煤礦高壓整定計算

1、目、系統(tǒng)概況一3二、短路電流和短路容量計算 6三、高爆開關(guān)整定計算 121、高爆開關(guān)計算原則 122、中央變電所高爆開關(guān)整定計算 143、采區(qū)變電所高爆開關(guān)整定計算 194、付井底變電所高爆開關(guān)整定計算 225、地面主井高壓變電所整定計算24 一、 系統(tǒng)概況 1、供電系統(tǒng)簡介XXXXXXX開關(guān)站供電系統(tǒng)為單母線分段分列運行供電方式，由來集變電站（110/10KV ）饋出兩趟10 KV架空線路（來7板、 來14板，架空線型號為LGJ-150 ）到宏達10KV開關(guān)站，通過 此10KV宏達開關(guān)站分別供宏達礦和檜樹亭兩礦用電。檜樹亭煤礦井下供電采用雙回路分列運行方式（電纜型號為:MYJV-8.7/10

2、.5KV-3*70-528 /504米），分別在地面檜樹亭開關(guān)站兩段42母線上（檜11板在I段母線，檜4板在n段母線）， 井下布置有1個中央變電所（14臺高爆開關(guān)，其中3臺高壓啟 動器、12臺高壓饋電開關(guān)，其中11#為采區(qū)I回路，2#為采區(qū)II回路。4臺KBSG干式變壓器，容量分別為兩臺 500KVA ,兩 臺100KVA）、1個采區(qū)變電所（7臺高爆開關(guān)、1）。100KVA , 兩臺315KVA干式變壓器，容量分別為兩臺 KBSG臺4.個付井底變電所（5臺高爆開關(guān)、2臺KBSG干式變壓器，容量 分別為315KVA）。采區(qū)變電所、付井底變電所有兩回路進線電 源，采用分列供電，通過高壓鎧裝電纜從中

3、央變電所饋出線。局 部扇風機實現(xiàn)“三專加兩?！惫╇姟ＨV井下變壓器總?cè)萘?660kVA ,高壓負荷 3*280kW ,最大啟動電流 10kV側(cè)130A。 負荷使用率0.75 o2、10KV系統(tǒng)資料、來集變電站主變壓器序號型號短路阻抗空載功率額定二次電流額定電壓1 SFSZ9-110/35/10%18.6724.99KW826.66A110KV/10KV（2）井下變壓器參數(shù)編號型號容量短路阻抗額定電壓數(shù)量中央變電、所1#2#KBSG-500/10500KVA4.2%10KV臺2中央變電3# 所、4#KBSG-100/10100KVA4.25%10KV臺2采區(qū)變電、1#所2#KBSG-315/10

4、315KVA4.03%10KV臺2采區(qū)變電.KBSG-100/10100KVA3.94%10KV臺2所 3#、4#付井底笠電所2#、1#KBSG-315/10315KVA4.24%10KV2臺井下高爆開關(guān)參數(shù)（3）地點型號短路保護整定范圍載過整定范圍額定電流漏電動作時間過載延時有序 電 壓有 序 電 流中央PBG-51.6-100.2-1.450A0.1-31-43-20.5-變電0/10Y.5S檔5V8A所PBG-31.6-100.2-1.43000.1-31-43-20.5-00/10A.5S檔5V8AYPBG-21.6-100.2-1.42000.1-31-43-20.5-00/10A.

5、5S檔5V8AYQBGZ-1.6-100.2-1.44000.1-31-43-20.5-400A.5S檔5V8A采區(qū)PJG-21.6-100.2-1.42000.1-31-43-20.5-變.00/10A.5S檔5V8AY電所PJG-100/10Y1.6-100.2-1.4100A0.1-3.5S1-4檔3-25V0.5-8APJG-50/10Y1.6-100.2-1.450A0.1-3.5S1-4檔3-25V0.5-8A付井底PBG-11.6-100.2-1.41000.1-31-43-20.5-變電所00/10A.5S檔5V8AY(4)地面變壓器參數(shù)編號型號容量短路阻抗數(shù)量主井低壓2# 1

6、#、S 500/10/0.4 11500KVA4%2臺副井低壓2#1#、S 500/10/0.4 11500KVA4%2臺(5 )地面主井高壓變電所開關(guān)柜參數(shù)地占八、編號型號變比過流一、二段調(diào)值范圍主井1、 7、 13 盤一WGB134N400/50-99A盤 123、WGB-133N60/599AD-盤9、5一WGB133N30/599A- 0盤 4、11WGB 133N100/5099A以上表中參數(shù)為說明書數(shù)值。經(jīng)集團公司供電處提供來集變電站10KV側(cè)標么值為：最大運行方式下：0.7475最小運行方式下：0.802(4)、線路參數(shù)來集站到宏達站架空線路型號：LGJ-1502112/2072

7、m上下桿電纜型號： YJV8.7/10KV -3 X240 總長100m 22宏達開關(guān)站到檜樹亭礦架空線路型號：LGJ-952400/2340m上下桿電纜型號： YJV8.7/15KV -3 X 150總長80m 22檜樹亭地面高壓變電所到檜樹亭中央變電所電纜型號：MYJV42-3 X 70-10528/504m檜樹亭中央變電所到采區(qū)變電所電纜型號：MYJV22-3 X 50-10940/856m檜樹亭中央變電所到付井底變電所電纜型號：MYJV22-3 X 50-10658/668m檜樹亭地面高壓變電所到地面付井變電所電纜型號：ZRYJLV8.7/15KV -3 X 50850/850m 22

8、 查表參數(shù)如下:架空線X = 0.38 Q/KM高壓電纜 X=0.08 Q/KM二、短路電流和短路容量計算）繪制電路圖弁計算各元件的相對基準電抗。1 （.點的三相短點、k-5k-3點、k-4有關(guān)參數(shù)如下圖：k-1點、k-2點、路電流和短路容量計算如下。）繪制電路圖弁計算各元件的相對基準電抗。1 （,則各元件Sd=100MVA54、所示。選擇基準容量1、2、3、如圖 的相對基準電抗為：來集變電站I回路變壓器的電抗標么值 0.802取最小運行方式下為：來集變電站至檜樹亭開關(guān)站線路電抗的標么值S根據(jù)公式：dX X di2Udi00i0O=1.57=4）112 2 .0.38 （2. 0 .08 （0

9、.10.1） 25.1S510其中式中X輸電線路電抗，Q;Sd -基準容量選取100MVA ;Ud-線路的平均電壓，KV檜樹亭地面變電所至中央變電所電纜電抗的標么值：S100=0.038=dXX .5280.08 0d222U5.1G檜樹亭中央變電所至采區(qū)變電所電纜電抗的標么值：S100=0.068=dX X .9400.08 d322U510.d檜樹亭中央變電所至付井底變電所電纜電抗的標么值：S100=0.048=dX X 0.668 .008 d422U510.d檜樹亭地面高壓變電所至地面付井變電所電纜電抗的標么值：S100 =0.061= d 850.0.08 d5225.10Ud所 5

10、3、4、2 繪制 I 回路短路計算電路圖和等值電路圖如圖 1、，則各元件的相對基準 電抗為：示。選擇基準容量 Sd=100MVA 將各元件的電抗標么 值按要求標準填在等值電路中(等值電路圖)。)計算短路電流和短路容量(2點的短路電流和短路容量計算2.1、檜樹亭開關(guān)站 k-1點的短路時短路回路的總電抗標么值為：k-1=0.802+1.57=2.372=dm點的短路電流和短路容量計算如下：k-1 S100 KA)k-1=5.499點的基準電流：(=dI«d10.5 3U3dl499.5三相短路電流：=)(KA=2.318)(3d I II1Kd)(dK1372.2Xd1)3(l3182.

11、1k KA 兩相短路電流：)=2.016 (=)(2 I1-K 151.151.S100 )(=42.16MVA三相短路容量：=)3(d S1K- 372.2Xd1點的短路電流和短路容量計算2.2、檜樹亭中央變電所k-2點的短路時短路回路的總電抗標么值為：k-2=0.802+1.57+0.038=2.41=d d 2d d 210 k-2點的短路電流和短路容量計算如下：S100=5.499(KA)匕2=點的基準電流：d I d3 10.5U3dI5.499=2.28 (KA=)三相短路電流：)(3d II I2KdK(2)d41.2Xd2.)(3I282.2k = (KA)兩相短路電流：=1.

12、983 )2( I2K15.1151.S100MVA: = ) =41.49 (三相短路容量)(3d S2K412.Xd2 k-3 點的短路電流和短路容量計算2.3、檜樹亭采區(qū)變電所k-3點的短路時短路回路的總電抗標么值為：=0.802+1.57+0.038+0.068=2.478=d d32dd d 310 k-3點的短路電流和短路容量計算如下：S100 KA(二)k-3=5.499 點的基準電流：d Hdi0.53 U3dl4995. KA)三相短路電流：=2.219 ()(3d III 3K-dd(K 3)4782.Xd3)(3|219.23k )=兩相短路電流：=1.93 (KA)2

13、I3-K 151.15.1S100 )(三相短路容量：=MVA=40.36 )3(d S3-K 478.2Xd3點的短路電流和短路容量計算、檜樹亭付井底變電所k-42.4點的短路時短路回路的總電抗標么值為：k-4=0.802+1.57+0.038+0.048=2.458=d d43d d 2d d 410 k-4點的短路電流和短路容量計算如下：S100=5.499 (KA)k-4 點的基準電流：=d Id3 10.5U3dI5.499 =2.237 三相短路電流：(KA)=3d IIId4) K4K (dX2.458d4 (3)I2.237 = 1.945 (兩相短路電流：KA)= 24 k

14、I4K1.151.15S100=40.68:三相短路容量(MVA ) = 3d L_lk-52.5K-4X458.2d4點的短路電流和短路容量計算、檜樹亭地面付井變電所點的短路時短路回路的總電抗標么值為:k-5=0.802+1.57+0.061=2.433=d d5dd 510 k-5點的短路電流和短路容量計算如下：S100=5.499(KA=) k-5 點的基準電流：d hTd3 10.5U3d 5.499 =2.26 (KA三相短路電流：=) )3(d 5k d)k 5(dX2.433d5 (3) 2.265k =1.97 (:兩相短路電流 =KA) )(2 5k 1.15151.S100

15、=41.1 (=MVA):三相短路容量)(3d S5 k X2.433d5三、開關(guān)整定計算原則1.井下保護裝置(電子式反時限保護裝置)計算原則(1)、變壓器保護計算1)、過負荷電流值計算：I kIebzx 2)、短路值根據(jù)下列公式計算：I k.k.k.I ebghdkx(2)I 3)、靈敏度校驗下列公式計算：“5 K一 Id(2)、線路保護計算1 )、過載值計算：I Iez 2 )、短路值根據(jù)下列公式計算：(1)保護裝置動作電流按應(yīng)躲過線路最大過負荷電流整定。I.k Ikghxkd保護裝置靈敏度校驗按系統(tǒng)最小運行方式下線路末端最小兩(2)I相短路電流校驗：mink21.5K Id3)、電動機保

16、護計算(1)、過載值計算：按電動機的額定電流整定。(2)、短路值計算按保護裝置的動作電流應(yīng)躲過電動機 最大啟動電流整定。4)、地面高壓開關(guān)柜計算原則(1)過流一段整定：按照井下短路整定計算公式整定。k k ( 2 )、過流二段：exk kzqdnkjf( 3 )、效驗：按照井下效驗公式進行效驗。式中：過負荷整定值Iz短路保護整定值Id 變壓器高壓 側(cè)額定電流Ieb 線路最大過負荷電流Igh一一線路末端最小兩相短路電流 八自1,接于相電流差時取 接線系數(shù)，接于 相電流取«13kx可靠系數(shù)，用于電流速斷保護時取1.3或1.5。 本書取1.5 （地kk面取1.3）過負荷系數(shù)，取1.3 1.

17、5,本書取1.5KghN 電流互感器變比J中央變電所高壓開關(guān)整定計算G14高爆開關(guān)整定：G11、中央變電所、G7、為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，高進線，G7、G14 高爆開關(guān)為中央變電所I進線、IIG1倍檔可選用，短路值有1.4 爆開關(guān)額定電流為300A,過載值有0.2 （備注：中央變電所風 機專用變壓器暫不用，風機 10倍檔可選用。1.6專用變壓器使用采區(qū)變電所）280KwX500kVA+4 X315kVA+2 X100kVA+3 總負荷k P=2 x 過載值 整定：（1）P8402460 = +=135.27+54.34=189.61A = i«eU3850.3 10.5 3 .10.5水泵，過載

18、值必須大于最大啟動電流由于此變電所帶280KW 2807=126.8A ,故取值應(yīng)為 1 = 1 = 1 + 1 = 126.8+ eqezEe853 10.0.5 .（189.61-18.11 ） =298.3A整定過載電流為300A 1.0檔過載延時1檔（2）短路值整定：由于G1、G14高爆開關(guān)為中央變電所進線開關(guān)，所以采用以下公式計算：=1.51300=450AIk.i k ghkdx整定短路電流為 480A1.6倍檔（3）兩相短路電流及靈敏度校驗計算（2）I（2）=1983A點兩相短路電流即k-2為圖中I min2k1.5 K mink21d1983K= =4.13>1.5 48

19、0符合保護靈敏度要求。G9高爆開關(guān)整定：2、中央變電所G4、動變，高爆開關(guān)額定電動變、2#G4、G9高爆開關(guān)控制中央變電所1#10，過載值有0.21.4倍檔可選用，短路值有1.6流為50A、100A 倍檔可選用。P=500 kVA變壓器容量 過載值整定：（1）P500 =27.49A =，eU35. 103 檔，過載/30A ,0.3 過載延時 1檔整定過載電流為30A 0.6檔延時1檔。 短路值整定：（2）高爆開關(guān)為中央變電所動力變壓器，所以采用以下G9由于G4、公式計算：27.49=61.85A=1.511.5 I.kkI k ebdxkgh 1.6 檔（最低檔） 1.6 檔/160A ,

20、整定短路電流為80A兩相短路電流及靈敏度校驗計算（3）（2）I %=4.2%Umink21.5 K d I d500Ses2）=654.6A=min2k%24.%Ud 310.5Ue3 654.6=4.09>1.5 因止匕 K= 160654.6=8.18>1.5 K= 80.符合保護靈敏度要求、G8高爆開關(guān)整定為備用。3、中央變電所G3 G11高爆開關(guān) 整定：4、中央變電所G2、回路，高爆開關(guān)額定電回路、IIG2、 G11高爆開關(guān)控制采區(qū)變電所I倍檔可選101.4倍檔可選用， 短路值有1.6流為200A,過載值有0.2用。100=830KVAX總負荷12 P=2 X 315+2過

21、載值整定：(1)P830830=45.64A= I，eU35.3 3U10=45.64AI Iez整定過載電流為0.3檔，60A,過載延時1檔(2)由于G2、G11高爆開關(guān)為由中央變電所去采區(qū)變電所出線開關(guān)，所以采用以下公式計算：I=K.K.I=1.5 X 1 X 60=90Aghdxk整定短路電流為320A1.6檔(最低檔)(3)兩相短路電流及靈敏度校驗計算同為圖中k-3點兩相短路電流即=1930A1mg2k1.5 K min2k1d1930=6.03>1.5 K= 320符合保護 靈敏度要求高爆開關(guān)整定：G10、G5、中央變電所5.回路，高爆開關(guān)額定電II高爆開關(guān)控制付井變電所I回路

22、、G5、G10倍101.4倍檔可選用，短路值有1.6 流為200A ,過載值有0.2檔可選用。315=630KVAX總負荷丁 P=2(1)過載值整定：P630=34.6A=i，eU35. 103=34.6Ai Iez整定過載電流為40A 0.2檔過載延時1檔(2)短路值整定：由于G5、G10高爆開關(guān)為由中央變電所去付井底變電所的出線 開關(guān)，所以采用以下公式計算：I=K.K.I=1.5 X 1 X40=60Aghkdx整定短路電流為320A, 1.6檔(最低檔)(3)兩相短路電流及靈敏度校驗計算(2)1(2)為圖中k-4點兩相短路電流即=1945AI m1.5 K, min2kId1945=6.

23、08>1.5 K= 320 符合保護靈敏度要求(6)中央變電所G6、G12、G13高爆開關(guān)整定：G6、G12、G13高爆開關(guān)是控制中央變電所1、2、3水泵，高#爆開關(guān)額定電流為400A,過載值有0.21.4倍檔可選用，短 路值有1.610倍檔可選用，總負荷丁 P=280KWP=280KWmax 過載值整定：(1)280P=18.11A =Ie850.10.53Ucos 3 =18.11AII ez80A 0.2檔（最低檔）整定過載電流為過載延時1檔（2）短路值整定：短路電流按躲過最大啟動電流計算，一般要求為額定電流的8倍計算即：I=8I=8 X 18.11=144.88Aed整定短路電流

24、為640A,1.6倍檔（最低檔）建議將400A開關(guān)更換為100A開關(guān)或更換電流互感器以便使開 關(guān)達到整定值要求。采區(qū)變電所高壓開關(guān)整定計算1、采區(qū)變電所G1、G4、G7高爆開關(guān)整定：G1、G7高爆開關(guān)是控制采區(qū)變電所I進線、II進線，G4聯(lián)絡(luò)開 關(guān)，高爆開關(guān)額定電流為200A，過載值有0.21.4倍檔可選用， 短路值有1.610倍檔可選用，總負荷丁 P=2 X 315+2 X100=830KVA（1）過載值整定：P830=45.64A=i7-eU3510 .3=45.64Aii ez整定過載電流為 60A 0.3檔 過載延時1檔短路值整定：（2）由于G1、G7高爆開關(guān)為采區(qū)變電所進線開關(guān)，所以

25、采用以下公式計算：=1.5160=90AIk.1 k. ghdkx整定短路電流為320A1.6倍檔（最低檔位）（3）兩相短路電流及靈敏度校驗計算（2）I為圖中k-3點兩相短路電流即 =1930A（2）Imin2k1.5K-2小1930=6.03>1.5 因止匕 K= 320 符合保護靈敏度要求2、采區(qū)變電所G2、G6高爆開關(guān)整定：G2、G6高爆開關(guān)是控制采區(qū)變電所I動變、II動變，高爆開關(guān) 額定電流為100A,過載值有0.21.4倍檔可選用，短路值有1.610倍檔可選用，變壓器容量 P=315kVA（1）過載值整定：P315=17.32A= =I«e10.5 3U3=17.32

26、AIkI ebzx 整定過載電流為20A 0.2檔過載延時1檔（2）短路值整定：由于G2、G6高爆開關(guān)為采區(qū)變電所動力變壓器，所以采用以下公式計算：=1.511.517.32=38.97AI.I kkk ebdkghx整定短路電流為160A 1.6檔（最低檔位）兩相短路電流及靈敏度校驗計算（3）(2)IU=4.03%mink2l.5K d Id315S02)=429.8A由于=Imin2k0403. 10Ud%.5 03Ue 38429 =2.69>1.5 K= 160 符合 保護靈敏度要求G5高爆開關(guān)整定：采區(qū)變電所 G3、3通風專用變壓器，高爆 開4、G5高爆開關(guān)是控制采區(qū)變電所 3

27、、G3#100.21.4倍 檔可選用，短路值有1.6關(guān)額定電流為50A,過載值有P=100KVA倍檔可選用，變壓器容量(1)過載值整定：P100=5.5A=I«eU3510.3 I = KI=5.5Aebzx整定過載電流為 10A 0.2檔過載延時1檔(2)短路值整定：由于G3、G5高爆開關(guān)為采區(qū)變電所通風專用變壓器，所以采用以下公式計算：I=1.511.55.5=12.38AI.kkIebghdxk整定短路電流為80A1.6倍檔(最低檔位)(3)兩相短路電流及靈敏度校驗計算(2)IU% = 3.94% min2k1.5K d IdSe100(2)=139.56A=I min2k03

28、94.0 5.10 3%Ud Ue3.56.139=1.74>1.5K=因此80符合保護靈敏度要求付井底變電所高壓開關(guān)整定計算1、：、G5高爆開關(guān)整定付并變電所變電所G1、G3為聯(lián)絡(luò)開G3II進線，、G5高爆開關(guān)是控制付井底變電所I進線、G1倍檔可選用，短路1.40.2關(guān)，高爆開關(guān)額定電流為100A,過載值有315KVAX倍檔可選用，變壓器容量 P=2值有1.610過載值整定：（1）P630=34.64A=iLeU3510.3 I = I = KI=34.64Aebzex整定過載電流為 40A0.4檔過載延時1檔（2）短路值整定：由于G1、G5高爆開關(guān)為付井底變電所進線開關(guān)，所以采用以下

29、公式計算：=1.5140=60AI k.k.i wx整定短路電流為160A1.6倍檔（最低檔位）（3）兩相短路電流及靈敏度校驗計算（2）1（2）=1945AK-4 點兩相短路電流即為圖中II min2k1.5 K min2k2kminId1945=12.16>1.5 因此K= 160符合保護靈敏度要求。:高爆開關(guān)整定G4、G2、付井變電所變電所2.動力變壓器，高爆開關(guān)、2G2、G4高爆開關(guān)是控制付井底變電所1#101.6100A ,過載值有0.21.4倍檔可選用，短路值有額定電流為P=315KVA倍檔可選用，變壓器容量（1）過載值整定：P315=17.32A=I«eU35.3

30、10I = KI = 17.32A ebxz 過載延時 1 檔 整定過 載電流為20A 0.2檔短路值整定：（2）高爆開關(guān)為付井底變電所動力變壓器，所以采用以G4由于G2、下公式計算：17.32=38.97A1.5I =1.51 ik.i k. ebghxdk）倍檔（最低檔位整定短路電流為160A1.6 （3）兩相短路電流及靈敏度校驗計算對%=4.24% Umin2k1.5K d Id315S02）=408.5A=I mink20424. 0.3 1053Ue Ud%408.5=2.55>1.5 K=因止匕 160符合保護靈敏度要求。地面變電所高壓開關(guān)柜整定計算1、地面主井高壓變電所1板

31、、7板、13板高壓開關(guān)柜整定：1板、13板高壓開關(guān)柜為地面主井變電所 I進線、II進線，7板 為母聯(lián)，保護裝置過流設(shè)為段值 400/5斷路器，高壓開關(guān)柜電 流互感器變比為A范圍可以0-99有A范圍可以選用整定，速斷定值設(shè)為I段定 值有0-99。（備注：中央變電所風機專用變壓器暫選用整定，過 流時限為0-99S不用，風機專用變壓器使用采區(qū)變電所）280KwX100kVA+3 X 總負荷丁 P=6 X500kVA+4 X315kVA+2 （1） 過流二段整定：P8404460 =+ 工eU385.0 103 .10.55 3=245.24+54.34=299.58 A299.58k k 1.3 1

32、=根據(jù)公式： 6.49 A ekx 2 1. k zqd5400/0.9nkjf因此過流二段整定為：7 A ,延時取0S。(2)過流一段整定：由于1板、13板高壓開關(guān)柜為地面變電所進線開關(guān)，所以采用 以下公式計算：=1.517=10.5AIk.k. I ghkdx因此過流一段整定為10 Ao(3)兩相短路電流及靈敏度校驗計算為圖中k-1點兩相短路電流即=2016AI min2k2016=2.52>1.5K= 800符合保護靈敏度要求。2、地面主井高壓變電所3板、1 2板高壓開關(guān)柜整定：3板、12板高壓開關(guān)柜控制地面副井變電所 I回路、II回路，高 壓開關(guān)A范圍可以0-99 ,保護裝置過流設(shè)為段值有 60/5柜電 流互感器變比為A范圍可以選用整定，過流時選用整定，速斷定值設(shè)為I段定值有 0-99 限為 0-99S。500kVA2 X P=總負荷復 過流二段整定：(1)P1000=54.99A= =I丁eU35.3 1054.99k k 1.3 1 根據(jù)公式：=7.9Aekx 21. kzqd0.960/5knjf 因此過流二段整定為：8 A ,延時取0.3S。(2)過流一段整定：由于3板、12板高壓開關(guān)柜控制地面副井變電所動力變壓器,所以采用以下公式計算：I =1.511.58=18AI Ik.k. ebghdxk因此過流一段整定為18 Ao(3