煤矿矿井电气保护整定计划书.docx

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煤矿矿井电气保护整定计划书

白芦煤矿矿井电气保护

整定计划书

山西茂华白芦煤业

白芦煤矿矿井电气保护整定计划书

白芦煤矿井下10KV中央变电所采用单母线分段供电，共分两段。

本次计算根据负荷统计或保护变压器的方式计算过流整定值，按无限大容量标幺值法计算短路电流值，基准值选择如下：

Sd=100MVAUd1=10.5KVUd2=0.69KVId1=Sd/1.732Ud1

则Id1=5.5KAId2=83.68KA

由确定基准值根据各线路系统的短路计算电路图，通过以下方法求出主要元件的电抗标幺值

A电力系统的电抗标幺值：

Xs*=Sd/S∞

B线路的电抗标幺值：

XL*=X0LSd/Ud12

C电力变压器的电抗标幺值：

XT*=Uk%Sd/SN

D电抗器的标幺电抗：

XL*=XL%IdUL.N/IL.NUd

E根据基准值和电抗标幺值求短路电流：

IK（3）=Id1/ΣXK*或IK（3）=Id2/ΣXK*

F三相短路容量Sk（3）=Sd/X*Σ

高压侧整定计算

一、高压侧1段1#分馈

系统末端最大三相短路电流IK1（3）=16.84KA

系统末端最小两相短路电流IK1

（2）=14.59KA

额定电流Ie=168A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=2332KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×2332=2098.8KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=2469KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=142A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×142=213A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×213A/0.95=269A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Iop=14590/269=54.2≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=8840A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=1×14590/8840=16.5≥2合格

二、高压侧1段2#分馈

系统末端最大三相短路电流IK2（3）=6.46KA

系统末端最小两相短路电流IK2

（2）=5.6KA

额定电流Ie=193A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=950KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×950=855KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=1005KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=58A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=3×58=174A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×174A/0.95=219.7A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Ki=5600/219.7=25.4≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=1544A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=5600/1544=3.62≥2合格

三、高压侧1段3#分馈

系统末端最大三相短路电流IK3（3）=5.2KA

系统末端最小两相短路电流IK3

（2）=4.51KA

额定电流Ie=234A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=905KW取值Kd=0.75CosØ=0.8

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.75×905=678.75KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=848.4KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=48.9A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=3×48.9=147A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×147A/0.95=185.6A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Ki=4510/185.6=24.2≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=1404A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=4514/1404=3.2≥2合格

四、高压侧1段5#分馈

系统末端最大三相短路电流IK4（3）=4494A

系统末端最小两相短路电流IK4

（2）=3892A

额定电流Ie=2.98A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=44KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×44=39.6KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=46.6KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=2.69A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×2.69=4.03A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×4.03A/0.95=5.09A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/KiIop=3892/5.09×20=38≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=21.5A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=3892/21.5×20=9.05≥2合格

五、高压侧2段5#分馈

系统末端最大三相短路电流IK5（3）=4494KA

系统末端最小两相短路电流IK5

（2）=3892A

额定电流Ie=4.33A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=60KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×60=54KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=63.5KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=3.67A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×3.67=5.5A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×5.5A/0.95=6.94A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/KiIop=3892/6.94×20=28≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=37A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIqb=1×3892/37×20=5.25≥2合格

六、高压侧2段2#分馈

系统末端最大三相短路电流IK6（3）=7121A.

系统末端最小两相短路电流IK6

（2）=6167A

额定电流Ie=238A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=905KW取值Kd=0.9CosØ=0.8

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×905=814.5KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=1018KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=58.7A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=3×58.7=176.1A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×176.1A/0.95=222A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Ki=6167/222=27.7≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=1904A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/Iqb=1×6167/1904=3.23≥2合格

七、高压侧2段1#分馈

系统末端最大三相短路电流IK7（3）=6.4KA

系统末端最小两相短路电流IK7

（2）=5.6KA

额定电流Ie=193A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=705KW取值Kd=0.9CosØ=0.7

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×705=634.5KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=906.4KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=52.3A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=3×52.3=157A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×1571A/0.95=198A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Ki=5600/198=28.3≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=1544A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×5600/193×8=3.6≥2合格

八、高压侧2段4#分馈

系统末端最大三相短路电流IK8（3）=3979A

系统末端最小两相短路电流IK8

（2）=3446A

额定电流Ie=17.2A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=238.5KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×238.5=214.6KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=252KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=14.5A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×14.5=21.7A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×21.7A/=27.4A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/KiIop=3892/27.4×20=7.1≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=1208A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=3446/1208=2.85≥2合格

九、高压侧母线联络开关

系统末端最大三相短路电流IK9（3）=5.5KA

系统末端最小两相短路电流IK9

（2）=4763A

额定电流Ie=379.42A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=4231KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×4231=3807KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=4480KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=258A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×258=387A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×387A/0.95=488A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Iop=3892/488=7.9≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=2272A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×4763/379.42×6=2.09≥2合格

十、高压侧母线1段总馈

系统末端最大三相短路电流IK9（3）=6.35KA

系统末端最小两相短路电流IK9

（2）=5.5A

额定电流Ie=621A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=6140KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×6140=5526KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=6501KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=375A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×375=563A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×563A/0.95=711A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Iop=5500/711=7.73≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=2484A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×5500/621×4=2.2≥2合格

十一、高压侧母线2段总馈

系统末端最大三相短路电流IK11（3）=6.35KA

系统末端最小两相短路电流IK11

（2）=5.5KA

额定电流Ie=621A

1、过流保护值计算：

安装容量：

Pe=6140KW取值Kd=0.9CosØ=0.85

有功计算负荷：

P30=Kd×Pe=0.9×6140=5526KW

视在计算负荷：

S30=P30/CosØ=6501KVA

计算电流：

I30=S30/

UN=375A

最大负荷电流：

IL.max=（1.5~3）I30=1.5×375=563A

过流保护值：

Iop=Krel×Kw×IL.max/Kre

=1.2×1×563A/0.95=711A动作时间取5秒

灵敏度计算：

按线路末端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK2

（2）/Iop=5500/711=7.73≥1.5合格

2、速断保护值计算：

Iqb=2484A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=5500/2484=2.2≥2合格

低压侧整定计算

过载保护整定如表格所示：

过载电流/整定电流

延时时间

时间档位

1

2

3

4

1.05

∞

∞

∞

∞

1.2

40s～60s

1m～2m

2m～3m

3m～6m

1.5

20s～40s

30s～1m

1m～1.5m

1.5m～3m

2.0

11s～18s

14s～20s

20s～40s

40s～60s

4.0

7s～10s

7s～10s

8s～12s

8s～12s

6.0

≤8s

≤8s

≤10s

≤10s

m：

分钟，s：

秒。

过载电流＝倍数×额定电流（Ie），现场整定为1档。

一、低压侧1段5#分馈

系统末端最大三相短路电流IK12（3）=9.37KA

系统末端最小两相短路电流IK12

（2）=8.12KA

额定电流Ie=60.1A

速断保护值计算：

Iqb=480.8A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIqb=1×8123/8×60.1=16.9≥2合格

二、低压侧1段3#分馈

系统末端最大三相短路电流IK12（3）=8.66KA

系统末端最小两相短路电流IK12

（2）=7.5KA

额定电流Ie=379.42A

速断保护值计算：

Iqb=49.2A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIqb=1×7500/8×49.2=18≥2合格

三、低压侧1段2#分馈

系统末端最大三相短路电流IK13（3）=3190A

系统末端最小两相短路电流IK13

（2）=2763A

额定电流Ie=60.1A

速断保护值计算：

Iqb=480.8A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIqb=1×2763/60.1×8=5.76≥2合格

四、低压侧1段1#分馈

系统末端最大三相短路电流IK14（3）=7913KA

系统末端最小两相短路电流IK14

（2）=6853KA

额定电流Ie=144.3A

速断保护值计算：

Iqb=1154A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×6853/8×144=5.9≥2合格

五、低压侧2段1#分馈

系统末端最大三相短路电流IK15（3）=7030A

系统末端最小两相短路电流IK15

（2）=6088A

额定电流Ie=437A

速断保护值计算：

Iqb=2622A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×6088/6×437=3.01≥2合格

六、低压侧2段2#分馈

系统末端最大三相短路电流IK15（3）=7030A

系统末端最小两相短路电流IK15

（2）=6088A

额定电流Ie=437A

速断保护值计算：

Iqb=2622A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×6088/6×437=3.01≥2合格

七、低压侧2段2#分馈

系统末端最大三相短路电流IK17（3）=4144KA

系统末端最小两相短路电流IK17

（2）=3589KA

额定电流Ie=49.2A

速断保护值计算：

Iqb=398A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×3589/8×49.2=9.01≥2合格

八、低压侧2段5#分馈

系统末端最大三相短路电流IK18（3）=3146A

系统末端最小两相短路电流IK18

（2）=2725A

额定电流Ie=8.2A

速断保护值计算：

Iqb=65.6A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×2725/8×8.2=41≥2合格

九、低压侧母联开关

系统末端最大三相短路电流IK19（3）=10.6KA

系统末端最小两相短路电流IK19

（2）=9230A

额定电流Ie=543.6A

速断保护值计算：

Iqb=3261A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=Kw×IK

（2）/KiIop=1×9230/3261=2.8≥2合格

十、低压侧母线1段总馈

系统末端最大三相短路电流IK20（3）=9.7KA

系统末端最小两相短路电流IK20

（2）=8.4kA

额定电流Ie=253A

速断保护值计算：

Iqb=1518A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=8400/1518=2.57≥2合格

十一、低压侧母线2段总馈

系统末端最大三相短路电流IK20（3）=9.7KA

系统末端最小两相短路电流IK20

（2）=8.4kA

额定电流Ie=543.6A

速断保护值计算：

Iqb=3261A

灵敏度计算：

按线路首端最小两相短路电流效验：

SP=8400/3261=2.57≥2合格