发耳矿井35kV变电所保护整定计算书改1204资料.docx

1、发耳矿井35kV变电所保护整定计算书改1204资料发耳矿井继电保护整定计算书35/10kV变电所 编制： 审核： 批准： 日期： 单位： 贵州发耳煤业有限公司发耳矿井35/10kV变电所整定计算书一、基准容量与资料Sb=100 MVA K0=Ubj0=115kV IJ0=Sb/U=100/1.732115=0.5 kA K1=Ubj1=37kV IJ1=Sb/U=100/1.73237=1.56 kAK2=Ubj2=10.5kV IJ2=Sb/U=100/1.73210.5=5.5 kA六盘水供电局2012年4月提供杨梅110/35kV变电站35kV侧的短路阻抗标么值（系统容量为100MVA）

2、：杨梅110/35kV变电站（35kV侧）：大方式=0.31974 小方式=0.4167 杨梅110/35kV变电站至发耳矿井35/10kV变电所的35kV输电线路长约5km。发耳矿井35/10kV变电所室外安装主变3台，其中1#、2#主变容量为12500 kVA；3#主变容量为8000kVA。二、发耳矿井35/10kV变电所的短路整定系统各电抗标么值：1）、杨梅110/35kV变电站（35kV侧）：大方式X1=0.31974 小方式X1=0.41672）、杨梅变至发耳矿井35kV线路：X2=X0LSb/Ub2=0.45100/372=0.14613）、发耳矿井35/10kV变电所12500k

3、VA主变：X3=Uk%Sb/Sn=0.08100/12.5=0.644)、发耳矿井35/10kV变电所8000kVA主变（按最小分接计算）：X4=Uk%Sb/Sn=0.0756100/8=0.945三、计算各点短路电流发耳矿井主变35kV侧：大方式: Id1=1/(X1+X2)=1/(0.31974+0.1461)=2.1467I1= Id1(3)= Id1 Ij1=2.14671.56=3.3489 kAich1=2.553.3489=8.5397 kAIch1=1.523.3489=5.0903 kASd1=SbId1=1002.1467=214.67 MVA Sd1=I1U=3.3489

4、37=214.61 MVA小方式: Id1=1/(X1+X2)=1/(0.4167+0.1461)=1.7768I1=Id1(3)=Id1Ij1=1.77681.56=2.7718 kAich1=2.552.7718=7.0681 kAIch1=1.522.7718=4.2131 kASd1=SbId1=1001.7768=177.68 MVA Sd1=I1U=2.771837=177.63 MVA 发耳矿主变10kV侧：（一）、12500kVA主变大方式: Id2=1/(X1+X2+X3)=1/(0.31974+0.1461+0.64)=0.9043I2=Id2(3)=I(3)=Id2Ij2

5、=0.90435.5=4.9737 kAich2=2.55I2=2.554.9737=12.68 kAIch2=1.52I2=1.524.9737=7.56 kASd2=SbId2=1000.9043=90.43 MVASd2=I2U=4.973710.5=90.45 MVA小方式: Id2=1/(X1+X2+X3)=1/(0.4167+0.1461+0.64)=0.8314I2=Id2(3)=I(3)=Id2Ij2=0.83145.5=4.5727 kAich2=2.55I2=2.554.5727=11.66 kAIch2=1.52I2=1.524.5727=6.95 kASd2=SbId2

6、=1000.8314=83.14 MVASd2=I2U=4.572710.5=83.16 MVA（二）、8000kVA主变大方式: Id2=1/(X1+X2+X3)=1/(0.31974+0.1461+0.945)=0.7088I2=Id2(3)=I(3)=Id2Ij2=0.70885.5=3.8984 kAich2=2.55I2=2.553.8984=9.9409 kAIch2=1.52I2=1.523.8984=5.9256 kASd2=SbId2=1000.7088=70.88 MVASd2=I2U=3.898410.5=70.89 MVA小方式: Id2=1/(X1+X2+X3)=1/

7、(0.4167+0.1461+0.945)=0.6632I2=Id2(3)=I(3)=Id2Ij2=0.66325.5=3.6476 kAich2=2.55I2=2.553.6476=9.3 kAIch2=1.52I2=1.523.6476=5.54 kASd2=SbId2=1000.6632=66.32 MVASd2=I2U=3.647610.5=66.34 MVA四、发耳矿35/10kV变电所保护整定计算（一）12500kVA主变保护1、12500kVA主变后备保护A、高后备保护已知35kV侧母线三相短路电流：大方式 Id1(3)=3.3489 kA 小方式 Id1(3)= 2.7718

8、kA已知10kV侧母线三相短路电流：大方式 Id2(3)=I(3)= 4.9737 kA 小方式 Id2(3)= 4.5727 kA10kV侧三相短路电流归算到35kV侧:大方式 Id2(3)=4973.710.5/37=1411.5 A小方式 Id2(3)= 4572.710.5/37=1297.6 A10kV侧最小两相短路电流归算到35kV侧:小方式 Id2(2)= /24572.710.5/37=/21297.6=1123.7 A额定电压35kV10kV12500KVA主变额定电流12500/(37)=195A12500/(10.5)=687A电流互感器接线方式三角型星型12500KVA

9、主变电流互感器计算变比195A/5=338/5考虑到将来矿年产600万吨，所以选: K=500/5=1001500/5A=300电流互感器二次回路额定电流195/100=3.377687/300=2.29A因电流互感器变比为：K=500/5=100，所以35kV侧速断整定值取：1123.7/100=11.24由于35kV侧电流互感器的二次回路额定电流3.377A大于10kV侧的2.29A，所以整定计算以35kV侧为基本侧。1、计算保护装置35kV侧的动作电流：（1） 躲过变压器励磁涌流条件Idz=KkIed=1.3195A=253.5 A（2） 躲过外部故障最大不平衡电流条件Idz=Kk(Kf

10、zKfzfjUf)Id(3) max=1.3(110.10.050.05)1411.5A=367 A（3） 躲过电流互感器二次回路断线条件Idz=1.3Ied=1.3195A=253.5 A按躲过外部故障最大不平衡电流条件，选用35kV侧一次动作电流为Idz=367A 。2、确定线圈接法及匝数：平衡线圈 、 分别接于35kV侧和10kV侧（1）计算基本侧（35kV）侧的二次动作电流Idzj=KjxIdz /K=367/100=6.356A据“煤矿供电”书P146页（2）介绍，当差动速断保护的动作电流Idz=（3.54.5）Ibe,即可躲过励磁涌流：Idz=IdzjK=6.356A100=635

11、.6 AIbe3.5=3.5Ibe=3.5195A=682.5 AIbe4.5=4.5Ibe=4.5195A =877.5 A(难以躲过励磁涌流，如不行则延时动作0.51秒)3、计算最小灵敏系数（1）按最小运行方式下10kV侧两相短路校验Ij =/24572.7A/300=0.8664572.7/300=13.2 A继电器动作电流： Idzj = Awo/ (WcWp)=60(86)=4.286 A最小灵敏系数为：K10 min = Ij/ Idzj=13.2/4.286=3.082（2）校验35kV侧的灵敏系数按最小运行方式下10kV侧两相短路归算到35kV侧Ij =1123.7A/100=

12、19.46 A继电器动作电流： Idzj = Awo/ (WcWp)=60/(81)=6.667 A最小灵敏系数为：K35 min = Ij/ Idzj=19.46/6.667=2.922（二）、主变35kV侧带时限过电流保护保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：Idzj= KjxKkKghIed/Kfni=11.21.3195/0.85100=3.58 A 取4 AKjx-接线系数Kk-可靠系数Kgh-过负荷系数Ied-主变高压侧额定电流Kf-继电器返回系数，取0.85ni-电流互感器变比灵敏系数：Km=Id2(2)/niIdzj=1123.7/100/4A=2.81.510kV

13、侧最小两相短路电流归算到35kV侧: Id2(2)= /24572.710.5/37=/21179 A =1123.7 A动作时限应与上下级保护动作时限配合，本设计取1秒。上级变电站过流保护时限可能是1.5秒。主变35kV侧过负荷保护应躲过变压器额定电流：Idzj=KkIed/Kf/ni=1.1195A/100=2.145 A 取2.3 A动作时限应躲过允许的短时工作过负荷时间，一般取915秒，本设计取9秒。（四）、35kV母联断路器速断保护Idzj=Id1(2)/Km/ni=2400.4/2/100=12 A 取12 AKm-灵敏系数2ni-电流互感器变比 500/5=100 35kV母线最

14、小两相短路电流: Id1(2)= /22771.8A=2400.4 A断路器合闸后保护自动退出。（五）、10kV系统保护整定1、10kV母联断路器速断保护12500kVA:Idzj= Id2(2)/Km/ni=3959.9/1.5/300=8.8 A Km-灵敏系数1.5ni-电流互感器变比 1500/5=300 10kV母线最小两相短路电流: Id2(2)= /24572.7A =3959.9 A断路器合闸后保护自动退出。8000kVA:Idzj= Id2(2)/Km/ni=3158.8/1.5/300=7.02 A 取7 AKm-灵敏系数1.5ni-电流互感器变比 1500/5=300 1

15、0kV母线最小两相短路电流: Id2(2)= /23647.6A=3158.8 A断路器合闸后保护自动退出。故10kV母联断路器速断保护整定按照8000kVA变压器运行时整定，则选取7A为了配合馈线动作保护动作时间为0.5s。因为12500kVA变压器比8000kVA变压器的Id(3)大，所以以8000kVA变压器为准。2、工广10kV动力变压器回路 Sb=1250 kVA L =600 m （取两回路线路最长的）X4=X0LSb/Ub2=0.080.6100/10.52=0.0435大方式: Id3=1/(X1+X2+X3+X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.0435)

16、=0.6876I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.68765.5=3.7818 kA小方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.0435)=0.6446I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.64465.5=3.5453 kA1)、电流速断保护 保护装置的动作电流应躲过线路末端三相最大短路电流Idzj=KjxKkIk4max/ni=11.23781.8A/20=226.9 A Kjx-接线系数 相上为1 ； 相差为Kk-可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4Ik4max-被保护线路末端三相最大短路电流ni-电流互感器变比

17、 100/5=20 按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：Idzj=0.5KjxKkIk3min/ni=0.511.23647.6A/20=109.4 A Ik3min-被保护线路始端三相最小短路电流按设备额定电流的8倍计算： Idzj=8Ied/ni=872.17/20=28.87 A故电流速断保护定值选取28A灵敏系数：Km=Ik3min(2)/niIdzj=/23647.6/20/27.5A=5.741.25Ik3min(2)-被保护线路始端二相最小短路电流2)、带时限过电流保护 Ied=Pe/U=1250/10/1.732=72.17 A保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：

18、Idzj=KjxKkIed/Kfni =11.272.17/0.85/20=5.09 A 取5 A灵敏系数：Km=Ik4min(2)/niIdzj=/23545.3/20/5A=30.71.5Ik3min(2) -被保护线路末端二相最小短路电流3、工广箱式变电站(1) Sb=1250 kVA L =400 m X4=X0LSb/Ub2=0.080.4km100/10.52=0.029大方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.029)=0.6954I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.69545.5=3.825 kA小方式: Id

19、3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.029)=0.6507I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.65075.5=3.579 kA已知K3最大短路容量为84MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出1250kVA变压器低压侧短路电流为26.9kA。折到10kV侧为：Ik4maxk3=26.9kA0.4kV/10.5kV=1025 A1)、电流速断保护Idzj= Kjx KkIk4maxk3/ni=11.2102530=41 A 取40 AKjx-接线系数 相上为1 ； 相差为Kk-可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4ni-电流互

20、感器变比 150/5 A灵敏系数：Km=Ik3min(2)/niIdzj=/23579/30/40A=2.5822)、带时限过电流保护 S=0.5 秒保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：Idzj= KjxKkIedKfni =1272.2A/0.85/30=5.66 A 取5 AIed-变压器一次额定电流Kf-继电器返回系数，取0.85已知K3最小短路容量为74MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出1250kVA变压器低压侧短路电流为26.1kA。折到10kV侧为：Ik4mink3=26.1 kA0.4kV/10.5kV=994 A灵敏系数：Km=Ik4mink3 (

21、2)/niIdzj=/2994/30/5A=5.71.524、工广箱式变电站(2) Sb=1250 kVA L =300 m X4=X0LSb/Ub2=0.080.3km100/10.52=0.022大方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.022)=0.698I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.6985.5=3.839 kA小方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.022)=0.654I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.6545.5=3.597 kA已知K3最

22、大短路容量为84.5MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出1250kVA变压器低压侧短路电流为26.9kA。折到10kV侧为：Ik4maxk3 =26.9kA0.4kV/10.5kV=1025 A1)、电流速断保护Idzj= Kjx KkIk4maxk3/ni=11.21025/30=41 A 取40 AKjx-接线系数 相上为1 ； 相差为Kk-可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4ni-电流互感器变比 150/5 A灵敏系数：Km=Ik3min(2)/niIdzj=/23597/30/40A=2.5922)、带时限过电流保护 S=0.5 秒保护装置的动作电流应避开可能出现的最

23、大过负荷电流：Idzj= KjxKkIed/Kfni =1272.2A0.8530=5.66 A 取5 AIed-变压器一次额定电流Kf-继电器返回系数，取0.85已知K3最小短路容量为74.3MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出1250kVA变压器低压侧短路电流为26.1kA。折到10kV侧为：Ik4mink3=26.1 kA0.4kV/10.5kV=994 A灵敏系数：Km=Ik4mink3 (2)/niIdzj=/2994/30/5A=5.71.525、35/10kV变电所附设动力变压器 Sb=630 kVA L =50 mX4=X0LSb/Ub2=0.080.05km10

24、0/10.52=0.0036大方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.0036)=0.707I3= Id3(3)= I(3) =Id3 Ij2=0.7075.5=3.889 kA小方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.0036)=0.662I3= Id3(3)= I(3) =Id3 Ij2=0.6625.5=3.641 kA已知K3最大短路容量为86MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出630kVA变压器低压侧短路电流为16.1 kA。折到10kV侧为：Ik4maxk3

25、=16.1kA0.4kV/10.5kV=613 A1)、电流速断保护Idzj=KjxKkIk4maxk3/ni=11.2613/15=49 A 取45 AKjx-接线系数 相上为1 ； 相差为Kk-可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4ni-电流互感器变比 75/5 A灵敏系数：Km=Ik3min(2)/niIdzj=23641/15/45A=4.6722)、带时限过电流保护 S=0.5 秒保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：Idzj= KjxKkIed/Kf/ni =1236.4A0.8515=5.7 A 取5.5 AIed-变压器一次额定电流Kf-继电器返回系数，取0.85

26、已知K3最小短路容量为75MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出630kVA变压器低压侧短路电流为14.82kA。折到10kV侧为：Ik4mink3 =14.82 kA0.4kV/10.5kV=564 A灵敏系数：Km=I k4mink3 (2)/niIdzj=/2564/15/5.5A=5.91.526、动筛车间动力变压器Sb=500 kVA L =350 m X4=X0LSb/Ub2=0.080.35km100/10.52=0.025大方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.025)=0.696I3=Id3(3)=I(3)

27、=Id3Ij2=0.6965.5=3.828 kA小方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.025)=0.652I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.6525.5=3.586 kA已知K3最大短路容量为85MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出500kVA变压器低压侧短路电流为14.8 kA。折到10kV侧为：Ik4maxk3 =14.8kA0.4kV/10.5kV=564 A1)、电流速断保护Idzj=KjxKkIk4maxk3/ni=11.2564/10=67.7 A 取67 AKjx-接线系数 相上为1 ； 相差

28、为Kk-可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4ni-电流互感器变比 50/5 A灵敏系数：Km=Ik3min(2)/niIdzj=/23586/10/67A=4.622)、带时限过电流保护 S=0.5 秒保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：Idzj=KjxKkIed/Kf/ni=1229A/0.85/10=6.82 A 取6.5 AIed-变压器一次额定电流Kf-继电器返回系数，取0.85已知K3最小短路容量为75MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出500kVA变压器低压侧短路电流为14.59kA。折到10kV侧为：Ik4mink3=14.59 kA0.4kV/1

29、0.5kV=556 A灵敏系数：Km=Ik4mink3(2)/niIdzj=/2556/10/6.5A=7.41.527、电力电容器 Q=3300=900 kvar L=40 m X4=X0LSb/Ub2=0.080.04km100/10.52=0.0029大方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.31974+0.1461+0.9450.0029)=0.707I3=Id3(3)=I(3)=Id3Ij2=0.7075.5=3.889 kA小方式: Id3=1/(X1+X2+X3X4)=1/(0.4167+0.1461+0.9450.0029)=0.662I3=Id3(3)=I(3)=I