小发路煤矿供电系统短路电流计算

旺立达矿业有限公司高压供电系统短路电流计算及整定小发路煤矿机电部小发路煤矿供电系统短路电流计算小发路煤矿供电系统采用双回路进线电源，分别引自洛泽河10KVI段和麻窝电站10KVII段，母排最大运行方式短路容量110.61MVA、最小运行方式下的短路容量为50.11MVA；采用10KV架空线路引入小发路煤矿地面10KV地面变电所（架空线路长度为0.10KM），所内设置两台35KV/10KV的2000KVA主变压器配电给井下的主要高压设备，地面10KV变电所另设两台10KV/0.38KV的配电变压器构成三相四线制系统向地面低压动力和照明设备供电。由地面变电所10KV母线I段、II段，分别引两条高压下井电缆经井筒下井将10KV高压电能送至井下中央变电所，再由井下中央变电所通过高压配电装置分配给井底车场附近的高压用电设备（主排水泵），并向各个采区变电所供电。在井下中央变电所内设两台10KV/0.66KV的800KVA矿用动力变压器，为井底车场附近巷道、硐室内的低压动力设备供电。第一章、高压系统各母线短路电流计算一、各点短路电流计算本计算采用相对值法进行计算，相对值又称标么值相对值是任意一个物理量的实际值与选定的该量基准值的比值，由于实际值的单位与选定的基准值的单位相同，故相对值无单位。计算的主要任务是求出短路稳态电流Iss=Is（含三相和两相），同时根据此种方法也可以求出短路冲击电流和短路全电流最大有效值以及短路容量。1、绘制短路计算电路图，选定短路计算点。短路计算电路图见附图；短路计算点为附图中的S1等点。2、根据计算电路图，绘制等值电路图。等值电路图见附图；3、短路点计算解⑴选择基准容量Sda=100MVA，基准电压Uda=10KV,Uda=10.5KV。10KV的基准电流为:Ida=Sda÷（1.732Uda）=100÷（1.732×10）=5.774KA10.5KV的基准电流为：Ida=Sda÷（1.732Uda）=100÷（1.732×10.5）=5.499KA(2)绘制等值电路图，计算各元件的相对基准电抗。电源系统的相对基准电抗:X1max.sy*da=Sda÷Ss.max=100÷320.61=0.312X1min.sy*da=Sda÷Ss.min=100÷150.11=0.666高压架空线路的相对基准电抗:X2.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.4×3.8×(100÷372)=0.111变电所主变压器的相对基准电抗X3.T*da=(us%÷100)×(Sda÷SN.T)=(7÷100)×(100÷5)=1.4下井电缆的相对基准电抗X4.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.8×(100÷10.52)=0.051压风机房箱变高压电缆的相对基准电抗X5.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.4×(100÷10.52)=0.025井下中央变电所至一采区变电所高压电缆的相对基准电抗X6.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×1.4×(100÷10.52)=0.089主斜井绞车房高压电缆的相对基准电抗（主井绞车同理）X7.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.3×(100÷10.52)=0.019井下中央变电所至1.6米车房高压电缆的相对基准电抗X8.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.7×(100÷10.52)=0.04井下中央变电所至5103采面高压电缆的相对基准电抗X9.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×1.1×(100÷10.52)=0.0698(3)计算短路回路的相对总电抗。①架空线（S1）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X1∑*da=0.312+0.111=0.423最小运行方式下:X1∑*da=0.666+0.111=0.777②变电所主变压器（S2）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4=1.823最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4=2.177③下井电缆（S3）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4+0.051=1.874最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4+0.051=2.228④压风机房（S4）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4+0.025=1.848最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4+0.025=2.202⑤井下中央变电所至5103采区变电所（S5）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4+0.051+0.089=1.963最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4+0.051+0.089=2.317⑥主斜井绞车房（S6）点短路回路的相对总阻抗（主井绞车同理）最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4+0.019=1.842最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4+0.019=2.196⑧井下中央变电所至5103采面（S8）点短路回路的相对总阻抗最大运行方式下:X2∑*da=0.312+0.111+1.4+0.051+0.04+0.0698=1.983最小运行方式下:X2∑*da=0.666+0.111+1.4+0.051+0.04+0.0698=2.338(4)计算三相短路电流、三相短路容量。①架空线S1点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=1.56÷0.423=3.688KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=1.56÷0.777=2.008KA架空线S1点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷0.423=236.41MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷0.777=128.7MVA②主变压器S2点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.823=3.016KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.177=2.526KA主变压器S2点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.823=54.85MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.177=45.93MVA③下井电缆S3点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.874=2.934KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.228=2.468KA下井电缆S3点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.874=53.36MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.228=44.88MVA④压风机房S4点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.848=2.976KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.202=2.497KA压风机房S4点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.848=54.11MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.202=45.41MVA⑤井下中央变电所至5103采区变电所S5点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.963=2.801KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.317=2.373KA井下中央变电所至5103采区变电所S5点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.963=50.94MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.317=43.416MVA⑥主斜井车房S6点三相短路电流：最大运行方式下Is6(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.842=2.985KA最小运行方式下Is6(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.196=2.504KA车房S6点三相短路容量：最大运行方式下Is6(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.842=54.29MVA最小运行方式下Is6(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.196=45.537MVA⑦井下中央变电所至5103采面S8点三相短路电流：最大运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷1.983=2.773KA最小运行方式下Is1(3)=Ida÷X1∑*da=5.499÷2.338=2.352KA井下中央变电所至5103采面S8点三相短路容量：最大运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷1.983=50.42MVA最小运行方式下Is1(3)=Sda÷X1∑*da=100÷2.338=42.77MVA井下高压电网整定计算及校验一、中央变电所高压配电装置整定1、5#高压配电箱PBG-100/10整定带800KVA变压器过负荷保护（取可靠系数0.7）IOP.O≥1.1Ica=0.7×100=70A（分）根据反时限特性过载时间档位选择1档过流延时7S，定时限过流定值4倍速断6倍。短路保护动作值IOP.S≥1.2Iw.max=1.2×（90-3.8270+3.81626）=304A本移动变电站为Y,y接线5.1704.13047.84538IKIOP.STmin.(2)＞xS满足灵敏度要求2、3#高压配电箱PBG-50/10带500KVA变压器过负荷保护IOP.O≥1.1Ica=1.1×28=30A（分）根据反时限特性过载时间档位选择1档过流延时7S，定时限过流定值3倍速断5倍。短路保护动作值IOP.S≥1.2Iw.max=1.2×（30-15215+151130）=109A本移动变电站为Y,d接线5.13.21099.1537138IK3IOP.STmin.(2)＞XXS满足灵敏度要求3、4#高压配电装置带二联500移变过负荷保护IOP.O≥1.1Ica=1.1×18=20A（分）根据反时限特性过载时间档位选择1档过流延时7S，定时限过流定值3倍速断5倍。短路保护动作值IOP.S≥1.2Iw.max=1.2×（20-151142X+156002X）=116A本移动变电站为Y,d接线5.154.11161534643IK3IOP.STmin.(2)＞S满足灵敏度要求4、2#高压(总）配电装置PBG-100/10电流速断整定（按母联保护计算）Iaq=KrelKOLINCT=1.3×4×100=520A灵敏度效验20.452024242/3IaqImink2＞mK过流保护Iaoc=KrelXI1m=1.3×70=90A整定90A灵敏度效验29.1910524242/3IaqImink2＞mK根据反时限特性过载时间档位选择2档过流延时8S，定时限过流定值5倍速断7倍。1#总配电装置整定同理二、采区变电所高压开关整定1、PBG9L-50/103#配电装置整定带200KVA变压器过负荷整定IOP.O≥1.1Ica=1.1×11=12A（分）根据反时限特性过载时间档位选择1档过流延时5S速断1.6倍。短路保护动作值IOP.S≥1.2Iw.max=1.2×（12-15142X+15872X）=26A（最小为80A）本移动变电站为Y,d接线5.16.1801533271IK3IOP.STmin.(2)＞S满足灵敏度要求2、PBG9L-50/104#配电装置整定带400KVA变压器过负荷整定IOP.O≥1.1Ica=1.1×28=30A（分）根据反时限特性过载时间档位选择1档过流延时5S速断6倍。短路保护动作值IOP.S≥1.2Iw.max=1.2×（12-15462+152952