井下短路电流计算

山西煤销集团古县东瑞煤业有限公司

井 下 供 电 系 统 整 定 计 算 书

二零一二年七月

短路电流计算

1、电源系统电抗：取电源系统短路容量SS=50MVA

2Uav10.52XS2.205

SS50折算到660V侧

Uav2XSXSUav10.692.2050.009522 10.5222、架空线路阻抗：

宝丰至东瑞线：LGJ-240/30 钢芯铝绞线，4.286km 电抗：Xx0L0.3694.2861.582 电阻：Rr0L0.1304.2860.5572 折算到660V侧

Uav2XXUav1Uav2RRUav10.691.5820.00683 10.50.690.55720.0024 10.522223、高压电缆阻抗：

高压电缆型号：MYJV42-3×70 电抗：Xx0L0.0080.40.0032 电阻：Rr0L0.3070.40.1228 折算到660V侧

Uav2XXUav1Uav2RRUav1

0.690.00320.0001382 10.50.690.12280.0005303 10.51

2222

4、变压器电抗：

由变压器技术参数查表得KBSGZY-500变压器阻抗为：

XT0.0427

RT0.0068

由变压器技术参数查表得KBSGZY-630变压器阻抗为：

XT0.0416

RT0.0056

5、清煤斜巷最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×50共60m，电缆MY-3×25共150m 电缆MY-3×16共20m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0810.060.00486 R1r0L0.44840.060.026904 X2x0L0.0880.150.0132 R2r0L0.86380.150.12957 X3x0L0.090.020.0018 R3r0L0.3690.020.02738

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0427+0.00486+0.0132+0.0018=0.079ΩR0.0024+0.0005303+0.0068+0.026904+0.12957+0.02738=0.1936Ω

XX2R20.07920.19362=0.20906Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.209061905.5A

2

2ISUav6901650.2A 2Z20.209066、回风巷刷扩最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×70共400m，电缆MY-3×25共200m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0780.40.0312 R1r0L0.31510.40.12604 X2x0L0.0880.20.0176 R2r0L0.86380.20.17276

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0427+0.0312+0.0176=0.1079Ω R0.0024+0.0005303+0.0068+0.12604+0.17276= 0.30854Ω

XX2R20.107920.308542= 0.3269Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.32691218.6A

2ISUav6901055.3A

2Z20.32697、1米皮带最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×50共200m，电缆MY-3×25共10m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0810.20.0162 R1r0L0.44840.20.08698 X2x0L0.0880.010.000886

3

R2r0L0.86380.010.008638

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0427+0.0162+0.000886=0.07615Ω R0.0024+0.0005303+0.0068+0.08698+0.008638= 0.1081Ω

XX2R20.0761520.10812= 0.1322Ω （4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.13223013.7A

2ISUav6902609.9A 2Z20.13228、绕道刷扩最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×50共220m，电缆MY-3×35共150m

电缆MY-3×25共100m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0810.220.01782 R1r0L0.44840.220.098648 X2x0L0.0840.150.0126 R2r0L0.6160.150.0924 X3x0L0.0880.10.0088 R3r0L0.86380.10.08638

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0427+0.01782+0.0126+0.0088=0.09842ΩR0.0024+0.0005303+0.0068+0.098648+0.0924+0.08638=0.287158Ω

4

XX2R20.0984220.2871582=0.3036Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.30361312.2A

2ISUav6901136.33A

2Z20.30369、轨道巷刷扩最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×50共550m，电缆MY-3×25共50m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0810.550.04455 R1r0L0.44840.550.24662 X2x0L0.0880.050.00405 R2r0L0.86380.050.04319

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0416+0.04455+0.00405=0.1069Ω R0.0024+0.0005303+0.0056+0.24662+0.04319= 0.29835Ω

XX2R20.106920.298352= 0.3169Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.31691257.0A

2ISUav6901088.6A 2Z20.316910、中部水仓最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×50共900m，电缆MY-3×25共20m

5

（2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0810.90.729 R1r0L0.44840.90.40365 X2x0L0.0880.020.00176 R2r0L0.86380.020.017276

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0416+0.729+0.40365=0.1326Ω R0.0024+0.0005303+0.0056+0.00176+0.017276=0.4294Ω

XX2R20.132620.42942=0.4494Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.4494886.5A

2ISUav690767.7A 2Z20.449411、中央水泵房最小短路电流计算：

（1）电缆MY-3×70共20m，电缆MY-3×35共30m

电缆MY-3×16共30m （2）低压电缆阻抗

X1x0L0.0750.020.00156 R1r0L0.31510.020.0063 X2x0L0.0840.030.00252 R2r0L0.6160.030.01848 X3x0L0.090.030.0027

6

R3r0L1.3690.030.0411

（3）短路点短路回路总阻抗

X0.009522+0.00683+0.0001382+0.0416+0.00156+0.00252+0.0027=0.0648Ω R0.0024+0.0005303+0.0056+0.0063+0.01848+0.0411=0.0744Ω

XX2R20.064820.07442=0.09862Ω

（4）短路电流计算

3ISUav3Z69030.098624039.5A

2ISUav6903498.3A 2Z20.09862

地点 清煤斜巷 回风巷刷扩 1米皮带机 绕道刷扩 轨道巷刷扩 中部水仓 中央水泵房 变压器 KBSGZY-500 KBSGZY-500 KBSGZY-500 KBSGZY-500 KBSGZY-630 KBSGZY-630 KBSGZY-630 电缆 MY-3×50 60m MY-3×25 150m MY-3×16 20m MY-3×70 400m MY-3×25 200m MY-3×50 200m MY-3×25 10m MY-3×50 220m MY-3×35 150m MY-3×25 100m MY-3×50 550m MY-3×25 50m MY-3×50 900m MY-3×25 20m MY-3×70 20m MY-3×35 30m MY-3×16 30m 三相短路电流/A 1905.5 1218.8 3013.7 1312.5 1257.0 886.5 4039.5 两相短路电流/A 1650.2 1055.5 2019.9 1136.7 1088.6 767.7 3498.3

7

矿用橡套电缆的单位长度电阻与电抗

阻抗Z0(Ω/km) 电阻R0 电抗X0 截面（mm2） 4 5.5 6 10 16 25 35 50 70 95 120 0.18 0.074 3.693 2.159 1.369 0.8638 0.6160 0.4484 0.3151 0.2301 0.084 0.081 0.078 0.075 0.101 0.095 0.092 0.090 0.088 矿用铠装电缆单位长度的有效电阻和电抗（Ω/km）

电缆主芯线 2截面（mm） 4 6 10 16 25 35 50 70 95 铜 1KV及以下 R0 5.348 3.566 2.139 1.337 0.856 0.610 0.4283 0.3044 0.2254 X0 0.095 0.090 0.073 0.0657 0.0662 0.0637 0.0625 0.0612 0.0602 R0 1.34 0.857 0.612 0.429 0.306 0.226 6KV X0 0.068 0.066 0.064 0.063 0.061 0.060 1KV及以下 R0 9.013 6.008 3.605 2.253 1.441 1.030 0.721 0.5145 0.38 X0 0.095 0.090 0.073 0.0675 0.0662 0.0637 0.0625 0.0612 0.0602 R0 2.257 1.445 1.030 0.722 0.516 0.38 铝 6KV X0 0.068 0.066 0.064 0.063 0.061 0.060 裸绞线的电阻和电抗

导线 型号 LGJ-16 LGJ-25 LGJ-35 LGJ-50 LGJ-70 LGJ-95 电阻/ Ω/km 1.926 1.286 0.796 0.609 0.432 0.315 线间几何均距（m） 0.6 0.8 1.0 1.25 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 电抗(Ω/km) 0.387 0.401 0.412 0.43 0.444 0.456 0.466 0.474 0.374 0.388 0.400 0.418 0.432 0.443 0.453 0.461 0.359 0.373 0.385 0.403 0.417 0.429 0.438 0.446 0.351 0.365 0.376 0.394 0.408 0.420 0.429 0.437 0.364 0.382 0.396 0.408 0.417 0.425 0.353 0.371 0.385 0.397 0.406 0.414 0.347 0.365 0.379 0.391 0.400 0.408 0.340 0.358 0.372 0.384 0.398 0.401 0.365 0.377 0.386 0.394 0.357 0.369 0.378 0.386 LGJ-120 0.255 LGJ-150 0.211 LGJ-185 0.163 LGJ-240 0.130

8

井下负荷整定计算

一、供电系统简介：

我矿设有两回进线，一回881线路来自宝丰35kV站（LGJ-240/30 钢芯铝绞线，4.286km）、另一回584线路来贾寨35kV站（LGJ-185/25，钢芯铝绞线，5.086km），均为10kV输电线路；电源系统短路容量为50MVA。

井下供电由井上变电所经两趟高压铠装电缆（MYJV42-3×70，MYJV22-3×70）入井供电，井下中央变电所安装两台变压器（KBSGZY-500，KBSGZY-630），分别由3#、4#高开控制。

二、矿井负荷统计：

矿井负荷统计表

工作面名设备名称 称 台数 容量 容量 用系数 数 机功率 负荷 安装安装 使用 设备需功率因最大电计算 清煤斜巷 回风巷刷扩 给煤机 小水泵 刮板机 喷浆机 小绞车 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 30 11 40 5.5 11.4 150 4 40 58 5.5 120 5.5 22.8 11 9

30 11 40 5.5 11.4 150 75 4 40 58 5.5 120 5.5 40 22.8 11 55 40 15 1米皮带机 绕道刷扩 1米皮带机 皮带张紧车 刮板机 装岩机 喷浆机 刮板机 轨道巷刷扩 喷浆机 小绞车 小水泵

中部水仓 中央水主排水泵 泵房 500变压器 630变压器 564.3 324.3 110 380.4 380.4 75 3 295 110 0.85 0.85 110 水泵 2 110 55 0.85 0.85 55 三、馈电开关整定： 1、清煤斜巷馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.2860.714PS15=0.286+0.714×=0.547

41PN（2）负载电流：

IkxIe0.5471.1541=25.8A

过载电流 IZ1.2I=1.2×25.8=30.96A 过载电流整定为30A 短路电流：

Idz8IekxIe81.15150.5471.15(4115)154.4 A

短路电流整定为160A （3）灵敏度校验

I(2)1650.2==10.31≥1.5 kS160Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 2、回风巷刷扩馈电整定。

10

（1）设备需用系数：

kx0.2860.714PS40=0.286+0.714×=0.788

56.9PN（2）负载电流：

IkxIe0.7881.1556.9=51.56A

过载电流 IZ1.2I=1.2×51.56=61.9A 过载电流整定为60A 短路电流：

Idz8IekxIe81.15400.7881.15(56.940)383.3 A

短路电流整定为380A （3）灵敏度校验

I(2)1055.5==2.78≥1.5 kS380Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 3、1米皮带机馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.8

（2）负载电流：

IkxIe0.81.15154=141.68A

过载电流 IZ1.2I=1.2×141.68=170A 过载电流整定为170A 短路电流：

Idz8IekxIe81.151500.81.15(154150)1383.6 A

11

短路电流整定为1300A

（3）灵敏度校验

I(2)2019.9==1.55≥1.5 kS1300Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 4、绕道刷扩馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.2860.714PS55=0.286+0.714×=0.665

103.5PN（2）负载电流：

IkxIe0.6651.15103.5=79.2A

过载电流 IZ1.2I=1.2×79.2=95A 过载电流整定为100A 短路电流：

Idz8IekxIe81.15550.6651.15(103.555)543.1 A

短路电流整定为540A （3）灵敏度校验

I(2)1136.7==2.105≥1.5 kS540Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 5、轨道巷刷扩馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.2860.714PS40=0.286+0.714×=0.465

159.3PN（2）负载电流：

12

IkxIe0.4651.15159.3=85.2A

过载电流 IZ1.2I=1.2×85.2=102.3A 过载电流整定为100A 短路电流：

Idz8IekxIe81.15550.4651.15(159.340)431.8 A

短路电流整定为430A （3）灵敏度校验

I(2)1088.6==2.53≥1.5 kS430Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 6、中部水仓馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.85

（2）负载电流：

IkxIe0.851.1555=53.76A

过载电流 IZ1.2I=1.2×53.76=64.5A 过载电流整定为65A 短路电流：

Idz8IekxIe81.1555506 A

短路电流整定为500A （3）灵敏度校验

I(2)767.7==1.53≥1.5 kS500Idz 13

短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。 7、中央水泵房馈电整定。 （1）设备需用系数：

kx0.85

（2）负载电流：

IkxIe0.851.15110=107.5A

过载电流 IZ1.2I=1.2×107.5=129A 过载电流整定为130A 短路电流：

Idz8IekxIe81.151101012 A

短路电流整定为1000A

（3）灵敏度校验

I(2)3498.3==3.5≥1.5 kS1000Idz短路电流校验合格，短路整定值灵敏可靠。

馈电地点 工作容量 过载电流 短路电流 最小两相短路电流 灵敏度 清煤斜巷 回风巷刷扩 1米皮带 绕道刷扩 轨道巷刷扩 中部水仓 中央水泵房

41 56. 154 103.5 159.3 55 110 30 60 170 95 100 65 130 14

150 380 1300 540 430 500 1000 1650.2 1055.5 2019.9 1136.7 1088.6 767.7 3498.3 10.31 2.78 1.55 2.105 2.53 1.54 3.5

四、高压开关整定： 1、4#高开整定： （1）负荷统计：

P30+11+40+5.5+11.4+150+4+25+40+58+5.5=380.4kW （2）设备需用系数：

kx0.2860.714PS75=0.286+0.714×=0.427

380.4PN（3）负载电流：

IkxIe0.4271.15380.4×0.69/10.5=12.27A

过载电流： IZ1.2I=1.2×12.27=14.72A

4#高开型号PBG-200/10,过载保护整定范围为0.2~1.4倍的配电箱额定电流，共有8个档位，所以高开调整在0.2倍的位置，其实际整定电流为

I=0.2×200=40A

短路电流：

I5751.150.427(380.475)1.15=40.10A

10.510.50.690.69短路整定为200A 2、7#高开整定： （1）负荷统计：

P120+5.5+22.8+11+55+110=324.3kW （2）设备需用系数：

15

kx0.2860.714PS110=0.286+0.714×=0.528

324.3PN（3）负载电流：

IkxIe0.5281.15324.3×0.69/10.5=13.59A

过载电流： IZ1.2I=1.2×13.59=16.3A 7#高开型号PBG-200/10,整定电流为20A。 短路电流：

I51101.150.528(324.3110)1.15=32.12A

10.510.50.690.69短路整定为200A 3、1#高开整定： （1）负荷统计：

P380.4+324.3=704.7kW （2）设备需用系数：

kx0.2860.714PS110=0.286+0.714×=0.398

704.7PN（3）负载电流：

IkxIe0.3981.15704.7×0.69/10.5=22.23A

过载电流： IZ1.2I=1.2×22.23=26.67A

1#高开型号PJG-400/10,过载保护动作值按电流互感器二次额定电流值（5A）的0.2倍、0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍、1.2倍、1.4倍。所以整定电流为80A

16

短路电流：

I51101.150.398(704.4110)1.15=62.40A

10.510.50.690.69短路整定为640A

高压开关 工作容量 过载电流 短路电流 最小两相短路电流 备注 4#总开 7#总开 1#总开

704.7 324.3 380.4 40 20 80 200 100 640 1055.5 767.7 1055.5 17