当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

2016年小屯矿高压计算书(目录版)


贵州大方煤业有限公司小屯煤矿 高压整定计算书

计算编制人: 审 核:

机电科长: 机电副总工程师:

编制单位: 机 电 环 保 科 编制日期:2016 年 1 月 6 日





一、系统概况 ...........................

................ - 1 二、短路电流和短路容量计算 ............................. - 1 (一)小屯煤矿 10kv 母线系统不同运行方式下短路电流计算............ - 1 1、系统参数和等值电抗 .............................................. - 1 -

2、不同运行方式下,10kv 母线短路电流和短路容量的计算 .......... - 3 (二)小屯煤矿 10KV 各短路点母线短路电流和短路容量的计算.......... - 5 1、各段电缆参数............................................... - 5 2、各段电抗标么值(瓦斯电厂投入)............................... - 6 3、计算短路电流和短路容量..................................... - 9 -

三、整定计算 .......................................... - 14 (一)采区变电所高压开关整定计算................................ - 14 1、保护整定内容.............................................. - 14 2、井下采区变电所 DG-800、DG-801、DG-808 高爆开关整定:....... - 15 3、井下采区变电所等值电抗图如下:............................. - 16 4、采区变电所 DG-802、DG-804、DG-805、DG-809 高爆开关整定:... - 18 5、采区变电所 DG-806、DG-811 高爆开关整定:................... - 20 (二)35KV 变电所高压开关柜整定计算 ............................ - 23 -3 1、35kv 变电所 35kv 高压柜(KYN61-40.5)、10kv 进线柜(KYN44-12)- 23 -3 2、35kv 电电所 10KV 各开关柜整定计算(KYN44-12) ............... - 24 (1) 、908#、913#下井馈出开关................................. - 24 (2)一号工广变 929# ......................................... - 28 (3)二号工广变 918# ......................................... - 31 -

(4)907#、914# 动筛八楼高压配电室........................... - 35 (5)909#、912# 压风机房馈出开关............................. - 40 (6)910#、911# 通风机房馈出开关............................. - 42 (7)925#、930# 瓦斯房泵馈出开关............................. - 43 (8)923#、932# 动筛车间馈出开关............................. - 44 (9)903#、分选车间馈出开关.................................. - 46 (10)906#、917#SVG 馈出开关 ................................. - 47 (11)926# 小屯矿自备电厂 35KV 变电所 10kv 母线联网进线柜...... - 50 (三)动筛皮带配电室高压开关整定计算............................ - 52 1、1022#,1025# 进线总开关.................................... - 54 2、1023#,1024# 负荷开关...................................... - 55 (四)瓦斯泵站高压开关整定计算.................................. - 56 1、1#,2# 0#进线总开关........................................ - 56 2、3#,4# ,5#,6#负荷开关...................................... - 58 (五)压风机房高压开关柜整定计算.................................. - 59 1、6#,9# 进线总开关,7# 母联开关............................. - 59 2、1#,2#,3# 压风机负荷开关柜................................ - 61 -

(六)通风机房高压开关柜整定计算.................................. - 62 1、5#,8# 进线总开关,6# 母联开关............................. - 62 2、1#,3#,9#,11# 通风机负荷开关柜;1#,3# 一组 9#,11# 一组 ..... - 63 (七)35/10KV 变电所主变保护整定计算..................................63

一、系统概况
大方煤业小屯煤矿 10kv-源由新铺 110kv/35kv 降压站 303#柜,六龙 110kv/35kv 降压站 304#柜各引 一路 35kv 电源,经两台 6300kvA、4000kvA,35kv/10kv 变压器降压;与矿内的六台 600kw 发电机组并 网组成,这一供电系统可在不同方式下运行。 我矿是双线路、双主变(一用一备方式)单列分段合 10KV 母联运行,备用主变为热备;矿瓦斯电 厂经 2 台 2500KVA 变压器升压后送至 35KV 变电所 10KV 母线并列运行。35KV 母线联络开关不具备 合环运行条件。

二、短路电流和短路容量计算 (一)小屯煤矿 10kv 母线系统不同运行方式下短路电流计算
1、系统参数和等值电抗 1.1、系统参数如图 1 其中 Sdmax=277.1MVA 和 Sdmin=149.16MVA 有大方县供电局调度提供的 35kv 母线的最大运行方式和 最小运行方式下的短路参数, 其它是两条 35kv 架空线的导线截面和长度, 两台降压变压器的铭牌参数, 10kv 母线和发电机之间的导线型号和长度。 图 1:

1.2、等值电抗计算(Sj=100MVA、Ud=10.5kv、)
Sj 100 I d ? U d ? 10.5 ? 5.499KA 3 3

1) 、系统电网电抗
-1-

X1max ? X 1min ?

Sj Sd max Sj Sd min

? ?

100 ? 0.36088 (最大运行方式) 277.1 100 ? 0.67042 (最小运行方式) 149.16

2) 、架空线路电抗
Sj
2 UP 1

X 2 ? XL

? 0.371?16?

100 ? 0.4336 372

X 3 ? XL

Sj
2 UP 1

? 0.371? 2 ?

100 ? 0.0542 372

3)、总降压变压器的电抗
U d % S j 7.1 100 ? ? ? ? 1.127 100 Se 100 6.3 U d % S j 7.02 100 ? ? ? ? 1.755 100 Se 100 4

X4 ?

X5 ?

4)、发电机电抗
Sj Ud % 11.5% 100 ? ? ? ? 15.33 100 P / com? 100 0.6 / 0.8

X 6?1 ? X 6?2 ? X 6?3 ? X 6?4 ? X 6?5 ?

5)、电缆的电抗(发电厂到 35KV 变电所 10KV 母线)
Sj U
2 P2

X 7 ? XL

? 0.082?1.2 ?

100 ? 0.08925 10.52

-2-

6) 、降压变压器分裂运行时的电抗

X 8 ? X 3 ? X 4 ? 0.0542? 1.127 ? 1.1812 X 9 ? X 2 ? X 5 ? 0.4336? 1.755 ? 2.1886

7) 、降压变压器并列运行时的电抗
X4 ? X5 1.127 ? 1.755 ? 0.0542 ? ? 1.4952 2 2

X 10 ? X 3 ?

X 11 ? X 2 ?

X4 ? X5 1.127 ? 1.755 ? 0.4336 ? ? 1.8746 2 2

8) 、发电机并列运行时的电抗
X 12 ? X 6?1 // X 6?5 ? 15 .33 ? 3.066 5

X13 ? X12 ? X 7 ? 3.066? 0.08925? 3.155

2、不同运行方式下,10kv 母线短路电流和短路容量的计算 2.1、发电机不投运时 2.1.1、35kv 变压器分列运行(最大运行方式)
Ij X d max ? X 8 Sj X d max ? X 8 5.499 ? 3.566KA 0.36088? 1.1812 100 ? 64.85MVA 0.36088? 1.1812

Id ? Sd ?

? ?

i p ? 2K P?S I d ? 1.142?1.8 ? 3.566 ? 7.33KA

2.1.2、35kv 变压器分裂运行(最小运行方式)
Ij X d min ? X 9 Sj X d min ? X 9 5.499 ? 1.923KA 0.67042? 2.1886 100 ? 34.98MVA 0.67042? 2.1886

Id ? Sd ?

? ?

i p ? 2K P?S I d ? 1.142?1.8 ?1.923 ? 3.953KA

2.2、发电机投运时 用一回路电缆配电至 10kv 母线 2.2.1、35kv 变压器分裂运行(最大运行方式) (1)、35kv 变电所在 10kv 母线上的短路电流 Id1 和短路容量 Sd1,有前计算得
-3-

Id1 = 3.566KA

Sd1 = 64.85MVA

ip.s= 7.33KA

(2)、发电机在 10kv 母线上的短路电流 Id2 和短路容量 Sd2,它的供电回路等值电抗为

X c ? X 13

Pe / cos? 0.6 / 0.8 ? 3.155? ? 0.02366 Sj 100

计算得:IX=1/X2=42.27
Pe / cos? 0.6 / 0.8 ? 10.5 ? 0.0412KA U2e 3 3
Ue

Ie ?

I d 2 ? I x I e ? 42.27? 0.0412? 1.742KA

Sd 2 ?

3 ?I d 2 ? 1.732?10.5 ?1.742 ? 31.68MVA

i p.G ? 2K p I e ? 1.142?1.8 ?1.742 ? 3.581KA

母线上总短路电流(最大运行方式)
I d ? I d1 ? I d 2 ? 3.566? 1.742 ? 5.308KA Sd ? Sd1 ? Sd 2 ? 64.85 ? 31.68 ? 96.53MVA

i p ? i p ? i p.G ? 7.33? 3.581? 10.911KA

2.2.2、35kv 变压器分裂运行(最小运行方式) (1)、35kv 变电所在 10kv 母线上的短路电流 Id1 和短路容量 Sd1,有前计算得 Id1 = 1.923KA Sd1 = 34.98MVA ip.s= 3.953KA

(3)、发电机在 10kv 母线上的短路电流 Id2 和短路容量 Sd2,它的供电回路等值电抗为
X c ? X 13 Pe / cos? 0.6 / 0.8 ? 3.155? ? 0.02366 Sj 100

计算得:IC=1/X2=42.27
Ie ? Pe / cos? 0.6 / 0.8 ? 10.5 ? 0.0412KA U2e 3 3
Ue

I d 2 ? I x I e ? 42.27? 0.0412? 1.742KA

Sd 2 ?

3 ?I d 2 ? 1.732?10.5 ?1.742 ? 31.68MVA

i p.G ? 2K p I e ? 1.142?1.8 ?1.742 ? 3.581KA

母线上总短路电流(最小运行方式)

-4-

I d ? I d1 ? I d 2 ? 1.923? 1.742 ? 3.665KA Sd ? Sd1 ? Sd 2 ? 34.98 ? 31.68 ? 66.66MVA

i p ? i p ? i p.G ? 3.953? 3.581? 7.534KA

附表 1:变压器分列运行,瓦斯电厂投入。

35kv 变电所 10kv 母线短路电流和短路容量 序号 1 最大三相短路 最小两相短路 最大三相短路 最小两相短路容量 (MVA) 电流(A) 电流(A) 容量(MVA) 5308 3174 96.53 66.66

附表 2:变压器分列运行,瓦斯电厂不投入。

35kv 变电所 10kv 母线短路电流和短路容量 序号 1 最大三相短路 最小两相短路 最大三相短路 最小两相短路容量 (MVA) 电流(A) 电流(A) 容量(MVA) 3566 1923 64.85 34.98

(二)小屯煤矿 10KV 各短路点母线短路电流和短路容量的计算
1、各段电缆参数 矿 35KV 变电所到井下采区变电所电缆型号: MYJV42-3×95-10 1600/1640m

采区变电所到七号联变电所电缆型号: MYJV22-3×50-10 370/390m

矿 35KV 变电所到工广 1#动力变电缆型号: MYJV22-3×50-10 800m

矿 35KV 变电所到工广 2#动力变电缆型号: MYJV22-3×50-10 650m

矿 35KV 变电所到电容器室电缆型号: MYJV22-3×50-10
-5-

80m

矿 35KV 变电所到瓦斯泵站电缆型号: MYJV22-3×50-10 700m

矿 35KV 变电所到压风机房电缆型号: MYJV22-3×50-10 200m

矿 35KV 变电所到通风机房电缆型号: MYJV22-3×50-10 500m

矿 35KV 变电所到主井皮带配电室电缆型号: MYJV22-3×50-10 500m

矿 35KV 变电所到动筛车间配电室电缆型号: MYJV22-3×50-10 800m

矿 35KV 变电所到分选车间配电室电缆型号: MYJV22-3×50-10 查表参数如下: 架空线 X=0.38Ω /KM 高压电缆 X=0.08Ω / 150m

2、各段电抗标么值(瓦斯电厂投入) 矿 35KV 变电所 10KV 母线端电抗的标么值:
Sj Sd max Sj Sd max 100 ? 1.0359 (最大运行方式) 96.63

X 2 max ?

?

X 2 max ?

?

100 ? 1.5(最小运行方式) 66.66

矿 35KV 变电所至井下采区变电所电缆电抗的标么值(K3):

X 2d ? X

Sd 100 = 0.08?1.64? =0.119 2 10.52 U d

采区变电所进线端总电抗:
X 3max ? X 2 max ? X 2d ? 1.0359? 0.119 ? 1.1549 X 3min ? X 2 min ? X 2d ? 1.5 ? 0.119 ? 1.619

-6-

井下采区变电所至七号联变电所电缆电抗的标么值(K4):

X 3d ? X

Sd 100 = 0.08? 0.39? =0.0283 2 10.52 U d

七号联变电所进线端总电抗:
X 4 max ? X 2 max ? X 2d ? X 3d ? 1.0359? 0.119? 0.0283? 1.1832 X 4 min ? X 2 min ? X 2d ? X 3d ? 1.5 ? 0.119? 0.0283? 1.6473

矿 35KV 变电所至工广 1#动力变电缆电抗的标么值:

X 4d ? X

Sd 100 = 0.08? 0.8 ? =0.058 2 10.52 U d

1#动力变进线端总电抗:
X 5max ? X 2 max ? X 4d ? 1.0359? 0.058 ? 1.0939 X 5min ? X 2 min ? X 4d ? 1.5 ? 0.058 ? 1.558

矿 35KV 变电所至工广 2#动力变电缆电抗的标么值:

X 5d ? X

Sd 100 =0.047 ? 0.08? 0.65? 2 Ud 10.52

2#动力变进线端总电抗:
X 6 max ? X 2 max ? X 5d ? 1.0359? 0.047 ? 1.0829 X 6 min ? X 2 min ? X 5d ? 1.5 ? 0.047 ? 1.547

矿 35KV 变电所至 SVG 室电缆电抗的标么值:

X 6d ? X

Sd 100 =0.0059 ? 0.08? 0.08? 2 Ud 10.52

电容器室进线端总电抗:
X 7 max ? X 2 max ? X 6d ? 1.0359? 0.0059? 1.0418 X 7 min ? X 2 min ? X 6d ? 1.5 ? 0.0059? 1.5059

矿 35KV 变电所至瓦斯泵站电缆电抗的标么值:

X 7d ? X

Sd 100 =0.051 ? 0.08? 0.7 ? 2 Ud 10.52

瓦斯泵站进线端总电抗:
X 8max ? X 2 max ? X 7 d ? 1.0359? 0.051? 1.0869 X 8min ? X 2 min ? X 7 d ? 1.5 ? 0.051? 1.551

矿 35KV 变电所至压风机房电缆电抗的标么值:

X 8d ? X

Sd 100 ? 0.08? 0.2 ? =0.015 2 Ud 10.52

压风机房进线端总电抗:
X 9 max ? X 2 max ? X 8d ? 1.0359? 0.015 ? 1..0509
-7-

X 9 min ? X 2 min ? X 2d ? 1.5 ? 0.015 ? 1.515

矿 35KV 变电所至通风机房电缆电抗的标么值:

X 9d ? X

Sd 100 =0.036 ? 0.08? 0.5 ? 2 Ud 10.52

通风机房进线端总电抗:
X10 max ? X 2 max ? X 9d ? 1.0359? 0.036 ? 1.0719 X10 min ? X 2 min ? X 9d ? 1.5 ? 0.036 ? 1.536

矿 35KV 变电所至主井皮带配电室电缆电抗的标么值:

X 10 d ? X

Sd 100 =0.03628 ? 0.08? 0.5 ? 2 Ud 10.52

主井皮带配电室进线端总电抗:
X11max ? X 2 max ? X10d ? 1.0359? 0.03628? 1.0719 X11min ? X 2 min ? X10d ? 1.5 ? 0.03628? 1.536

矿 35KV 变电所至动筛车间配电室电缆电抗的标么值:

X 11d ? X

Sd 100 =0.058 ? 0.08? 0.8 ? 2 Ud 10.52

动筛车间进线端总电抗:
X12 max ? X 2 max ? X11d ? 1.0359? 0.058 ? 1.0939 X12 min ? X 2 min ? X11d ? 1.5 ? 0.058 ? 1.558

矿 35KV 变电所至分选车间配电室电缆电抗的标么值:

X 12 d ? X

Sd 100 =0.011 ? 0.08? 0.15? 2 Ud 10.52

分选车间进线端总电抗:
X13max ? X 2 max ? X12d ? 1.0359? 0.011? 1.0469 X13min ? X 2 min ? X12d ? 1.5 ? 0.011? 1.511

等值电抗图如下:

-8-

3、计算短路电流和短路容量 (1)井下采区变电所 k-3 点的短路电流和短路容量计算 k-3 点的短路电流和短路容量计算如下: k-3 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 3 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -3 ? I d ( K ? 3 ) I d ?

5.499 =4.761(KA) 1.1549

最小两相短路电流: I(3) K -3 ? I d ( K ? 3 ) I d ?

5.499 Id = =3.397(KA) X 3 min 1.619

I

(2) K -3

I (3) k ?3 3.397 = =2.954(KA) ? 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -3 ?

100 Sd = =86.59(MVA) X 3 max 1.1549

(2)七号联变电所 k-4 点的短路电流和短路容量计算 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: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5

-9-

最大三相短路电流: I(3) K -4 ? I d ( K ? 4) I d ?

Id X 4 max

=

5.499 =4.648(KA) 1.1832

最小两相短路电流: I(3) K -4 ? I d ( K ? 4) I d ?

5.499 Id = =3.338(KA) X 4 min 1.6473

I(2) K -4 ?

I ( 3) k ? 4 3.338 = =2.903(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -4 ?

100 Sd = =84.52(MVA) X 4 max 1.1832

(3)工广 1#动力变 k-5 点的短路电流和短路容量计算 k-5 点的短路电流和短路容量计算如下: k-5 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 5 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -5 ? I d ( K ? 5 ) I d ?

5.499 =5.027(KA) 1.0939

最小两相短路电流: I(3) K -5 ? I d ( K ? 5 ) I d ?

5.499 Id = =3.53(KA) X 5 min 1.558

I(2) K -5 ?

I ( 3) k ?5 3.53 = =3.07(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -5 ?

100 Sd = =91.42(MVA) X 5 max 1.0939

(4)工广 2#动力变 k-6 点的短路电流和短路容量计算 k-6 点的短路电流和短路容量计算如下: k-6 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 6 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -6 ? I d ( K ? 6 ) I d ?

5.499 =5.078(KA) 1.0829

最小两相短路电流: I(3) K -6 ? I d ( K ? 6 ) I d ?

5.499 Id = =3.555(KA) X 6 min 1.547

I

(2) K -6

I ( 3) k ? 6 3.555 ? = =3.091(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -6 ?

100 Sd = =92.34(MVA) X 6 max 1.0829
- 10 -

(5)35KV 变电所 SVG 室 k-7 点的短路电流和短路容量计算 k-7 点的短路电流和短路容量计算如下: k-7 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 7 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -7 ? I d ( K ? 7 ) I d ?

5.499 =5.278(KA) 1.0418

最小两相短路电流: I(3) K -7 ? I d ( K ? 7 ) I d ?

5.499 Id = =3.652(KA) X 4 min 1.5059

I(2) K -3 ?

) I k( 3 3.652 ?7 = =3.176(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -7 ?

100 Sd = =95.99(MVA) X 4 max 1.0418

(6)瓦斯抽放站 k-8 点的短路电流和短路容量计算 k-8 点的短路电流和短路容量计算如下: k-8 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 8 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -8 ? I d ( K ?8 ) I d ?

5.499 =5.059(KA) 1.0869

最小两相短路电流: I(3) K -8 ? I d ( K ?8 ) I d ?

5.499 Id = =3.545(KA) X 8 min 1.551

I

(2) K -8

I ( 3) k ?8 3.545 ? = =3.083(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -8 ?

100 Sd = =92(MVA) X 8 max 1.0869

(7)压风机房 k-9 点的短路电流和短路容量计算 k-9 点的短路电流和短路容量计算如下: k-9 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 9 max
=

最大三相短路电流: I(3) K -9 ? I d ( K ? 9 ) I d ?

5.499 =5.233(KA) 1.0509

- 11 -

最小两相短路电流: I(3) K -9 ? I d ( K ? 9 ) I d ?

5.499 Id = =3.63(KA) X 9 min 1.515

I(2) K -9 ?

I ( 3) k ?9 3.63 = =3.156(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -9 ?

100 Sd = =95.16(MVA) X 9 max 1.0509

(8)通风机房 k-10 点的短路电流和短路容量计算 k-10 点的短路电流和短路容量计算如下: k-10 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 10 max Id X 10 min
=

(3) 最大三相短路电流: I K -10 ? I d ( K ?10 ) I d ?

5.499 =5.13(KA) 1.0719 5.499 =3.58(KA) 1.536

(3) 最小两相短路电流: I K -10 ? I d ( K ?10 ) I d ?

=

I

(2) K -10

I ( 3) k ?10 3.58 ? = =3.113(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -10 ?

Sd X 10 max

=

100 =93.29(MVA) 1.0719

(9)主井皮带配电室 k-11 点的短路电流和短路容量计算 k-11 点的短路电流和短路容量计算如下: k-11 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 11max Id X 11min
=

(3) 最大三相短路电流: I K -11 ? I d ( K ?11) I d ?

5.499 =5.13(KA) 1.0719 5.499 =3.58(KA) 1.536

(3) 最小两相短路电流: I K -11 ? I d ( K ?11) I d ?

=

I(2) K -11 ?

I (3) k ?11 3.58 = =3.113(KA) 1.15 1.15
=

(3) 三相短路容量: S K -11 ?

Sd X 11max

100 =93.29(MVA) 1.0719

(10)动筛车间 k-12 点的短路电流和短路容量计算

- 12 -

k-12 点的短路电流和短路容量计算如下: k-12 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 12 max Id X 12 min
=

(3) 最大三相短路电流: I K -12 ? I d ( K ?12 ) I d ?

5.499 =5.027(KA) 1.0939 5.499 =3.53(KA) 1.558

(3) 最小两相短路电流: I K -12 ? I d ( K ?12 ) I d ?

=

I

(2) K -12

I ( 3) k ?12 3.53 ? = =3.07(KA) 1.15 1.15

(3) 三相短路容量: S K -12 ?

Sd X 12 max

=

100 =91.42(MVA) 1.0939

(11)分选车间 k-13 点的短路电流和短路容量计算 k-13 点的短路电流和短路容量计算如下: k-13 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 13 max Id X 13 min
=

(3) 最大三相短路电流: I K -13 ? I d ( K ?13) I d ?

5.499 =5.253(KA) 1.0469 5.499 =3.639(KA) 1.511

(3) 最小两相短路电流: I K -13 ? I d ( K ?13) I d ?

=

I(2) K -13 ?

I ( 3) k ?13 3.639 = =3.164(KA) 1.15 1.15
=

(3) 三相短路容量: S K -13 ?

Sd X 13 max

100 =95.52(MVA) 1.0469

短路电流计算表 短路点 k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k8
- 13 -

最大三相短路电 最小两相短路电 最大三相短路容 流(A) 流(A) 量(MVA) 3.709 5308 4761 4648 5027 5078 5278 5059 1.434 3174 2954 2903 3070 3091 3176 3083 240.9 96.53 86.59 84.52 91.42 92.34 95.99 92

地点 矿 35KV 母线 10KV 母线 采区变电所 七号联变电所 工广 1#变 工广 2#变 电容器室 瓦斯泵站

k9 k10 k11 k12 k13

5233 5130 5130 5027 5253

3156 3113 3113 3070 3164

95.16 93.29 93.29 91.42 95.52

压风机房 通风机房 主皮带动筛 8 楼 动筛车间 选煤厂

三、整定计算 (一)采区变电所高压开关整定计算
1、保护整定内容 1 2 3 4 5 6 7 8 额定电流工作值Ie:整定范围从5A~1250A。该参数的调整受CT 互感 器及开关容量限定。 短路保护:可设定短路倍数,范围为额定电流的1.0~10.0 倍可调。 失压: 保护可由软件整定为0-65%额定电压值, 动作时间0~10.0S 可调。 欠压:保护可由软件整定为 65~90%额定电压值,动作时间 1S~240S 可调。 过压:保护可由软件整定为 110~120%额定电压值,动作时间 1S~60S 可调。 不平衡:不平衡系数由10~100%由软件整定,动作时间为5S~240S 可 调。 定时限: 保护整定为额定电流的1.0~10.0 倍可调, 动作时间0.0~100.0S 可调。 过载:提供四种反时限曲线,具有热记忆特性。推荐使用“煤标”默认曲线。若现场有特殊

要求,可以选择另外三种曲线。过载保护动作 后90S,保护装置自动恢复,重新进入实时保护状 态。 时间常数(范围0.5~2.0)与实际过载动作时间成正比关系。

过载动作时间表(下表是时间常数为1.0 时的一组实测值,单位为S) : 过载 倍数 1.05 1.20 1.50 2.00 6.00 9 高压标准 长期不动作 <120 <60 <20 >8 煤标曲线 长期不动作 101.8 52.7 17.8 11.8 普通反时限 长期不动作 112.0 52.2 31.6 12.7 非常反时限 长期不动作 103.7 42.7 22.4 5.8 超反时限 长期不动作 111.9 40.5 17.8 3.4

漏电(接地)保护: a) 零序电流型漏电保护:零序电流型漏电保护一次零序电流整定值为 0.3~10.0A 可调。 b) 零序电压型漏电保护:零序电压型漏电保护一次零序电压整定值为 0.5~120.0V 可调。 c) 零序功率方向型漏电保护: 零序功率方向型漏电保护一次零序电流整 定值 为 0.3~10.0A 可调,一次零序电压整定值为 0.5~120.0V 可调。 零序电
- 14 -

10 11 12 13 14 15 16

流的方向可以通过软件指定。 瓦斯闭锁:可以选择“开动” “闭动” 、 。故障解除后自动解锁。 瓦斯超标:频率量输入。可设置超标点,动作时间10-240S 可调。 风电闭锁:可以选择“开动” “闭动” 、 。解锁时间1~1800S 可调。 PT 断线检测:可识别一次侧及二次侧三相电压输入断线故障。 内部温度检测:检测保护装置内部温度。可设置超温点及动作时间。 外部温度检测:检测外接的温度传感器。可设置超温点及动作时间。 绝缘监视: 绝缘监视动作表(单位为kΩ ) : 可靠动作 允许动作 >1. 5 <3. 0.8~1.5 3.0~5.5 不允许动作 <0. 8 >5.

保护工作状态 监视线与地线间回路电阻 监视线与地线间绝缘电阻 18

0 5 17 正序负序检测:可以监测当前电网的正序电流、负序电流幅值及相位。 4-20mA 检测:该端口可以监测4-20mA 并转换为对应信号。目前备用

2、井下采区变电所 DG-800、DG-801、DG-808 高爆开关整定: 总负荷容量 ∑S=6×500KVA+315KVA+800KVA+2800KVA+4X500KVA+2X800KVA+2X630KVA=11775KVA) KX=0.4+0.6(P/∑S)=0.4+0.6X(750/11775)=0.44 (1) 过载值整定: (定时限过电流保护)

I jZ ?
I jz i

?P?K

X

U e1 3 ? COS?

?=

11775? 0.44 =356A 3 ? 10.5 ? 0.8

IZ ?
- 15 -

?

356 =0.89(倍) 400

整定过载电流为 400A DG-808 为变电所联络开关

1.0 倍

过载延时 3 档 t=13s

IZ ?

I jz i

?

400 =1.0(倍) 400

整定过载电流为 400A 1.0 倍 过载延时 5 档 t=11s (2) 短路值整定: 由于 DG-800、DG-801 高爆开关为采区变电所进线开关,所以采用以下公式计算:

I d ? K k K j K gh I jz ? 1.5 ? 1x1.5x411.4=925.6A
整定短路电流为 1200A DG-808 为变电所联络开关 公式同上 整定短路电流为 1200A 3 倍档 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算

K?I
K=

(2) 2 k min

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

为图中 k-3 点两相短路电流即=2954A

2954 =2.46>1.5 1200

满足保护灵敏度要求。 3、井下采区变电所等值电抗图如下:

计算各点短路电流值: 3、1 开关 DG-802#、804#、805#、809#的电缆电抗的标么值:

X 10?2 d ? X

Sd 100 =0.00363 ? 0.08? 0.05? 2 Ud 10.52
- 16 -

各变压器高压开关侧端总电抗:
X 3? N min ? X 3min ? X 3? Nd ? 1.619? 0.00363? 1.62263

采区变电所各电站变压器高压开关侧短路电流计算 K3-N 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X k13? N min
=

最小两相短路电流: I

(3) k 3? N

? I d ( K 3? N ) I d ?

5.499 =3.389(KA) 1.62263

I

(2) k 3? N

I (3) k 3? N 3.389 ? = =2.947(KA) 1.15 1.15

3、2 开关 DG-813#的电缆电抗的标么值:

X 3?5d ? X

Sd 100 =0.01088 ? 0.08? 0.15? 2 Ud 10.52

三中高防开关进线端总电抗:
X 3?5min ? X 3min ? X 3?5d ? 1.619? 0.01088? 1.62988

三中高防开关侧短路电流计算 K3-5 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X k 3?5 min
=

最小两相短路电流: I

(3) k 3? 4

? I d ( K 3? 5 ) I d ?

5.499 =3.374(KA) 1.62988

I(2) k 3? 5 ?

I ( 3) k 3?5 3.374 = =2.934(KA) 1.15 1.15

3、3 开关 DG-812#的电缆电抗的标么值:

X 3? 4 d ? X

Sd 100 =0.0363 ? 0.08? 0.5 ? 2 Ud 10.52

1603 轨底变压器高压侧开关端总电抗:
X 3?4 min ? X 3min ? X 3?4d ? 1.619? 0.0363? 1.6553

1603 轨底变压器高压开关侧短路电流计算 K3-3 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X k 3?4 min
=

最小两相短路电流: I

(3) k 3? 4

? I d ( K 3? 4 ) I d ?

5.499 =3.322(KA) 1.62988

I

(2) k 3? 4

I ( 3) k 3? 4 3.322 ? = =2.889(KA) 1.15 1.15

- 17 -

4、采区变电所 DG-802、DG-804、DG-805、DG-809 高爆开关整定: DG-802、DG-804、DG-805、DG-809 高爆开关控制采区变电所 DG-001 局扇变压器、DG-002 局扇变压 器、DG-003 动变、DG-004 局扇变压器,高爆开关额定电流为 300A 、200A, 变压器容量 P=500 kVA (1) 过载值整定: (定时限过电流保护) 计算电流: I e =

? ?

P

3U P

=

500 3 ? 10.5

=27.49A

Ie =

3U

=

315 =17.32A 3 ? 10.5

最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=2×27.49=54.98A IL.max=(1.5~3)I30=2×17.32=34.64A

I Z ? Kk I Z ? Kk I Z ? Kk

Ie 54.98 =0.214(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 300 Ie 54.98 =0.321(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 200 Ie 34.64 =0.202(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 200

DG-805、DG-809 整定过载电流为 60A 1.0 倍 过载延时 t=10s DG-804 整定过载电流为 90A ,1.0 倍,过载延时 t=10s。 DG-802 整定过载电流为 40A 1.0 倍 过载延时 t=10s (2) 短路值整定: 由于 DG-802、DG-805、DG-804、DG-809 高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I d ? kk .k x .k gh .I eb =1.5 ? 1 ? 3 ? 27.49=123.7A
DG-805、DG-809 整定短路电流为 480A 8.0 倍 DG-802 整定短路电流为 320A 8.0 倍 DG-804 整定短路电流为 540A 6.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算
( 2) I3 K ? ? 2 min ? 1.5 I1d

I

(2) 2 k min

为图中 k3-2 点两相短路电流即 2947A

K=

2947 ≈5.46>1.5 540

符合保护灵敏度要求 4、1、采区变电所 DG-814、DG-816、DG-819、DG-825 变压器高压侧高爆开关整定:
- 18 -

2 高爆开关控制采区变电所 DG-001 局扇变压器、DG-004 动力变压器、DG-003 局扇变压器、DG-011 局扇变压器,高爆开关额定电流为 250A, 变压器容量分别为 P=500 kVA;315KVA。 (1) 、过载值整定: (反时限过电流保护) 计算电流: I e =

? ?

P

3U P

=

500 3 ? 10.5

=27.49A

Ie =

3U

=

315 =17.32A 3 ? 10.5

I Z ? Kk

Ie 27.49 =32.1A ? 1.05? Kf 0.9

I Z ? Kk

Ie 17.32 =20.2A ? 1.05? Kf 0.9

DG-814、DG-816、DG-825 整定过载电流为 32A DG-819 整定过载电流为 20A (2) 短路值整定: 由于 DG-814、DG-816、DG-819、DG-825 高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I Z ? 8I Z ? 8X32=256A I Z ? 8I Z ? 8X20=160A
DG-814、DG-816、DG-825 整定短路电流为 256A DG-819 整定短路电流为 160A 8.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算

8.0 倍

K?I
(2) 2 k min

(2) 2 k min

Id

? 1.5

Ud%=4.2%

I I

=

Se 3Ue ? Ud %

=

500 3 ?10.5 ? 4.2%

=654.6A

(2) 2 k min

=

Se 3Ue ? Ud %

=

315 =494.9A 3 ? 10.5 ? 3.5%

因此 K=

654.6 =2.55>1.5 256 494.9 K= =3.09>1.5 160

- 19 -

符合保护灵敏度要求

5、采区变电所 DG-806、DG-811 高爆开关整定: DG-806、DG-811 高爆开关控制采区变电所 DG-006 局扇变压器、DG-008 局扇变压器、DG-007 动变、 DG-005 局扇变压器,高爆开关额定电流为 200A, 变压器容量 P=500 kVA;800KVA (1) 、过载值整定: (定时限过电流保护) 计算电流: I e =

? ?

P

3U P

=

500 3 ? 10.5

=27.49A

Ie =

3U

=

800 =43.99A 3 ? 10.5

最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=2×27.49=54.98A IL.max=(1.5~3)I30=3×43.99=131.97A

I Z ? Kk I Z ? Kk

Ie 186.95 =1.09(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 200 Ie 109.96 =0.64(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 200

DG-806 整定过载电流为 130A 1.0 倍 过载延时 t=10s DG-811 整定过载电流为 220A ,1.0 倍,过载延时 t=10s。 (2) 短路值整定: 由于 DG-806、DG-811 高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I d ? kk .k x .k gh .I eb =1.5 ? 1 ? 3 ? (2 x 27.49)=247A I d ? kk .k x .k gh .I eb =1.5 ? 1 ? 3 ? (43.99 + 27.49)=321.7A
DG-806 整定短路电流为 780A 6.0 倍 DG-811 整定短路电流为 880A 4.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算

K?
K=

( 2) I4 min ? 1.5 I1d

I

(2) 2 k min

为图中 k4 点两相短路电流即 2903A

2903 ≈3.3>1.5 880

符合保护灵敏度要求 5、1、七号联变电所 DG-818、DG-820、DG-821、DG-823 变压器高压侧高爆开关整定: 高爆开关控制采区变电所 DG-006 局扇变压器、DG-008 局扇变压器、DG-005 局扇变压器、DG-007 动力变压器,高爆开关额定电流为 250A,
- 20 -

变压器容量分别为 P=500 kVA;800KVA。 (1) 、过载值整定: (反时限过电流保护) 计算电流: I e =

? ?

P

3U P

=

500 3 ? 10.5

=27.49A

Ie =

3U

=

800 =43.99A 3 ? 10.5

I Z ? Kk I Z ? Kk

Ie 27.49 =32.1A ? 1.05? Kf 0.9 Ie 43.99 =51.32A ? 1.05? Kf 0.9

DG-818、DG-820、DG-821 整定过载电流为 32A DG-823 整定过载电流为 50A , (2) 短路值整定: 由于 DG-818、DG-820、DG-821、DG-823 高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I Z ? 8I Z ? 8X32=256A I Z ? 8I Z ? 8X20=160A
DG-818、DG-820、DG-821 整定短路电流为 256A DG-823 整定短路电流为 400A 8.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算

8.0 倍

K?I
(2) 2 k min

(2) 2 k min

Id

? 1.5

Ud%=4.2%

I I

=

Se 3Ue ? Ud % Se 3Ue ? Ud %

=

500 3 ?10.5 ? 4.2%

=654.6A

(2) 2 k min

=

=

800 =733.2A 3 ?10.5 ? 6.0%

因此 K=

654.6 =2.55>1.5 256 733 .2 K= =1.83>1.5 400

符合保护灵敏度要求 6、采区变电所 DG-813 高爆开关整定: DG-813 高爆开关控制三中上车场高爆开关 1022#所带负荷为南翼水仓、主井二部皮带机、1601 轨顺 III 路排水。高爆开关额定电流为 300A,
- 21 -

变压器容量 S=630 kVA;800KVA;500KVA (1)、过载值整定: (定时限过电流保护) 计算电流: I e =

?

P (500? 800? 630) = =106A 3 ?10.5 3U

最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=1.5×106=159A

I Z ? Kk

Ie 159 =0.618(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 300

DG-813#整定过载电流为 200A 1.0 倍 过载延时 t=10s (2) 短路值整定: 由于 DG-813#高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I d ? kk .k x .k gh .I eb =1.5 ? 1 ? 3 ? 106=477A
DG-813 整定短路电流为 800A 4.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算
( 2) I3 K ? ?5 min ? 1.5 I1d

I

(2) 2 k min

为图中 k3-5 点两相短路电流即 2934A

K=

2934 ≈3.67>1.5 800

符合保护灵敏度要求 7、采区变电所 DG-812 高爆开关整定: DG-812 高爆开关控制南翼水仓 I 回路。高爆开关额定电流为 200A, 变压器容量 S=500KVA (2) 过载值整定: (定时限过电流保护) 计算电流: I e =

?

P

3U

=

500 =27.49A 3 ?10.5

最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=2×27.49=54.98A

I Z ? Kk

Ie 54.98 =0.323(倍) ? 1.05? K f ?i 0.9 ? 200

DG-812#整定过载电流为 60A 1.0 倍 过载延时 t=10s (2) 短路值整定: 由于 DG-812#高爆开关为采区变电所变压器,所以采用以下公式计算:

I d ? kk .k x .k gh .I eb =1.5 ? 1 ? 3 ? 27.49=164.94A
DG-812 整定短路电流为 360A 6.0 倍 (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算

K?

( 2) I3 ? 4 min ? 1.5 I1d

I

(2) 2 k min

为图中 k3-4 点两相短路电流即 2889A

- 22 -

K=

2889 ≈8.037>1.5 360

符合保护灵敏度要求

(二)35KV 变电所高压开关柜整定计算
1、35kv 变电所 35kv 高压柜(KYN61-40.5)、10kv 进线柜(KYN44-12)

开关整定值 开关柜编 开关型号 号 311 312 310 301 302
KYN61-40.5 KYN61-40.5 KYN61-40.5 KYN61-40.5 KYN61-40.5

整定值 变流比 瞬时速断 限时速断 速断时限 过负荷 过负荷时限 (A) (A) (S) (A) (S) 200/5 200/5 150/5 200/5 200/5 600/5 600/5 19 19 26 18 18 19.98 19.98 9.5 9.5 9.5 8 8 8.88 8.88 0.9 0.9 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75

低电压 (V)

负序电 压(V)

2.2 3.4 2.2 3.4

10 10 10 10

60 60 60 60

6 6 6 6

601 KYN44-12 602 KYN44-12 瞬时速断 0.2S 时限. 设

上级开关 瞬时速断 动作时限 0.8S.

- 23 -

2、35kv 电电所 10KV 各开关柜整定计算(KYN44-12)

(1) 、908#、913#下井馈出开关 变流比:300/5 系统末端最大三相短路电流 I3.max =4761A 系统末端最小两相短路电流 I3.min =2954A
(2) (3)

- 24 -

负荷统计表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 井下动力 局扇 I 回路 局扇 II 回路 井下动力 局扇 I 回路 局扇 II 回路 1610 轨顺 1601 面 1607 轨顺 水仓 I 回路 水仓 II 回路 1607 运顺 1601 排水 地点 采区变电所 采区变电所 采区变电所 七号联变电所 七号联变电所 七号联变电所 1608 运底 1601 运顺 六中车场 三中车场 1603 通风联 五中车场 1601 轨顺 合计 负荷情况 安装容量:SS=750KVA 取 值 KX=0.8 计算负荷:P=KX×SS =0.8×750=600KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?==38.8A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=2×38.8=77.6A ?瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流 Cos?=0.85 负荷容量(kva) 需用系数 500 2x500 315 800 500 2x500 800 3100 500 1430 500 800 2x500 实际功率 (KW) 400 540 270 600 270 540 1690 1865 310 1075 275 310 640 13270 井下 备注

I dz . j
- 25 -

( 3) Id 4761 ? K k K jx 3.max ? 1.3 ?1? ? 103.155A ,取 38A nl 60

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 38? ? 2280A K jx 1

瞬时电流速断保护动作时间取 0.1 秒。 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3174 Klm ? 3.min ? ? 1.392 ? 1.2 I dz 2280

由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求,故装设限时电流速断保护。 ?限时电流速断保护 限时电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的电流整定, 则保护装置动作电流

I dz . j

( 3) Id ? K k K jx 4.max , nl

I dz. j ?
保护装置一次动作电流

( 2) 0.85? I d 0.85? 2903 4. min ? ? 41.13A nj 60

取 8.2A

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 8.2 ? ? 492A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 2903 Klm ? 4.min ? ? 5.9 ? 1.5 I dz 492

限时电流速断保护动作时间取 0.5 秒。 (按 DL2 断路器速断限时 0 秒考虑,否则延时应为:t1=t2+Δ t) ?过电流保护 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

350 ? 7.8 A ,取 7.8A 0.9 ? 60

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 8 ? ? 480A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?

( 2) Id 2954 3. min ? ? 6.15 ? 2 I dz 480

- 26 -

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 5 秒。

④快速母线保护 系统中保护设备均采用本公司微机保护的情况下, 可以通过二次接线实现快速母线保护, 可代替传 统的“微机母差保护” 。这种构成母线保护的方式不需增加 CT、PT 等一次设备,也不需定值计算。 上面讲的“系统”可以是大系统,也可以是小系统,小到一个小变电所,只要变电所进线和出线回 路均采用了本公司微机保护即可。 ⑤母线充电保护(仅用于母联保护时投入) 充电保护的定值按保证母线故障有足够灵敏度整定:

I dz . j ?

I d (min) K lm ? nl

式中 I d . (min) ——母线短路最小短路电流;

K lm

——灵敏系数,取 2。

⑥纵联差动保护(仅用于线路光纤纵差装置 MLPR-6110H-F) 我公司光纤纵差保护实际上为光纤方向纵联保护,与目前国内其它家的电流分相差动原理上不同, 是代替原高频方向保护的一种成熟的原理,可以实现全线速动。整定原理如下: a、突变量启动电流 该定值为一定时间内电流变化与时间的比值,一般取 0.7~0.9,建议取 0.8。 b、纵联差动保护动作电流 根据本公司微机保护“光纤纵联差动保护电流”功能软件的算法,该保护整定值按正常运行方式下本联 络线的最大过负荷电流整定:

I dz . j ? K k K jx

I e. ? 7.5 A或1.5 A nl

式中: Ie——线路额定电流,线路额定电流认为是 CT 一次电流值;

K lm

——灵敏系数,取 1.5。

c、CT 断线最大负荷电流 该整定的意义是当保护电流大于正常运行时的最大负荷电流(一般取 1.2)时认为是短路电流,此 时保护装置不再判断 CT 断线,而根据差动保护电流定值直接动作于跳闸。

I dz . j ?
对应微机保护装置型号

1.2I e ? 6 A或1.2 A nl

MLPR-13CY、MLPR-10H2(3) 、MLPR-310Hb-2(3) 、MLPR-610Hb-2(3) 、MLPR-6110H-F 保护装置详 细说明参见我公司之最新版《产品汇编》 。保护定值计算完毕后,参照相应型号的《使用说明书》将定
- 27 -

值输入保护装置即可。

(2)一号工广变 929#

变流比:75/5;接线系数:Kjx=1 系统末端最大三相短路电流 I5.max =5027A 系统末端最小两相短路电流 I5.min =3070A
(2) (3)

10/0.4KV 干式变压器的保护。 已知条件: 变压器为 SJ1 型,容量为 630KVA,高压侧额定电流为 36.4A,最大过负荷系数为 3, 正常过负荷系数为 1.2。 最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短路电流 I d 2. max为 712A。 最小运行方式下变压器高压侧两相短路电流 I d1. min 为 1739A,低压侧两相短路时流过 高压侧的短路电流 I d 2. min 为 571A。 最小运行方式下变压器低压侧母线单相接地短路电流 I d 22. min 为 5540A。
- 28 -

(3)

( 2)

( 2)

(1)

变压器高压侧电流互感器变比为 75/5,低压侧零序电流互感器变比为 300/5。 a、高压侧电流速断保护 电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短 路电流来整定,保护动作电流

I dz . j ? K k K jx
保护一次动作电流

( 3) Id 712 2. max ? 1.5 ?1? ? 71.2 A ,取 72A nl 15

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 72? ? 1080A K jx 1

电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,保护装置安装处两相短路电流校验
( 2) Id 3070 Klm ? 5.min ? ? 2.84 ? 1.5 I dz 1080

电流速断保护动作时限取 0.1 秒。 b、高压侧过电流保护 若考虑定时限,过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定,保护动动作电 流

I dz . j ? K k K jx

K gh I eb K h nl

? 1.3 ?1?

3 ? 36.4 ? 10.52A ,取 11A 0.9 ?15

式中:Kh 为返回系数,微机保护过量元件的返回系数可由软件设定,被设定为 0.9。 保护动作一次电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 11? ? 165A K jx 1

过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,低压侧两相短路时流过高压侧的短路 电流进行校验

Klm ?

( 2) Id 571 2. min ? ? 3.46 ? 1.5 I dz 165

过电流保护动作时限取 0.5 秒(与下级保护动作时限相配合,考虑车间变压器一般为 末端负荷,故取 0.5 秒) 。

c、高压侧不平衡电流保护 对于变压器的各种不平衡故障(包括不平衡运行,断相和反相) ,本公司微机保护设 置了不平衡电流保护。
- 29 -

根据本公司微机保护“不平衡电流保护”功能软件的算法,一般我们推荐保护定值为 (0.6~0.8)Ieb,为防止变压器空投时由于三相合闸不同期而引起误动,推荐延时不小于 0.2S。对本侧,计算如下:

I dz . j ?
保护一般动作电流:

0.8I eb 0.8 ? 36.4 ? ? 1.456A ,取 1.46A nl 20

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 1.46? ? 21.9 A K jx 1

根据实际运行所得经验建议延时取 2S。 d、高压侧零序过电流 根据规程规定,10KV/0.4KV 变压器高压侧不设零序保护。如果用户需设此保护,则可 能是系统接线较复杂,按规程规定应设零序,但规程程列举的计算方法罗列了许多情况, 本例不再一一列举,用户根据规程计算即可。 e、低压侧零序过流保护 可利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护,如果校验灵敏度不满足要求,则 应设低压侧零序过电流保护,计算如下: 按以下两个原则计算,比较后取较大值: ①躲过正常运行时中性线上最大不平衡电流; ②与下线支线零序电流保护定值相配合。 本变压器为末级负荷,故只计算①即可。

I dz . j ? K k
保护的一次动作电流

0.25I eb 0.25? 960 ? 1.2 ? ? 4.8 A ,取 5A nl 60

I dz ? I dz. j nl ? 5 ? 60 ? 300A
保护的灵敏系数按最小运行方式下,低压侧母线或母干线末端单相接地时,流过高压 侧的短路电流来校验:

K lm

(1) Id 5540 ? 22. min ? ? 18.5 ? 2 I dz 300

低压侧单相接地保护动作时限取 0.5 秒。 低压侧单相接地保护动作时限的整定原则: ①如果变压器一次开关选择的是 F-C 回路,则该时限的选择应与熔断器的熔丝熔断时
- 30 -

间相配合,即要在熔丝熔断前动作。 ②如果变压器一次开关选择的是断路器,则与下一级出线的接地保护时间上配合,即 大于下级出线接地保护的动作时限一个级差(0.5S) 。本变压器为末级负荷,可选 0.5S 延 时。 f、过负荷保护 过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定,即:
I dz . j ? K k I e.H 1.05 36.4 ? ? ? ? 2.83A K h nl 0.9 15

过负荷延时取 5.0s。 g、快速母线保护 见《线路保护整定实例》7。

对应微机保护装置型号
MTPR-13CY、 MTPR-10H2 (3) 、 MTPR-310Hb-2 (3) 、 MTPR-610Hb-2 (3) 、 MTPR-620Hb-3 保护装置详细说明参见我公司之最新版《产品汇编》 。保护定值计算完毕后,参照相应型 号的《使用说明书》将定值输入保护装置即可。
(3)二号工广变 918#

变流比:nj=75/5

接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I6.max =5078A 系统末端最小两相短路电流 I6.min =3091A
(2)

- 31 -

10/0.4KV 车间配电变压器的保护。 已知条件: 变压器分别为 S2n-M 和 SCB10 型,容量各为 800KVA、500KVA,单回路独立运行。高 压侧额定电流各为 46.2A、28.9A,最大过负荷系数为 3,正常过负荷系数为 1.2。 最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,

I

(2) 2 k min

=

Se 3Ue ? Ud %

=

800 =977.5A 3 ? 10.5 ? 4.5%

(3) ( 2) Id .5 ? 1124A 2 max ? 1.15I d 2 min ? 1.15? 977

I

(2) 2 k min

=

Se 3Ue ? Ud %

=

500 =610.9A 3 ? 10.5 ? 4.5%

(3) ( 2) Id .9 ? 702.5 A 2 max ? 1.15I d 2 min ? 1.15? 610

最小运行方式下变压器高压侧两相短路电流 I d1. min 为 3474A,低压侧两相短路时流过 高压侧的短路电流 I d 2. min 为 977.5A。 变压器高压侧电流互感器变比为 75/5, a、高压侧电流速断保护 电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短 路电流来整定,保护动作电流
( 2)

( 2)

I dz . j ? K k K jx
保护一次动作电流

( 3) Id 1124 2. max ? 1.5 ?1? ? 112.4 A ,取 100A nl 15

- 32 -

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 100? ? 1500A K jx 1

电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,保护装置安装处两相短路电流校验

Klm ?

( 2) Id 3474 1. min ? ? 2.32 ? 2 I dz 1500

电流速断保护动作时限取 0 秒。 b、高压侧过电流保护 若考虑定时限,过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定,保护动动作电 流

I dz . j ? K k K jx

K gh I eb K h nl

? 1.3 ?1?

3 ?121.1 ? 34.98A ,取 35A 0.9 ?15

式中:Kh 为返回系数,微机保护过量元件的返回系数可由软件设定,被设定为 0.9。 保护动作一次电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 35? ? 525A K jx 1

过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,低压侧两相短路时流过高压侧的短路 电流进行校验
( 2) Id 977.5 Klm ? 2.min ? ? 1.862 ? 1.5 I dz 525

过电流保护动作时限取 0.5 秒(与下级保护动作时限相配合,考虑车间变压器一般为 末端负荷,故取 0.5 秒) 。

c、高压侧不平衡电流保护 对于变压器的各种不平衡故障(包括不平衡运行,断相和反相) ,本公司微机保护设 置了不平衡电流保护。 根据本公司微机保护“不平衡电流保护”功能软件的算法,一般我们推荐保护定值为 (0.6~0.8)Ieb,为防止变压器空投时由于三相合闸不同期而引起误动,推荐延时不小于 0.2S。对本侧,计算如下:
I dz . j ? 0.8I eb 0.8 ?121.1 ? ? 6.46A ,取 6.5A nl 15

保护一般动作电流:

- 33 -

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 6.5 ? ? 97.5 A K jx 1

根据实际运行所得经验建议延时取 2S。 d、高压侧零序过电流 根据规程规定,10KV/0.4KV 变压器高压侧不设零序保护。如果用户需设此保护,则可 能是系统接线较复杂,按规程规定应设零序,但规程程列举的计算方法罗列了许多情况, 本例不再一一列举,用户根据规程计算即可。 e、低压侧零序过流保护 可利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护,如果校验灵敏度不满足要求,则 应设低压侧零序过电流保护,计算如下: 按以下两个原则计算,比较后取较大值: ①躲过正常运行时中性线上最大不平衡电流; ②与下线支线零序电流保护定值相配合。 本变压器为末级负荷,故只计算①即可。

I dz . j ? K k
保护的一次动作电流

0.25I eb 0.25? 960 ? 1.2 ? ? 4.8 A ,取 5A nl 60

I dz ? I dz. j nl ? 5 ? 60 ? 300A
保护的灵敏系数按最小运行方式下,低压侧母线或母干线末端单相接地时,流过高压 侧的短路电流来校验:

K lm

(1) Id 5540 ? 22. min ? ? 18.5 ? 2 I dz 300

低压侧单相接地保护动作时限取 0.5 秒。 低压侧单相接地保护动作时限的整定原则: ①如果变压器一次开关选择的是 F-C 回路,则该时限的选择应与熔断器的熔丝熔断时 间相配合,即要在熔丝熔断前动作。 ②如果变压器一次开关选择的是断路器,则与下一级出线的接地保护时间上配合,即 大于下级出线接地保护的动作时限一个级差(0.5S) 。本变压器为末级负荷,可选 0.5S 延 时。 f、过负荷保护 过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定,即:
- 34 -

I dz . j ?

K k I e.H 1.05 121.1 ? ? ? ? 9.42A K h nl 0.9 15

过负荷延时取 5.0s。 g、快速母线保护 见《线路保护整定实例》7。

对应微机保护装置型号
MTPR-13CY、 MTPR-10H2 (3) 、 MTPR-310Hb-2 (3) 、 MTPR-610Hb-2 (3) 、 MTPR-620Hb-3 保护装置详细说明参见我公司之最新版《产品汇编》 。保护定值计算完毕后,参照相应型 号的《使用说明书》将定值输入保护装置即可。

(4)907#、914# 动筛八楼高压配电室 变流比:nj=60/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I11.max =5130A 系统末端最小两相短路电流 I11.min =3113A
(2)

已知参数: 电动机额定电压 10KV, 额定功率 315KW, COSφ =0.85, 运行额定电流 20.4A, 启动时间 30~45S(此为推荐值,建议电动机启动时间最好实测) ,启动电流 122A,故障 单相接地电流 15A,最大过负荷电流 26.7A,CT 变比 60/5。
整定计算

根据本公司电动机微机保护的原理,在所有的整定值计算之前需先计算 I s 。

I s :装置的设定电流(电动机实际运行电流反应到 CT 二次侧的值)
- 35 -

Is ?

I e 20.4 ? ? 1.7 A nl 12

a、电流速断保护(正序速断) 按躲过电动机起动电流来整定:
I dz . j ? K k ? I s tan t , nl

K k :可靠系数

由于本公司微机保护的速断定值可将起动时间内和起动时间后分别整定,故需计算两 个速断定值: ① 起动时间内, K k 推荐取 1.8,则 I dz ? j ? 1.8 ?
122 ? 18 .3 ? 19 A 12

② 起动时间后:由于起动时间后电动机运行电流降为额定电流, 对非自起动电机,为防止起动时间之后电动机仍运行在起动电流水平上,推荐使用 下式:
I dz . j ? K k ? I s tan t nl



K k 取 0.8

则:

I dz ? j ? 0.8 ?

122 ? 8.13 ? 9 A 12

对需自起动电机,起动时间后的电流速断定值建议使用下式:
I dz . j ? K k ? I s tan t nl



K k 取 1.3

则:

I dz ? j ? 1.3 ?

107 ? 11 .6 ? 12 A 12

速断延时 0 秒。 b、负序过流保护 根据本公司微机保护软件程序中负序电流的算法,推荐使用下式:
I dz . j ? K k ? Ie nl



K k 取 0.8

则:

I dz ? j ? 0.8 ?

20.4 ? 1.36 ? 1.5 A 12

为防止合闸不同期引起的负序电流,推荐延时不小于 0.5 秒。本开关取 0.6 秒。 c、接地保护 当接地电流大于 10A 时,才需设单相接地保护,公式为:
I dz ? K k ? I c
- 36 -

式中:

K k :可靠系数,若取不带时限的接地保护, K k 取 4~5,若带 0.5 秒延时, K k 取 1.5~2。 I c :该回路的电容电流
对本开关,拟取带延时的接地保护,延时 0.5 秒, I dz ? 2 ? 15 ? 30A 注意: I dz ? 30 A 为一次零序电流,但保护装置要求输入的定值是二次侧定值,故应将 30A 换算成二次电流。由于零序 CT 变比不明,故需用户实际整定时,按计算的一次电流实 测二次零序电流,将测得的值输入保护装置。 d、堵转保护 堵转电流按躲过最大过负荷整定,推荐使用下式:
I dz . j ? K k ? I ef nl

式中: K k :可靠系数,取 1.3。

I ef :最大过负荷电流
则:

I dz? j ? 1.3 ?

26.7 ? 2.89A ,取 3A 12

堵转延时推荐使用 1 秒。 e、过负荷(过热)保护 本公司微机保护的过负荷判据为:
t?

?1
I ? 2 ?I ? K1 ? ? 1 I ? ? K 2 ? 2 I ? ? 1.05 s ? s ? ? ?
2 2

式中

t——保护动作时间(s)

? 1 ——发热时间常数
I1 ——电动机运行电流的正序分量(A)
I 2 ——电动机运行电流的负序分量(A)

I s ——装置的设定电流(电动机实际运行额定电流反应到 CT 二次侧的值)

K 1 ——正序电流发热系数,启动时间内可在 0~1 范围内整定,级差 0.01,启动时间
过后自动变为 1

K 2 ——负序电流发热系数,可在 0~10 的范围内整定,若无特殊说明,出厂时整定为
1。 对采用本公司微机保护的电动机,过负荷保护需整定的参数有以下几个:
- 37 -

① 发热时间常数τ 1:主要作用是决定一条反时限动作曲线,取值越大,曲线越靠 上,即出口时间越长。 发热时间常数τ 1 应由电动机制造厂提供,否则可有下列 方法估算:a、τ 1=(n2-1.052)t 时间 b、 据电动机运行规程估算:冷态起动: τ =2(0.5n2-1.052)T 其中 t 为过负荷电流为 n 倍时的允许运行

热态起动: τ =(n2-1.052)T 式中:Tqd 为电动机起动时间。 如果上述参数都未知的情况下,可将τ 1 整定为 90。 ② 返回时间 t:电动机过负荷时,热继电器启动,未到跳闸时间电动机过负荷消失, 此时热继电器返回时间为 t,一般 t 整定为 10s。 ③ 热报警系数θ 热报警系数θ
alarm

:电动机过负荷时,热告警发信号时间与过热跳闸时间的比值为 ,一般θ
alarm

alarm

整定为 0.5~0.7。

④ K1 的整定:其范围在 0~1,不论设定为多少,启动时间结束后均自动变为 1。例 如 k1=0,则代表在启动时间内正序分量不参与过负荷的计算。启动时间后按实际 值计算。由于起动时间内电动机起动电流较大,为防止起动过程中电动机过负荷 保护动作,一般 K1 整定为 0.1~0.3。 ⑤ K2 的整定:其范围在 0~10。主要作用是当发生不对称故障时,加速过负荷动作, 加速的能力取决于 K2 的大小,越大越快。若 K2=0,则代表负序分量不参与过负 荷的计算,一般推荐为 1.0。 f、起动时间 按电动机起动时间乘 1.2 可靠系数整定:

t dz ? 1.2 ? t s tant ? 1.2 ? 45 ? 54 秒, 取 54 秒
g、低电压保护 低电压保护的整定条件有以下几条: ① 按保证电动机自起动的条件整定,即 U dz ?
U min Kk ? K f

U min ---- 保证电动机自起动时,母线的允许最低电压一般为(0.55~0.65)Ue

Kk----可靠系数,取 1.2 Kf----返回系数,取 1.2 ② 按切除不允许自起动的条件整定,一般取(0.6~0.7) Ue 以上两种整定值均取 0.5 秒的延时,以躲过速断保护动作及电压回路断线引起的误动
- 38 -

作。 ③ 根据保安条件,在电压长时间消失后不允许自起动的电动机。电压保护动值一般取 (0.25~0.4) Ue,失压保护时限取 6~10 秒。 ④ 具有备用设备而断开的电动机,失压保护整定为(0.25~0.4) Ue,动作时限取 0.5 秒。 用户根据实际电动机的用途(自起动与否)自行选择整定条件。 h、失步保护(仅用于同步电机时可根据需要投入) 本公司保护装置同步电动机的失步保护为有限反时限特性的电流保护,通常用作过负 荷保护,保护的动作电流为
I dz . j ? Kk Ie ? K f nl

式中: K k :可靠系数;

K f :返回系数。
则:

I dz? j ?

1.4 17.8 ? ? 2.3 A 0.9 12

对应微机保护装置型号
MMPR-13CY、MMPR-10H2(3) 、MMPR-310Hb-2(3) 、MMPR-330Hb-2(3) 、MMPR-610Hb-2(3) 、 MMPR-620Hb-2(3)保护装置详细说明参见我公司之最新版《产品汇编》 。保护定值计算完 毕后,参照相应型号的《使用说明书》将定值输入保护装置即可。

负荷情况: 变流比:nj=60/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I11.max =5130A 系统末端最小两相短路电流 I11.min =3113A
(2)

安装容量:SS=630KVA 取 值 KX=1.0 计算负荷:P=KX×SS =1.0×630=630KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?==40.8A

Cos?=0.85

最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=3×40.8=122.4A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流

I dz . j ? K k K jx
- 39 -

( 3) Id 5130 9. max ? 1.15?1? ? 491.65A ,取 100A nl 12

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 12 ? 100? ? 1200A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3113 Klm ? 2.min ? ? 2.59 ? 1.5 I dz 1200

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格。 b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

122.4 ? 13.6 A ,取 14A 0.9 ?12

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 12 ? 14? ? 168A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?
满足灵敏系数要求合格

( 2) Id 3113 9. min ? ? 18.5 ? 2 I dz 168

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 10 秒。

(5)909#、912# 压风机房馈出开关 变流比:nj=75/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I3.max =5233A 系统末端最小两相短路电流 I3.min =3156A
(2)

- 40 -

负荷情况 安装容量:SS=750KVA 取 值 KX=0.8 计算负荷:P=KX×SS =0.8×750=600KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?==38.8A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=2×38.8=77.6A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流 Cos?=0.85

I dz . j

( 3) Id 5233 ? K k K jx 9.max ? 1.15?1? ? 401.2 A ,取 100A nl 15

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 100? ? 1500A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:

Klm ?

( 2) Id 3174 2. min ? ? 2.116 ? 1.5 I dz 1500

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格。 b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

77.6 ? 6.9 A ,取 7A 0.9 ?15

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 7 ? ? 105A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为
- 41 -

Klm ?
满足灵敏系数要求合格

( 2) Id 3113 9. min ? ? 29.65 ? 2 I dz 105

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 7 秒。

(6)910#、911# 通风机房馈出开关 变流比:nj=100/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I3.max =5130A 系统末端最小两相短路电流 I3.min =3133A
(2)

负荷情况 安装容量:SS=800KVA 取 值 KX=1.0 Cos?=0.80 计算负荷:P=KX×SS =1.0×800=800KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?=54.99A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=3×54.99=164.97A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流

I dz. j

( 3) Id 5130 ? K k K jx 10.max ? 1.15?1? ? 294.98A ,取 100A nl 20

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 20 ? 100? ? 2000A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3174 Klm ? 2.min ? ? 1.587 ? 1.5 I dz 2000

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格.
- 42 -

b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

164.99 ? 10.999A ,取 11A 0.9 ? 20

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 20 ? 11? ? 220A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?
满足灵敏系数要求合格

( 2) Id 3113 10. min ? ? 14.15 ? 2 I dz 220

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 7 秒。

(7)925#、930# 瓦斯房泵馈出开关 变流比:nj=75/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I3.max =5059A 系统末端最小两相短路电流 I3.min =3083A
(2)

负荷情况 安装容量:SS=900KVA 取 值 KX=1.0 Cos?=0.80 计算负荷:P=KX×SS =1.0×900=900KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?=61A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=3×61=183A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流
- 43 -

I dz . j ? K k K jx
保护装置一次动作电流

( 3) Id 5059 8. max ? 1.15?1? ? 387.9 A ,取 100A nl 15

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 100? ? 1500A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:

Klm ?

( 2) Id 3174 2. min ? ? 2.12 ? 1.5 I dz 1500

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格 b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

183 ? 16.3 A ,取 17A 0.9 ?15

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 17? ? 255A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?
满足灵敏系数要求合格

( 2) Id 3083 8. min ? ? 12.1 ? 2 I dz 255

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 7 秒。 (8)923#、932# 动筛车间馈出开关

- 44 -

变流比:nj=50/5

接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I12.max =5027A 系统末端最小两相短路电流 I12.min =3070A
(2)

负荷情况 安装容量:SS=1000KVA 取 值 KX=1.0 Cos?=0.80

计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?=68.73A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=2×68.73=138.47A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流

I dz. j ? K k K jx
保护装置一次动作电流

( 3) Id 5027 12. max ? 1.15?1? ? 578.12A ,取 100A nl 10

- 45 -

I dz ? I dz . j

nl 10 ? 100? ? 1000A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3174 Klm ? 2.min ? ? 3.17 ? 1.5 I dz 1000

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格 b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

138.47 ? 18.46A ,取 19A 0.9 ?10

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 10 ? 19? ? 190A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为
( 2) Id 3070 Klm ? 12.min ? ? 16.2 ? 2 I dz 190

满足灵敏系数要求合格 保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 7 秒。

(9)903#、分选车间馈出开关 变流比:nj=75/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I13.max =5253A 系统末端最小两相短路电流 I13.min =3164A
(2)

负荷情况
- 46 -

安装容量:SS=1000KVA

取 值 KX=1.0 Cos?=0.80

计算电流:I1e= Ss/ 3 UNCos?=68.73A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I1e=2×68.73=137.46A a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流

I dz. j

( 3) Id 5253 ? K k K jx 13.max ? 1.15?1? ? 420.73A ,取 100A nl 15

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 100? ? 1500A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3174 Klm ? 2.min ? ? 2.116 ? 1.5 I dz 1500

由此可见瞬时电流速断保护满足灵敏系数要求合格 b、定时限过电流保护(III 段) 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz . j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

137.46 ? 12.22A ,取 13A 0.9 ?15

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 15 ? 13? ? 195A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?
满足灵敏系数要求合格

( 2) Id 3164 13. min ? ? 16.23 ? 2 I dz 195

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 7 秒。

(10)906#、917#SVG 馈出开关 10KV、4000Kvar--SVG 保护。 已知条件: 功率模块采取星形接线,每组串联 12 个;,共 36 个。

- 47 -

计算额定电流: I ec ?

S U e1 3

?

4000 ? 210A 11 3

( 2) 最小运行方式下,电容器组首端两相短路电流 I d . min 为 3176A。

10.1

限时电流速断保护定值

在计算限时电流速断和过流保护时,考虑串联电抗器后,电容的端电压达到 11kV。 一.限时电流速断电流定值 Iszd,限时电流速断定值为:

I szd ? K k I ce / K fi
式中: Kk 为可靠系数,取 2.5, Kfi 为电流返回系数,取 0.9, Ice 为电容额定电流,其值为:

I ce ?
则:

Qce 4000 150 / ni ? / ? 7.0 A 3U ce 3 ?11 5

I szd ? 2.5 ? 7 / 0.9 ? 21A
( 2) K Lm ? I D min / I szd

二.限时电流速断保护的灵敏度校验,限时电流速断保护的灵敏系数计算公式为:

I D min 为最小运行方式下,电容两端两相短路时的最小短路电流,设 10kV 侧电容不投入, 式中:
则根据图 13-12,电容两相短路的短路电流为:
( 2) ID min ?

( 2)

10500 100 / ? 124A 2?1.1 // 1.2 ? 1.54? 5

K Lm ? 124/ 9.7 ? 12.8
KLm>3,故灵敏度符合规定。 三.限时电流速断保护的延时整定值 因短路电流倍数很大,应取较短延时,取 0.20s。 14-5.2 过流保护定值的计算

一.过流保护电流整定值计算 1.过流保护的电流整定值 Igzd, Igzd 的计算公式为:

I gzd ? K k Kbw I ce / K fi
式中 Kk 为可靠系数,取 1.25, Kbw 为纹波系数取 1.2, Kfi 为电流返回系数,取 0.9。

I gzd ? 1.25?1.2 ? 7.0 / 0.9 ? 10.5 A
2.过流保护的灵敏度校验:因过流保护仍按电容两端两相短路的最小电流来校验,限时电流已通 过,过流可不再校验。 二.过流保护的延时 过流保护的延时取 0.5S。

14-5.3

过压保护
- 48 -

一.过电压定值计算 电容的过电压保护定值为:

U gzd ? K v (1 ?

XL ) Xc

式中 Kv 为电容的过电压系数,取 1.1, XL 为串联电抗器的电抗为 5.0Ω , Xc 为电容的容抗。

XL ?
U gzd
二.电压返回系数 Kfu 电压返回系数取 0.98。 三.闭锁电流 Ibzd

U ce 11000 ? ? 30.24? 60 3I ce 3 ?17.5 ? 5 KL 5 11000 ? K v (1 ? )U ce / nv ? 1.1? (1 ? )? ? 101 V Xc 30.24 100

I bzd ? 0.5 ?17.5 ? 8.75A 闭锁电流 Ibzd 取 0.5Ice,即:
四.过压保护的延时整定值 过压保护按电容能长期耐受的电压来整定,为防止系统电压短时波动时误动,取较长延时,取 tugzd=15s。 14-5.4 欠压电压保护

一.欠电压定值的计算 欠电压定值 Uqzd 取 0.4U ce,即:

U qzd ? 0.4 ? 11000 /
二.电压返回系数 Kfu 电压返回系数 Kfu 取 1.05。 三.延时整定值 tqzd 的计算

10000 ? 44V 100

欠电压保护的延时比同一母线上线路过流延时最长的延时多一个时间阶梯, 10kV 母线上各线路 过流延时均为 0.5s, Δ t 取 0.3s。 故:

t qzd ? 0.5 ? 0.3 ? 0.8s
14-5.5 不平衡电压保护

一.不平衡电压的计算 当密集型电容个别元件损坏后,由于各相容抗不相等,将产生不平衡电压 Ubp,设电容的串联 段数为 n,每段有 m 个电容,因故障切除的电容为 K,则有:

U bp ?
- 49 -

3Ku ce 3n(m ? k ) ? 2k

U ce ? 11000

1000 ? 110 100

根据电容的过压系数可计算出允许切除的电容个数。

K?

3m n( K v ? 1) 3 ? 15? 3(1.1 ? 1) ? ? 1.75 K v (3n ? 2) 1.1? (3 ? 3 ? 2)
3Ku ce 3 ? 2 ? 110 ? ? 5.45V 3n(m ? k ) 3 ? 3(15 ? 2) ? 2 ? 2

取为相近的整数 K=2,代入 Ubp 计算公式得:

U bp ?

二.不平衡电压定值 Upzd 的计算 不平衡电压保护定值为:

U pzd ? U bp

K Lm ? 5.45 1.05 ? 5.2V

三.不平衡电压保护的可靠性校验 不平衡电压保护应能可靠地躲过正常运行时的不平衡电压,即:

U pzd ? K kU bpo
式中 Kk 为可靠系数,要求 Kk>1.5, Ubpo 为正常运行时的不平衡电压,一般为 2~ 3V,本例取 Ubpo=3。则:

K k ? U pzd

U bpo ? 5.2 3 ? 1.73

因 Kk>1.5,故可靠性满足要求: 四.不平衡电压保护的延时整定值 取不平衡电压保护的延时为 0.2s。

14-5.6

零序过流保护的定值计算

一.零序过流保护的电流定值 由于本例 10kV 系统比较小, 10kV 线路的架空线仅 200Km 左右,加上站内电缆母线等,其接 地电流不到 10A,故零序过流保护作为因个别元件损坏后产生的不平衡电流保护,按躲过正常运行 时的不平衡电流来整定。故:

I 0 zd ? 0.15I ce ? 0.15?17.5 ? 2.625A
二.延时整定值的确定 零序过流保护的延时整定值取 0.4s。 二、对应微机保护装置型号 MCPR-10H2(3) 、MCPR-310Hb-2(3) 、MCPR-610Hb-2(3) 、MCPR-620Hb-2(3) 、MCPR-630Hb-2(3) 保护装置详细说明参见我公司之最新版《产品汇编》 。保护定值计算完毕后,参照相应型号的《使用说 明书》将定值输入保护装置即可。 (11)926# 小屯矿自备电厂 35KV 变电所 10kv 母线联网进线柜 变流比:nj=300/5 接线系数:Kjx=1
(3)

系统末端最大三相短路电流 I3.max =5308A
- 50 -

系统末端最小两相短路电流 I3.min =3174A 负荷情况 安装容量:SS=5000KVA 取 值 KX=0.7 计算负荷:P=KX×SS =0.7×5000=3500KW 计算电流:I1e= Ss/ 3 UN=192.5A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=1.5×192.5=288.75A

(2)

a、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流

I dz . j ? K k K jx
保护装置一次动作电流

( 3) Id 5308 3. max ? 1.15?1? ? 101.74A ,取 38.5A nl 60

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 38.5 ? ? 2310A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:

Klm ?

( 2) Id 3174 2. min ? ? 1.37 ? 1.2 I dz 2310

由此可见瞬时电流速断保护能满足灵敏系数要求。 b、限时电流速断保护 限时电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的电流整定, 则保护装置动作电流

I dz . j ? K k K jx
- 51 -

( 3) Id 4761 3. max ? 1.15?1? ? 91.25A 取 8.3A nl 60

保护装置一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 8.3 ? ? 498A K jx 1

灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
( 2) Id 3174 Klm ? 2.min ? ? 6.37 ? 2 I dz 498

满足灵敏系数验算要求 限时电流速断保护动作时间取 0.5 秒。 (按 DL2 断路器速断限时 0 秒考虑,否则延时应为:t1=t2+Δ t) c、过电流保护 过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流

I dz. j ? K k K jx

I gh K h nl

? 1.2 ?1?

288.75 ? 6.42A ,取 6.43A 0.9 ? 60

式中:Kn 为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为 0.9。 过电流保护一次动作电流

I dz ? I dz . j

nl 60 ? 6.43? ? 385.8 A K jx 1

保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验 在线路末端发生短路时,灵敏系数为

Klm ?

( 2) Id 3174 2. min ? ? 8.23 ? 2 I dz 385.8

保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δ t,Δ t 取 0.5 秒;取 5 秒。

(三)动筛皮带配电室高压开关整定计算
保护整定内容 1 2 3 4 5 6 7 8 额定电流工作值Ie:整定范围从5A~1250A。该参数的调整受CT 互感 器及开关容量限定。 短路保护:可设定短路倍数,范围为额定电流的1.0~10.0 倍可调。 失压: 保护可由软件整定为0-65%额定电压值, 动作时间0~10.0S 可调。 欠压:保护可由软件整定为 65~90%额定电压值,动作时间 1S~240S 可调。 过压:保护可由软件整定为 110~120%额定电压值,动作时间 1S~60S 可调。 不平衡:不平衡系数由10~100%由软件整定,动作时间为5S~240S 可 调。 定时限: 保护整定为额定电流的1.0~10.0 倍可调, 动作时间0.0~100.0S 可调。 过载:提供四种反时限曲线,具有热记忆特性。推荐使用“煤标”默认曲线。若现场有特殊
- 52 -

要求,可以选择另外三种曲线。过载保护动作 后90S,保护装置自动恢复,重新进入实时保护状 态。 时间常数(范围0.5~2.0)与实际过载动作时间成正比关系。

过载动作时间表(下表是时间常数为1.0 时的一组实测值,单位为S) : 过载倍数 1.05 1.20 1.50 2.00 6.00 9 高压标准 长期不动作 煤标曲线 长期不动作 普通反时限 长期不动作 非常反时限 长期不动作 超反时限 长期不动作

10 11 12 13 14 15 16

<12 101. 112. 103. 111. 0 8 0 7 9 <6 52. 52. 42. 40. 0 7 2 7 5 <2 17. 31. 22. 17. 0 漏电(接地)保护: 8 6 4 8 > a) 零序电流型漏电保护:零序电流型漏电保护一次零序电流整定值为 11. 12. 5. 3. 8 10.0A 可调。 0.3~ 8 7 8 4 b) 零序电压型漏电保护:零序电压型漏电保护一次零序电压整定值为 0.5~120.0V 可调。 c) 零序功率方向型漏电保护: 零序功率方向型漏电保护一次零序电流整 定值 为 0.3~10.0A 可调,一次零序电压整定值为 0.5~120.0V 可调。 零序电 流的方向可以通过软件指定。 瓦斯闭锁:可以选择“开动” “闭动” 、 。故障解除后自动解锁。 瓦斯超标:频率量输入。可设置超标点,动作时间10-240S 可调。 风电闭锁:可以选择“开动” “闭动” 、 。解锁时间1~1800S 可调。 PT 断线检测:可识别一次侧及二次侧三相电压输入断线故障。 内部温度检测:检测保护装置内部温度。可设置超温点及动作时间。 外部温度检测:检测外接的温度传感器。可设置超温点及动作时间。 绝缘监视: 绝缘监视动作表(单位为kΩ ) : 可靠动作 允许动作 >1. 5 <3. 0.8~1.5 3.0~5.5 不允许动作 <0. 8 >5.

保护工作状态 监视线与地线间回路电阻 监视线与地线间绝缘电阻

0 5 17 正序负序检测:可以监测当前电网的正序电流、负序电流幅值及相位。 18 4-20mA 检测:该端口可以监测4-20mA 并转换为对应信号。目前备用 主皮带配电硐室开关接线图

- 53 -

` 1、1022#,1025# 进线总开关 两进线开关为矿用高压隔爆开关,型号 BGP9L-10,电流互感器变比为 200/5,开关容量 200A,过负 荷定时限保护。 所带负荷为两部各 315KW 的皮带电机。 总负荷∑P=2×315Kw 计算电流:I1e= Ss/ 3 UN=17.32A 最大负荷电流:IL.max=(1.5~3)I30=3×17.32=51.96A (1) 过载值整定:

I 2Z ? Kk

I l .max 51.96 ≈1.732A ? 1.2 ? K f ? Ki 0.9 ? 200/ 5
过载延时 t=13s

整定过载电流为 1.8A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 1.8X200/5=72A
(2)短路整定:

I 2d ? Kk

IQ ? K x ? ? Ie Ki Ku

? 1.3 ?

6 ?17.32 =3.377(倍) 200/ 5

整定短路电流为

8倍

I1d ? I 2d I1Z ? 8 ? 72 =576A
(3) 、两相短路电流及灵敏度校验计算

- 54 -

动筛 1023#(1024#)到电机的电缆电抗的标么值:

X 11?2 d ? X

Sd 100 =0.00726 ? 0.08? 0.1? 2 Ud 10.52

动筛车间皮带机端总电抗:
X11?2 min ? X11min ? X11?2d ? 1.518? 0.00726? 1.5253

分选车间 k11-2 点的短路电流和短路容量计算 K11-2 点的短路电流和短路容量计算如下: K11-2 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X 11?2 min
=

最小两相短路电流: I

(3) K11- 2

? I d ( K 11?2) I d ?

5.499 =3.605(KA) 1.5253

I(2) K11 - 2 ?

I (3) k11? 2 3.605 = =3.135(KA) 1.15 1.15
为图中 k-11 点两相短路电流即 3150A

K?I
K=

(2) 2 k min

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

3150 ≈5.47>1.5 576

符合保护灵敏度要求

2、1023#,1024# 负荷开关 两负荷开关为矿用高压隔爆启动开关,型号 QJZ2-200,电流互感器变比为 100/5,开关容量 100A; 反时限保护。 两开关各带一台 315KW 皮带机 总负荷∑P=315Kw (1) 过载值整定:

Ie =

?

P

3U

=

315 =17.32A 3 ?10.5

I 2Z ? Kk
- 55 -

Ie 17.32 ≈0.51A ? 1.05? K f ? Ki 0.9 ? 200/ 5

整定过载电流为 0.53A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 0.53 X 200/5=21.2A
(2)短路整定:

I 2d ? Kk

IQ ? K x ? ? Ie Ki Ku

? 1.2 ?

6 ?17.32 =3.118 倍 200/ 5

整定短路电流为

6倍

I1d ? I 2d I1Z ? 6 ? 21.2 =127.2A
两相短路电流及灵敏度校验计算
(2) 2 k min

K?I
K=

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

为图中 k11-2 点两相短路电流即 3065A

3065 ≈24.1>1.5 127.2

符合保护灵敏度要求

(四)瓦斯泵站高压开关整定计算
瓦斯泵站高压供电接线图

1、1#,2# 0#进线总开关 两进线开关为矿用高压隔爆开关,型号 BGP9L-10G,电流互感器变比为 300/5,开关容量 300A,过 载值有 20-300A 档可选用,过载常熟 10-20 档,短路值有 1~10 倍档可选用;反时限保护。
- 56 -

瓦斯泵房共装有 2 台 500kw 高负压瓦斯泵,2 台低负压瓦斯泵, 高低一组互为备用。 总负荷∑P=500KW+400KW (1) 过载值整定:

Ie =

?

P

3U

=

900 =49.49A 3 ?10.5

I1Z ? K k

Ie 49.49 ? 2? ≈109A Kf 0.9
过载常数 12

整定过载电流为 120A (2)短路整定:

I1d ? K k ( I Q ? K x ? I e ) ? 1.4 ? (6 ?
I 2d ? I1d 415 ? =3.45(倍) I1z i 120

900 ) =415A 10.5 3

整定短路电流

4倍

I1d ? I 2 d I1z ? 4 ?120=480A
(3) 、两相短路电流及灵敏度校验计算

动筛 1023#(1024#)到电机的电缆电抗的标么值:

X 8? 2 d ? X

Sd 100 =0.00726 ? 0.08? 0.1? 2 Ud 10.52

动筛车间皮带机端总电抗:
X 8?2 min ? X 8min ? X 8?2d ? 1.551? 0.00726? 1.5583

分选车间 k8-2 点的短路电流和短路容量计算 K8-2 点的短路电流和短路容量计算如下: K8-2 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5

- 57 -

最小两相短路电流: I

(3) k 8? 2

? I d ( K 8? 2 ) I d ?

Id X k 8?2 min

=

5.499 =3.529(KA) 1.5583

I(2) K8 - 2 ?

I ( 3) k 8? 2 3.529 = =3.069(KA) 1.15 1.15
为图中 k-8 点两相短路电流即 3083A

K?I
K=

(2) 2 k min

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

3083 ≈6.42>1.5 480

符合保护灵敏度要求 0#母联开关 过载整定电流为 110A 过载常数 14 整定短路电流为 4 倍。 2、3#,4# ,5#,6#负荷开关 两负荷开关为矿用高压隔爆启动开关,型号 QJZ2-200,电流互感器变比为 100/5,开关容量 100A, 过载值有 20-100A 档可选用过载常熟 10-99 可选,短路值有 1~10 倍档可选用;反时限保护。 5#,6#带高负压 500kw 瓦斯泵,3#,4#带低负压 400kw 瓦斯泵 (1) 过载值整定:

Ie =

?

P

3U

=

500 =27.49A 3 ?10.5

I 2Z ? Kk

Ie 27.49 ≈0.43(倍) ? 1.2 ? K f ? Is 0.9 ?100
0.6 倍 过载常数 44

高负压泵开关整定过载电流为 60A

Ie =

?

P

3U

=

400 =22A 3 ?10.5

I 2Z ? Kk

Ie 24.49 ≈0.34(倍) ? 1.4 ? K f ? Is 0.9 ?100
0.6 倍 过载常数 44

低负压泵开关整定过载电流为 60A (2)短路整定:

I1d ? Kk K j IQd ? 1.3? 6 ? 27.49 =214.4A
I 2d ? I1d 214.4 ? =3.57(倍) I1 z 60

高负压瓦斯泵整定短路电流

6倍

I1d ? I 2 d I1z ? 6 ? 60 =360A

I1d ? Kk K j IQd ? 1.3? 6 ? 22 =171.6A
- 58 -

I 2d ?

I1d 171.6 ? =2.86(倍) I1 z 60

高负压瓦斯泵整定短路电流

6倍

I1d ? I 2 d I1z ? 6 ? 60 =360A
两相短路电流及灵敏度校验计算
( 2) I2 K ? k min ? 2 I 1d

I

(2) 2 k min

为图中 k-8 点两相短路电流即 3069A

K=

3069 ≈8.53>2 360

符合保护灵敏度要求

(五)压风机房高压开关柜整定计算

1、6#,9# 进线总开关,7# 母联开关 两进线开关为矿用高压开关柜,电流互感器变比为 300/5,保护为 DL 型继电器。 压风机房共装有 3 台 250kw 压风机 总负荷∑P=3x250KW (1) 过流值整定:

Ie =

?

P

3U

=

750 =51.6A 3 ?10.5 ? 0.8

I 2Z ? Kk

Ie 51.6 ? 1.4 ? ≈1.3A K f Ki 0.9 ? 300/ 5

- 59 -

整定取值 1.4A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 1.4 ? 300/ 5 =84A
整定过载电流为 84A (2)短路整定: 动作时限 t=5s

I1d ? K k K j ( I Q ? K x ? I e ) ? 1.6 ? (6 ?
I 2d ? I1d 220 ? =3.67A K i 300 / 5

250 500 ? ) =220A 10.5 3 ? 0.8 10.5 3 ? 0.8

整定短路电流

8倍

I1d ? I 2 d Ki ? 8 ? 300/ 5 =480A
(3) 、两相短路电流及灵敏度校验计算

动筛 1023#(1024#)到电机的电缆电抗的标么值:

X 9? 2 d ? X

Sd 100 =0.00726 ? 0.08? 0.1? 2 Ud 10.52

动筛车间皮带机端总电抗:
X 9?2 min ? X 9 min ? X 9?2d ? 1.515? 0.00726? 1.5223

压风机 k9-2 点的短路电流和短路容量计算 K9-2 点的短路电流和短路容量计算如下: K9-2 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X k 9?2 min
=

最小两相短路电流: I

(3) k 9? 2

? I d ( K 9? 2 ) I d ?

5.499 =3.612(KA) 1.5223

I

(2) K9 - 2

I ( 3) k 9? 2 3.612 ? = =3.141(KA) 1.15 1.15

- 60 -

K?I
K=

(2) 2 k min

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

为图中 k-9 点两相短路电流即 3156A

3156 ≈6.59>1.5 480
过流延时 t=6s

符合保护灵敏度要求 7#母联开关 过载整定电流为 1.3A 整定短路电流为 2、1#,2#,3# 压风机负荷开关柜

7A。

开关为矿用高压开关柜,电流互感器变比为 30/5,保护为 DL 型继电器。 三台开关柜分别控制 3 台 250kw 压风机 总负荷∑P=250KW (1) 过流值整定:

Ie =

?

P

3U

=

250 =17.18A 3 ?10.5 ? 0.8

I 2Z ? Kk

Ie 17.18 ≈4.45A ? 1.4 ? K f Ki 0.9 ? 30 / 5

整定取值 4.5A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 4.5 ? 30 / 5 =27A
整定过载电流为 27A (2)短路整定: 动作时限 t=18s

I1d ? K k K j ( I Q ? K x ? I e ) ? 1.4 ? (6 ?
I 2d ? I1d 144 ? =24.06A K i 30 / 5

250 ) =144A 10.5 3 ? 0.8

整定短路电流

25A

I1d ? I 2 d Ki ? 25? 30 / 5 =150A
两相短路电流及灵敏度校验计算

K?
K=

( 2) I2 k min ?2 I 1d

I

(2) 2 k min

为图中 k9-2 点两相短路电流即 3141A

3141 ≈20.92 150

符合保护灵敏度要求

- 61 -

(六)通风机房高压开关柜整定计算

1、5#,8# 进线总开关,6# 母联开关 两进线开关为矿用高压开关柜,电流互感器变比为 150/5,保护为 DL 型继电器。 通风机为串联轴流式风风机 功率为 4x400kw, 每两台一组独立运行,互为备用。 总负荷∑P=800KW (1) 过流值整定:

Ie =

?

P

3U

=

800 =58.6A 3 ?10.5 ? 0.75

I 2Z ? Kk

Ie 58.6 ≈4.6A ? 2? K f Ki 0.85?150/ 5

整定取值 7A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 7 ?150/ 5 =210A
整定过流电流为并联 3.5A (2)短路整定: 动作时限 t=13s

I1d ? K k K j ( I Q ? K x ? I e ) ? 1.6 ? (6 ?
I 2d ? I1d 562 =18.7A ? K i 150/ 5

400 400 ? ) =562A 10.5 3 ? 0.7 10.5 3 ? 0.7

整定速断电流线圈串联为

25A

I1d ? I 2d Ki ? 25?150/ 5 =750A
(3) 、两相短路电流及灵敏度校验计算
- 62 -

开关 1#、3#、9#、11# 到通风机电机的电缆电抗的标么值:

X 10?2 d ? X

Sd 100 =0.01088 ? 0.08? 0.15? 2 Ud 10.52

动筛车间皮带机端总电抗:
X10?2 min ? X10 min ? X10?2d ? 1.536? 0.01088? 1.54688

压风机 k10-2 点的短路电流和短路容量计算 K10-2 点的短路电流和短路容量计算如下: K10-2 点的基准电流: I d ?

Sd 3U d

=

100 =5.499(KA) 3 ?10.5
Id X k10?2 min
=

最小两相短路电流: I

(3) k 10 ? 2

? I d ( K 10?2) I d ?

5.499 =3.555(KA) 1.54688

I(2) K10 - 2 ?

I (3) k10 ? 2 3.555 = =3.091(KA) 1.15 1.15

K?I
K=

(2) 2 k min

Id

? 1.5

I

(2) 2 k min

为图中 k-10 点两相短路电流即 3113A

1746 ≈2.33>1.5 750

符合保护灵敏度要求 7#母联开关 过载整定电流为 7A 过流延时 t=11s 整定短路电流为 25A。 2、1#,3#,9#,11# 通风机负荷开关柜;1#,3# 一组 9#,11# 一组 开关为矿用高压开关柜,电流互感器变比为 40/5,保护为 DL 型继电器。 1#,3#开关柜控制一部通风机 2x400kw 总负荷∑P=400KW (1) 过流值整定:

- 63 -

Ie =

?

P

3U

=

400 =29.3A 3 ?10.5 ? 0.7

I 2Z ? Kk

Ie 29.3 ≈3.45A ? 2? K f Ki 0.85? 40 / 5

整定取值 6A

I1Z ? I 2 Z Ki ? 6 ? 40 / 5 =48A
整定过流电流线圈并联为 3A (2)短路整定: 动作时限 t=24s

I1d ? K k K j ( I Q ? K x ? I e ) ? 1.6 ? (6 ?
I 2d ? I1d 281 =35.1A ? K i 40 / 5

400 ) =281A 10.5 3 ? 0.7

整定速断电流线圈并联

25A

I1d ? I 2 d Ki ? 50? 40 / 5 =400A
两相短路电流及灵敏度校验计算

K?
K=

( 2) I2 k min ? 1.5 I1d

I

(2) 2 k min

为图中 k10-2 点两相短路电流即 3091A

3091 ≈7.73>1.5 400

符合保护灵敏度要求

- 64 -

(七) 、小屯矿井 35/10KV 变电所 35KV 主变整定计算
一、基准容量与资料 基准容量:Sb=100 MVA K0=Ubj0=115 kV K1=Ubj1=37 kV IJ0=Sb/ 3 *U=100/1.732×115=0.5 kA IJ1=Sb/ 3 *U=100/1.732×37=1.56 kA

K2=Ubj2=10.5 kV IJ2=Sb/ 3 *U=100/1.732×10.5=5.5 kA 大方县供电局 2015 年 12 月提供六龙、 新浦 110/35kV 变电站 35kV 侧的短路阻抗标么值 (系统容量 为 100MW) : 六龙 110/35kV 变电站(35kV 侧) :大方式=0.36088 小方式=0.41296 六龙 110/35kV 变电站至小屯矿 35/10kV 变电所的 35kV 输电线路长约 16km。 小屯矿 35/10kV 变电所室外安装主变,容量为 6300kVA。 新浦 110/35kV 变电站(35kV 侧) :大方式=0.43148 小方式=0.67042 新浦 110/35kV 变电站至小屯矿 35/10kV 变电所的 35kV 输电线路长约 2km。 小屯矿 35/10kV 变电所室外安装主变,容量为 4000kVA。 二、小屯矿井 35/10kV 变电所的短路整定 (1)、2#主变系统各电抗标么值: 1)、六龙 110/35kV 变电站(35kV 侧) :大方式=0.36088 小方式=0.41296 2 2 2) 、六龙变至小屯矿 35kV 线路: X2=XOLSb/Ub =0.371×16×100/37 =0.4336 3) 、小屯矿 35/10kV 变电所 6300kVA 主变:X3=Uk%Sb/Sn=0.071×100/6.3=1.127 三、计算各点短路电流 小屯矿井主变 35kV 侧 K1 点: 大方式: × Id1 =1/X1+X2=1/(0.36088+0.4336)=1.2587 (3) × I1″=Id1 =Id1 ×Ij1=1.2587×1.56=1.964 kA ich1=2.55×1.964=5.008 kA Ich1=1.52×1.964=2.985 kA × Sd1=Sb×Id1 =100×1.2587=125.87 MVA “ Sd1=√3×I1 ×U=√3×1.964×37=125.861 MVA 小方式: × Id1 =1/(X1+X2)=1/(0.41296+0.4336)=1.181 (3) × I1"=Id1 =Id1 ×Ij1=1.181×1.56=1.843 kA ich1=2.55×1.843=4.700 kA Ich1=1.52×1.843=2.801 kA × Sd1= Sb×Id1 =100×1.181=118.1 MVA ″ Sd1=√3×I1 ×U=√3×1.843×37=118.1 MVA 小屯矿主变 10kV 侧: 大方式: × Id2 =1/(X1+X2+X3)=1/(0.36088+0.4336+1.127)=0.5402 (3) (3) × I2"= Id2 = I∞ =Id2 ×Ij2=0.5402×5.5=2.862 kA
- 65 -

ich2=2.55×I2 =2.55×2.862=7.298 kA “ Ich2=1.52×I2 =1.52×2.862=4.35 kA × Sd2=Sb× Id2 =100×0.5402=54.02MVA “ Sd2=√3×I2 ×U=√3×2.862×10.5=52.05MVA 小方式: × Id2 =1/(X1+X2+X3)=1/(0.41296+0.4336+1.127)=0.5067 (3) (3) × I2"=Id2 =I∞ =Id2 ×Ij2=0.5067×5.5=2.787 kA “ ich2=2.55×I2 =2.55×2.787=7.107kA “ Ich2=1.52×I2 =1.52×2.787= 4.236kA × Sd2=Sb×Id2 =100×0.5067=50.67 MVA “ Sd2=√3×I2 ×U=√3×2.787×10.5=50.68 MVA (2)、1#主变系统各电抗标么值: 2)、新浦 110/35kV 变电站(35kV 侧) :大方式=0.43148 小方式=0.67042 2 2 2) 、新浦变至小屯矿 35kV 线路: X2=XOLSb/Ub =0.371×2×100/37 =0.0532 3) 、小屯矿 35/10kV 变电所 4000kVA 主变:X3=Uk%Sb/Sn=0.0702×100/4.0=1.755 三、计算各点短路电流 小屯矿井主变 35kV 侧 K2 点: 大方式: × Id1 =1/X1+X2=1/(0.43148+0.0532)=2.063 (3) × I1″=Id1 =Id1 ×Ij1=2.063×1.56=3.218 kA ich1=2.55×3.218=8.206 kA Ich1=1.52×3.218=4.891 kA × Sd1=Sb×Id1 =100×2.063=206.3 MVA “ Sd1=√3×I1 ×U=√3×3.218×37=206.2 MVA 小方式: × Id1 =1/(X1+X2)=1/(0.67042+0.0532)=1.382 (3) × I1"=Id1 =Id1 ×Ij1=1.382×1.56=2.156 kA ich1=2.55×2.156=5.498kA Ich1=1.52×2.156=3.277 kA × Sd1= Sb×Id1 =100×1.382=138.2 MVA ″ Sd1=√3×I1 ×U=√3×2.156×37=138.2MVA 小屯矿主变 10kV 侧: 大方式: × Id2 =1/(X1+X2+X3)=1/(0.43148+0.0532+1.755)=0.4465 (3) (3) × I2"= Id2 = I∞ =Id2 ×Ij2=0.4465×5.5=2.456 kA “ ich2=2.55×I2 =2.55×2.456=6.263 kA “ Ich2=1.52×I2 =1.52×2.456=3.733 kA × Sd2=Sb× Id2 =100×0.4465=44.65MVA “ Sd2=√3×I2 ×U=√3×2.456×10.5=44.66MVA 小方式: × Id2 =1/(X1+X2+X3)=1/(0.67042+0.0532+1.755)=0.4035 (3) (3) × I2"=Id2 =I∞ =Id2 ×Ij2=0.4035×5.5=2.219 kA “ ich2=2.55×I2 =2.55×2.219=5.658kA “ Ich2=1.52×I2 =1.52×2.219= 3.373kA × Sd2=Sb×Id2 =100×0.4035=40.35MVA
- 66 -



Sd2=√3×I2 ×U=√3×2.219×10.5=40.35 MVA



35/10kV 变电所保护整定计算 (一)、2#主变整定计算 一、 6300kVA 主变纵联差动保护 已知 35kV 侧母线三相短路电流: (3) (3) 大方式 Id1 =1.964 kA 小方式 Id1 =1.843 kA 已知 10kV 侧母线三相短路电流: (3) (3) 大方式 Id2 =2.862 kA 小方式 Id2 =2.787 kA 10kV 侧三相短路电流归算到 35kV 侧: (3) 大方式: Id2 =2862×10.5/37=812.18 A (3) 小方式: Id2 =2787×10.5/37=790.89A 10kV 侧最小两相短路电流归算到 35kV 侧: (2) (3) 小方式: Id2 =√3/2×Id2 =√3/2×2787×10.5/37=684.9 A 额定电压 6300KVA 主变额定电流 电流互感器接线方式 35kV 6300KVA/√3/35=103.93A 三角型 √3×103.93A/5=180/5 取 200/5A 10kV 6300KVA/√3/10.5=346.42A 星型

6300KVA 主变 电流互感器计算变比 电流互感器二次回路额定电流

K=600/5A=120 346.42A/120=2.887A

√3×103.93A/40=4.51

由于 35kV 侧电流互感器的二次回路额定电流 4.51A 大于 10kV 侧的 2.887A,所以整定计算以 35kV 侧为基本侧。 1、 计算保护装置 35kV 侧的动作电流: (1) 躲过变压器励磁涌流条件 Idz=Kk×Ied=1.3×103.93A=135.11 A (2) 躲过外部故障最大不平衡电流条件 (3) Idz=Kk(Kfz*Kfz*fj+△U+△f)Id max =1.3(1×1×0.1+0.05+0.05)×812.18=211.17 A (3) 躲过电流互感器二次回路断线条件 Idz=1.3×Ied=1.3×103.93=135.11A 按躲过外部故障最大不平衡电流条件,选用 35kV 侧一次动作电流为 Idz=211.17 A 2、 确定线圈接法及匝数: 平衡线圈Ⅰ、Ⅱ分别接于 35kV 侧和 10kV 侧 1) 计算基本侧(35kV)侧的二次动作电流 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×211.17/40=9.15 A 据“煤矿供电”书 P146 页(2)介绍,当差动速断保护的动作电流 Idz=(3.5~4.5)Ibe,即可躲 过励磁涌流: Idz=Idzj·K=9.15A×40=366 A
- 67 -

Ibe3.5=3.5·Ibe=3.5×135.12A=472.9 A Ibe4.5=4.5·Ibe=4.5×135.12A=608 A (难以躲过励磁涌流,如不行则延时动作 0.5~1 秒) 2) 基本侧(35kV)的计算匝数 Wcs=Awo/Idzj=60/9.15=6.56 匝 依继电器线圈的实有抽头,选用差动线圈的匝数 Wc 和一组平衡线圈的匝数 WpI 之和,较差动线圈 计算匝数 Wcs 小而近似的数值,基本侧整定匝数 Wcz 即为:Wcz=WpI+Wc=1+5=6 <6.56= Wcs 3、 非基本侧(10kV 侧)平衡线圈的匝数确定 WphⅡj= Wcz·Ie2Ⅰ/Ie2Ⅱ-Wc=6×4.51/2.887-5=4.373 Ie2Ⅰ-基本侧电流互感器二次回路额定电流 Ie2Ⅱ-非基本侧电流互感器二次回路额定电流 实际选平衡线圈 WphⅡ=4 , 4、 计算由于实际匝数与计算匝数不等而产生的相对误差△f ′ △ f =(WphⅡj-WphⅡ)/ (WphⅡj+Wc) =(4.373-4)/(4.373+5)=0.038<│0.05│ 可以,不需核算动作电流。如大于 0.05 则需核算。 5、 确定短路线圈的抽头 短路线圈匝数用的越多, 继电器躲过励磁涌流的性能越好, 而且内部故障时动作的可靠性越高。 但在内部故障电流中有较大非周期分量时,继电器的动作时间就越长。在选择短路线圈匝数时,应 根据具体情况综合考虑上述利弊。对于中、小容量变压器,由于励磁涌流倍数大,内部故障时电流 中的非周期分量衰减较快,对保护装置的动作时间又可降低要求,因此短路线圈应采用较多匝数, 选取抽头 3-3 或 4-4;对于大容量变压器,由于励磁涌流倍数较小,内部故障时电流中的非周期 分量衰减较慢,又要求迅速切除故障,因此短路线圈可采用较少匝数,选取抽头 2-2 或 3-3。此 外还应考虑继电器所接电流互感器的形式,励磁阻抗小的电流互感器(如套管式)吸收非周期分量 电流多,短路线圈应采用较多匝数。 所选取的抽头是否合适,应在保护装置投入运行时,通过变压器空投实验以确定之。 本设计短路线圈的抽头选取 C-C。 6、 计算最小灵敏系数 1)、 按最小运行方式下 10kV 侧两相短路校验 Ij=√3/2×2787A/120=0.866×2787/120=20.11 A 继电器动作电流: Idzj=Awo/(Wc+WpⅡ)=60/(5+4)=6.67 A 最小灵敏系数为: K10min=Ij/Idzj=20.11/6.67=3.01>2 2)、校验 35kV 侧的灵敏系数 按最小运行方式下 10kV 侧两相短路归算到 35kV 侧 Ij=√3×683.9A/40=29.6 A 继电器动作电流: Idzj=Awo/(Wc+WpⅠ)=60/(5+1)=10 A 最小灵敏系数为: K35min=Ij/Idzj=29.6/10=2.96>2 结论: 1、 平衡线圈 WpI(35kV 侧)的匝数为 1;平衡线圈 WphⅡ(10kV 侧)的匝数为 4 2、 差动线圈 Wc 的匝数为 5
- 68 -

3、 4、 5、 6、 7、

短路线圈抽头可选 c-c ′ 实际匝数与计算匝数不等而造成的误差为△f =0.038<0.05 10kV 侧灵敏系数为 K10 min=3.01>2 35kV 侧灵敏系数为 K35 min=2.96>2 35kV 侧 一 次 动 作 电 流 为 Idz=211.17A ; 差 动 继 电 器 动 作 电 流 为 Idzj=Kjx · Idz /K= √ 3·211.17/40=9.15A。为躲过励磁涌流,可将动作电流再选大些,但灵敏度会降低。为躲 过励磁涌流,可不变动作电流而延时动作 0.5~1 秒。

主变 35kV 侧带时限过电流保护 保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流: Idzj=Kjx·Kk·Kgh·Ied/Kf/ni =1×1.2×1.3×103.93/0.9/40=4.51 A 取 5A Kjx-----接线系数 Kk-----可靠系数 Kgh-----过负荷系数 Ied-----主变高压侧额定电流 Kf-----继电器返回系数,取 0.9 ni-----电流互感器变比 灵敏系数: (2) Km=Id2 /ni·Idzj=684.9/40×5A=3.42>1.5 10kV 侧最小两相短路电流归算到 35kV 侧: (2) Id2 =√3/2×2787×10.5/37=684.9 A 动作时限应与上下级保护动作时限配合,本设计取 0.9 秒。 上级变电站过流保护时限是 1.1 秒。 三、 主变 35kV 侧过负荷保护 应躲过变压器额定电流: Idzj=Kk·Ied/Kf/ni=1.1×103.93A/0.9/40=3.16A 取 3.5 A 动作时限应躲过允许的短时工作过负荷时间,一般取 9~15 秒,本设计取 9 秒。 35/10kV、6300kVA 主变二次谐波比率差动保护 1、 计算主变各侧一次电流 额定电压 6300KVA 主变额定电流 电流互感器接线方式 35kV 6300KVA/√3/35=103.93A 三角型 √3×103.93A/5=180/5 取 200/5A 10kV 6300KVA/√3/10.5=346.42A 星型

二、

6300KVA 主变 电流互感器计算变比 电流互感器二次回路额定电流

K=600/5A=120 346.42A/120=2.887A

√3×103.93A/40=4.51

由于 35kV 侧电流互感器的二次回路额定电流 4.51A 大于 10kV 侧的 2.887A,所以整定计算以 35kV 侧为基本侧。 2、 确定保护装置的动作电流
- 69 -

(1)躲过变压器励磁涌流条件 Idz=Kk×Ied=1.3×103.93A=135.11 A (2) 躲过外部故障最大不平衡电流条件 (3) Idz=Kk(Kfz·Kfz·fj+△U+△f) Id max =1.3(1×1×0.1+0.05+0.05)×812.18A=211.17 A (3) 躲过电流互感器二次回路断线条件 Idz=1.3×Ied=1.3×103.93A=135.11 A 取以上三者中的最大者,故取 Idz=211.17A。 3、 确定差动速断动作电流 按躲过外部故障最大不平衡电流条件,确定差动速断动作电流 Idz=211.17A 。 计算基本侧(35kV)侧的二次动作电流 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×211.17/40=9.15 A 4、 差电流 Id=【Ii-Ih】=【2.887-4.51】=1.623 和电流 Is=【Ii+Ih】=【2.887+4.51】=7.397 Ih----35kV 侧 Ie Ii----10kV 侧 Ie 5、 a、速断差动动作判剧为 Id>Idset1 Idset1---- 速断差动定值。应能躲过外部故障最大不平衡电流,一般取 6 ~ 8 倍额定电流 取 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×211.17/40=9.15 A 取 9.5 A b、比率差动动作判剧为 Id>Idset2 、Id>Kx·Is Idset2----差动门滥定值。应能躲过变压器最大负荷情况下的不平衡电流,一般取 0.2~1.6 倍额定电 流 0.7×4.51=3.157 A 取 3.5 A Kx----制动系数 Kx=0.25~0.8 、 取 0.5 较好 c、制动门滥定值。Izd0=1.1~2×Ie=1.1×4.51=4.961 A 取 5 A (二) 、1#主变整定计算: 一、4000kVA 主变纵联差动保护 已知 35kV 侧母线三相短路电流: (3) (3) 大方式 Id1 =3.218 kA 小方式 Id1 =2.156 kA 已知 10kV 侧母线三相短路电流: (3) (3) 大方式 Id2 =2.456 kA 小方式 Id2 =2.219 kA 10kV 侧三相短路电流归算到 35kV 侧: (3) 大方式: Id2 =2456×10.5/37=697.5 A (3) 小方式: Id2 =2219×10.5/37=630.2A 10kV 侧最小两相短路电流归算到 35kV 侧: (2) (3) 小方式: Id2 =√3/2×Id2 =√3/2×2219×10.5/37=546 A 额定电压 4000KVA 主变额定电流 电流互感器接线方式 35kV 4000KVA/√3/35=65.98A 三角型 10kV 4000KVA/√3/10.5=219.95A 星型

- 70 -

4000KVA 主变 电流互感器计算变比 电流互感器二次回路额定电流

√3×65.98A/5=114.3/5 取 150/5A 实际选择 200/5

K=600/5A=120

√3×65.98A/40=2.857

219.95A/120=1.833A

由于 35kV 侧电流互感器的二次回路额定电流 2.857A 大于 10kV 侧的 1.833A,所以整定计算以 35kV 侧为基本侧。 4、 计算保护装置 35kV 侧的动作电流: (1) 躲过变压器励磁涌流条件 Idz=Kk×Ied=1.3×65.98A=85.77 A (2) 躲过外部故障最大不平衡电流条件 (3) Idz=Kk(Kfz*Kfz*fj+△U+△f)Id max =1.3(1×1×0.1+0.05+0.05)×697.5=181.35 A (3) 躲过电流互感器二次回路断线条件 Idz=1.3×Ied=1.3×65.98=85.77A 按躲过外部故障最大不平衡电流条件,选用 35kV 侧一次动作电流为 Idz=181.35 A 5、 确定线圈接法及匝数: 平衡线圈Ⅰ、Ⅱ分别接于 35kV 侧和 10kV 侧 1) 计算基本侧(35kV)侧的二次动作电流 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×181.35/40=7.86 A 据“煤矿供电”书 P146 页(2)介绍,当差动速断保护的动作电流 Idz=(3.5~4.5)Ibe,即可躲 过励磁涌流: Idz=Idzj·K=7.86A×40=315A Ibe3.5=3.5·Ibe=3.5×85.77A=300.2 A Ibe4.5=4.5·Ibe=4.5×85.77A=386A (难以躲过励磁涌流,如不行则延时动作 0.5~1 秒) 2) 基本侧(35kV)的计算匝数 Wcs=Awo/Idzj=60/7.86=7.63 匝 依继电器线圈的实有抽头,选用差动线圈的匝数 Wc 和一组平衡线圈的匝数 WpI 之和,较差动线圈 计算匝数 Wcs 小而近似的数值,基本侧整定匝数 Wcz 即为:Wcz=WpI+Wc=1+6=7 <7.63= Wcs 6、 非基本侧(10kV 侧)平衡线圈的匝数确定 WphⅡj= Wcz·Ie2Ⅰ/Ie2Ⅱ-Wc=7×2.857/1.833-6=4.911 Ie2Ⅰ-基本侧电流互感器二次回路额定电流 Ie2Ⅱ-非基本侧电流互感器二次回路额定电流 实际选平衡线圈 WphⅡ=4 , 4、 计算由于实际匝数与计算匝数不等而产生的相对误差△f ′ △ f =(WphⅡj-WphⅡ)/ (WphⅡj+Wc) =(4.911-4)/(4.911+6)=0.0835>│0.05│ 可以,不需核算动作电流。如大于 0.05 则需核算。 7、 确定短路线圈的抽头 短路线圈匝数用的越多, 继电器躲过励磁涌流的性能越好, 而且内部故障时动作的可靠性越高。
- 71 -

但在内部故障电流中有较大非周期分量时,继电器的动作时间就越长。在选择短路线圈匝数时,应 根据具体情况综合考虑上述利弊。对于中、小容量变压器,由于励磁涌流倍数大,内部故障时电流 中的非周期分量衰减较快,对保护装置的动作时间又可降低要求,因此短路线圈应采用较多匝数, 选取抽头 3-3 或 4-4;对于大容量变压器,由于励磁涌流倍数较小,内部故障时电流中的非周期 分量衰减较慢,又要求迅速切除故障,因此短路线圈可采用较少匝数,选取抽头 2-2 或 3-3。此 外还应考虑继电器所接电流互感器的形式,励磁阻抗小的电流互感器(如套管式)吸收非周期分量 电流多,短路线圈应采用较多匝数。 所选取的抽头是否合适,应在保护装置投入运行时,通过变压器空投实验以确定之。 本设计短路线圈的抽头选取 C-C。 8、 计算最小灵敏系数 1)、 按最小运行方式下 10kV 侧两相短路校验 Ij=√3/2×2219A/120=0.866×2787/120=16.01 A 继电器动作电流: Idzj=Awo/(Wc+WpⅡ)=60/(6+4)=6 A 最小灵敏系数为: K10min=Ij/Idzj=16.01/6=2.67>2 2)、校验 35kV 侧的灵敏系数 按最小运行方式下 10kV 侧两相短路归算到 35kV 侧 Ij=√3×630.2A/40=27.29A 继电器动作电流: Idzj=Awo/(Wc+WpⅠ)=60/(6+1)=8.57 A 最小灵敏系数为: K35min=Ij/Idzj=27.29/8.57=3.18>2 结论: 8、 平衡线圈 WpI(35kV 侧)的匝数为 1;平衡线圈 WphⅡ(10kV 侧)的匝数为 4 9、 差动线圈 Wc 的匝数为 6 10、 短路线圈抽头可选 c-c 11、 12、 13、 14、 实际匝数与计算匝数不等而造成的误差为△f =0.0835>0.05


10kV 侧灵敏系数为 K10 min=2.67>2 35kV 侧灵敏系数为 K35 min=3.18>2 35kV 侧 一 次 动 作 电 流 为 Idz=181.35A ; 差 动 继 电 器 动 作 电 流 为 Idzj=Kjx · Idz /K= √ 3·181.35/40=7.86A。为躲过励磁涌流,可将动作电流再选大些,但灵敏度会降低。为躲 过励磁涌流,可不变动作电流而延时动作 0.5~1 秒。 四、 主变 35kV 侧带时限过电流保护 保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流: Idzj=Kjx·Kk·Kgh·Ied/Kf/ni =1×1.2×1.3×65.98/0.9/40=2.38 A 取 4A Kjx-----接线系数 Kk-----可靠系数 Kgh-----过负荷系数 Ied-----主变高压侧额定电流 Kf-----继电器返回系数,取 0.9 ni-----电流互感器变比 灵敏系数: (2) Km=Id2 /ni·Idzj=546/40×4A=3.41>1.5
- 72 -

10kV 侧最小两相短路电流归算到 35kV 侧: (2) Id2 =√3/2×2219×10.5/37=546A 动作时限应与上下级保护动作时限配合,本设计取 0.9 秒。 上级变电站过流保护时限是 1.1 秒。 五、 主变 35kV 侧过负荷保护 应躲过变压器额定电流: Idzj=Kk·Ied/Kf/ni=1.1×65.98A/0.9/40=2.02A 取 3.0A 动作时限应躲过允许的短时工作过负荷时间,一般取 9~15 秒,本设计取 9 秒。 35/10kV、4000kVA 主变二次谐波比率差动保护 1、 计算主变各侧一次电流 额定电压 4000KVA 主变额定电流 电流互感器接线方式 35kV 4000KVA/√3/35=65.98A 三角型 √3×65.98A/5=114.3/5 取 150/5A 实际选择 200/5 10kV 4000KVA/√3/10.5=219.95A 星型

4000KVA 主变 电流互感器计算变比 电流互感器二次回路额定电流

K=600/5A=120

√3×65.98A/40=2.857

219.95A/120=1.833A

由于 35kV 侧电流互感器的二次回路额定电流 2.857A 大于 10kV 侧的 1.833A,所以整定计算以 35kV 侧为基本侧。 2、 确定保护装置的动作电流 (1)躲过变压器励磁涌流条件 Idz=Kk×Ied=1.3×65.98A=85.77 A (2) 躲过外部故障最大不平衡电流条件 (3) Idz=Kk(Kfz·Kfz·fj+△U+△f) Id max =1.3(1×1×0.1+0.05+0.05)×697.5A=181.35A (3) 躲过电流互感器二次回路断线条件 Idz=1.3×Ied=1.3×65.98A=85.77 A 取以上三者中的最大者,故取 Idz=181.35A。 3、 确定差动速断动作电流 按躲过外部故障最大不平衡电流条件,确定差动速断动作电流 Idz=181.35 A 。 计算基本侧(35kV)侧的二次动作电流 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×181.35/40=7.86 A 4、 差电流 Id=【Ii-Ih】=【1.833-2.857】=1.024 和电流 Is=【Ii+Ih】=【1.833+2.857】=4.69 Ih----35kV 侧 Ie Ii----10kV 侧 Ie
- 73 -

5、 a、速断差动动作判剧为 Id>Idset1 Idset1---- 速断差动定值。应能躲过外部故障最大不平衡电流,一般取 6 ~ 8 倍额定电流 取 Idzj=Kjx·Idz/K=√3×181.35/40=7.86 A 取 8.0 A b、比率差动动作判剧为 Id>Idset2 、Id>Kx·Is Idset2----差动门滥定值。应能躲过变压器最大负荷情况下的不平衡电流,一般取 0.2~1.6 倍额定电 流 0.7×2.857=1.9999 A 取 2.5 A Kx----制动系数 Kx=0.25~0.8 、 取 0.5 较好 c、制动门滥定值。Izd0=1.1~2×Ie=1.1×2.857=3.143 A 取 4 A 35kV 母联断路器速断保护 (2) Idzj= Id1 /Km/ni=1596/2/30=26.6 A 取 27 A Km----灵敏系数≥2 ni----电流互感器变比 150/5A 35kV 母线最小两相短路电流: (2) Id1 =√3/2×1843A=1596 A 断路器合闸后保护自动退出。

- 74 -


相关文章:
2016年小屯矿高压计算书(目录版)
2016年小屯矿高压计算书(目录版)_电力/水利_工程科技_专业资料。煤矿供电计算书 贵州大方煤业有限公司小屯煤矿 高压整定计算书 计算编制人: 审核: 机电科长: 机电...
XX矿井定值计算书实例
整定计算书编号:2016S 整定范围:35KV 变/井下中央...墙矿井供电系统整定计算书 目录 系统概况 ……… 4...整定计算书 三、标幺值计算系统高压短路电流计算说明...
高压整定计算书
高压整定计算书_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。机运队管辖 10kV 配电室...文档贡献者 不黑琉球 贡献于2016-03-24 相关文档推荐 暂无相关推荐文档 ...
矿井地面高压柜整定计算书(新).doc1
井上 6KV 变电所 目录 1.地面整定保护......(第三版 p324)] AWo nTA Kst×Irm [工业与民用配电设计...老整定计算书 54页 免费 高压电机整定计算书12[...
鲁黔煤矿供电系统整定计算书
电源线路安全载流量及压降校核 ①全矿计算电流:I=...3. 高低压开关柜的选择 高压开关柜(10kV)16 面,...文档贡献者 因子123456 贡献于2016-12-06 ...
华恒矿业高压供电短路电流计算书20110825
华恒矿业高压供电短路电流计算书20110825 隐藏>> 一、地面降压站系统短路电流计算 华恒煤矿短路电流计算,南鲍降压站 35KV 经 LGJ-150 架空线 400m 供至我地面...
煤矿设计总说明9(目录及正文)
煤​​设​计​总​说​明江苏...计算书 3、单位资质证书 4、地质灾害治理设计委托书...距安顺至小屯街公路约 3km,有矿山公路直达工业广场...
小屯煤矿2015年度矿井反风演习计划及安全技术措
小屯煤矿2015年度矿井反风演习计划及安全技术措_解决...操作反转高压开关柜,先后启 动风机Ⅱ级、Ⅰ级电动...(9743m3/min×0.4=3897.2m3/min)计算,瓦斯涌出...
小屯矿充填站岗位操作规程
小屯矿充填站岗位操作规程_冶金/矿山/地质_工程科技...4、 高压倒电时必须填写倒闸操作票, 高压检修时...(7)计算出当班充填量及各种物料用量,填写好充填...
陕县滕泰矿业公司高压电力负荷整定计算书
陕县滕泰矿业公司高压电力负荷整定计算书 说明; 说明; 本计算书中的计算过程省略了部分复杂的 计算公式,运用了一些‘系数计算法’ 计算公式,运用了一些‘系数计算法...
更多相关标签:
高压旋喷桩计算书 | 2016高压电工考试题库 | 2016高压电工最新题库 | 2016高压电工模拟考试 | 2016特高压电网规划图 | 高压复审2016考试题库 | 2016高压电电死人视频 | 2016高压电工考试试题 |