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煤矿电力负荷统计及继电保护整定范本.doc

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根据井下用电设备实际布置情况,分为-350中央变电所、-510中央变电所、—420变电所、五采变电所、5202移动变电站、1406移动变电站。 1、-350中央变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) PJ150×11多级离心排水泵 Y450-4 2×900 6000 PJ150×11多级离心排水泵 JSQ1512-4 1050 6000 真空泵 YB132M-2 7.5 380 CJY7/7-550电机车(4台) ZQ-24 4×2×24 550(直流) JT1600/1224绞车 JR127-8 130 380 猴车 250M-6-37KW 37 380 SPJ-800暗斜井主皮带(春节改造) Y355M1-6 160 660 暗斜井主皮带油泵 2×3 660 给煤机 2×7.5 660 污水泵 2×22 660 潜水泵 4 660 清车机 15 660 翻车机 5.5 660 翻罐11.4绞车 YBJQ-11.4 11.4 660 清撒煤25绞车 YBJQ-25 25 660 总计 3502.4 2、-510中央变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) D450A-60×4多级离心排水泵 Y4004-4 3×500 6000 真空泵 YB132M-2 7.5 660 CJY7/7-550电机车 ZQ-24 2×24 550(直流) SPJ-800 -510主皮带机 YB315S-6 75 660 潜水泵 4 660 翻车机 5.5 660 11.4绞车 YBJQ-11.4 4×11.4 660 BKY06-2-NO4.3局扇 11 660 P30B(A)耙装机 YBB17-4 17 660 CP—5B喷浆机 YB132M-2 5.5 660 ZM-12煤电钻 1.2 127 总计 1720.3 3、—420变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) DA1-100×11多级离心排水泵 YB250M-2 2×55 660 BKY06-2-NO4.3局扇 11×3 660 潜水泵 4×4 660 11.4绞车 YBJQ-11.4 11×11.4 660 25绞车 YBJQ-25 25×1 660 22绞车 YBJQ-22 22 660 40绞车 YBJQ-40 40 660 乳化泵 2×37 660 SPJ-650 首采皮带机 DSB-55 55 660 SPJ-650二级皮带机 DSB-55 55 660 SPJ-650 1216皮带机 40 660 SPJ-650 1217皮带机 15 660 40T溜子 DSB-55 7×55 660 ZM-12煤电钻 5×1.2 127 照明、信号 8×1.2 127 总计 929.4 4、1406移动变电站用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 25绞车 YBJQ-25 2×25 660 乳化泵 2×37 660 1405运输巷皮带机 15 660 1406运输巷皮带机 2×55 660 SGW-40T副巷溜子 DSB-55 55 660 SGW-150C采面溜子 YBS-75 2×75 660 DY150采煤机 JDM2B-150S(A) 150 660 照明信号 4×1.2 660 SPJ-650 一采四层运输巷皮带机 55 660 ZM-12煤电钻 4×1.2 127 低压总计 668.6 5、五采变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) BKY06-2-NO4.3局扇 4×11 660 P30B(A)耙装机 YBB17-4 3×17 660 CP—5B喷浆机 YB132M-2 2×5.5 660 回柱绞车(510总回机尾) YBJQ-7.5 7.5 660 11.4绞车 YBJQ-11.4 11.4×4 660 25绞车 YBJQ-25 6×25 660 5203运输巷溜子 DSB-40 2×5.5 660 5203皮带机 SPJ-650 2×5.5 660 三采四层轨道巷多级泵 7..5 660 信号照明 6×1.2 660 ZM-12煤电钻 5×1.2 127 总计 549.8 7、5202变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 乳化泵 2×37 660 SPJ-800 5202运输巷皮带机 DSB-55 55 660 SGW-40T副巷溜子 DSB-55 55×4 660 SGW-220采面溜子 YBS-110 110 660 MG200采煤机 JDM2B-200 200 660 1.2M绞车液压泵 75+2.4 调度绞车、耙装机、喷浆机5204 25+11.4+17+5.5 调度绞车、耙装机5203轨道巷 25×4+17 对旋风机5204 2×11 照明信号 5×1.2 ZM-12煤电钻 4×1.2 127 低压总计 945.1 二、地面负荷2786.5KW 1、地面用电低压负荷统计表756.5KW 位置 设备名称 电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 北架空线 亮化工程 44.9 380 制修厂 81 380 锅炉房 117.9 380 1.2M绞车 75 380 25调度绞车 YBJQ-25 25 380 东架空线 食堂 55 380 印刷厂 18.4 380 办公楼 30 380 爬车机 37 380 防尘泵 11 380 筛选楼 52.5 380 提风机 2×3+2×7.5 380 主井 4.4 380 副井 4.4 380 总计 522.5 2、地面用电高压负荷统计表2030KW 设备名称 最大电动机 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 制修厂 300 6000 压风机 250 6000 新提风机(5月投入使用) 2×185 副井绞车 YKJ630M1-10 400 6000 主井绞车(2月换大电机) YR5602-10 710 6000 高压总计 2030 全矿现有电力负荷统计与 整定计算 根据我矿井下用电设备实际布置情况,分为-350中央变电所、-510中央变电所、-420变电所、五采变电所、3204移动变电站。 1、 I井下电力负荷计算 计算依据 2、井下变电所的负荷计算按《电工手册》: Kr S=ΣPN ------------ 式中:S----电力负荷总的视在功率,KVA; COS ф ΣPN---- 用电设备额定 功率之和,KW; COS ф----电力负荷的平均功率因数; 井下负荷名称 需用系数Kr 电力负荷的平均功率因数COS ф 备注 综采工作面 0.7 一般机械化工作面 0.6~0.7 炮采工作面(急煤层) 0.4~0.5 0.6 炮采工作面(缓煤层) 0.5~0.6 0.7 掘进工作面 0.3~0.4 0.6 架线电机车 0.45~0.65 0.9 蓄电池电机车 0.8 0.9 输送机 0.5 0.7 井底车场(无主排水设备) 0.6~0.7 0.7 井底车场(有主排水设备) 取计算功率 -350中央变电所电力负荷统计 1、-350中央变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) PJ150×11多级离心排水泵 Y450-4 2×900 6000 每5天开2小时且只开一台 PJ150×11多级离心排水泵 JSQ1512-4 1050 6000 备用 真空泵 YB132M-2 7.5 380 随大泵开(SJ2180/6变压器) CJY7/7-550电机车 ZQ-24 2×2×24 550(直流) 半班开(SJ2180/6变压器ZQS-160/0.66变压器) JT1600/1224绞车 JR127-8 130 380 半班开 猴车 250M-6-37KW 37 380 半班开 SPJ-800暗斜井主皮带I Y355M1-6 160 660 常开(KS9-315/6变压器 SPJ-800暗斜井主皮带II DSB-55 2×55 660 常开 给煤机 7.5 660 常开 污水泵 2×22 660 不常开 清车机 15 660 不常开 翻车机 5.5 660 半班开 翻罐11.4绞车 YBJQ-11.4 11.4 660 半班开 清撒煤25绞车 YBJQ-25 25 660 不常开 低压总计 167+96+356.4=619.4 Kr380=0.286+0.714×130/167=0.842 COS ф=0.8 S380=167×0.842/0.8=175(KVA) Kr直流=0.286+0.714×48/96=0.643 COS ф=0.9 S直流=96×0.643/0.9=68.6(KVA) K´r660=0.286+0.714×160/356.4=0.606 COS ф=0.7 S´660=356.4×0.606/0.7=308(KVA) S660= 68.6²+308² =315.5(KVA) -510中央变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) D450A-60×4多级离心排水泵 Y4004-4 3×500 6000 每5天开2小时且只开一台 真空泵 YB132M-2 7.5 660 随大泵开(KS7-315/6变压器) CJY7/7-550电机车 ZQ-24 2×24 550(直流) 半班开(SJ2180/6变压器IQS-160/0.66变压器) SPJ-800 -510主皮带机 YB315S-6 75 660 常开(KS7-315/6变压器) 潜水泵 4 660 不常开 翻车机 5.5 660 半班开 11.4绞车 YBJQ-11.4 11.4 660 不常开 ZM-12煤电钻 2×1.2 127 开半班且只开一台 低压总计 48+101.4=149.4 Kr直流=0.286+0.714×48/48=1 COS ф=0.9 S直流=48×1/0.9=53.3(KVA) K´r660=0.286+0.714×75/101.4=0.814 COS ф=0.7 S´660=149.4×0.814/0.7=173.7(KVA) -420变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) DA1-100×11多级离心排水泵 YB250M-2 2×55 660 每7天开2小时且只开一台 BKY06-2-NO4.3局扇 11×2 660 常开 P30B(A)耙装机 YBB17-4 17 660 开半班 潜水泵 2×4 660 不常开 11.4绞车 YBJQ-11.4 3×11.4 660 开半班 25绞车 YBJQ-25 25×2 660 开半班 40绞车 YBJQ-40 40 660 开半班 乳化泵 2×37 660 常开一台 SPJ-650 首采皮带机 DSB-55 55 660 常开 SPJ-650 1213运输巷皮带机 DSB-55 55 660 常开 40T副巷溜子 DSB-55 55 660 常开 40T采面溜子 DSB-55 3×55 660 每部开半班 ZM-12煤电钻 3×1.2 127 开半班只开两台 低压总计 282.4+373.4=655.8 K´r660=0.286+0.714×55/282.4=0.425 COS ф=0.6 S´660=282.4×0.425/0.6=200.1(KVA) K´´r660=0.286+0.714×55/373.4=0.391 COS ф=0.7 S´´660=373.4×0.391/0.7=208.6(KVA) 五采变电所用电负荷统计表 设备名称 电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) BKY06-2-NO4.3局扇 4×11 660 常开 P30B(A)耙装机 YBB17-4 2×17 660 开半班 CP—5B喷浆机 YB132M-2 2×5.5 660 开半班 潜水泵 2×4 660 不常开 11.4绞车 YBJQ-11.4 3×11.4 660 开半班 25绞车 YBJQ-25 2×25 660 开半班 SPJ-800 三采集中轨道巷皮带机 DSB-55 55 660 常开 ZM-12煤电钻 4×1.2 127 开半班 低压总计 186+55=241 K´r660=0.286+0.714×25/186=0.38 COS ф=0.6 S´660=186×0.38/0.6=117.8(KVA) K´´r660=0.286+0.714×1=1 COS ф=0.7 S´´660=55/0.7=78.57(KVA) 1406移动变电站用电负荷统计表 设备名称 电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) BKY06-2-NO4.3局扇 11 660 常开 潜水泵 2×4 660 不常开 11.4绞车 YBJQ-11.4 3×11.4 660 开半班 25绞车 YBJQ-25 25 660 开半班 YAJ-13液压绞车 BJO2-61-4 13 乳化泵 2×37 660 常开一台 SPJ-800 3204运输巷皮带机 DSB-55 55 660 常开 SGW-40T副巷溜子 DSB-55 55 660 常开 SGW-150C采面溜子 YBS-75 2×75 660 每部开半班 DY150采煤机 JDM2B-150S(A) 150 660 开半班 SGW-40T掘进溜子 DSB-55 55 660 开半班 SGW-430掘进溜子 DSB-55 55 660 开半班 ZM-12煤电钻 3×1.2 127 开半班只开两台 低压总计 651.8 K´r660=0.286+0.714×150/651.8=0.45 COS ф=0.65 S´660=651.8×0.45/0.65=451.3(KVA) 地面用电低压负荷统计表 位置 设备名称 最大电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 北架空线 362.9 扎钢厂 44.9 22 380 每天开20小时 制修厂 67.1 17 380 每天开6小时 锅炉房 117.9 22 380 每班开2小时 1. 2M绞车 75 75 380 每天开5小时 25调度绞车 YBJQ-25 25 380 每天开6小时 东架空线 165.5 食堂 75 1 380 每天开3小时 锯片厂 18.4 380 每天开6小时 印刷厂 18.4 380 每天开6小时 办公楼 15 380 每天开6小时 爬车机 37 380 每天开5小时 防尘泵 11 380 不常开 筛选楼 52。5 37 380 每班开3小时 提风机 200 200 380 常开 主井 4.4 380 每班开4小时 副井 4.4 380 每班开5小时 低压总计 853.7 Kr380地面=0.286+0.714×200/853.7=0.453 COS ф=0.8 S380地面=853.7×0.453/0.8=483.4(KVA) 地面用电高压负荷统计表 设备名称 最大电动机 备注 型号 额定功率(KW) 额定电压(V) 制修铸钢 300 6000 每周开3小时 压风机 250 6000 常开 副井绞车 YKJ630M1-10 400 6000 每班开4小时 主井绞车 YR630-10/1180 630 6000 每班开5小时 高压总计 1280 Kr6000地面=0.286+0.714×630/1280=0.63 COS ф=0.9 S6000地面=1280×0.63/0.9=896(KVA) 井下所用电负荷统计表 负荷名称 设备容量 需用系数Kr 平均功率因数COS ф tgф 计算负荷 总容量(KW) 工作电动机总容量(KW) 有功功率(KW) 无功功率(KW) 视在功率(KW) -350中央变电所 167 356.4 0.842 0.606 0.8 0.7 175 315.5 -510中央变电所 149.4 0.405 0.7 240.4 一采变电所 282.4 373.4 0.814 0.39 0.7 0.7 181.7 208.6 三采变电所 186 55 0.38 1 0.6 0.7 117.8 78.57 3204移动变电站 651.8 0.45 0.65 451.3 各变电所负荷统计ΣS•KS1(KS1=0。9) 2221.4 685.8 617.3 主主排水泵(正常负荷)正常排水量时井下总负荷 900 500 0.89 1246 主排水泵(最大负荷)最大排水量时井下总负荷 1800 1000 0.89 2492 排加主排水泵井下最大总负荷 5021.4 3109.3 矿井所用电负荷统计表 负荷名称 设备容量 需用系数Kr 平均功率因数COS ф tgф 计算负荷 总容量(KW) 工作电动机总容量(KW) 有功功率(KW) 无功功率(KW) 视在功率(KW) 排井下最大总负荷 5021.4 3109.3 地面变电站(低压) 853.7 483.4 地面变电站(高压) 1280 896 洗煤厂 815 405.6 总总负荷 7970.1 4894.3 II整定计算 计算依据 (一)、变压器保护整定 高压配电箱的过流继电器电流整定值为: 1.2~1.4 Isb ≥ ------------- (IN·st+ ΣIN) KTr· Ki 灵敏度校验: I(2)sc Ks = ------------- ≥1.5 KTr· KGT· Ki·Isb I(2)sc=0.87 I(3)sc=0.87×100·IN2/UZ 1.2 Ise ≥ ------------- ILN·T Kre· Ki (二)、高压电动机保护整定 a利用瞬时过电流继电器 高压配电箱的过流继电器电流整定值为: 1.2~1.4 Isb ≥ -------------IN·st Ki I(2)sc Ks = ------------- ≥1.5 Ki·Isb 1.2 Ise ≥ ------------- ILN·T Kre· Ki Isb=1.8~2/ KiIst 灵敏度校验: I(2)sc Ks = ------------- ≥2 Ki·Isb (三)、高压电缆的线路保护整定 1.2 Isb ≥ ---------Imax·ω Ki 2.灵敏度校验 灵敏度系数为: I(2)sc Ks = ------------- ≥1.5 Ki·Isb (1)反时限过负荷保护 1.2 Ise ≥ ------------- Imax·ω Kre· Ki 灵敏度系数为: I(2)sc Ks = ------------- ≥1.25 Ki·Ise I(2)sc-----被保护范围内末端的最小两相短路电流,A; Ise-----过流继电器实际电流整定值,A。 (2)线路-变压器组速断保护 1.2~1.4 Ise ≥ -------------I(3)smax KT·Ki (3)线路速断保护 Isb ≤0.91·I(3)smax I(2)sc Ks = ------------- ≥1.25~1.5 Ki·I´sb I(2)sc-----保护安装处的最小两相短路电流,A。 (四)、井下低压系统过流保护整定 保护鼠笼电动机Iz=Iq.M/KF+ΣIe 最大一台电动机的额定启动电流加其余额定电流之和. KF ------熔体不熔化系数 熔断器型号 容体电流 KF熔体不熔化系数 电动机轻载启动 电动机重载启动 RTO 50A及以下 60∽200A 200A以上 1. 5 2. 5 4 2 3 3 RT10 60A及以下 80∽200A 200A以上 2.5 3 3.5 2 2.5 3 RM1 80∽350A 2.5 2 RL1 60A及以下 80∽100A 2.5 3 2 2.5 灵敏度校验为: I(2)sc Kr = ------------- ≥4∽7 Kz I(2)sc-----被保护范围内末端的最小两相短路电流,A; 4∽7-----保证熔体及时熔断的灵敏系数 电压,V 熔体的额定电流值,A I(2)sc /KN·F 380或660 20、25、35、60、80、100 125 160 200 ≥7 ≥6.4 ≥5 ≥4 井下电缆阻抗及三相短路电流计算 1、 下井电缆的计算电路如下(至-350中央变电所高压开关) Uk%=6.61 3×120 720M YJV42-6000 S 2500kvA 35/6 6kv 400A d 其等值电路如下:(系统容量很大,系统电阻不考虑) Z1 Z2 Z3 变压器电阻:RT=ΔP/3I2N2 变压器电抗: Ux·U2N XT = ------------- 100· 3 ·I2N Ux----变压器的电抗压降百分数,为6.61 6.61×6300 XT = ----------------- =1049.9 mΩ 100· 3 ×0.229 电抗器电阻忽略不计,其电抗为: Xl% ULN Xz= --------× -------- 100 3 ·ILN 3 × 3.5 6000 Xz= ---------- × -------- =0.525Ω=525 mΩ 100 3 ×400 电缆的有效电阻: R3=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A 则R3=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0841 ×720[1+0.004(25-20)]/120 =0.1129Ω=112.9mΩ 电缆的有效电抗: X3=0.00008L=0.00008×720=0.0576Ω=57.6mΩ 电路的总阻抗为: ZΣ= R2总+X2总 = (R 1+ R 3)2+(X T+X2+X3)2 = (125.7+112.9)2+(1049.9+525+57.6)2 =1648.8 mΩ 2、去-510水平中央变电所的电缆计算电路如下(到-510中央变电所高压开关柜) Uk%=6.61 3×120 720M (3×70 750M) YJV42-6000 YJV42-6000-3×95 750M S 2500kvA 35/6 6kv 400A 其等值电路如下:(系统容量很大,系统电阻不考虑) Z1 Z2 Z3 Z4 Z1、Z2、Z3在上一级已计算: X2变压器电抗 Xl% ULN X2= --------× -------- 100 · 3 · ILN 3 × 3.5 6000 Xz= ---------- × -------- =0.525Ω=525 mΩ 101 3 ×400 R4=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×750[1+0.004(25-20)]/95 =0.1482Ω=148.2mΩ 电缆的有效电抗: X4=0.00008L=0.00008×750=0.06Ω=60mΩ 电路的总阻抗为: ZΣ= R2总+X2总 = (R 1+ R 3+ R4)2+(X T+X2+X3+X4)2 = (125.7+112.9+148.2)2+(1049.9+525+57.6+60)2 =1736.2 mΩ Id=U/( ZΣ 3 )_=6300/(1736.2×1.7 32 )=2.095kA 对1#进线电缆 Z´4---- YJV29-6000-3×70电缆的有效电阻: R´4=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×750[1+0.004(25-20)]/70 =0.201Ω=201mΩ 电缆的有效电抗: X´4=0.00008L=0.00008×750=0.06Ω=60mΩ 电路的总阻抗为: Z´Σ= R´2总+X´2总 = (R 1+ R 3+ R´4)2+(X T+X2+X3+X´4)2 = (125.7+112.9+201)2+(1049.9+525+57.6+60)2 =1736.9mΩ 则其三相短路电流为: I´d=U/( Z´Σ 3 )_=6300/(1736.9×1.7 32 )=2.08kA 3、410变电所的电缆VV29-6000-3×25 245M YJV 22-6000-3×25 1128M 其等值电路如下:(系统容量很大,系统电阻不考虑) Z1 Z2 Z3 Z5 Z6 R5=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×245[1+0.004(25-20)]/25 =0.1893Ω=189.3mΩ X5=0.00008L=0.00008×245=0.0146Ω=14.6mΩ Z6---- YJV 22-6000-3×25 1128M电缆的阻抗: R6=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×1128[1+0.004(25-20)]/25 =0.8468Ω=846.8mΩ 电缆的有效电抗: X6=0.00008L=0.00008×1128=0.05808Ω=90.24mΩ 电路的总阻抗为: ZΣ= R2总+X2总 = (R 1+ R 3+ R5+ R6)2+(X T+X2+X3+X5+X6)2 = (125.7+112.9+183.9+846.8)2+(1049.9+525+57.6+14.6+90.24)2 =2151.6 mΩ 则其三相短路电流为: Id=U/( ZΣ 3 )=6000/(2151.6×1.7 32 )=1.61kA VV29-6000-3×25 245M 高压电缆的总阻抗为: ZΣ= R2总+X2总 = (R 1+ R 3+ R5)2+(X T+X2+X3+X5)2 = (125.7+112.9+183.9)2+(1049.9+525+57.6+14.6)2 =1700.4 mΩ 则其三相短路电流为: Id=U/( ZΣ 3 )_=6300/(1700.4×1.732 )=2.13kA 4、.去三采变电所的电缆VV29-6000-3×25 365M VV29-6000-35×660M 其等值电路如下:(系统容量很大,系统电阻不考虑) Z1 Z2 Z3 Z4 Z7 Z8 Z1、Z2、Z3、Z4在-350和-510水平中央变电所高压开关的动热稳定性校验时已计算数值: Z7---- VV29-6000-3×25 365M电缆的阻抗: R7=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×365[1+0.004(25-20)]/25 =0.274Ω=274mΩ 电缆的有效电抗: X7=0.00008L=0.00008×365=0.0242Ω=24.2mΩ Z8---- VV29-6000-3×35 660M电缆的阻抗: R8=ρ20·L[1+α(τ-20)]/A =0.0184 ×660
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