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采区供电设计培训教案 采区供电设计是在开拓系统、采煤方法及采区生产设备确定之后进行的。在进行设计时，要根据采区片盘布置、采区设备布置来确定采区变电所的位置，再根据采区变位置来拟制采区供电系统。在此基础上，选择变压器的容量及型号规格，并确定其台数；选择采区供电电缆，计算短路电流；选择开关与起动器，并对保护装置进行整定计算。 第一节 采变位置选择及接线方式 采区变电所位置选择决定于采区供电电压、供电距离、供电负荷情况。 一、采区供电电压选择 采区供电电压的选择对南方矿井来讲可分二种，一种是供给片盘采掘设备、通风设备用的，可选择380V或660V两种，优先选择660V。因为在同样负荷下，电压提高一个等级其供电距离可增加三倍以上，也就是输电能力增加三倍以上。另一种是单独供给采区绞车提升，其电压等级要根据绞车电机电压来确定，因采区绞车电机功率大小不一，从25KW的调度绞车到240KW不等。110KW以上的绞车电机，若是低压电机，一般在绞车房再设一台专用变压器，以提高起动电压。 若是高压电机，直接由采变转供即可。表 10-5-1 供电长度m 负荷功率kW 电缆截面 mm2 允许供电距离 m 备注 380V 660V 60 35 232 1370 允许供电距离为变压器馈电开关至负荷开关一根电缆的距离，如采用二根同截面电缆，则供电距离允许增加一倍。 50 315 1470 70 80 35 75 890 50 158 970 70 100 35 580 50 57 660 70 二、采区变峒室位置选择 确定了供电负荷、供电距离及供电电压后，就可确定采区变的数量，一般采区只设一个采变，其位置一般设在采区底部运输巷和主巷之间的横贯内，选择压力稳定的岩层中。如该采区提升绞车25kW、45kW也由采变供电，为确保绞车起动电压，也可设在采区上部距绞车房较近的位置。 三、采区变电所接线方式 采区变电所的几种典型接线方式 1、一台变压器的接线方式，该种接线方式的变压器容量一般不超过320kVA。见附图一 2、一路电源两台变压器低压侧分列运行的接线方式，这种接线方式一般一台变压器供给较大较集中的负荷，另一台供给片盘负荷。见附图二 3、二路电源两台变压器，高压侧通过联络开关联系，低压侧分列运行的接线方式，见附图三 第二节 采区变压器选择 采区变压器选择主要有变压器容量、型号和台数。选择前，首先要应根据采区用电负荷，计算出采区总供电需用容量kVA。如总供电需用容量较小时，通常选择一台变压器；如供电需用容量较大时，就要选择两台或更多台变压器来供电。对于后一种情况，要根据采区供电系统情况，用电负荷的性质、容量来合理分配负荷，经综合分析比较后，再确定变压器的台数及容量。 变压器的容量选择是否合理关系到以后运行的经济性及安全性。过大造成浪费，过小会使变压器经常过负荷运行，缩短使用寿命，也不利于供电安全。在设计中通常用以下公式确定变压器的需用容量 SBj∑Pekfkt /cosφpjηpjηw 式中 SBj 变压器的计算需用容量kVA； ∑Pe 联结到变压器的用电设备总的额定容量kw； kf 负荷率，即用电设备实际负荷与额定负荷之比。一般取0.7～0.8； kt 同时系数或同时率，同时运转的设备容量之和与全部用电设备容量之和的比。一般取0.8～0.9； cosφpj 电动机的加权平均功率因数。一般取0.8～0.9； ηpj 电动机的加权平均效率。一般取0.8～0.9； ηw 低压电网效率。一般取0.9～0.95； 在设计中，通常采用以下简化公式近似确定变压器计算容量 SBj∑Pekx/cosφpj 式中 kx 需用系数需用率。 kx kfkt/ηpjηw kx 0.65～0.7 cosφpj 0.7～0.75 煤矿常用设备的需用系数kx及平均功率因数cosφp.j近似值表 设备名称 需用系数kx 功率因数 cosφpj 备 注 提升机房主电动机 辅助设备 0.75～0.8 0.7 0.7 通风机房主电动机 辅助电动机 0.8～0.85 同步机时一般cosφ0.9，为超前 0.3～0.5 0.7 压风机房主电动机 辅助电动机 0.8～0.85 0.8～0.85 0.7 0.75 主排水设备 0.85 0.85 车间 0.6～0.65 0.7 水泵房 0.7～0.8 0.75 室内照明 0.5～1.0 1.0 无电容补偿的日光灯和水银灯cosφ0.6 一般机采工作面 0.4～0.5 0.6～0.7 缓倾斜炮采工作面 0.5～0.6 0.6 急倾斜炮采工作面 0.3～0.4 0.7 掘进工作面 0.45～0.65 0.6 架线电机车 0.8 0.9 蓄电池电机车 0.5 0.9 井底车场有主排水 无主排水 0.75～0.85 0.7 0.8 输送机 0.6～0.7 0.7 如为一般机组采煤、金属个体支架的工作面，可按下式计算需用系数。 kx0.2860.714Pmax/∑Pe 式中∑Pe 参加计算的所有用电设备额定功率kW之和不含备用； Pmax 最大电动机的额定功率kW。 两个及两个以上的工作面，当由一个采区变电所供电时，将其电力负荷之和乘以各工作面间的同时系数kt。如为两个工作面， 取kt 0.95；三个及三个以上工作面时，取kt 0.9。 最后，根据变压器的计算容量，所选变压器的额定容量应大于或等于计算容量，即 SBe≥SBj 式中 SBe 变压器额定容量kVA。 第三节 采区高压电缆的选择 采区高压电缆的选择相对下井主电缆的选择来讲更加简单，主要从三个方面来选择。 1、按持续允许电流来选择电缆截面 KIp≥Ia 式中Ip 空气温度为25℃时，电缆允许截流量，安；对不同绝缘的高压电缆可查表12-2-5～12-2-7；12-2-21交联电缆 K 温度校正系数；可查表12-2-25；电缆线芯最高允许工作温度65℃，周围环境温度25℃，故可K取1。 Ia 通过电缆的最大持续工作电流，安。 2、按电缆首端在系统最大运行方式时发生三相短路，应满足热稳定的要求。 ⑴热稳定系数法。此方法较简单，一般在纸绝缘电缆的热稳定计算中采用此法。目前不用 Amin≥IK3tj1/2/C 式中Amin 电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2； IK3 三相最大稳态短路电流，安； tj 短路电流作用的假想时间，秒；井下中央变馈出线整定时间一般取瞬动，故tj值为0.25秒。 C 热稳定系数，查表10-3-3。 ⑵按电缆的允许短路电流法。此法较复杂，主要用于交联聚乙烯电缆的热稳定计算。 ①允许短路电流计算 I SC{CC/r20at*ln{[1αθSC-20]/ [1αθ0-20]}}1/2 式中 I SC 允许短路电流，安； θSC 电缆允许短路温度，℃；交联电缆为230℃；油浸纸绝缘电缆为220℃。 θ0 短路前电缆温度；℃；可取65℃ r20 20℃时每厘米电缆导线的交流电阻，Ω/cm; α 导体电阻的温度系数，20℃时铜0.00393 1/℃；铝0.00403 1/℃；都近似于0.004； CC 每厘米电缆导线的电容，焦耳/厘米3℃；铜3.5；铝2.48； t 短路时间，秒；为保护整定时间和开关动作时间之和。取0. 5秒或0.75秒。 ②导线交流电阻计算 每厘米导线交流电阻r按下式计算 rr′1YSYP 式中r 每厘米电缆导线交流电阻，Ω/cm; r′每厘米电缆导线直流电阻，Ω/cm; YS 集肤效应系数； YP 邻近效应系数。 ③集肤效应和邻近效应系数计算 见第十二章 5-12-59页 12-2-3和12-2-4两式。 ④导线直流电阻计算 每厘米电缆导线直流电阻r′按下式计算 r′ρ20/A[1αθ-20]K1K2K3 式中ρ20 导线材料在20℃下的电阻系数；铜芯1.8410-6Ωcm2/cm；铝芯3.1010-6 Ωcm2/cm； A 导线截面积，cm2 α 20℃时的电阻温度系数； θ 电缆导线温度，℃；6KV取65℃，10KV取60℃； K1 扭绞系数，一般取1.012 K2 成缆系数，一般取1.007 K3 紧压效应系数，一般取1.01 ⑶按正常负荷校验电压损失 △ U1000/10U N 2PLR0X0tanφKPL 式中K 每兆瓦公里负荷矩电缆中电压损失的百分数，6KV时，K2.78R0X0tanφ；10KV时，K1R0X0tanφ。 在不同功率因数及不同电缆截面时的数据可查表10-3-6及10-3-7 U N 额定电压，KV； P 电缆输送的有功功率，兆瓦； L 电缆线路长度，公里； 截面mm2 16 25 35 50 70 95 120 R0 1.287 0.824 0.588 0.412 0.294 0.217 0.192 X0 0.094 0.085 0.078 0.075 0.072 0.069 0.068 R0、X0 电缆单位长度的电阻及电抗，Ω/km。不同截面电缆数据不一样。可查参考文献3附录二表2-2 高压系统正常电压损失不超过7，故障状态下不得超过10 设计时按7校验。电压损失应从地面变电所算起至采区变电所母线止，而不是从中央变起至采变。 第四节 采区低压电缆的选择 电缆的选择包括确定电缆的型号、长度、芯线数目及主芯线截面大小。其中以确定主芯线截面大小的计算较为复杂。 一、电缆选择的一般原则 1、由于采区低压供电电压一般采用380/660V供电，优先采用660V供电，所以所选电缆电压主等级应大等于660V。 2、固定或半固定敷设的动力电缆，通常采用铠装电缆或不燃性橡胶电缆。 3、移动式或手持式电气设备都应使用专用的不燃性橡胶电缆。 4、固定敷设的照明，通讯、信号和控制用的电缆应用铠装电缆、塑料电缆或橡胶电缆，非固定敷设的，应用橡胶电缆。 5、低压电缆严禁采用铝芯。 6、电缆长度的确定 ⑴对于铠装电缆，其长度为巷道实际长度的1.05倍；对于橡套电缆；其长度为巷道实际长度的1.1倍。 ⑵为了便于安装，当电缆中间有接头时，应在电缆两端处各增加3米。 ⑶在确定电缆长度时，应以用电设备可能处于最远的地方来计算。 7、电缆芯线数目的确定 ⑴动力用橡套电缆一般选用四芯。 ⑵信号电缆的芯数要根据控制、信号、通讯的需要来确定，并留有备用线芯，约为需用芯数的20左右。 8、电缆截面选择原则 ⑴按电缆长时允许负荷电流的方法来选择，也叫安全载流量。 ⑵按正常工作时的电压损失不超过允许范围。应保证电动机正常工作的端电压不低于0.9U0。 ⑶按电动机起动时端电压不低于额定电压的75校验，或不会使磁力起动器无法合闸。 ⑷对橡套电缆，还要考虑不小于电缆机械强度要求的最小截面。 橡套电缆按机械强度要求的最小截面 用 电 设 备 名 称 满足机械强度要求的最小截面mm2 各种采煤机组 35～95 可弯曲刮板运输机 16～35 小容量刮板运输机 10～25 回柱绞车、电动装岩机 16～25 局扇、电钻 4 照明支线 1.5～2.5 调度绞车、照明干线 4～6 ⑸考虑到低压电缆短路的热稳定，即不因过热而损坏，故要求不小于保护装置要求的最小截面。可查“第十三章 井下过流保护 5-13-47”中的表13-2-9。 二、电缆截面选择计算步骤 1、按长时允许负荷电流选择电缆截面 KIcc≥Ig 式中；Icc 电缆允许安全截流量，安 K 环境温度校正系数，环境温度按25℃，取1； Ig 用电设备持续工作电流，安。 干线电缆中所通过的工作电流 IwP1000/√3UNcosφpj 式中UN 电网额定电压，伏； cosφpj 平均功率因数。 供多台电动机的干线电缆，由于每一段电缆所流过的电流不同，应分段按电流大小选择各段电缆截面，如差别不大时，一般选用同一截面。 向三台以上电动机供电时，负荷功率应按需用系数法计算。 PKx∑PN 式中P 干线电缆所供负荷和计算功率，KW； Kx 需用系数；kx0.2860.714Pmax/∑Pe ∑PN 干线电缆所供电动机额定功率之和，KW。 Pmax 最大电动机的额定功率，kW。 MY-0.3/0.66KV电缆载流量 型号规格 载流量A 3414 3616 310110 316110 66 325116 84 335116 100 350116 125 370125 160 395125 2、按正常工作时电压损失确定电缆截面 ⑴变压器中的电压损失计算 △UBβ（URcosφUXsinφ） △UB△UBU2N/100 式中β 变压器的负荷系数，βIN/I2N IN 变压器正常运行时低压侧负荷电流，安； I2N 变压器低压侧额定电流，安； UR 变压器额定负荷时变压器中的电阻压降百分数， UR[△P/10SN]；△P为变压器的短路损耗； UX 变压器额定负荷时变压器中的电抗压降百分数， UXUK2-UR21/2 cosφ、sinφ 变压器负荷中的功率因数； U2N 变压器二次侧额定电压，伏。 ⑵电缆中电压损失计算 三相的线电压损失为 △U√3IRcosφIXsinφ 伏 式中R 导线电阻，欧； X 导线电抗，欧。 对于井下低压网络，通常忽略掉电抗电压损失部分，作近似计算， △U√3IRcosφ 伏 以RL/γS代入上式得 ΔU√3ILcosφ/γS 伏 式中I 流过电缆的负荷电流，安； L 电缆线路的长度，米 γ 电导率，铜芯软电缆取42.5；铜芯铠装电缆取48.5； S 导线截面，mm2； cosφ 电动机功率因数。 从上式可以看出，当线路的长度、材料、负荷电流及电压损失一定的情况下，可以求出导线截面S的大小。 如用负荷功率代替负荷电流，则可得计算电缆支线即该电缆只带一个负荷的电压损失公式为 ΔUZkfPeLz103/γUeSzηd 式中ΔUZ 支线电缆电压损失，伏； kf 负荷率；即用电设备实际负荷与额定负荷之比。一般取0.7～0.8； Pe 电动机额定功率，KW； Lz 支线电缆长度，米； γ 电导率，m/Ωmm2 Sz 支线电缆导线截面，mm2 ηd 电动机效率。 当电缆带几个负荷时，则可得电缆干线的电压损失公式为 ΔUGkf∑PeLG103/γUeSGηpj 或 ΔUGkx∑PeLG103/γUeSG ΔUG 干线电缆电压损失，伏； kx 需用系数； ∑Pe 电缆负荷的总额定功率，KW； SG 干线电缆导线截面，mm2 ηpj 电动机的加权平均效率。 以上是采区低压电网电压损失计算方法，主要由三部分组成变压器绕组中的电压损失△UB、干线电缆的电压损失ΔUG、支线电缆的电压损失ΔUZ。 以上三种电压损失之和∑△U应不大于规程规定的电压损失值△UY。即 ΔUBΔUGΔUZ∑△U≤△UYU2e-UD 式中U2e 变压器二次额定电压，它约等于1.05Ue，Ue为电网额定电压，伏； UD 在正常工作时，电动机端子上的最低允许电压，伏； △UY 采区电网最大允许电压损失。 在电网不同额定电压Ue时，U2e、 UD及△UY值 电网额定电压Ue U2e UD △UY 380 400 361 39 660 690 627 63 1140 1200 1083 117 ⑶按起动条件校验电缆截面 采区移动设备的电动机均为鼠笼式电动机，且为直接起动，起动电流为额定电流的5～7倍。为确保电动机能够正常起动，磁力起动器能够吸合，电动机起动时的端电压应满足电动机最低起动电压和磁力起动器最低吸合电压，为额定电压的75。 验算时以距配电点最远，且功率最大的电动机为依据。按这种条件验算的结果如能满足要求，那对其它设备就都能满足要求。 电动机起动时电网允许电压损失为 △UQY U2e-0.7Ue 式中△UQY 电动机起动时电网允许电压损失，伏； U2e 变压器二次额定电压，伏； Ue 电动机的额定电压，伏。 把电动机起动时的电流及起动时的功率因数等有关量，代入正常工作时变压器、电缆的电压损失公式中，计算各部分电压损失之和；然后与起动时允许电压损失进行比较，如不符合要求，则需增大电缆截面或采取适当措施。 第五节 采区高压短路电流计算及高压设备选择 一、采区高压短路电流计算 1、变压器高压侧短路电流计算 为校验采区高压配电装置的开断能力，必须求出采区变压器高压侧短路电流如附图四所示 Id3Up/√3R2XyX21/2 安 式中Up 高压电网平均电压，伏 Xy 换算到井下中央变母线上的电源电抗，欧；可用下式计算 Xy Up2/Sd 欧 R、X 中央变至采变的高压电缆的电阻和电抗；欧。 2、变压器低压侧短路电流的简便计算方法 该方法是在忽略系统阻抗的条件下计算出来，其值比实际略大一些。 ①三相短路电流计算 IK3100IN2/UK 式中IK3 三相短路电流，安； IN2 变压器二次侧额定电流，安； UK 变压器阻抗电压百分数，。 ②二相短路电流值 IK20.866 IK3 二、高压配电箱的选择 在采区变的变压器高压侧采用高压防爆配电箱，选择原则如下 1、额定电压应符合高压网络的电压等级； 2、额定电流不小于所控制设备的额定电流； 3、额定开断电流不小于母线最大三相短路电流。 新型高压防爆配电箱主要技术数据 高压配电箱 型 号 额定电流A 额定电压KV 额定开断电流kA 额定断流容量MVA PBG12-- /6 河南济源 50 6KV最高工作电压6.9KV 10kA 100 100 150 200 PBG-- /10 浙江华荣 50 6/10KV 12.5kA 6kV时不少于120，计算时按100。 100 150 200 第六节 采区低压电网短路电流计算 短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。对于低压开关设备和熔断器等，还应按短路电流校验其分断能力。 计算短路电流时，首先要选择好短路点，短路点通常选择在被保护线路的始、末端。始端短路点用于计算最大三相短路电流，用于校验设备和电缆的动、热稳定性；末端用于计算最小二相短路电流，用于校验继电保护整定值的可靠性。 短路电流的计算方法有解释法和图表法，主要以解释法为主。 一、短路电流的计算公式 1、三相短路电流计算 IK3UN2/{√3[∑R2∑X2]1/2} 式中IK3 三相短路电流， 安； UN2 变压器二次侧额定电压，对于127、380、660伏电网，分别取133、400、690伏； ∑R、∑X 短路回路内一相的电阻、电抗的总和， 欧。 2、二相短路电流计算 IK2UN2/{2[∑R2∑X2]1/2} 式中IK2 二相短路电流， 安； 3、三相短路电流与二相短路电流值的换算 IK32 IK2/√31.15 IK2 或 IK20.866 IK3 二、阻抗计算 1、系统电抗 XSUN22/SK 式中XS 折合至变压器二次侧的系统电抗，欧/相； UN2 变压器二次侧的额定电压，KV； SK 电源一次侧母线上的短路容量，MVA。 XS 、SK 指中央变电所母线前的电源电抗和母线短路容量。如中央变的短路容量数据不详，可用防爆配电箱的额定断流容量代替计 算。 额定断流容量与系统电抗值 欧 断流容量MVA 额定电压 V 25 30 40 50 400 0.0064 0.0053 0.004 0.0032 690 0.019 0.0159 0.0119 0.0095 2、变压器阻抗可查参考文献3附录六表19-3 变压器每相电阻、电抗按下式计算 RBΔP/3IN22ΔPUN22/SN2 XB10UXUN22/ SN10U K 2-UR21/2UN22/ SN 式中RB、 XB 分别为变压器每相电阻和电抗值，欧； UX 变压器绕组电抗压降百分值，；UX U K 2-UR21/2 U K 变压器绕组阻抗压降百分值，； UR 变压器绕组电阻压降百分值，；UR[△P/10SN] ΔP 变压器短路损耗，瓦； UN2、IN2 变压器二次侧额定电压KV和电流A; SN 变压器额定容量，KVA。 3、高压电缆的阻抗 高压电缆的阻抗折合至变压器二次侧的数值可按下式计算，同时计算出的电阻数据应换算至65℃时的数据。 电阻 RR0L/K2； 欧 电抗 XX0L/K2 欧 式中R0 高压电缆每公里的电阻，欧。 R01000ρ0/S ρ0 导电线芯的直流电阻系数，20℃时不小于下列数值 铜芯0.0184 Ωmm2/m 铝芯0.0310 Ωmm2/m S 电缆线芯截面， mm2 X0 高压电缆每公里电抗，欧；对6～10KV电压，电抗平均值为0.08欧/公里。 L 电缆长度， 米。 K 变压比，变压器一次侧平均电压与二次侧平均电压的比值。 6KV电缆折合至下列电压后每公里的阻抗值欧/相 电缆截面 mm2 线芯温度65℃ 铜芯 400V 690V 25 0.0035 0.0106 35 0.0025 0.0076 50 0.0018 0.0055 70 0.0012 0.0037 95 0.0009 0.0029 4、低压电缆的电阻和电抗可查参考文献3附录三表5-1 所提供的数据如是20℃时的数据，应换算到65℃的数据，按下式计算 RR20[10.004t-20] 即 R651.18R20 阻抗 电缆型号 电缆线芯截面mm2 4 6 10 16 25 35 50 70 电阻 UZ 6.36 U或UP 5.50 3.69 2.16 UC 2.18 MY 1.21 0.78 0.554 0.386 0.272 电抗 0.101 0.095 0.092 0.090 0.088 0.084 0.081 0.078 第七节 采区低压电器选择 采区低压电器主要有馈电开关、电磁起动器等。 采区低压电器选择原则有 1、按工作环境选择 在采区一般选用隔爆型或隔爆兼本质安全型，并具有煤安标志的电器。 2、按电器的额定选择 ⑴电器的额定电压应高于或等于其所在电网的额定电压； ⑵其额定电流不小于网路长时工作电流； ⑶其分断短路电流能力应大于通过它的最大丰相短路电流，对于用熔断器保护的电器不作此项要求。 3、按工作机械对控制的要求选择 控制要求主要是远控、联锁控制及正、反转等。 4、电器所装保护装置应满足所控制设备对保护的要求 目前BKD9型馈电保护功能齐全，具有过载、短路、欠压、断相、失压、三相不平衡、漏电闭锁、瓦斯闭锁、瓦斯断电、对称性漏电保护和选择性漏电保护等，并可外接远控按钮。QJC-60磁力起动器具备过载保护、断相保护、短路保护和主电路漏电闭锁保护。 BKD9馈电主要技术参数 型号规格 额定电压V 额定电流A 分断能力kA 660V 380V BKD9-200Z 380V/660V 200 7.5 9.0 BKD9-400Z 400 9.0 12.5 QJC-60磁力起动器主要技术参数 额定电压V 额定电流A 控制电动机最大功率kW 电缆最大外径 主线路 控制线路 380 60 30 Φ42 Φ19 660 45 第八节 采区高、低压电网保护整定计算 对保护的整定计算必须满足四方面要求选择性、可靠性、迅速性、灵敏性。 选择性当线路故障时，只切断故障部分线路，并不越级跳闸。 可靠性保护装置不应出现误动或拒动。 迅速性当保护范围内出现故障时，保护装置应迅速切断被保护线路。 灵敏性当保护范围内发生最小短路电流时，保护装置应可靠动作。灵敏性高低是以灵敏度来衡量，其意义是指被保护范围内发生的最小短路电流与整定值的比值，数值越大灵敏性越高。如采区低压电网用熔断器保护时，当熔件额定电流在100A以上时取4，100A及以下时取7；对电磁式过流继电器取1.5。 一、高压电网保护整定变压器一次侧高爆开关 1、过载保护作为变压器外部短路及内部故障时的后备保护，动作电流应躲开变压器最大工作电流来整定。其高压侧动作电流按下式计算 IdzKkKjIgmax/ KB Kf nL KkKjIq∑Ie/ KB Kf nL 式中Kk 可靠系数，取1.2～1.4; Kj 接线系数，取1； KB 变压器变比，6000/40015，6000/6908.7； Igmax 最大工作电流，IgmaxIq∑Ie； Kf 返回系数，取0.9；如是DL型取0.85，GL型取0.8； nL 电流互感器变比 Iq 功率最大一台设备或同时起动的几台设备的起动电流； ∑Ie 除功率最大一台设备或同时起动的几台设备外的所有设备额定电流之和。 灵敏度按变压器低压侧最小两相短路电流校验，应大于1.5，时间延时0.5秒。 灵敏度校验 ①对Y/Y接线变压器按下式校验 KlmIdmin2/ KB nL IdZ≥1.5 ②对Y/Δ接线变压器按下式校验 KlmIdmin2/√3 KB nL IdZ≥1.5 式中Idmin2 变压器二次侧最小两相短路电流。 2、短路保护按过载保护整定值的3～8倍整定。 二、低压电网保护整定 ㈠熔断器熔体的选择 1、保护单台鼠笼电机，按躲过起动电流计算 IRe≈IQe/1.8～2.5 式中IRe 熔体的额定电流，安； IQe 鼠笼电机起动电流，一般为额定电流的5～7倍； 1.8～2.5 保证熔体不熔化的系数，起动时间小于10秒者取2.5，大于10秒者取1.8～2。 2、保护多台电机的干线熔体选择 按躲过最大一台鼠笼电机起动电流及其余用电设备额定电流之 和来选择 IReIDQ/1.8～2.5∑Ie 式中IDQ 最大一台鼠笼电机起动电流，安。 3、保护照明设备照明变压器 变压器二次熔体额定电流为 IRe≈Ie 式中Ie 照明设备额定电流，安。 一次熔体额定电流IRe 1.2～1.4/kB Ie 式中kB 变压器变比，380/1332.86；660/1334.96。 熔体额定电流规格有6、10、15、20、35、60、80、100、125、160、200、225安等。 4、电钻变压器保护 IRe 1.2～1.4/kB IDQ/1.8～2.5∑Ie 对于电钻电机保护与1相同。 5、灵敏度校验 用保护范围内线路未端最小两相短路电流校验 Idmin2/ IRe≥4或7 对于127V的电压，不分熔体额定电流大小，一律取4。 5、为了不使电缆在短路时过热损坏，要求熔体的额定电流与其保护的电缆截面相配合。当熔体额定电流超过160A时，最好选用电流继电器来保护短路故障。 熔体额定电流与两相短路电流以及电缆最小截面配合表 额定电压V 熔体额定电流A 两相短路电流最小允许值A 电缆最小允许截面mm2 最大长时允许负荷电流A 380/660 20 140 2.5 25 175 2.5 35 245 4 36 380/660 60 420 6 46 80 580 10 64 100 700 16 85 125 800 25 118 127 6 24 2.5 10 40 2.5 15 60 2.5 20 80 2.5 25 100 2.5 35 140 4 60 240 6 ㈡过电流继电器的整定计算 1、保护支线单台电机 保护装置的动作电流按躲过电动机起动电流整定 IdZ＞Iq 式中IdZ 继电器的动作电流，安； Iq 电动机的起动电流，安，Iq5～7Ie；对于绕线式电动机，Iq可用额定电流的1.5～2倍，如起动电流大于计算值，最多不超过2.5倍。 对于线路较长，处于电网末端，且电动机的功率较大，起动时电压损失较大，因而其起动电流大大低于额定起动电流，此时可按实际起动电流计算，但继电器整定时要略大于计算值，防止开关误动。 2、保护干线 动作电流应躲开最大一台电动机或几台同时起动的电动机的起动电流与除这一台或几台电动机外的其它用电设备的额定电流之和 IdZ＞IDQ∑Ie 3、灵敏度校验 KlmIdmin2/ IdZ≥1.5 式中Idmin2 被保护线路末端最小二相短路电流，安； Klm 灵敏度系数。 若线路上串联两台及以上开关时无分支开关，则上一级开关的整定值也要按下一级开关保护范围最远点的两相相短路电流来校验，灵敏度不小于1.2，作为下一级开关的后备保护。 如灵敏度系数不满足要求时，可增大电缆截面，缩短电缆长度，加大变压器容量，或使两台变压器并联运行。 4、热继电器整定 整定值等于或略大于电动机额定电流 IRdZIe或1.05 Ie 式中IRdZ 热元件的整定电流，安； Ie 电动机的额定电流，安。 第九节 采区保护接地和漏电保护 井下三大保护中，前面已讲过过流保护。余下保护接地和漏电 保护。 一、采区变保护接地的有关要求 1、采变接地电阻应不小于2欧。 2、接地母线应采用断面不小于100mm2的镀锌扁钢或镀锌铁线或断面不小于50 mm2的裸铜线。 3、采变内设备外壳与接地母线连接导线应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢或镀锌铁线或断面不小于25 mm2的裸铜线。 4、采变内多台设备的外壳接地不能串联接地，应分别接到接地母线上，再由接地母线引到局部接地极。 二、漏电保护 按检漏保护装置的有关要求进行安装、检验。 第十节 设计步骤 一、采区负荷统计及负荷分析，确定供电系统组成并绘出供电系统图。 二、采区变压器及高、低压电缆选择。 三、采区高、低压短路电流计算。 四、采区高、低开关、设备的选择及校验。 五、采区电压降校验。 六、继电保护整定。 第十一节 设计举例 以下为某采区负荷情况表 序 号 名 称 电机功率KW 台数/kf 额定电 压Ue V 额定电 流Ie A 额定起动电流Iqe A 额定功率因数 COSΦ 额定效率 ηe 1 煤电钻MSZ-12 1.2 2/1 127 9 54 0.79 0.795 2 电动翻车机FZD-1 1t 5.5 2/0.7 660 6.6 39.6 3 回柱绞车JH-8 11 1/0.75 660 14.5 87 0.84 0.885