煤矿高压整定计算

1、12一、系统概况二、短路电谎和短路容量计算三、高爆幵关整定计算咼爆幵关计算原则中央变电所高爆幵关整定计算采区变电所高爆幵关整定计算付井底变电所高爆幵关整定计算2 2245、地面主井高压变电所整定计算系统概况1、供电系统简介XXXXXX）开关站供电系统为单母线分段分列运行供电方式，由来集变电站（110/10KV）馈出两趟10 KV架空线路（来7板、来14板，架空线型号为LGJ-150 ）*70-528 /504到宏达10KV幵关站，通过此10KV宏达幵关站分别供宏达矿和桧树亭两矿用电。桧树亭煤矿井下供电采用双回路分列运行方式（电缆型号为:米），分别在地面桧树亭幵关站两段母线上（桧 11板在I段母

2、线，桧 4板在n段母线），井下布置有1个中央变电所（14台咼爆幵关，其中 3台咼压启动器、12台高压馈电幵关，其中11#为采区I回路，2#为采区II回路。4台KBSGf式变压器，容量分别为两台 500KVA两台100KVA）、1个采区变电所（7台咼爆幵关、4台KBSGf式变压器，容量分别为两台315KVA 两台 100KVA1个付井底变电所采区变电所、付井（5台高爆幵关、2台KBSGf式变压器，容量分别为 315KVA底变电所有两回路进线电源，采用分列供电，通过高压铠装电缆从中央变电所馈出线。局部扇风机实现“三专加两专”供电。全矿井下变压器总容量2660kVA,高压负荷3*280kW,最大启动

3、电流10kV侧130A。负荷使用率。2、10KV系统资料、来集变电站主变压器序号型号短路阻抗空载功率额定二次电流额定电压*SFSZ9-110/35/10%826.66A110KV/10KV(2)井下变压器参数编号型号容量短路阻抗额定电压数量中央变电所 1#、2#KBSG-500/10500KVA%10KV2台中央变电所 3#、4#KBSG-100/10100KVA%10KV2台采区变电所 1#、2#KBSG-315/10315KVA%10KV2台采区变电所 3#、4#KBSG-100/10100KVA%10KV2台付井底变电所1#、KBSG-315/10315KVA%10KV2台2#(3)井下

4、高爆幵关参数地点型号短路保过载整定额定漏电过载零零序护整定范围电流动作延时序电流范围时间电压中 央 变 电 所P BG-50/10Y50A档3-25V-8AP BG-300/10 Y300A档3-25V-8AP BG-200/10 Y200A档3-25V-8AQBGZ-400400A档3-25V-8A采 区 变 电 所PJG-200 /10 Y200A档3-25V-8APJG-100 /10 Y100A档3-25V-8APJG-50/10Y50A档3-25V-8A付井底变电所P BG-100/10 Y100A档3-25V-8A(4)地面变压器参数编号型号容量短路阻抗数量主井低压1#、2#Sii

5、 -500/10/500KVA4%2台副井低压Sii -500/10/500KVA4%2台1#、2#(5)地面主井高压变电所幵关柜参数地点编号型号变比过流一、二段调值范围主井1、7、13 盘WG& 134N400/ 50 99A3、12 盘WGB-133N60/50 99A5、9盘WG& 133N30/50 99A4、11 盘WG& 133N100/50 99A以上表中参数为说明书数值。经集团公司供电处提供来集变电站10KV侧标么值为:最大运行方式下:最小运行方式下:(4)、线路参数来集站到宏达站架空线路型号：LGJ-150 2112/2072m上下杆电缆型号：10KV

6、 -3 X 240 总长100m宏达幵关站到桧树亭矿架空线路型号:LGJ-95 2400/2340m上下杆电缆型号：15KV -3 X 150总长80m桧树亭地面高压变电所到桧树亭中央变电所电缆型号:MY JV42-3X 70-10 528/504m桧树亭中央变电所到采区变电所电缆型号:MY JV22-3X 50-10 940/856m桧树亭中央变电所到付井底变电所电缆型号:MY JV22-3X 50-10 658/668m桧树亭地面高压变电所到地面付井变电所电缆型号:15KV -3X 50 850/850m查表参数如下:架空线X=Q /KM高压电缆X=Q /KM、短路电流和短路容量计算(1)

7、 绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗。有关参数如下图：k-1点、k-2点、k-3点、k-4点、k-5点的三相短路电流和短路容量计算如下。(1) 绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗。如图1、2、3、4、5所示。选择基准容量 Sd=100MV,则各元件的相对基准电抗为:来集变电站I回路变压器的电抗标么值： 取最小运行方式下为: 来集变电站至桧树亭幵关站线路电抗的标么值根据公式：X1d X冬U d= 0.38 (2.112 2.4) 100/0520.08 (0.1 0.1)其中式中X输电线路电抗，Q;Sd基准容量选取100MVAUd线路的平均电压，KV桧树亭地面变电所至中央变电所电缆电抗的标么

8、值:X2d X岛=0.08 O.528 詈桧树亭中央变电所至采区变电所电缆电抗的标么值:X. X=0Q8 O.94 器桧树亭中央变电所至付井底变电所电缆电抗的标么值:X4d X詩= 0.08 o.668 105桧树亭地面高压变电所至地面付井变电所电缆电抗的标么值:5d=注=0.08 0.85 器绘制I回路短路计算电路图和等值电路图如图1、2、3、4、5所示。选择基准容量Sd=100MV，则各元件的相对基准电抗为:将各元件的电抗标么值按要求标准填在等值电路中(等值电路图)(2) 计算短路电流和短路容量、桧树亭幵关站k-1点的短路电流和短路容量计算k-1点的短路时短路回路的总电抗标么值为:1 d=

9、 0 1=+=k-1点的短路电流和短路容量计算如下:k-1点的基准电流：IdSd100H 飞 10.5=( KA三相短路电流:1( 3)I K-1Id(K1)Id 严X1 d二(KA)2.372两相短路电流:I(3)k 1 =2.3181.151.15(KA)三相短路容量:Sd =100X1 d 2.372(MVA、桧树亭中央变电所k-2点的短路电流和短路容量计算k-2点的短路时短路回路的总电抗标么值为:2 d = odid 2d =+=k-2点的短路电流和短路容量计算如下:k-2点的基准电流：Id-j= J00 =( kaVaUd V3 10.5三相短路电流:I(3 k-2I I 1 d =

10、 5.499 = ( ka)Id(K2)Id XTF=(Ka两相短路电流:丄空8=( ka1.151.15三相短路容量:S( 3)K-2、桧树亭采区变电所k-3点的短路电流和短路容量计算k-3点的短路时短路回路的总电抗标么值为:3 d = odid 2d 3d =+=k-3点的短路电流和短路容量计算如下: k-4点的短路时短路回路的总电抗标么值为:k-3点的基准电流：|d三相短路电流:两相短路电流:三相短路容量:73Udr 10.5=( Kad(K 3) IId=5.499 =d XX 3 d2.478I（3）k3= 2.219 =(ka1.151.15Sd._ 100 =(MVAX3 d2.

11、478I(KAS(3 K-3I(2 K-3I(3 k-3、桧树亭付井底变电所k-4点的短路电流和短路容量计算4 d = od id 2d 3d4d =+= k-4点的短路电流和短路容量计算如下:k-4点的基准电流：IdSd73Ud100=( KA)73 10.5三相短路电流:Wk 4Id(K 4) 1 d丄=泄=(KA)X4 d 2.458两相短路电流:I(3)k41.151.152237 二（KA）三相短路容量:旦=二(MVAX4 d 2.458、桧树亭地面付井变电所k-5点的短路电流和短路容量计算k-5点的短路时短路回路的总电抗标么值为:5 d = 0d1d5d =+=k-5点的短路电流和

12、短路容量计算如下:k-5点的基准电流：IdSd10073Ud 亞 10.5=(KA)三相短路电流:(3)k 5dd(k 5) dX5 d空=(KA)2.433两相短路电流:k 5=空1.15= 1.15(KA)三相短路容量:S（3）k5Sd = 100 =X5 d = 2.433 =(MVA幵关整定计算原则1.井下保护装置（电子式反时限保护装置）计算原则变压器保护计算1）、过负荷电流值计算：Iz kxIeb）、短路值根据下列公式计算：Idkk .kx.kgh .1 eb）、灵敏度校验下列公式计算:K1.5Id(1)、(2) 、线路保护计算1)、过载值计算：Iz I2)、短路值根据下列公式计算:

13、(1、保护装置动作电流按应躲过线路最大过负荷电流整定。I dkk .kxgh保护装置灵敏度校验按系统最小运行方式下线路末端最小两相短路电(2)流校验:K1.5Id3)、电动机保护计算(1) 、过载值计算：按电动机的额定电流整定。(2) 、短路值计算按保护装置的动作电流应躲过电动机最大启动电流整定。4)、地面高压幵关柜计算原则(1) 、过流一段整定：按照井下短路整定计算公式整定。(2)、过流二段:kkkx .e.Kzqd kfnj(3) 、效验：按照井下效验公式进行效验。式中:Iz 过负荷整定值I d 短路保护整定值1 eb变压器高压侧额定电流1 gh线路最大过负荷电流(2)I 2k min线路

14、末端最小两相短路电流kx接线系数，接于相电流取 1,接于相电流差时取kk可靠系数，用于电流速断保护时取或。本书取(地面取1Kgh过负荷系数，取一，本书取Nj电流互感器变比中央变电所高压幵关整定计算1、中央变电所 G1、G7 G14高爆幵关整定:G1 G14高爆幵关为中央变电所I进线、II进线，G7为联络幵关,高爆幵关额定电流为300A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用(备注：中央变电所风机专用变压器暂不用，风机专用变压器使用采区变电所)总负荷刀 P=2X 500kVA+4X 315kVA+2X 100kVA+3X 280Kw(1)过载值整定:Ie = P 二 £46

15、6; +840=+=189.61AV3U73 10.5 V3 10.5 .0.85840由于此变电所带280KW水泵，过载值必须大于最大启动电流280L7=126.8A，故取值应为 Iz=Ie=Iqe+I 刀e=+ () =298.3AJ3 10.5 .0.85整定过载电流为300A档过载延时1档(2)短路值整定:由于G1 G14高爆幵关为中央变电所进线幵关，所以采用以下公式计算:I d kk.kx.I gh =450A整定短路电流为480A倍档(3)两相短路电流及灵敏度校验计算K1.5IdI 22kmin为图中k-2点两相短路电流即=1983Ak=1983=>480符合保护灵敏度要求。

16、2、中央变电所G4 G9高爆幵关整定:G4 G9咼爆幵关控制中央变电所 1#动变、2#动变，咼爆幵关额定电流为50A、100A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用。变压器容量P=500 kVA(1)过载值整定:諾=佥=27.49八整定过载电流为30A 档过载延时1档/30A ,档，过载延时1档。(2)短路值整定:由于G4 G9高爆幵关为中央变电所动力变压器，所以采用以下公式计算:Id kk.kx.kgh.Ieb=61.85A整定短路电流为80A 档/160A，档(最低档)(3)两相短路电流及灵敏度校验计算(2)K1.5 U d%=%IdSe500I (2k .二二一500=654.6A

17、Ij3Ue Ud% J3 10.5 4.2%因此 K= 6546 =>160K= 6546=>80符合保护灵敏度要求3、中央变电所G3 G8高爆幵关整定为备用。4、中央变电所 G2 G11高爆幵关整定:G2 G11高爆幵关控制采区变电所I回路、II回路，高爆幵关额定电流为200A，过载值有倍档可选用，短路值有 10倍档可选用。总负荷刀 P=2X 315+2X 100=830KVA(1) 过载值整定:Ie = J430=J3=45.64A V3UTau73 10.5Iz le=45.64A整定过载电流为档，60A,过载延时1档(2) 由于G2、G11高爆幵关为由中央变电所去采区变电所

18、出线幵关，所以采用以下公式计算:I d=90A 整定短路电流为 320A 档(最低档)(3) 两相短路电流及灵敏度校验计算K1.5IdK=1930=>320I 22kmin为图中k-3点两相短路电流即=1930A符合保护灵敏度要求5、中央变电所G5 G10高爆幵关整定:G5 G10高爆幵关控制付井变电所I回路、II回路，高爆幵关额定电流为200A,过载值有倍档可选用，短路值有10 倍档可选用。总负荷刀 P=2X 315=630KVA(1)过载值整定:P 630Iz Ie=34.6A(2) 短路值整定:由于G5 G10高爆幵关为由中央变电所去付井底变电所的出线幵关，所以采用以下公式计算:l

19、d=60A整定短路电流为320A，档(最低档)K1.5Idk=1945=>320(3) 两相短路电流及灵敏度校验计算|22爲 为图中k-4点两相短路电流即=1945A符合保护灵敏度要求(6)中央变电所 G6 G12 G13高爆幵关整定:G6、G12 G13高爆幵关是控制中央变电所 1#、2#、3#水泵，高爆幵关额定电流为400A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用，总负荷刀P=280KWPmaF280KW(1) 过载值整定:Ie=280e 73u cos10.5=18.11A0.85Iz le = 18.11A整定过载电流为80A档(最低档)过载延时1档(2)短路值整定:短路电流

20、按躲过最大启动电流计算， 一般要求为额定电流的8倍计算即:Id=8Ie=8X =144.88A整定短路电流为640A， 倍档(最低档) 建议将400A幵关更换为100A幵关或更换电流互感器以便使幵关达到整定值要求。采区变电所高压幵关整定计算1、采区变电所 G1、G4 G7高爆幵关整定:G1、G7高爆幵关是控制采区变电所 I进线、II进线，G4联络幵关，高爆幵关额定电流为200A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用，总负荷刀P=2X 315+2X 100=830KVA(1)过载值整定:P83J=45.64A10.5Iz Ie=45.64A整定过载电流为60A档过载延时1档(2) 短路值整

21、定:由于G1 G7高爆幵关为采区变电所进线幵关，所以采用以下公式计算:I d kk.kx.lgh=90A整定短路电流为320A倍档(最低档位)K1.5Id因此 k=1930=>320(3) 两相短路电流及灵敏度校验计算I :爲 为图中k-3点两相短路电流即=1930A符合保护灵敏度要求2、采区变电所G2 G6高爆幵关整定:G2 G6高爆幵关是控制采区变电所I动变、II动变，高爆幵关额定电流为100A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用，变压器容量 P=315kVA(1)过载值整定:5 =硏=/1爲=17.32AIz kxIeb = 17.32A整定过载电流为20A档过载延时1档(

22、2)短路值整定:由于G2 G6高爆幵关为采区变电所动力变压器，所以采用以下公式计算:Idkk.kx.kgh.Ieb=38.97A整定短路电流为160A 档(最低档位)两相短路电流及灵敏度校验计算(2)L2kmin 1.5 Ud=%IdSe315由于=Se=315=429.8AI 2km'n 巧Ue Ud% 亦 10.5 0.0403K= 4298=>160符合保护灵敏度要求3、采区变电所 G3 G5高爆幵关整定:G3 G5高爆幵关是控制采区变电所 3#、4#通风专用变压器，高爆幵关额定电流为50A,过载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用，变压器容量P=100KVA(1)过载值

23、整定:P 100I e 二 二=5.5AV3UV3 10.5I z=K<I eb=5.5A整定过载电流为10A档过载延时1档(2)短路值整定:由于G3 G5高爆幵关为采区变电所通风专用变压器，所以采用以下公式计算:Idkk.kx.lghleb二12.38A整定短路电流为80A 倍档(最低档位)两相短路电流及灵敏度校验计算1.5 U d%=%Id(2)I 2k minSe血e Ud%-=100=139.56AV3 10.5 0.0394因此K=>符合保护灵敏度要求付井底变电所高压幵关整定计算1、付井变电所变电所G1、G3 G5咼爆幵关整定：G1、G5高爆幵关是控制付井底变电所 I进线

24、、II进线，G3为联络幵关，高爆幵10倍档可选用，变压器关额定电流为100A,过载值有倍档可选用，短路值有容量 P=2X 315KVA(1) 过载值整定:P 630Iey3r/f70=34.64AI z=I e=KxI eb=34.64A整定过载电流为40A档过载延时1档(2)短路值整定:由于G1 G5高爆幵关为付井底变电所进线幵关，所以采用以下公式计算:I d kk.kx.Igh=60A整定短路电流为160A倍档(最低档位)K1.5Id因此K=>1602、付井变电所变电所 G2、G4高爆幵关整定：G2 G4高爆幵关是控制付井底变电所 1#、2#动力变压器，高爆幵关额定电流为100A,过

25、载值有倍档可选用，短路值有10倍档可选用，变压器容量 P=315KVA(1)过载值整定:P 315Ie/3r/r=17.32AI z二K<leb=17.32A整定过载电流为20A档过载延时1档(2)短路值整定:由于G2 G4高爆幵关为付井底变电所动力变压器，所以采用以下公式计算:Idkk.kx.IghI eb =38.97A整定短路电流为160A 倍档(最低档位)两相短路电流及灵敏度校验计算1.5 U d%=%Id(2)I 2k minSe厂厂 315=408.5AV3Ue Ud% V3 10.5 0.0424因此誉=>符合保护灵敏度要求。地面变电所高压幵关柜整定计算(3) 两相短

26、路电流及灵敏度校验计算I 22L为图中K-4点两相短路电流即I 22L =1945A符合保护灵敏度要求。1、地面主井高压变电所 1板、7板、13板高压幵关柜整定:1板、13板高压幵关柜为地面主井变电所I进线、II进线，7板为母联断路器,高压幵关柜电流互感器变比为400/5，保护装置过流设为n段值有0-99 A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有0-99 A范围可以选用整定，过流时限为0-99S0 (备注：中央变电所风机专用变压器暂不用，风机专用变压器使用采区变 电所)总负荷刀 P=6X 500kVA+4X 315kVA+2X 100kVA+3X 280Kw(1)过流二段整定:IeP 446

27、0840 +>/3U43 10.5 73 10.5 .0.85=+=299.58 A根据公式:kkkxkfkzqde 1.31nj 0.9299.581.2 =A400/5因此过流二段整定为:，延时取0So(2) 过流一段整定:由于1板、13板高压幵关柜为地面变电所进线幵关， 所以采用以下公式计算:Idkk.kx.Igh二 =10.5A因此过流一段整定为10Ao(3) 两相短路电流及灵敏度校验计算I?min为图中k- 1点两相短路电流即=2016A k=2016=>800符合保护灵敏度要求。2、地面主井高压变电所3板、12板高压幵关柜整定:3板、12板高压幵关柜控制地面副井变电所I

28、回路、II回路，高压幵关柜电流互感器变比为60/5，保护装置过流设为n段值有0-99 A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有0-99 A范围可以选用整定,过流时限为0-99S。总负荷刀P =2 X 500kVA(1)过流二段整定:Ie =严=54.99A血73 10.5根据公式:kkkxkfkzqdenj1.3 10.91.254.99 =A 60/5因此过流二段整定为:8A，延时取。(2)过流一段整定:由于3板、12板高压幵关柜控制地面副井变电所动力变压器,所以采用以下公式计算:Idkk.kx.IghI eb =18A 因此过流一段整定为 18Ao两相短路电流及灵敏度校验计算I 2kmin 5Id.” 1970K=>216I 22kmin为图中k-5点两相短路电流即=1970A