兴发煤矿负荷整定计算书

织金县兴城关镇发煤矿负荷整定计算书（高压部分）兴发煤矿机电科2017年5月计算整定-1-一、系统概况……………………………………………………2二、短路电流和短路容量计算……………………………………4三、开关整定计算原则……………………………………………7四、地面变电所高压开关柜整定计算………………………………9五、井下变电所高爆开关整定计算………………………………13六、瓦斯泵站变电所高爆开关整定计算…………………………16目录计算整定-2-系统概况1、供电系统简介兴发煤矿供电系统为单母线分段分列运行供电方式，一回路由110kV织金变电站馈出10kV架空线路（架空线型号为LGJ-150，5km），另一回路由35kV金凤变电站馈出10kV架空线路（架空线型号为LGJ-150，6km），到兴发矿地面变电所（I段来自织金变电站9板，II段来自金凤变电站6板），再由户外断路器进入变电所1板、16板。供兴发煤矿用电。兴发煤矿井下供电采用双回路分列运行方式（电缆型号为：MYJV22-3×70-350米），在主井平硐建立一个中央变电所，安装8台高压防爆开关，4台防爆干式变压器，（两台1000kVA生产动力用，两台400kVA局扇专用），18台低压馈电，局部扇风机实现“双三专”供电方式。瓦斯电闭锁全部实现从中央变电所断电功能。地面瓦斯抽放泵站安装两台630kVA防爆干式变压器，5台高压防爆开关，3台馈电，5台软启动，实现“双三专”供电方式。2、10kV系统资料(1)、织金变电站主变压器参数序号型号短路阻抗空载损耗负载损耗空载电流额定电压1SFZ-8000/110/35/107.5％8.8kW45kW0.6％110kV/35kV/10kV以上表中参数为说明书数值。计算整定-3-(2)、金凤变电站主变压器参数序号型号短路阻抗空载损耗负载损耗空载电流额定电压1SFZ-8000//35/107.5％8.8kW45kW0.6％35kV/10kV(3)兴发矿变压器参数地点型号容量短路阻抗数量地面变电所S11-500/10/0.450kVA4.05％4台瓦斯抽放泵站kBSG2-630/10630kVA4％2台井下变电所kBSG2-1000/101000kVA4.5％2台井下变电所kBSG2-400/10400kVA4％2台（4）地面变电所开关柜参数地点编号型号变比过流一、二阶段调值范围地面变电所1、8、16盘kYN28A-12300/51.5-50A地面变电所5、6、12盘kYN28A-12150/51.5-50A地面变电所3、4、11、13、14盘kYN28A-12100/51.5-50A地面变电所7、10盘kYN28A-1275/51.5-50A以上表中为说明书参数值。计算整定-4-经织金县电业局提供织金变电站10kV侧标么值为：最大运行方式下：0.924最小运行方式下：1.432经织金县电业局提供金凤变电站10kV侧标么值为：最大运行方式下：0.924最小运行方式下：1.432（6）线路参数织金变电站到兴发煤矿变电所架空线路型号：LGJ-1505km金凤变电站到兴发煤矿变电所架空线路型号：LGJ-1506km查表参数如下：架空线路X=0.38Ω/kM高压电缆X=0.08Ω/kM二、短路电流和短路容量计算（1）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、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。如下图所示，选择基准容量Sd=100MVA，则各元件的相对基准电抗为：计算整定-5-兴发煤矿变电所10kV短路计算织金变电站I回路变压器的电抗标么值：取最小运行方式下：1.432织金变电站线路到兴发地面变电所的电抗的标么值：dddUSXX21221010005.008.010100538.0=1.904其中式中X-----输电线路电抗，Ω；Sd-----基准容量选取100MVA；Ud-----线路的平均电压，kV计算整定-6-计算短路电流和短路容量2.1、地面变电所k-1点的短路电流和短路容量计算k-1点短路时短路回路的总电抗标什么值为：ｄｄ101XXXd=1.432+1.904=3.336k-1点的短路电流和短路容量计算如下：k-1点的基准电流：dddUSI3=103100=5.77（kA）三相短路电流：dddKdXIII1)1(1-K3I）（=336.377.5=1.73（kA）两相短路电流：15.11)3(1-K2kII）（=15.173.1=1.5（kA）三相短路容量:ddXSS11-K3）（=336.3100=29.98（MVA）计算整定-7-三、开关整定计算原则1、井下保护装置（电子式反时限保护装置）（1）、变压器保护计算1.1、过负荷电流计算值：Iz=kxIeb1.2、短路保护根据下列公式计算：Id=kk.kx.kgh.Ieb1.3、灵敏度校验根据下列公式计算：5.1)2(2dKIIK（2）、线路保护计算2.1、过载值计算：Iz=Ie2.2、短路值根据下列公式计算:2.2.1、保护装置动作电流按应躲过线路最大过负荷电流整定。Id=kk.kx.Igh2.2.2、保护装置灵敏度校验按系统最小运行方式下末端最小两相短路电流校验：5.1)2(2dKIIK（3）、电动机保护计算3.1、过载值计算：按电动机的额定电流整定。3.2、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。2、地面高压开关柜计算原则（1）、过流一段整定：按照井下短路整定计算公式整定。（2）、过流二段整定：jeghfxkznIkkkkI计算整定-8-（3）、校验：按照井下整定公式进行校验。式中：Iz——过负荷整定值；Id——短路保护整定值；Ieb——变压器高压侧额定电流；Igh——线路最大过负荷电流；)2(min2I——线路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3；kk——可靠系数，用于电流速断保护时取1.3或1.5，本书取1.5（地面取1.3）；kgh——过负荷系数，取1.3—1.5，本书取1.3；Nj——电流互感器变比；计算整定-9-四、地面变电所高压开关柜整定计算1、地面变电所1板、8板、16板高压开关柜整定1板、8板、16板高压开关柜为地面变电所I路进线、II路进线，8板为联络开关，高压开关柜电流互感器变比为300/5，保护装置过流定值设为II段值有1.5-6A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有2.5-50A范围可以选用整定，过流时限为0-10S。总负荷ΣP=2×1000kVA+4×500kVA+2×400kVA+2×630=6060kVA(1)过流二段整定：Ie=88.34910360603UP根据公式：Iz=jeghfxknIkkkk=A95.105/30088.3493.19.013.1因此过流二段整定为：11A，延时取0.5S.(2)过流一段整定：由于1板、8板、13板高压开关柜为变电所进线和联络开关，所以采用以下公式计算：AIkkIghxkd5.161115.1因此过流一段整定为16.5A,延时取0S。(3)两相短路电流及灵敏度校验计算5.1)2(min2dkIIK计算整定-10-)2(min2kI为图中k-1点两相短路电流即)2(min2kI=5770A5.18.55.165/3005770K符合保护灵敏度要求。2、地面变电所5板、12板高压开关柜整定5板、12板高压开关柜控制井下1#动力变压器、2#动力变压器，3#动力变压器，4#动力变压器，高压开关柜电流互感器变比为150/5，保护装置过流定值设为II段定值有1.5A—6A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有12.5-50A范围可以选用整定，过流时限为0-10S。总负荷ΣP=2×400kVA+2×1000kVA=2800kVA(1)过流二段整定：Ie=AUP66.16110328003根据公式：Iz=jeghfxknIkkkk=A15.105/15066.1613.19.013.1因此过流二段整定为：10.2A，延时取0.2S.（2）过流一段整定：由于5板、12板高压开关柜控制井下动力变压器，所以采用以下公式计算：AIIkkIebghxkd94.222.105.115.1因此过流一段整定为23A，延时取0S。(3)两相短路电流及灵敏度校验计算5.1)2(min2dkIIKUd%=4%计算整定-11-)2(min2kI=AUdUeSe6.404104.01032800%3因此5.186.5235/1506.4041K符合保护灵敏度要求。3、地面变电所3板、14板高压开关柜整定3板、14板高压开关柜控制瓦斯抽放泵站用I回路、II回路，高压开关柜电流互感器变比为100/5，保护装置过流定值设为II段定值有1.5-6A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有12.5-50A范围可以选用整定，过流时限为0-10S。总负荷ΣP=2×630kVA=1260kVA(1)过流二段整定：Ie=AUP75.7210312603根据公式：Iz=jeghfxknIkkkk=A9.65/10075.723.19.013.1因此过流二段整定为：7A，延时取0.4S.（2）过流一段整定由于3板、14板高压开关柜为控制瓦斯抽放泵站变压器总开关，所以采用以下公式计算：AIkkIghxkd5.10715.1因此过流一段整定为10.5A,延时取0S。(3)两相短路电流及灵敏度校验计算5.1)2(min2dkIIK)2(min2kI为图中k-2点两相短路电流即)2(min2kI=1826A计算整定-12-)2(min2kI=AUdUeSe182604.01031260%35.17.85.105/1001826K符合保护灵敏度要求。4、地面变电所4板、6板、11板、13板高压开关柜整定4板、6板、11板、13板高压开关柜为平地变压器控制开关，高压开关柜电流互感器变比为100/5，保护装置过流定值设为II段定值有1.5-6A范围可以选用整定，速断定值设为I段定值有12.5-50A范围可以选用整定，过流时限为0-10S。总负荷ΣP=500kVA(1)过流二段整定：Ie=AUP87.281035003根据公式：Iz=jeghfxknIkkkk=A71.25/10087.283.19.013.1因此过流二段整定为：3A，延时取0.2S.（2）过流一段整定：采用以下公式计算：AIkkIghxkd5.4315.1因此过流一段整定为4.5A,延时取0S。(3)两相短路电流及灵敏度校验计算5.1)2(min2dkIIK)2(min2kI为图中k-2点两相短路电流即)2(min2kI=768A计算整定-13-)2(min2kI=AUdUeSe6.72404.0103500%35.105.85.45/1006.724K符合保护灵敏度要求。中央变电所高压开关整定计算1、中央变电所1#,8#高爆开关整定：1#,8#高爆开关为中央变电所I进线、II进线，高爆开关额定电流为300A，过载值有0.2～1.4倍档可选用，短路值有1.6～10倍档可选用。总负荷∑P=2×1000kVA+2×400kVA=2800kVA(1)过载值整定：eI=3PU=1032800=161.66A整定过载电流为161.66A1.0档过载延时1档(2)短路值整定：由于1#,8#高爆开关为中央变电所进线开关，所以采用以下公式计算：..dkxghIkkI=1.51161.66=242.49A整定短路电流为240A1.6倍档(3)两相短路电流及灵敏度校验计算(2)2min1.5kdKII(2)2minkI为图中k-2点两相短路电流即=1983A计算整定-14-K=49.2421983=8.17