岱河煤矿继电保护整定计算书.doc

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1、岱河煤矿继电保护整定计算书一、原始资料供电网络归算至马庄区变35KV母线，系统最大运行方式电抗为3.2，系统最小运行方式电抗值为4.36，则最大运行方式短路容量为427MVA，最小运行方式短路容量为314MVA。二、供电系统图三、等值电抗图四、确定运行方式正常工作时，系统各段母线均为分列运行。五、短路电流计算采用标么值的方法来计算。基准容量选Sj=1000MVA,基准电压选各段母线的平均电压：即Uj1=37KV、 Uj2=6.3KV、Uj3=0.69KV，根据欧姆定律、功率方程式，则Ij1=15604A、Ij2=91645A、Ij3=836764A、Xj1=1.369、Xj2=0.04、Xj3

2、0.005。（Sj=UjIj、Xj=Uj/Ij）1、d1点短路电网系统电抗标么值架空线路电抗标么值 式中：X0架空线路单位长度电抗值，对于LGJ-95，X0=0.406/km L1架空线路长度（km），3.1 km计算d1点短路回路总电抗标么值 计算d1点短路电流 2、d2点短路1#、2#主变电抗标么值 计算d2点短路回路总电抗标么值 、1#进线母线段 、2#进线母线段计算d2点短路电流 、1#进线母线段 、2#进线母线段 3、d3点短路 为了计算准确，考虑下井电缆的电阻新副井下井电缆、老副井下井电缆阻抗标么值 式中：X0=0.08/km(6kv电缆单位长度电抗值) L0=0.0184mm2

3、/m计算d3点短路回路总阻抗标么值 、泵房新副井进线母线段 、泵房老副井进线母线段 计算d3点短路电流、泵房新副井进线母线段 、泵房老副井进线母线段 4、其余地面6KV馈出线末端母线段短路电流计算计算结果如下：5、井下采区短路电流计算用绝对值法计算，根据泵房母线短路容量作为电源参数来计算，阻抗归算至短路点所在处的电压等级。电缆电阻以65计算。 泵房新副井进线6KV母线短路容量： 泵房老副井进线6KV母线短路容量： 6回路 电缆阻抗：X0=0.08/ L1： X1=X0L1=0.083.74=0.3R1=R01L1=0.2943.74=1.1L2： X2=X0L2=0.080.98=0.0784

4、R2=R01L2=0.2940.98=0.288L3： X3=X0L3=0.080.25=0.02R3=R02L2=0.4120.25=0.103 变压器阻抗：Xb=0.038 Rb=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时 d3点短路时 d4点短路时短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： d4点短路时： 电缆阻抗： X=X0L1=0.08（3.74+1.67）=0.4328R=R01L1=0.294（3.74+1.67）=1.59 变压器阻抗：Xb=0.038 Rb=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： 6

5、回路 电缆阻抗：X0=0.08/ L1： X1=X0L1=0.083.6=0.288R1=R03L1=0.2173.6=0.78L2： X2=X0L2=0.081.73=0.1384R2=R02L2=0.4121.73=0.713L3： X3=X0L3=0.080.7=0.056R3=R01L3=0.2940.7=0.206 变压器阻抗：Xb=0.038 Rb=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时 d3点短路时d4点短路时短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： d4点短路时： 2扩回路电缆阻抗：X0=0.08/ L1： X1=X0L1=0.083.827=0.

6、3062R1=R01L1=0.2943.827=1.125L2： X2=X0L2=0.081.8=0.144R2=R01L2=0.2941.8=0.7416L3： X3=X0L3=0.081.46=0.1168R3=R02L2=0.4121.46=0.602 变压器阻抗：Xb1=0.06 Rb1=0.0106 Xb2=0.038 Rb2=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时 d3点短路时 d4点短路时d5点短路时短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： d4点短路时： d5点短路时： 2扩回路电缆阻抗：X0=0.08/ L1： X1=X0L1=0.083.894

7、0.3112R1=R03L1=0.2173.894=1.125L2： X2=X0L2=0.081.788=0.143R2=R02L2=0.4121.788=0.7367L3： X3=X0L3=0.080.8=0.064R3=R01L3=0.2940.8=0.2352 变压器阻抗：Xb=0.038 Rb=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时 d3点短路时 d4点短路时 短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： d4点短路时： 3回路电缆阻抗：X0=0.08/ L1： X1=X0L1=0.080.2=0.016R1=R02L1=0.4120.2=0.0824L2：

8、 X2=X0L2=0.080.817=0.0654R2=R01L2=0.2940.817=0.24 变压器阻抗：Xb=0.038 Rb=0.006短路回路总阻抗：d1点短路时 d2点短路时 d3点短路时 短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： 3回路电缆阻抗：X0=0.08/ X=X0L=0.080.928=0.07424R=R02L=0.2940.928=0.273短路回路总阻抗：d点短路时短路电流计算d点短路时： 1回路电缆阻抗： L1： X1=X0L1=0.081.51=0.1208R1=R01L1=0.2941.51=0.444L2、3： X2=X0L2、3=0.0

9、81.32=0.1056R2=R02L2、3=0.4121.32=0.549L4： X4=X0L4=0.080.43=0.0344R4=R01L4=0.2940.43=0.1264 变压器阻抗：Xb1=0.038 Rb1=0.006 Xb2=0.1072 Rb2=0.0135短路回路总阻抗：d1点短路时d2点短路时 d3点短路时 d4点短路时 短路电流计算d1点短路时： d2点短路时： d3点短路时： d4点短路时： 六、35KV继电保护整定计算1、35KV进线保护时限速断按躲过可能出现的最大过负荷电流整定。两台变压器同时运行，以变压器额定电流，同时考虑过负荷系数来整定。动作电流 式中：可靠系

10、数，取1.2 接线系数，1 过负荷系数，取2 互感器变比 返回系数，0.85 变压器一次额定电流取=9A =9200/5=360A动作时限 t=1.5S灵敏度校验 符合要求2、35KV主变保护纵联差动保护计算主变两侧额定电流从产品说明书知一次侧 二次侧在2004年微机保护改造时，变压器两侧电流互感器接线均为Y型电流互感器的一次电流35KV侧 电流互感器变比200/56KV侧 电流互感器变比800/5式中：接线系数，电流互感器为Y型接线时1，型接线时电流互感器的二次电流35KV侧 6KV侧 以6KV侧为基本侧计算保护装置6KV侧的一次动作电流a：按躲过外部最大不平衡电流式中：可靠系数，取1.3

11、电流互感器同型系数，型号相同时取0.5，型号不同时取1 电流互感器容许最大相对误差，取0.1 变压器改变分接头调压引起的相对误差，一般采用调压范围的一半，取5% 6KV侧2#进线母线段最大运行方式时三相短路电流b：按躲过变压器空载投入或故障切除后电压恢复时的励磁涌流式中：为11.3，初算时采用1.3。当继电器的动作电流由此条件决定，且灵敏度不够时，可取11.2C：按躲过电流互感器二次回路断线引起的不平衡电流式中：正常运行时，变压器最大负荷工作电流。在负载电流无法确定时，可采用变压器的额定电流根据以上三个条件计算结果，取最大值作为6KV侧动作电流计算值，即继电器动作电流计算6KV侧继电器动作电流

12、 取 一次动作电流35KV侧继电器动作电流 取 一次动作电流最小灵敏度校验 按系统最小运行方式时6KV侧两相短路校验 符合要求时限过流保护 过电流保护的动作电流按躲过变压器的最大工作电流整定 因根据全矿总有功功率计算全矿总负荷电流，准确统计总有功功率有一定难度。故本计算按变压器额定电流，同时考虑过负荷系数来计算。继电器动作电流式中： 接线系数，1 可靠系数 过负荷系数，取2 互感器变比 变压器一次额定电流取动作时限 动作时限t=1.50.5=1S灵敏度校验 符合要求过负荷保护 继电器动作电流取动作时限取t=9S3、35KV联络保护时限过流保护 继电器动作电流取动作时限取t=1.50.5=1S七

13、6KV继电保护整定校验计算1、6KV地面变电所开关柜整定校验计算新副井下井柜电流瞬时速断按躲过水平泵房1#母线段最大三相短路电流整定取 很明显，因电缆线路较短，不能满足最小保护范围的要求现取 最小保护范围长度最小保护范围 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余负荷最大工作电流之和整定负荷统计： 6回路 Pe=1548kw3回路 Pe=185kw2扩回路 Pe=1955kw需用系数按公式计算 则6回路：3回路：2扩回路：水平泵房新副井进线母线段按2台泵都运行计算 继电器动作电流取 时限取t=0.8S灵敏度校验 符合要求作为井下采区2扩上变6KV电源侧最小两相短路的远后备保护时 符合要

14、求老副井下井柜电流瞬时速断按躲过水平泵房2#母线段最大三相短路电流整定取 很明显，因电缆线路较短，也不能满足最小保护范围的要求现取 最小保护范围长度最小保护范围 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余负荷最大工作电流之和整定负荷统计： 2扩回路 Pe=1179kw 3回路 Pe=490kw6回路 Pe=1230kw 1回路 Pe=1720kw需用系数按公式计算 则2扩回路：3回路：6回路：1回路： 水平泵房老副井进线母线段按2台泵都运行计算 继电器动作电流取 时限取t=0.8S灵敏度校验 符合要求作为井下采区2扩上变6KV电源侧最小两相短路的远后备保护时 符合要求水平下井、柜以电流瞬

15、时速断作为主保护，时限速断作为近后备保护电流瞬时速断继电器动作电流取 灵敏度校验 符合要求时限速断考虑作为新副井下井柜或老副井下井柜的备用回路，按新副井下井柜数据整定继电器动作电流取 时限取t=0.8S中变西风井柜仍取原整定值。以电流瞬时速断作为主保护，时限速断作为近后备保护电流瞬时速断继电器动作电流取 灵敏度校验 符合要求时限速断继电器动作电流取 时限取t=0.5S中变西风井柜仍取原整定值。以电流瞬时速断作为主保护，时限速断作为近后备保护电流瞬时速断继电器动作电流 取 灵敏度校验 符合要求时限速断继电器动作电流取 时限取t=0.5S中变东风井、柜以电流瞬时速断作为辅助保护，时限速断作为主保护

16、电流瞬时速断按躲过线路末端最大三相短路电流整定取 被保护线路实际安装长度大于最小安装长度被保护线路的保护范围 保护范围占全线路的 符合要求时限速断 按躲过一台风机启动，另一台风机运行来整定（实测） 取 时限取t=0.5S灵敏度校验 符合要求中变北风井、柜以电流瞬时速断作为辅助保护，时限速断作为主保护电流瞬时速断按躲过线路末端最大三相短路电流整定取 被保护线路实际安装长度大于最小安装长度被保护线路的保护范围 保护范围占全线路的 符合要求时限速断 按躲过一台风机启动，另一台风机运行来整定（实测） 取 时限取t=0.5S灵敏度校验 符合要求1#、2#动变柜时限速断动变S7630/6 阻抗电压为4.8

17、5% Y/Y接线继电器动作电流取 时限取t=0.8S 动变二次两相短路总阻抗 灵敏度校验 符合要求瞬时速断 仍取 灵敏度校验 符合要求中变老副井车房瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变新副井、柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变主井柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变窑厂柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变选煤厂柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变生产系统柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变公司

18、柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S中变工房照明柜瞬时速断仍取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0.5S2、井下泵房整定计算为增强继电保护的选择性，有选择性地切除故障，缩少供电影响范围，将瞬时速断作为辅助保护，时限速断作为主保护，并对灵敏度进行校验。6回路瞬时速断现取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求6回路瞬时速断现取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求2扩回路瞬时速断现

19、取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求2扩回路瞬时速断现取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求3回路瞬时速断现取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求3回路瞬时速断现取 灵敏度校验 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求1回路瞬时速断现取 灵敏度校验

20、 符合要求时限速断 按躲过最大电动机启动电流与其余设备最大工作电流之和整定取 时限取t=0.4S灵敏度校验 符合要求新副井进线柜时限速断取 时限取t=0.65S老副井进线柜时限速断取 时限取t=0.65S1#动变柜动变KBSG100/6 Y/接线取 符合要求式中：动变二次最小两相短路电流Y/接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数2#动变柜（直动式）动变KBSG100/6 Y/接线取 符合要求泵至泵柜 考虑当老副井进线停用时，作为联络柜，按老副井进线柜数据整定取 泵至中间变柜 考虑当新副井进线停用时，作为联络柜，按新副井进线柜数据整定取 联络柜 按一段母线最大工作电流来整定 取 1#

21、2#、3#、4#泵启动柜水泵配套电机功率300KW，额定电流34.6A，启动电流90A（实测）。采用串电抗器启动。启动柜采用GL型继电器，接于两相电流差。故接线系数为瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求过负荷继电器动作电流取 按电动机允许发热条件，两倍动作电流时用此结果查10倍动作电流下的时间特性曲线来整定时限启动柜所用继电器型号为GL25/10、GL15/10时限整定为4秒3、井下泵房整定计算1#、2#动变柜（直动式）动变KBSG100/6 Y/接线取 符合要求1#、2#进线柜（直动式）泵房1#、2#进线停用时作为备用回路，按泵房母线段最大工作电流来整定取 灵敏度校验 符合要求泵至泵柜（直动式

22、取 泵联络柜（直动式）取 泵至中间变柜（直动式）取 1#、2#、3#泵启动柜（直动式）水泵配套电机功率440KW，额定电流51A，启动电流150A（实测）。采用串电抗器启动取 灵敏度校验 符合要求4#、5#泵启动柜水泵配套电机功率440KW，额定电流51A，启动电流150A（实测）。采用串电抗器启动。启动柜采用GL型继电器，接于两相电流差。故接线系数为瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求过负荷继电器动作电流取 按电动机允许发热条件，两倍动作电流时用此结果查10倍动作电流下的时间特性曲线来整定时限4#启动柜所用继电器型号为GL12/5时限整定为8秒5#启动柜所用继电器型号为GL15/10时限整定为

23、4秒4#泵电源柜（直动式）取 灵敏度校验 符合要求5#泵电源柜（直动式）取 灵敏度校验 符合要求4、东风井整定计算风机电机功率380KW，额定电流46A。串频敏变阻器启动，启动电流110A（实测）。1#、2#启动柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S过负荷取 时限取t=45S（按实际启动时间进行修正）1#、2#电源柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求1#、2#动变柜 动变参数：SJ2-50/6 阻抗电压4.61% I1e=4.81A Y/Y接线 变压器电抗 变压器二次最小两相短路时总电抗瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求东风井1#、2#进线柜瞬时速断按一台风机启动，另一

24、台风机正常运行整定取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S5、北风井整定计算风机电机功率450KW，额定电流57.7A。串电抗器启动，启动电流135A（实测）。1#、2#启动柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S过负荷取 时限取t=35S（按实际启动时间进行修正）1#、2#电源柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求1#、2#动变柜 动变参数：SJ2-50/6 阻抗电压4.52% I1e=4.81A Y/Y接线 变压器电抗 变压器二次最小两相短路时总电抗瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求北风井1#、2#进线柜瞬时速断按一台风机启动，另一台风机正常运行整定取

25、灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S6、西风井整定计算风机电机功率380KW，额定电流46A。串频敏变阻器启动，启动电流100A（实测）。1#、2#启动柜（WJJL1-10F1智能过流继电器）瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求过负荷取 具体整定方法：电流整定为3.5A瞬动倍数14/3.5=4倍实际启动时间100A 100/52.5=1.9倍按躲过启动时间30S，查特性曲线，脱扣级别选3，负载6倍过电流动作时间为10S，2倍过电流动作时间约为50S。启动时间整定30S1#、2#电源柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S过负荷取 时限取t=30S1#、2#动变柜 动变参数：SJ-30/6 阻抗电压3.96% I1e=2.89A Y/Y接线 变压器电抗 变压器二次最小两相短路时总电抗瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求西风井1#、2#进线柜瞬时速断取 灵敏度校验 符合要求时限速断取 时限取t=0. 5S60