中央变电所整定计算.docx
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中央变电所整定计算
中央变电所整定计算
机电二队
二00六年三月二十四日
目录
1、………………………………水泵开关整定
2、………………………………一水平南翼变电所电源开关整定
3、………………………………二水平轨道绞车变电所电源开关整定
4、………………………………箕斗轨道绞车进线开关整定
5、………………………………变压器所带负荷整定
6、………………………………三水平一路开关整定
7、………………………………二水平变电所电源开关整定
8、………………………………中央变电所进线开关整定
9、………………………………一水平中央变电所开关整定表
10、………………………………中央变电所供电系统图（附图1）
一水平中央变电所开关整定
负荷统计：
1、水泵YB450M1—4450kW
2、一水平南翼563kW
3、二水平轨道绞车JR148—8255kW
4、箕斗轨道绞车JR148—8255kW
5、二水平中央变电所4328.5kW
6、三水平中央变电所3055.8kW
7、变压器216.4kW
8、-130变电所300.2kW
一、水泵开关整定
1、由于1#泵～4#泵开关电流互感器变比相同，故整定相同。
短路保护整定：
Ia≥（1.2～1.4/Ki）IN·ST
≥（1.3×6×105）/（400÷5）
≥10.2375
取Ia=10A
2、过负荷整定
Iz≥1.2IN/（400÷5）
≥（1.2×105）／（400÷5）
≥1.575
取Iz=2A
3、短路电流的计算；
变电所短路容量设为50MVA
MYJV22—3×50—20m
R0=0.429（Ω）X0=0.063（Ω）
R1=0.429×0.02=0.00858（Ω）X1=0.063×0.02=0.00126（Ω）
∑R=R1=0.00858（Ω）∑X=Xs＋X1=0.72＋0.00126=0.72126（Ω）
短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/1.4426=4159.1（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=4159.1/（10×40）=10.397＞2
灵敏度符合要求。
二、一水平南翼变电所电源开关整定：
1、短路整定
Ia≥（1.2/Ki）In·max
In·max=（IQe+Kx∑IN）/Kb=（513＋504）/8.7=116.9A
In·max—高压侧线路最大工作电流；
IQe——南翼变电所最大一台电机的启动电流；
Kb——变压器变比；
∑IN—其余负荷的额定电流；
Ki——互感器变比；
Kx——系数（0.5～1）；
Ia——过流继电器整定值。
开关整定：
Ia≥（1.2/Ki）In·max
≥（1.2×116.9）/（100÷5）
≥7
取Ia=7A
2、过负荷整定：
一水平南翼变电所所带全部负荷的整定电流Kx∑IN=594，折合到高压侧594/8.7=68A
Iz=（1.2IN）/Ki=（1.2×68）/（100÷5）=4
取Iz=4A
3、线路末端两相短路电流的计算：
（MYJV22—6—3×35—789m）
查《整定细则》附录二表2：
R0=0.612（Ω）X0=0.064（Ω）
R1=0.612×0.789=0.4829（Ω）X1=0.064×0.789=0.05（Ω）
系统电抗：
Xs=Ue2/S0=62/50=0.72（Ω）
∑R=0.4829（Ω）∑X=0.72＋0.05=0.77（Ω）
短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/1.818=3300（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=3300/（20×7）=23.6＞1.5
灵敏度符合要求。
三、二水平轨道绞车电源开关整定：
Ia=（∑Pe·Kx·1000）/（
·Ue·cosdi）
=（255×1000）/（
×660×0.7）
=318.66A
折合到高压侧为：
I=（318.66×660）/6000=35Α
1、短路整定：
Ia≥（1.2～1.4/Ki）·IN·ST
Ia——过流继电器的动作电流整定值；
Ki——互感器变比；
IN——高压电动机额定电流（查技术特征IN=31A）
Ia≥（1.3×2×35）/（100÷5）=4.5（A）
取Ia=5A
2、过负荷整定：
Ia≥（1.2/Ki）IN
≥（1.2×35）/（100÷5）
≥2.1
取Ia=2A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—289m
查《整定细则》附录二表2：
R0=0.722（Ω）X0=0.063（Ω）
R1=0.722×0.289=0.2（Ω）X1=0.063×0.289=0.0182（Ω）
系统电抗：
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72（Ω）
∑R=0.2（Ω）∑X=0.72＋0.0182=0.7382（Ω）
短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/1.523=3939.6（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=3939.6/（5×20）=98.49＞2
灵敏度符合要求。
四、箕斗轨道绞车电源开关整定：
Ia=（∑Pe·Kx·1000）/（
·Ue·cosdi）
=（255×1000）/（
×660×0.7）
=318.66A
折合到高压侧为：
I=（318.66×660）/6000=35Α
1、短路整定：
Ia≥（1.2～1.4/Ki）·IN·ST
Ia——过流继电器的动作电流整定值；
Ki——互感器变比；
IN——高压电动机额定电流（查技术特征IN=31A）
Ia≥（1.3×2×35）/（100÷5）=4.5（A）
取Ia=5A
2、过负荷整定：
Ia≥（1.2/Ki）IN
≥（1.2×35）/（100÷5）
≥2.1
取Ia=2A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—250m
查《整定细则》附录二表2：
R0=0.722（Ω）X0=0.063（Ω）
R1=0.722×0.25=0.18（Ω）X1=0.063×0.25=0.01575（Ω）
系统电抗：
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72（Ω）
∑R=0.18（Ω）∑X=0.72＋0.01575=0.73575（Ω）
短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/1.515=3960.67（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=3960.67/（5×20）=39＞2
灵敏度符合要求。
五－130变电所电源开关整定
1、短路整定
Ia≥（1.2/Ki）In·max
In·max=（IQe+Kx∑IN）/Kb=（536＋786.5）/8.7=152A
In·max—高压侧线路最大工作电流；
IQe——南翼变电所最大一台电机的启动电流；
Kb——变压器变比；
∑IN—其余负荷的额定电流；
Ki——互感器变比；
Kx——系数（0.5～1）；
Ia——过流继电器整定值。
开关整定：
Ia≥（1.2/Ki）In·max
≥（1.2×152）/（100÷5）
≥9
取Ia=9A
2、过负荷整定：
－130变电所所带全部负荷的整定电流Kx∑IN=345.23，折合到高压侧345.23/8.7=39.68A
Iz=（1.2IN）/Ki=（1.2×39.68）/（100÷5）=2.4
取Iz=3A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—160m
查《整定细则》附录二表2：
R0=0.722（Ω）X0=0.063（Ω）
R1=0.722×0.16=0.11552（Ω）X1=0.063×0.16=0.01008（Ω）
系统电抗：
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72（Ω）
∑R=0.11552（Ω）∑X=0.72＋0.01008=0.73008（Ω）
短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/1.478=4058.6（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=4058.6/（3×20）=67＞2
灵敏度符合要求。
五、变压器所带负荷及整定
设备名称
电机台数
电机容量
额定电压
额定电流
额定启动电流
皮带
1
40
380
80
480
给煤机
1
20
380
40
240
翻罐笼
1
30
380
60
360
绞车
1
11.4
380
22.8
136.8
绞车
1
11.4
380
22.8
136.8
负荷图（后附图2）
1、变压器二次出口端的短路电流Id1计算：
变压器二次出口端电压690V容量200kVA系统短路容量按
50MVA计算6kW电缆L=0.016kmMYJV22—3×35
1）系统电抗：
Xs=UN2/Sk3=0.692/50=0.0095（Ω）
2）高压电缆的阻抗：
R=R0L/K2=（0.612×0.016）/8.72=0.0001294（Ω）
X=X0L/K2=（0.064×0.016）/8.72=0.000013528（Ω）
3）变压器的阻抗：
RTΥ=（ΔP·UN22）/SNTΥ2=（1400×6902）/2000002=0.0167（Ω）
XTΥ=（10Ux·UN22）/SNTΥ=0.0938（Ω）
∑R=0.0167＋0.0938=0.017994（Ω）
∑X=0.0095＋0.000013528＋0.0938=0.188（Ω）
短路电流：
Id
（2）=UN22/2
=690/0.378=1826.6（A）
2、计算2号分总开关最末端短路电流Id2计算：
U—1000—3×50L=210m
U—1000—3×35L=60m
U—1000—3×25L=30m
电缆的阻抗查《整定细则》附录三表5
R01=0.448（Ω）R02=0.616（Ω）R03=0.864（Ω）
X01=0.081（Ω）X02=0.084（Ω）X03=0.088（Ω）
R1=0.448×0.21=0.94（Ω）X1=0.081×0.21=0.017（Ω）
R2=0.616×0.06=0.03696（Ω）X2=0.084×0.06=0.005（Ω）
R3=0.864×0.03=0.02592（Ω）X3=0.088×0.03=0.00264（Ω）
∑R=0.017994＋0.094＋0.03696＋0.02592=0.0.174874（Ω）
∑X=0.188＋0.017＋0.005＋0.00264=0.21264（Ω）
短路电流：
Id
（2）=UN2/2
=690/0.55=1253（A）
1）、2号分总开关整定：
Iz≥IQe＋∑Ie=480＋40＝520
根据计算采取整定值600A
以最远点短路电流Id
（2）=1253（A），校验
Id
（2）/Iz=1253/600=2＞1.5
符合要求。
3、计算距3号低压总开关最远端短路电流Id3计算：
U—1000—3×50L=200m
U—1000—3×25L=120m
电缆的阻抗查《整定细则》附录三表5
R01=0.448（Ω）R02=0.864（Ω）
X01=0.081（Ω）X02=0.088（Ω）
R1=0.448×0.2=0.0896（Ω）X1=0.081×0.2=0.0162（Ω）
R2=0.864×0.12=0.1（Ω）X2=0.088×0.12=0.011（Ω）
∑R=0.017994＋0.0896＋0.1=0.2（Ω）
∑X=0.188＋0.0162＋0.01=0.2（Ω）
短路电流：
Id
（2）=UN2/2
=690/0.586=1177（A）
1）3号低压分总开关整定：
Iz≥∑Ie＋IQe=45.6＋360=405.6
根据计算采取整定值500A
以最远点短路电流Id
（2）=1177（A），校验
Id
（2）/Iz=1177/500=2.3＞1.5符合要求。
6、1号低压总开关整定：
Iz≥∑Ie＋IQe=145.6＋480=625.6
根据计算采取整定值700A
7、高压开关柜的整定：
Ia≥
·（∑Ie＋IQe）
≥（1.3×625.6）/（8.7×40）
≥2.3
根据计算采取整定值Ia=3A
灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/（Ia·Ki·Kir）≥1.5=1826.6/（8.7×40×3）=1.7＞1.5
六、三水平一路开关的整定：
根据三水平变电所进线开关的整定满足一定的选择性（两开关变比相同），该开关的整定如下
1、短路整定：
三水平变电所进线开关整定为10Α，为满足选择性该开关整定为11Α
即Ia=12A
2、过负荷整定：
三水平变电所进线开关整定为4Α为满足选择性该开关整定为5Α
即Iz=5A
3、短路电流的计算：
线路电缆：
MYJV22—6000—3×95—2107m，设二水平变电所短路容量为50MVA
高压电缆的直流电阻系数：
铜芯ρ0=0.0184（Ω·mm2）/m
铝芯ρ0=0.0310（Ω·mm2）/m
则，高压电缆每相每公里的电阻：
R0=（ρ0/S）×1000=0.194（Ω）/km
S为电缆的截面，则电缆的实际电阻：
R1=0.194×2.107=0.4（Ω）
高压电缆每相每公里的电抗对于6～10kV三芯电缆的电抗平均值为X0=0.08（Ω）/km
X1=0.08×2.107=0.169（Ω）
系统电抗：
Xs=Up2/Sb=62/50=0.72（Ω）
∑R=R1=0.4（Ω）∑X=Xs＋X1=0.72＋0.169=0.889（Ω）
线路末端短路电流：
Id
（2）=Ue/2
=6000/（2×0.856）=3077.4（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=3077.4/（11×60）=4.6＞1.5
灵敏度符合要求。
七、二水平变电所进线开关的整定：
1、短路整定：
（按最大工作时即同时起动两台泵时整定）
Ia≥（1.2×In·max/Ki）
式中In·max为开关最大排水量时的工作电流
In·max=IQe＋Kx∑IN
式中IQe为泵的起动电流=37.1×6=222.6Α。
Kb为变压器变比8.7；Kx为需用系数0.8
∑IN为其它负荷的实际工作电流
则：
In·max=IQe＋Kx∑IN
=222.6＋0.8×（31＋21.2＋3.96＋42＋189.4＋37.1）
=222.6＋0.8×324.66
=482.6A
短路整定：
Ia≥（1.2×In·max/Ki）
≥（1.2×482.6）/（300÷5）
≥9.6A
根据计算整定为10A，为满足选择性，整定为13A，即Ia=13A
2、过负荷整定：
（按最大排水量时的额定电流整定）
Iz=（1.2KxΣIN）/Ki
=
=5.8Α
根据计算整定为Iz=6A
3、短路电流以变电所母线的两相短路电流校验开关的灵敏度。
已知变电所母线容量为
50MVA，其母线三相短路电流4800Α，两相短路电流：
Id
（2）=0.85Id（3）=4080（A）
4、灵敏度校验：
Ks=Id
（2）/Ia·Ki=4080/（12×60）=5.7＞1.5
灵敏度符合要求。
一水平中央变电所开关整定表
设备编号
短路电流（A）
过电流整定值（A）
设备编号
短路电流（A）
过电流整定值（A）
G100
4080
7
G120
4080
7
G110
4080
7
G121
4159.1
2
G111
4159.1
2
G122
1346
5
G112
3077.4
12
G123
3300
4
G113
4080
13
G124
4159.1
2
G114
4159.1
2
G125
1346.2
2
G115
3960.67
2
D1180
1826.6
700
G116
3300
4
D1182
1253
600
G117
4058.6
3
D1183
1177
500
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