井下整定计算书.doc

山西煤炭运销集团阳城四侯煤业

井下高低压开关整定计算

编 制 单 位： 机 电 科
编 制 日 期： 二〇一四元月七日

目 录
一、高压开关整定计算标准 1
二、低压开关整定计算标准 2
三、 高压开关整定计算 3
1、 中央变电所 3
2、 采区变电所 6
四、低压开关整定计算 10
（一）、馈电开关整定计算 10
1、中央变电所 10
2、采区变电所 13
3、采区水泵房 16
4、轨道大巷无极绳绞车硐室 18
5、主井底 19
6、采区无极绳硐室 20
（二）、开启器开关整定计算 22
1、中央变电所 22
2、采区水泵房 23
3、副井底 24
4、消防材料库口 25
5、主井底 26
6、胶带大巷 29
7、一采区轨道巷 30
8、一采区转载巷 32
9、一采区东胶带巷 33
10、采区煤仓底 35

井下电网设备保护整定计算

一、高压开关整定计算标准
依据《煤矿井下供电三大保护细则》、《井下供电系统图》、《煤矿电工手册》进行计算。
1、过载值计算：
Ig≤
——高压配电装置过载整定值，A；
——高压配电装置所带负荷额定功率之和,kW;
——高压配电装置额定电压，kV;
——功率因数取0.8-1；
2、两相短路值计算：
对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数分级整定：
n——互感器二次额定电流(5A)倍数
IQe---容量最大电动机额定开启电流
KX---需用系数，取1.15
∑Ie---其它电动机额定电流之和
——矿用变压器变压比，取8.7-15.2;
——高压配电装置额定电流，A；
3、校验:
∑R＝R1/Kb2+Rb +R2 ∑X＝XX+X1/Kb2+Xb+X2

——变压器低压侧两相短路电流，A；
IZ——高压配电装置短路电流整定值;
——矿用变压器变压比，取8.7-15.2;
二、低压开关整定计算标准
依据《煤矿井下供电三大保护细则》、《井下供电系统图》、《煤矿初步设计》、《煤矿电工手册》进行计算。
1、 过载值计算：IZ=1.15×∑P
2、 两相短路电流计算：
∑R＝R1/Kb2+Rb+R2 ∑X＝XX+X1/Kb2+Xb+X2

注：依据以上公式计算过程由Excel表格完成。
3、 校验：电缆干线效验：≥1.5
开关保护效验：≥1.2
式中：IZ----过载电流整定值
∑P---全部电动机额定功率之和
Id---短路保护电流整定值
IQe---容量最大电动机额定开启电流
KX---需用系数，取1.15
∑Ie---其它电动机额定电流之和
I(2)d---被保护电缆干线或支线距变压器最远点两相短路电流值
1.5---保护装置可靠动作系数
三、 高压开关整定计算
1、 中央变电所
1） 进线高开（G001、G009），母联高开（G005）
高开额定电流值为400A，总负荷为5067KW。
※整定电流：
A
过载取295A，过载保护整定电流倍数（292.5/400=0.73），取0.8倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(6417+0.8×4137)/15.2×400=1.6
取n=2，所以取短路电流为2×400=800A
※校验：
≥1.5
＝8436.3/(1.732×8.7×295)=1.9≥1.5
灵敏度满足要求
2） 采变高开（G004、G006）
高开额定电流值为300A，负荷为4272KW。
※整定电流：
A
过载取250A，过载保护整定电流倍数（250/300=0.83），取0.9倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(6417+0.9×3342)/15.2×300=2.07
取n=2，所以取短路电流为2×300=600A
※校验：
≥1.5
＝6745.4/(1.732×8.7×250)=1.79≥1.5
灵敏度满足要求
3） 变压器高开（G002、G008）
高开额定电流值为100A，负荷为330KW。
※整定电流：
A
过载取20A，过载保护整定电流倍数（20/100=0.2），取0.2倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(1012+0.2×220)/8.7×100=1.2
取n=1，所以取短路电流为1×100=100A
※校验：
≥1.5
＝1350.4/(1.732×15.2×20)=2.56≥1.5
灵敏度满足要求
4） 主井底移变高开（G007）
高开额定电流值为100A，负荷为465KW。
※整定电流：
A
过载取27A，过载保护整定电流倍数（27/100=0.27），取0.3倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(1029+0.3×265)/8.7×100=1.27
取n=1，所以取短路电流为1×100=100A
※校验：
≥1.5
＝1350.4/(1.732×15.2×27)=1.9≥1.5
灵敏度满足要求
2、 采区变电所
1） 进线高开（G010、G020），母联高开（G015）
高开额定电流值为300A，负荷为4272KW。
※整定电流：
A
过载取250A，过载保护整定电流倍数（250/300=0.83），取0.9倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(6417+0.9×3342)/15.2×300=2.07
取n=2，所以取短路电流为2×300=600A
※校验：
≥1.5
＝6745.4/(1.732×8.7×250)=1.79≥1.5
灵敏度满足要求
2） 综采动力高开（G013）
高开额定电流值为300A，负荷为2502KW。
※整定电流：
A
过载取145A，过载保护整定电流倍数（145/300=0.48），取0.5倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥[6417+0.5×1572]/8.7×300=2.76
取n=3，所以取短路电流为3×300=900A
※校验：
≥1.5
＝8439.3/(1.732×8.7×145)=3.86≥1.5
灵敏度满足要求
3） 专风机高开（G011、G019）
高开额定电流值为200A，负荷为120KW。
※整定电流：
A
过载取7A，过载保护整定电流倍数（7/200=0.035），取0.1倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(552+0.1×60)/8.7×100=0.64
取n=1，所以取短路电流为1×200=200A
※校验：
≥1.5
＝4854.4/(1.732×15.2×7)=26.34≥1.5
灵敏度满足要求
4） 变压器高开（G012、G018）
高开额定电流值为100A，负荷为420KW。
※整定电流：
A
过载取25A，过载保护整定电流倍数（25/100=0.25），取0.3倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(828+0.3×330)/8.7×100=1.06
取n=1，所以取短路电流为1×100=200A
※校验：
≥1.5
＝5573.2/(1.732×15.2×25)=8.47≥1.5
灵敏度满足要
5） 综掘变压器高开（G014、G016）
高开额定电流值为100A，负荷为615KW。
※整定电流：
A
过载取36A，过载保护整定电流倍数（36/100=0.36），取0.4倍。
※短路电流：
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:
n≥(IQe+KX∑Ie)/KbIge
n≥(1286.5+0.4×365)/8.7×100=1.64
取n=2，所以取短路电流为2×100=200A
※校验：
≥1.5
＝5573.2/(1.732×15.2×25)=8.47≥1.5
灵敏度满足要
四、低压开关整定计算
（一）、馈电开关整定计算
1、中央变电所
1） 总馈电（K001，K005），母联馈电（K004）
负荷：三台110KW水泵电机、一台75KW无极绳电机、两台25KW调度绞车电机，按矿井雨季三台水泵同时工作取330kW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×330＝379.5A，取380A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=7244A。
校验计算：

2.38>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

19.06>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2） 轨道大巷无极绳绞车馈电（K-002）
负荷：一台75KW无极绳绞车电机，一台25KW调度绞车开关，一台照明综保5KW。
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×105＝120.75A，取120A
校验：
经查其电缆换算长度L换算=11m
查表知两相短路电流值：Imin(2)=6712A。
校验计算：

7>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

55.9>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3） 副井底调度绞车馈电（K-003）
负荷：一台25KW调度绞车
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×25＝28.75A，取30A
校验：
经查表其电缆换算长度L换算=11m
查表知两相短路电流值：Imin(2)=6712A。
校验计算：

27.97>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

223.7>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2、采区变电所
1）总馈电（K007，K013），母联馈电（K010）
负荷：总负荷420KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×420＝483A，取485A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=7244A。
校验计算：

1.86>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

14.93>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）采区无极绳馈电（K008）
负荷：总负荷265KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×265＝304.75A，取305A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=7244A。
校验计算：

2.96>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

23.75>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3）采区水泵房馈电（K009、K011）
负荷：总负荷155KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×155＝187.25A，取190A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

2.97>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

23.8>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
4）风机专用馈电（K006、K014）
负荷：总负荷120KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×120＝138A，取138A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

4.09>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

32.7>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3、采区水泵房
1）总馈电（K015、K018）、母联馈电（K017）
负荷：总负荷155KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×155＝187.25A，取190A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

2.97>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

23.8>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）煤仓给煤机馈电（K017）
负荷：总负荷18.5KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×18.5＝21.27A，取22A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

25.69>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

205>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
4、轨道大巷无极绳绞车硐室
1）无极绳绞车馈电（K019）
负荷：总负荷80KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×80＝92A，取92A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

6.14>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

49>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
5、主井底
1）集中胶带大巷皮带馈电（K020）
负荷：总负荷50KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×50＝57.5A，取58A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

9.7>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

77.9>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）胶带大巷皮带馈电（K020）
负荷：总负荷415KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×415＝477.25A，取478A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=7144A。
校验计算：

1.86>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

14.9>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
6、采区无极绳硐室
1）采区无极绳绞车馈电（K022）
负荷：总负荷80KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×80＝92A，取92A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4522A。
校验计算：

9.7>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

77.9>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）一采区转载巷、东胶带巷皮带馈电（K023）
负荷：总负荷185KW
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×185＝212.75A，取215A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=7244A。
校验计算：

4.2>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

33.6>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
（二）、开启器开关整定计算
1、中央变电所
1）、水泵开关（Q001、Q002、Q003）
负荷：一台110KW水泵电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×110＝126.5A，取125A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=6712A。
校验计算：

6.7>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

53.7>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2、采区水泵房
1）、水泵开关（Q004、Q005、Q006）
负荷：一台45KW水泵电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×45＝51.75A，取52A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=4512A。
校验计算：

10.8>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

86.7>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3、副井底
1）、调度绞车开关（Q007）
负荷：一台25KW绞车电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×25＝28.75A，取30A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3572A。
校验计算：

14.88>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

119>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
4、消防材料库口
1）、调度绞车开关（Q008）
负荷：一台25KW绞车电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×25＝28.75A，取30A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3572A。
校验计算：

14.88>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

119>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）、大巷无极绳绞车开关（Q009）
负荷：一台75KW绞车电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×75＝86.25A，取87A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3572A。
校验计算：

5.13>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

41>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
5、主井底
1）、潜水泵开关（Q010、Q011）
负荷：一台5.5KW水泵电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×5.5＝6.3A，取10A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1420A。
校验计算：

17.75>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

142>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）、集中胶带大巷皮带开关（Q012）
负荷：一台30KW皮带电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×30＝34.5A，取35A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1720A。
校验计算：

6.14>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

49>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3）、集中胶带大巷皮带张紧开关（Q013）
负荷：一台7.5KW张紧电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×7.5＝8.6A，取10A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1420A。
校验计算：

17.75>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

142>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
6、胶带大巷
1）、胶带大巷皮带机变频开关（Q014、Q015）
负荷：一台200KW水泵电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×200＝230A，取230A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3440A。
校验计算：

1.87>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

14.96>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）、胶带大巷皮带张紧开关（Q016）
负荷：一台11.5KW张紧电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×11.5＝13.2A，取15A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1420A。
校验计算：

11.8>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

94.67>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
7、一采区轨道巷
1）、采变外调度绞车开关（Q017）
负荷：一台25KW绞车电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×25＝28.75A，取30A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3572A。
校验计算：

14.88>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

119>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）、采区无极绳硐室绞车开关（Q018）
负荷：一台75KW绞车电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×75＝86.25A，取87A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3572A。
校验计算：

5.13>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

41>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
8、一采区转载巷
1）、转载巷皮带开关（Q019）
负荷：一台90KW皮带电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×90＝103.5A，取105A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=3523A。
校验计算：

4.2>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

33.5>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
3）、转载巷皮带张紧开关（Q020）
负荷：一台7.5KW张紧电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×7.5＝8.6A，取10A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1420A。
校验计算：

17.75>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

142>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
9、一采区东胶带巷
1）、一采区东胶带巷皮带开关（Q021）
负荷：一台75KW皮带电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×75＝86.25A，取90A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=2526A。
校验计算：

3.5>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

28>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
2）、一采区东胶带巷皮带张紧开关（Q022）
负荷：一台7.5KW张紧电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×7.5＝8.6A，取10A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1420A。
校验计算：

17.75>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

142>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。
10、采区煤仓底
1）、给煤机开关（Q023）
负荷：一台18.5KW电机
整定：IZ=1.15×∑P＝1.15×18.5＝21.3A，取25A
校验：
查表知两相短路电流值：Imin(2)=1624A。
校验计算：

8.12>1.2 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足短路保护灵敏性符合要求。

64.96>1.5 所以，此电缆末端最小两相短路电流满足保护电缆干线要求。