礦井供電(學(xué)習(xí)材料)

礦井供電一、電力系統(tǒng)圖常用電氣符號(hào)二、開(kāi)關(guān)類型三、開(kāi)關(guān)柜四、短路電流五、電流整定一、供電系統(tǒng)圖中常見(jiàn)的電氣符號(hào)在煤礦中，開(kāi)關(guān)一般分為兩種，即饋電開(kāi)關(guān)和啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。饋電開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的有高壓PGB系列、低壓KBZ系列；啟動(dòng)開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的有高壓QBGZ系列、低壓QBZ系列，QJR系列；電機(jī)額定功率在60kw以上時(shí)建議采用軟啟動(dòng)方式。二、開(kāi)關(guān)類型PBG-10(6)/

BGP9L-6G

礦用隔爆型智能化高壓真空配電裝置

P表示配電裝置

B表示隔爆型

G表示高壓QBGZ-400/6

礦用隔爆型智能高壓真空電磁起動(dòng)器

Q表示電磁起動(dòng)器

B表示防爆型

G表示高壓

Z表示真空低壓饋電開(kāi)關(guān)低壓饋電開(kāi)關(guān)一般的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，這個(gè)為QBZ系列風(fēng)機(jī)專用開(kāi)關(guān)QJR系列開(kāi)關(guān)三、開(kāi)關(guān)柜開(kāi)關(guān)柜分為高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓開(kāi)關(guān)柜高壓開(kāi)關(guān)柜，在煤礦礦井設(shè)計(jì)中，一般包括進(jìn)線柜（2個(gè)）、出線柜（最少2個(gè)，根據(jù)實(shí)際情況定）、PT柜（2個(gè)）、電容補(bǔ)償控制柜（2個(gè)）、聯(lián)絡(luò)柜（1套）。1、高壓開(kāi)關(guān)柜有油斷路器和真空斷路器；有固定式和移開(kāi)式。2、常見(jiàn)型號(hào)示例：

XGN□—10Z型固定式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流630—2500A的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。XGN□—10型固定式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流1000A以下的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。

KYN□—10A型移開(kāi)式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流1250A以下的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。KYN□—10(Z)Q型移開(kāi)式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流1000A、2000A、3150A的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。

KYN1—10型移開(kāi)式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流630—2500A的單母線電力系統(tǒng)中，作為發(fā)電廠、小型發(fā)電機(jī)、大型發(fā)電機(jī)、工業(yè)企業(yè)變電所的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。

KYN3—10Z型移開(kāi)式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓3、6、10kV，額定工作電流3000A及以下的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。

GCD—□型抽出式低壓配電柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓660V及以下，額定工作電流3150A及以下的電力系統(tǒng)中，作為作為發(fā)電廠、變電所分配電能和電動(dòng)機(jī)控制、照明、無(wú)功補(bǔ)償?shù)葢魞?nèi)用電設(shè)備的配電設(shè)備使用。最多7個(gè)抽屜。

常見(jiàn)低壓開(kāi)關(guān)柜

GCD42系列抽出式低壓配電柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓660V及以下，額定工作電流1600A~4000A的電力系統(tǒng)中，作為作為發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等的配電設(shè)備使用。抽屜小室代號(hào)小室高度每排可裝數(shù)量每柜可裝數(shù)量8E/4200mm4368E/2200mm2188E200mm1916E400mm1424E600mm13

GCK型抽出式低壓配電柜，適用于交流50Hz，額定工作電壓380V，額定工作電流2500A及以下的電力系統(tǒng)中，作為作為變電站以及石油、化工、冶金、輕紡等工礦企業(yè)的配電及電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備使用。（8個(gè)小抽屜，一個(gè)大抽屜占2個(gè)小抽屜位置）

GCK3—□型抽出式低壓配電柜，適用于交流50~60Hz，額定工作電壓660V及以下，額定工作電流10~3200A的電力系統(tǒng)中，作為作為發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)及高級(jí)公寓動(dòng)力配電、電動(dòng)機(jī)控制、照明配電等戶內(nèi)用電設(shè)備的配電設(shè)備使用。（8個(gè)小抽屜，一個(gè)大抽屜占2個(gè)小抽屜位置）

GGD1型低壓配電柜，適用于交流50Hz，不超過(guò)額定工作電壓380V，額定工作電流1000A的電力系統(tǒng)中，作為作為發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等戶內(nèi)用電設(shè)備的配電設(shè)備使用。一般為4個(gè)抽屜。1、三相短路電流的計(jì)算

2、兩相短路電流的計(jì)算

（一）、短路計(jì)算一般公式四、短路電流4．變壓器的阻抗歸算到低壓側(cè)的變壓器阻抗可按下式計(jì)算：歸算到低壓側(cè)的高壓系統(tǒng)阻抗可按下式計(jì)算：3．高壓側(cè)系統(tǒng)的阻抗5．低壓配電電網(wǎng)線路短路阻抗L——線路長(zhǎng)度，mγ——電導(dǎo)率，m/(Ω·mm2)A——導(dǎo)線截面積，mm26、短路容量——平均額定電壓，1.05UN注：

IP—短路電流有效值

ish—短路電流沖擊值

Ish—沖擊值電流有效值

ksh—電流沖擊系數(shù)（二）、表格法如果電源、變壓器已定，短路電流就決定于低壓電纜的阻抗；如果電纜的截面一定，其電阻、電抗與長(zhǎng)度L成正比，則短路電流就是L的函數(shù)，即IS=f(L)。所以，在上述條件下，只要已知電纜長(zhǎng)度，就可以得到短路電流。考慮到實(shí)際上各段電纜的截面通常是不相等的，故可以在阻抗不變的原則下，把不同截面的電纜長(zhǎng)度，都折算成標(biāo)準(zhǔn)截面（銅芯）時(shí)的等效長(zhǎng)度。通常其標(biāo)準(zhǔn)截面為：380、660、1140V系統(tǒng)50mm2；127V系統(tǒng)4mm2。等效長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度之比叫換算系數(shù)，用Kct表示。長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面為A的井下低壓電纜折算成50mm2截面的電纜，其等效（換算）長(zhǎng)度用下式計(jì)算：Lct=Kct

L/式中Lct——電纜換算長(zhǎng)度，即把實(shí)際電纜長(zhǎng)度換算為標(biāo)準(zhǔn)幾面長(zhǎng)度，mm

Kct——換算系數(shù)

L/——該段電纜的實(shí)際長(zhǎng)度系統(tǒng)電抗長(zhǎng)度Lst

高壓電纜換算長(zhǎng)度Lct,g

Lg

高壓電纜的實(shí)際長(zhǎng)度，ΣLct=Lst+Lct,gLg+Kct,1L1+……Kct,n

Ln系統(tǒng)電抗的換算長(zhǎng)度系統(tǒng)容量/MV·A25304050100額定電壓/V38014.111.78.87.03.5166041.834.926.120.910.461140126.5105.479.163.331.63高壓（6kV）電纜折算到下列電壓等級(jí)的換算系數(shù)電纜芯線材料銅鋁額定電壓/V38066011403806601140電纜截面/mm2100.0190.0580.1710.0320.0970.286160.0120.0260.1080.0200.0610.183250.0080.0230.0720.0130.0390.115350.0060.0170.0540.0090.0280.084500.0040.0120.0360.0060.0200.051700.0030.0080.0270.0050.0140.045950.0020.0060.0180.0040.0110.036電纜換算系統(tǒng)（Kct）表額定電壓等級(jí)/V38.、660、1140電纜截面/mm24162535507095120換算系數(shù)/Kct11.973.011.911.371.000.730.530.44額定電壓等級(jí)/V127電纜截面/mm22.54610換算系數(shù)/Kct1.641.000.580.34電纜的電導(dǎo)率

m/(Ω·mm2)電纜名稱電導(dǎo)率20℃65℃80℃銅芯軟電纜5342.544.3銅芯鎧裝電纜48.644.3鋁芯鎧裝電纜3228.844.3例：表格法求短路電流：求短路點(diǎn)d1Lct=20.9+0.017×20+0.44×20+1×10+=40.04查表的兩項(xiàng)短路電流約為5441A求短路點(diǎn)d14Lct=63.3+0.017×710+0.53×10+1.37×210=368.37查表的兩項(xiàng)短路電流約為2705A五、保護(hù)整定

《煤礦安全規(guī)程》中涉及短路及整定的條款：1、第四百五十條：“礦井必須備有井上下配電系統(tǒng)圖……圖中應(yīng)注明：……（三）饋出線的短路、過(guò)負(fù)荷的整定值，熔斷器熔體的額定電流值以及被保護(hù)干線和支線的最遠(yuǎn)點(diǎn)兩相短路電流值?！?、第四百五十一條：“電氣設(shè)備不應(yīng)超過(guò)額定值運(yùn)行?！?、第四百五十三條：“井下電力網(wǎng)的短路電流不得超過(guò)其控制用的斷路器在井下使用的開(kāi)斷能力，并應(yīng)效驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性。非煤礦用高壓油斷路器用于井下試，其使用的開(kāi)斷電流不應(yīng)超過(guò)額定值的1/2。”4、第四百五十六條：“井下配電網(wǎng)路（變壓器饋出線、電動(dòng)機(jī)等）均應(yīng)裝設(shè)過(guò)流、短路保護(hù)裝置；必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流效驗(yàn)開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性。必須正確選擇熔斷器的熔體。必須用最小兩相短路電流效驗(yàn)保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)。保護(hù)裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時(shí)工作成組的電氣設(shè)備能夠正常起動(dòng)。”

1、整定值

定義：經(jīng)過(guò)整定計(jì)算和試驗(yàn)，所得出保護(hù)裝置(或繼電器)完成預(yù)定保護(hù)功能所需的動(dòng)作參數(shù)(動(dòng)作值、動(dòng)作時(shí)間等)規(guī)定值。KBZ饋電開(kāi)關(guān)煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則對(duì)于三相平衡電路而言，三相電機(jī)功率的計(jì)算公式是：P=1.732IUcosφ。由三相電機(jī)功率公式可推出線電流公式：I=P/1.732Ucosφ

式中：

P為電機(jī)功率

U為線電壓，一般是380V(井下為660V)

cosφ是電機(jī)功率因素，一般取0.75以100kw的電機(jī)估算I=P/1.732Ucosφ=100000w/（1.732×660×0.75）

=116A整定經(jīng)驗(yàn)系數(shù):380——2660——1.151140——0.67例如：饋電開(kāi)關(guān)所帶負(fù)荷如下：①55KW絞車，額定電流61A；②37KW水泵，額定電流41A；③40KW皮帶，額定電流,44A；④22KW水泵，額定電流24A；⑤37KW水泵，額定電流41A。（注：若電機(jī)銘牌丟失或看不清額定電流大小可以用下式進(jìn)行估算：電壓等級(jí)為660V的電機(jī)額定電流≈1.15×KW，壓等級(jí)為1140V的電機(jī)額定電流≈0.67×KW）過(guò)流整定：61A×6+41A+44A+24A+41A=516A電纜熱穩(wěn)定效驗(yàn)：（GB50399—2006）11.1.9有要求電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)C導(dǎo)體種類銅鋁