《01manbetx 》)

煤炭工業部1994年製定《煤炭工業礦井設計規範》(簡稱《規範》)