井下低压电网短路保护装置的整定细则.docx

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井下低压电网短路保护装置的整定细则

井下低压电网短路保护装置的整定细则

第一章一般规定

第一节短路电流的计算方法

第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流，可按公式

（1）计算：

Id

（2）=

（1）

ΣR=R1/Kb2+Rb+R2

ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2

式中Id

（2）--------两相短路电流，A

ΣR、ΣX-------短路回路内一相电阻、电抗值的总和，Ω

Xx-----------根据三相短路容量计算的系统电抗值，660V时取Xx=Ω（三相短路容量为50MVA）

R1、X高压电缆的电阻电抗值，见附表表一

Kb-----------矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为15、、5；

Rb、Xb----------矿用变压器的电阻、电抗值，见附表表二

R2、X2----------低压电缆的电阻、电抗值，见附表表三

Ue-----------变压器二次侧的额定电压，对于380V网络，Ue以400V计算；对于660V网络，Ue以690V计算；对于1140V网络，Ue以1200V计算；对于127V网络，以133V计算。

利用公式

（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。

若计算三相短路电流值，可按公式

（2）计算：

Id（3）=Id

（2）

（2）

式中Id（3）--------三相短路电流，A

第2条两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。

此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从有关表中直接查出。

第二节短路保护装置

第3条馈出线的电源端均需加装短路保护装置。

低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。

第4条当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支点处另行加装短路保护装置；

第5条各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用，禁止使用不合格的短路保护装置。

第二章电缆线路的短路保护

第一节电磁式过电流继电器的整定

第6条1200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按下列规定选择。

1、对保护电缆干线的装置按公式（3）选择：

IZ≥IQe+KxΣIe（3）

式中IZ----------过电流保护装置的电流整定值，A

IQe---------容量最大的电动机的额定起动电流。

对于有数台电动机同时起动的工作机械，若其总功率大于单台起动的容量的电动机功率时，IQe则为这几台同时起动的电动机的额定起动电流之和，A

ΣIe--------其余电动机的额定电流之和，A

Kx-------------需用系数，取~1

2、对保护电缆支线的装置按公式（4）选择：

IZ≥IQe（4）

隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其电磁元件按上述原则整定，其热元件按公式（6）整定。

第7条按第6条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合公式（5）的要求：

≥（5）

式中Id

（2）-------被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A

IZ--------过电流保护装置的电流整定值，A

保护装置的可靠动作系数。

若线路上串联两台及以上开关（其间无分支线路），则上一级开关的整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验的灵敏度应满足～的要求，以保证双重保护的可靠性。

若经校验，两相短路电流不能满足公式（5）的要求，可采取以下措施：

1、加大干线或支线的电缆截面。

2、设法减少低压电缆的线路长度。

3、采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。

4、换用大容量变压器或采取变压器并联。

5、增设分段保护开关。

6、采用移动变电站或移动变压器。

第二节电子保护器的电流整定

第8条：

馈电开关中电子保护器的短路保护整定原则，按第6条的有关要求进行整定，按第7条原则校验，其整定范围为（3～10）Ie；其过载长延时保护电流整定值按实际负载电流值整定，其整定范围为（~1）Ie。

Ie为馈电开关额定电流。

第9条：

电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按公式（6）选择

Iz≤Ie（6）

式中Iz------电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值，A

（圆整到接近保护器的标称值）

Ie------电动机的额定电流A

当运行中电流超过Iz值时，即视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到Iz值的8倍及以上时，即视为短路，电子保护器瞬时动作。

第10条：

按第9条规定选择出来的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合公式（7）的要求：

≥（7）

式中Id

（2）--------含义同公式（5）

Iz-----------含义同公式（7）

8Iz----------电子保护器短路保护动作值；

—————保护装置的可靠动作系数，如不能满足公式（7）应采取第7条规定的有关措施；

第三节熔断器熔体额定电流的选择

第11条：

1200V及以下的电网中熔体额定电流可按下列规定选择在：

1、对保护电缆干线的装置，按公式（8）选择：

IR≈

+∑Ie（8）

式中IR---------熔体额定电流，A

IQe、∑Ie-------含义同公式（3）

～当容量最大的电动机起动时，保证熔体不熔化系数，对于不经常起动和轻载起动的可取；对于频繁起动和带负载起动的可取～2。

2、对保护电缆支线得装置按公式（9）选择：

IR≈

（9）

3、对保护照明负荷得装置，按公式（10）选择：

IR≈Ie（10）

Ie--------照明负荷得额定电流，A

选用熔体得额定电流应接近于计算值。

第12条：

选用得熔体，应按公式（11）进行校验：

≥4～7（11）

式中

4～7-------为保证熔体及时熔断的系数，当电压为1140V、660V、380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时，系数取；电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4；当电压为127V时，不论熔体额定电流大小，系数一律取4；

第三章变压器的保护

第13条：

动力变压器载低压侧发生两相短路时，采用高压配电装置中的过电流保护装置来保护，对于电磁式保护装置，其一次电流整定值Iz按公式（12）选择：

Iz≥

（IQe+Kx∑Ie）（12）

式中Kb-----------变压器的变压比

1.2～可靠系数

Iz、Ie、Kx------含义同公式（3）

对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值（5A）的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定，其整定值按公式（13）选择：

n≥

（13）

式中n------互感器二次额定电流（5A）的倍数

Ige-----高压配电装置额定电流，A

过电流保护装置的整定值，应取其最接近于计算的数值。

但不得超过允许的最大整定值。

对Y/Y接线和Y/Δ接线变压器，按公式（12）计算出的整定值还应按公式（14）校验：

≥（14a）

≥（14b）

式中Id

（2）--------变压器低压侧两相短路电流，A

Iz----------高压配电装置过电流保护装置的电流整定值，A

Kb----------变压器的变压比

--------Y/Δ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

保证过电流保护装置可靠动作的系数

第14条：

动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相对称，一般经一定延时作用于信号。

高压配电装置中保护装置整定原则如下：

1、电子式过流反时继电保护装置，按变压器额定电流整定。

2、电磁式动作时间为10～15S，起动电流按躲过变压器的额定电流来整定：

Iz=

（15）

式中Iz----含义同前

K------可靠系数，取

Kt------返回系数，一般为

Ieb-----变压器的额定电流，A

第15条：

高压配电装置的额定电流值的选择，除应考虑其实际可能的最大负载电流外，还应从其遮断能力出发，以其出口端处可能发生的三相短路电流来校验，必须选择即能承担长期的实际最大负载电流，又能安全可靠地切断其出口处的三相直接短路的最大短路电流。

配电装置出口处的三相短路电流，应经计算确定。

当缺乏计算数据时，可按配电装置短路容量来确定短路电流值，可按附表表四所规定的数值进行校验，

为了提高保护性能，最好能算出实际的短路电流。

实际短路电流值，一般比用最大允许的短路容量（50或100MVA）所计算出来的数值要小。

第16条：

照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器的一次侧用熔断器保护时，其熔体的额定电流选择如下：

1、对保护照明综保变压器按公式（16）选择：

IR=

Ie（16）

式中IR-------熔体额定电流，A

Ie-------照明负荷的额定电流，A

Kb-------变压比，电压为380/133（230）V时，Kb为（）；电压为660/133（230）V时，Kb为（）；当电压为1140/133（230）V时，Kb为（）；

2、对保护电钻综保变压器的额定电流按公式（18）选择：

IR≈

（

+∑Ie）（17）

式中IQe----------容量最大的电钻电动机的额定起动电流，A

∑Ie------------其余电钻电动机的额定电流之和，A

Kb-------------含义同公式（16）

所选用的熔体额定电流应接近于计算值，并按公式（18）进行校验：

≥4（18）

式中Id

（2）-------变压器低压侧两相短路电流，A

Kb----------变压比

--------Y/Δ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，当Δ/Δ接线时此系数取1；

附表表一高压电缆的电阻、电抗值

1、高压铠装电缆的电阻、电抗值（Ω/km）

截面（mm2）

16

25

35

50

70

电压（V）

铜

铝

铜

铝

铜

铝

铜

铝

铜

铝

6

R1

X1

10

R1

X1

注：

电缆线芯温度，对于6KV为65。

C，对于10KV为60。

C。

2、6KV铜芯电缆的电阻、电抗值（Ω/km）

截面（mm2）

16

25

35

50

70

R1

0,588

X1

型号

额定容量（KVA）

额定电压（V）

额定电流（A）

损耗（W）

Z阻抗电压（%）

每相线圈阻抗（Ω）

一次

二次

一次

二次

空载

短路

Ud

Rb

Xb

KBSG---

--200/6

200

6000

690

1000

1400

4

KBSGZY--400/6

400

6000

693

1900

3000

KBSGZY--500/6

500

6000

693

2100

3550

KS7-180/6

180

6000

690

17..3

150

1000

4000

5..5

KS7-315/6

315

6000

690

KS7-320/6

320

6000

690

30..8

260

1600

6070

5..5

KS7-400/6

400

6000

690

S50/10

250

10kv

690

KS9----------315/10

315

10kv

690

KS9----------400/10

400

10kv

690

表二矿用变压器的技术特征表

表三矿用低压橡套电缆的电阻、电抗值（Ω/km）

阻

抗

电缆型号

电缆芯线截面（mm2）

4

6

10

16

25

35

50

70

95

电

阻

UZ

U

UP

UPQ

电抗

表四根据三相短路容量计算的三相短路电流值

短路容量（MVA）

额定电压（KV）

短路电流（A）

50

3

9600

50

6

4800