供电设计(学习资料)

1、矿区供电设计中矿区高低压电网保护的整定计算矿业机电技术2010-04-09 16:26336041阅读101注释0字号：大、中、小保护的整定计算必须满足四个要求：选择性、可靠性、快速性和敏感性。1.选择性：当线路故障时，只有线路的故障部分会被切断，不会跳闸。2.可靠性：保护装置不应误操作或拒绝操作。3.快速性：当保护范围内发生故障时，保护装置应迅速切断被保护线路。4.灵敏度：当最小短路电流出现在保护范围内时，保护装置应动作可靠。灵敏度通过灵敏度来测量，灵敏度是指在保护范围内发生的最小短路电流与设定值的比值。值越大，灵敏度越高。例如，当矿区低压电网有熔断器保护时，当熔化部分额定电流大于100安时

2、，取4100安，小于4100安时，取7安；电磁过流继电器取1.5。一、高压电网保护设置(变压器一次侧高爆炸开关)1.过载保护：作为变压器外部短路和内部故障的后备保护，工作电流应远离变压器的最大工作电流。高压侧的动作电流计算如下：idz=KkJigMax/Kb Kf Nl=KkKj(IqIe)/Kb Kf Nl其中：Kk可靠系数为1.2 1.4；Kj配线系数，取1；千字节变压器比率，6000/400=15，6000/690=8.7；Igmax的最大工作电流，Igmax=(IqIe)；ie)；Kf返回系数，0.9；DL型为0.85，GL型为0.8；NL电流互感器变比Iq功率最大的一台设备(或多台设

3、备同时启动)的启动电流；Ie是所有设备的额定电流之和，最高功率的设备除外(或几个设备同时启动)。应根据变压器低压侧的最小两相短路电流检查灵敏度，最小两相短路电流应大于1.5，时间延迟应为0.5秒。灵敏度检查：(1)对于Y/Y连接变压器按下式检查：Klm=Idmin(2)/KBnL IdZ1.5根据以下公式检查Y/接线变压器：Klm=Idmin(2)/3 KBnL IdZ1.5其中：Idmin(2)变压器次级侧的最小两相短路电流。2.短路保护：根据过载保护整定值的3 8倍设定。二、低压电网保护设置(一)熔丝熔体的选择1、保护单鼠笼式电动机，通过避免起动电流计算IReique/1.8 2.5其中：

4、IRe熔体的额定电流，安培；IQe鼠笼式电动机的起动电流一般为额定电流的5 7倍；1.8 2.5确保熔体不熔化的系数，2.5为启动时间小于10秒，1.8 2为启动时间大于10秒。2.保护多台电机的干线熔体选择根据避开最大鼠笼式电动机的起动电流和其他电气设备的额定电流选择：IRe=IDQ/1.82.5 Ie其中：IDQ是鼠笼式电动机的最大起动电流，安培。3.保护照明设备(照明变压器)变压器次级熔体的额定电流为IReIe式中：Ie照明设备的额定电流，安培。一次熔体的额定电流：IRE=(1.2 1.4/千伏安)其中：kB变压器比，380/133=2.86；660/133=4.96 .熔体额定电流规格

5、为：6、10、15、20、35、60、80、100、125、160、200、225安培等。4、电钻变压器保护IRe=(1.2 1.4/Kb)(IDQ/1.8 2.5Ie)电钻的电机保护与1相同。5.灵敏度校准检查线路末端的最小两相短路电流是否在保护范围内：Idmin(2)/IRe4或7对于127伏的电压，不管熔体的额定电流如何，它总是取为4。5.为了在短路期间不会过热和损坏电缆，要求熔体的额定电流应与其保护的电缆截面相匹配。当熔体的额定电流超过160A时，最好使用电流继电器来保护短路故障。熔体额定电流、两相短路电流和最小电缆截面匹配表额定电压(v)熔体额定电流(a)两相短路电流的最小允许值电缆

6、的最小允许截面(mm2)最大长期允许负载电流(a)380/660201402.5251752.535245436380/6606042064680580106412.520802.5251002.5351404602406(二)过流继电器的整定计算1.保护支线(单电机)保护装置的动作电流根据回避电机的启动电流设定；IdZIq其中：IdZ继电器的动作电流，安培；Iq电机启动电流，A，Iq=(5 7)IE；对于绕线式电机，Iq可以是额定电流的1.5 2倍，如果启动电流大于计算值，最多不超过2.5倍。对于位于电网末端的长线，电机在启动时功率大，电压损耗大，其启动电流远低于额定启动电流，因此可以根据此

7、时的实际启动电流进行计算，但继电器的定时应稍大于计算值，以防开关误操作。2.保护干线动作电流应避免同时启动的一台或多台最大电机的启动电流与其他电气设备(除该台或多台电机外)的额定电流之和：IdZIDQ Ie3.灵敏度校准荷航=伊德明(2)/IdZ1.5其中：Idmin(2)被保护线路末端的最小两相短路电流，a；Klm的灵敏度系数。如果线路上有两个或两个以上的开关串联(没有分支开关)，还应根据下一个开关保护范围最远点的两相短路电流检查前一个开关的整定值，灵敏度不应小于1.2，作为下一个开关的后备保护。如果灵敏度系数不符合要求，可以增加电缆截面，缩短电缆长度，增加变压器容量，或者两台变压器并联运行

8、。4、热继电器设置设定值等于或略大于电机的额定电流：IRdZ=Ie(或1.05 Ie)其中：IRdZ热元件的设定电流，安培；Ie电机的额定电流，安培。一、矿区高压短路电流计算1.变压器高压侧短路电流的计算为了检查矿区高压配电设备的分断能力，必须计算矿区变压器高压侧的短路电流(如图4所示):内径(3)=向上/3(R2 (Xy X)2)1/2 a式中：高压电网的平均电压，伏特Xy转换为地下中央变压器母线上的功率电抗，欧姆；它可以通过以下公式计算Xy=Up2/Sd(欧元)从中心变压器到矿用变压器的高压电缆的电阻和电抗；哦。2.变压器低压侧短路电流的简易计算方法这种方法是在忽略系统阻抗的情况下计算的，

9、其值略大于实际值。三相短路电流的计算IK(3)=100 in2/英国其中：IK(3)三相短路电流，a；IN2变压器二次侧额定电流，安培；英国变压器阻抗电压百分比，%。两相短路电流值IK(2)=0.866 IK(3)二、高压配电箱的选择矿区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电网的电压等级；2.额定电流不应小于受控设备的额定电流；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的型号额定电流(a)额定电压(千伏)额定开断电流(kA)额定截止容量(MVA)Pbg12-/6(河南济源)506KV(最大工作电压6.9KV)10kA10

10、0100150200PBG - /10(浙江华融)506/10KV12.5kA6kV时，不小于120，按100计算。100150200矿区供电设计矿区低压电网短路电流计算矿业机电技术2010-04-09 16:53阅读114评论0字号：大、中、小短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动态和热稳定性要求。对于低压开关设备和熔断器，应根据短路电流检查分断能力。在计算短路电流时，首先要选择短路点，短路点通常选在被保护线路的起点和终点。初始短路点用于计算最大3-ph值IK(3)=UN2/3(R)2 (X)21/2其中：IK(3)三相短路电流，a；对于127、380和660伏电网，U

11、N2变压器二次侧的额定电压分别为133、400和690伏。R，X，短路时一相的电阻和电抗之和，欧姆。2.两相短路电流的计算：IK(2)=UN2/2(R)2 (X)21/2其中：IK(2)两相短路电流，a；3.三相短路电流和两相短路电流的转换IK(3)=2ik(2)/3=1.15 IK(2)或IK(2)=0.866 IK(3)二、阻抗计算1.系统电抗XS=UN22/SK其中：XS转换为变压器次级侧的系统电抗，单位为欧姆/相位；UN2变压器二次侧的额定电压，kv；MVA SK电源主母线短路容量。XS和SK指中心变电站母线前的功率电抗和母线短路容量。如果中心变压器的短路容量数据未知，可以用防爆配电箱

12、的额定截止容量代替计算。额定截止容量和系统电抗值(欧)截止容量MVA额定电压v253040504000.00640.00530.0040.00326900.0190.01590.01190.00952.变压器阻抗(参见参考文献3附录6中的表19-3)变压器各相的电阻和电抗应计算如下：RB=P/3in 22=PUN22/SN2XB=10UX % UN22/SN=10(UK 2-UR2)1/2UN22/SN其中RB和XB分别是变压器每相的电阻和电抗，单位为欧姆；UX变压器绕组压降百分比，%；UX=(英国2-UR2)1/2英国变压器绕组阻抗压降百分比，%；UR变压器绕组电阻压降百分比，%;UR=P/

13、(10SN)% p变压器短路损耗，瓦特；UN2和IN2变压器二次侧的额定电压和电流；KVA SN变压器的额定容量。3.高压电缆的阻抗转换到变压器二次侧的高压电缆的阻抗值可按下式计算，计算出的电阻数据应转换为65时的数据。电阻：r=r0l/k2。欧洲电抗：X=X0L/K2欧姆式中：R0高压电缆每公里电阻，欧姆。R0=10000/S0导线芯的DC电阻系数在20时不应小于下列值：铜芯：0.0184 mm2/m铝芯：0.0310 mm2/ms电缆芯线截面，mm2X0每千米高压电缆的电抗，欧姆；对于6 10千伏电压，平均电抗为0.08欧姆/千米。l电缆长度，米。k变压比，变压器初级侧平均电压与次级侧平均电压之比。每公里6KV电缆的阻抗值转换为以下电压(欧姆/相)电缆截面mm2(核心温度65)铜芯线400伏690伏250.00350.0106350.00250.0076500.00180.0055700.00120.0037950.00090.00294.低压电缆的电阻和电抗(见参考文献3附录3中的表5-1)如果提供的数据为20，则应转换为65的数据，并按以下公式计算：R=R201 0.004(t-20)也就是说，R65=1.18R20阻抗电缆类型电缆芯线截面(mm2)461016