煤矿机电保护整定计算.docx

1、煤矿机电保护整定计算煤矿供电系统保护整定计算编 审 科制 : 核： 长：二一年九月五日目录第一节 短路计算 2 第2节 动、热稳定性校验 10 第3节 扇风机房整定计算 15 第4节 压风机房整定计算 15 第5节 主井绞车房整定计算 15 第6节 副井绞车房整定计算 16 第7节 中央变电所整定计算 16 第8节 二采变电所整定计算 18 第9节 900变电所整定计算 21 第10节 机头变电所整定计算 22 第11节 南翼变电所整定计算 24煤矿供电系统整定计算 第1节 短路计算一、计算依据 1、 唐口110kV 变电所35kV 母线短路电流：I d3max =5.689kA I d3mi

2、n =2.799kA2、兴福集35kV 变电所35kV 母线短路电流：I d3max =2.323kA I d3min =1.496kA二、短路计算 （1）我矿35kV变电所6kV侧母线短路电流计算 1、矿线时： （1）系统阻抗： 最大运行方式： x0 min =最小运行方式： x0 min = （2）线路阻抗： 查煤矿电工手册第二分册（下同）表2-2-11得：xl = / km 17 km = 8.2042（3）主变压器电抗：xTr =（4）主变压器电抗：n=（5）用xx矿线时我矿35KV变电所35KV母线侧短路电流：（6）I(3)dcmin=(3 I dC)max =37 3 E = =

3、1.786kA x0 min + xl 3.7551 + 8.2042 37 3 E = = 1.349kA x 0 max + xl 7.6323 + 8.2042(3 I dC)min =6kV母线侧短路电流：(3 I dC)max =x0 min5.5556 37 3 nE = = 5.7277 kA + xl + xTr 3.7551 + 8.2042 + 8.7616(3 I dC)min =5.5556 37 3 nE = = 4.8249kA x0 max + xl + xTr 7.6323 + 8.2042 + 8.76162、兴王线时： （1）系统阻抗： 最大运行方式： x0

4、 min = 最小运行方式： x0 min = （2）线路阻抗： 查表2-2-11得：xl = 0.27 2 + 0.4 2 km 9.2km = 4.4399E I( 3) d max=37 3 = 9.1962 2.32337 3 E = = 14.2799 ( 3) 1.496 I d min（3）主变压器电抗：xTr =2 U k % U N Tr 8 37000 2 = = 8.7616 100 S N Tr 100 12500000（4）主变压器变比： n =35 = 5.5556 6 .33（5）用兴王线时我矿35kV变电所35kV母线侧短路电流：(3 I dC)max =37

5、3 E = = 1.5667 kA x0 min + xl 9.1962 + 4.4399 37 3 E = = 1.1412kA x0 max + xl 14.2799 + 4.4399(3 I dC)min =6kV母线侧用兴王线时短路电流： 最大运行方式：(3 I dC)max =x0 minnE 5.5556 37/ 3 = = 5.2989kA + xl + xTr 9.1962 + 4.4399 + 8.7616最小运行方式：(3 I dC)min =5.5556 37 3 nE = = 4.3187 kA x0 max + xl + xTr 14.2799 + 4.4399 +

6、8.7616以上计算显示我矿6kV 母线侧发生短路，兴王线路供电时短路电流 较小，为满足供电安全性与可靠性，应以矿线的最大运行方式下的 短路电流与兴王线的最小运行方式下的短路电流配合为计算依据。则有 我矿35kV 变电所6kV 母线侧短路电流为：(3 最大运行方式： I dC)max = 5.7277kA (3 最小运行方式： I dC)min = 4.3187kA35kV母线侧短路则有(3 最大运行方式： I dC)max = 1.786kA (3 最小运行方式： I dC)min = 1.1412kA（二）我矿6kV各支路短路电流计算 以我矿35kV变电所6kV侧母线短路电流为依据，计算各

7、支路末端短 路电流：435kV变电所6kV侧母线短路阻抗： 最大运行方式： x0 min = 最小运行方式： x0 max =E I( 3) d max=6 3 = 0.6049 5.72776 3 E = = 0.8022 ( 3) I d min 4.31871、中央变电所母线短路电流： 至中央变电所电缆为MYJV42 6/6kV 3240 1250米，阻抗 查煤矿电工手册第二分册（下同）表2-2-13、14得：x1 = 0.08 2 + 0.08 2 1.25 = 0.1415最大运行方式：( I d3)max = 16 .3 3 E = = 4.8734kA x0 min + x1 0

8、.6049 + 0.1415最小运行方式：( I d3)min = 16 .3 3 E = = 3.8545kA x 0 max + x1 0.8022 + 0.14152、压风机房母线侧短路电流： 至压风机房电缆为YJV22 6/6kV 335 350米，阻抗为：x 2 = 0.53 2 + 0.08 2 0.35 = 0.1876最大运行方式：( I d32)max =6 .3 3 E = = 4.5899kA x 0 min + x 2 0.6049 + 0.1876最小运行方式：( I d32)min =6 .3 3 E = = 3.675kA x 0 max + x 2 0.8022

9、 + 0.18763、副井绞车房短路电流：5（1）6kV母线侧短路电流： 至副井绞车房电缆为：YJV22 6/6kV 350 270m，阻抗为：x3 = 0.37 2 + 0.08 2 0.27 = 0.1022最大运行方式：( I d3)max = 36 .3 3 E = = 5.1443kA x0 min + x3 0.6049 + 0.1022最小运行方式：( I d3)min = 36 .3 3 E = = 4.022kA x0 max + x3 0.8022 + 0.1022（2）副井绞车房整流变压器二次侧短路电流折算至高压侧： （以大容量，小阻抗的1#整流变计算）xTr 3 =2

10、U k % U N Tr 3 5.5 6300 2 = = 1.7464 100 S N Tr 3 100 1250000最大运行方式：( I d3) max = 31x 0 min6 .3 3 E = = 1.4826kA + x3 + xTr 3 0.6049 + 0.1022 + 1.7464最小运行方式：( I d3) min = 31x0 max6 .3 3 E = = 1.3723kA + x3 + xTr 3 0.8022 + 0.1022 + 1.74644、主井绞车房短路电流： （1）6kV母线侧短路电流： 至副井绞车房电缆为：YJV22 6/6kV 350 300m，阻抗为

11、：x3 = 0.37 2 + 0.08 2 0.3 = 0.1136最大运行方式：6( I d34)max =6 .3 3 E = = 5.0627 kA x 0 min + x 4 0.6049 + 0.1136最小运行方式：( I d34)min =6 .3 3 E = = 3.972kA x 0 max + x 4 0.8022 + 0.1136（2）主井绞车房整流变压器二次侧短路电流折算至高压侧： （以大容量，小阻抗的1#整流变计算）xTr 42 U k % U N Tr 3 5.5 6300 2 = = = 1.7464 100 S N Tr 3 100 1250000最大运行方式：

12、( ) I d341 max =x0 min6 .3 3 E = = 1.4758kA + x 4 + xTr 4 0.6049 + 0.1136 + 1.7464最小运行方式：( ) I d341 min =x0 max6 .3 3 E = = 1.3664kA + x 4 + xTr 4 0.8022 + 0.1136 + 1.74645、通风机房母线短路电流： 至通风机房电缆为：YJV22 6/6kV 335 290m，阻抗为：x5 = 0.53 2 + 0.08 2 0.29 = 0.1555最大运行方式：( I d3)max = 56 .3 3 E = = 4.7837 kA x0

13、min + x5 0.6049 + 0.1555最小运行方式：( I d3)min = 56 .3 3 E = = 3.7982kA x0 max + x5 0.8022 + 0.15556、锅炉房变电所母线短路电流： 至锅炉房变电所电缆为：YJV22 6/6kV 335 430m，阻抗为：7x6 = 0.53 2 + 0.08 2 0.43 = 0.2305最大运行方式：( I d3)max = 66 .3 3 E = = 4.3542kA x 0 min + x6 0.6049 + 0.2305最小运行方式：( I d3)min = 66 .3 3 E = = 3.5224kA x 0 m

14、ax + x6 0.8022 + 0.23057、洗煤厂母线短路电流： 至洗煤厂电缆为：YJV22 6/6kV 350 680m，阻抗为：x7 = 0.37 2 + 0.08 2 0.68 = 0.2575最大运行方式：( I d3)max = 76 .3 3 E = = 4.2179kA x 0 min + x7 0.6049 + 0.2575最小运行方式：( I d3)min = 76 .3 3 E = = 3.4326kA x 0 max + x7 0.8022 + 0.25758、综采设备库母线短路电流： 至综采设备库电缆为：YJV22 6/6kV 335 460m，阻抗为：x8 =

15、0.53 2 + 0.08 2 0.46 = 0.2466最大运行方式：( I d3)max = 86 .3 3 E = = 4.2719kA x0 min + x8 0.6049 + 0.2466最小运行方式：( I d3)min = 86 .3 3 E = = 3.4683kA x0 max + x8 0.8022 + 0.246689、中央变电所各支路末端短路电流计算： （1）至二采区变电所电缆为：MYJV22 6/6kV 395 1210m，阻抗为：x11 = 0.19 2 + 0.08 2 1.21 = 0.2495最大运行方式：( I d3) max = 11x0 min6 .3

16、3 E = = 3.6525kA + x1 + x11 0.6049 + 0.1415 + 0.2495最小运行方式：( I d3) min = 11x0 max6 .3 3 E = = 3.4683kA + x1 + x11 0.8022 + 0.1415 + 0.2495（2）机头硐室变电所： 至机头硐室变电所电缆为MYJV22 6/6kV 335 500m，阻抗为：x12 = 0.53 2 + 0.08 2 0.5 = 0.268最大运行方式：( I d3) max = 12x0 min6 .3 3 E = = 3.5859kA + x1 + x12 0.6049 + 0.1415 +

17、0.268最小运行方式：( I d3) min = 12x0 max6 .3 3 E = = 3.002kA + x1 + x12 0.8022 + 0.1415 + 0.268（3）南翼变电所： 至南翼变电所电缆为MYJV22 6/6kV 350 950m，阻抗为：x12 = 0.37 2 + 0.08 2 0.95 = 0.3597最大运行方式：( I d3) max = 13x 0 min6 .3 3 E = = 3.2886kA + x1 + x13 0.6049 + 0.1415 + 0.3597最小运行方式：9( I d3) min = 13x0 max6 .3 3 E = = 2

18、.7908kA + x1 + x13 0.8022 + 0.1415 + 0.3597第二节 动、热稳定性校验一、校验开关柜动热稳定性： 1、35kV变电所35kV室KYN1040.5型开关柜(3 最大运行方式下35kV母线侧短路电流为： I dC)max = 1.786kA冲击电流峰值 项目 动稳定 热稳定i kr = 2.55 I d =4.55kA实际需要值 4.55kA 1.786kA 50kA 20kA额定值（开关柜资料已知量）从表中可以看出实际需要值都小于额定值，开关柜满足动、热稳定 型要求。由于此开关柜为同一类型开关柜，故都满足动、热稳定性要求。 2、35kV变电所6kV室KYN

19、28A12型开关柜(3 最大运行方式下6kV母线侧短路电流为： I dC)max = 5.7277kA冲击电流峰值 项目 动稳定 热稳定i kr = 2.55 I d =14.6kA实际需要值 14.6kA 5.73kA 80kA额定值（开关柜资料已知量）31.5kA从表中可以看出实际需要值都小于额定值，开关柜满足动、热稳定 型要求。由于此开关柜为同一类型开关柜，故都满足动、热稳定性要求。 3、压风机房、扇风机房、锅炉房变电所、主、副井绞车房开关柜型10号同35kV变电所6kV开关柜，因压风机房变电所为35kV变电所6kV馈出线 路，其最大方式下三相短路电流及其冲击电流都小于35kV变电所6k

20、V室，故 也能满足要求。 5、井下中央变电所开关柜型号KYGC-Z，最大运行方式下6kV母(3 线侧短路电流为： I dC)max = 4.8734kA冲击电流峰值 项目 动稳定 热稳定i kr = 2.55 I d =12.42kA实际需要值 12.42kA 4.8734kA额定值（开关柜资料已知量）31.5kA 12.5kA从表中可以看出实际需要值都小于额定值，开关柜满足动、热稳定型要 求。由于此开关柜为同一类型开关柜，故都满足动、热稳定性要求。 6、采区变电所高防开关动、热稳定性校验： 采区变电所用PJG9L-/6Y型、PBG-/6Y型、PGJ-/6Y型开关柜，三 种型号的高防开关额定动

21、稳定电流和额定热稳定电流相等，只需校验最大短 路电流处高防开关即可， 通过短路计算可知， 二采变电所母线短路电流最大， 其三相短路电流为： I d(3) max = 3.6525kA 11 冲击电流峰值 项目 动稳定 热稳定i kr = 2.55 I d =9.31kA实际需要值 9.31kA 3.653kA额定值（开关柜资料已知量）31.5kA 12.5kA从表中可以看出实际需要值都小于额定值， 故井下高防开关都满足11动、热稳定型要求。 二、校验电缆热稳定 下井高压电缆热稳定性校验 已知下井电缆为交联聚氯乙烯铜芯钢丝铠装电力电缆MYJV42-6/6( 型，3240 1250m，此线路短路稳

22、态电流为 I 3) = 4.8734kA ，铜芯聚乙 烯 电 缆 的 热 稳 定 系 数 为 C=230 ， 短 路 发 热 假 想 时 间 为 ： tima=top+toc+0.05=4.15s 最小允许电缆截面为：( Amin= I 3)t ima C= 4.8734 4.15 = 58.1mm 2 171所选电缆A=240mm2，满足热稳定性要求。式中：Amin短路时电缆最小热稳定截面，mm ； Id三相短路电流稳定值kA； tima短路电流假想时间，取开关跳闸时间； C电缆的热稳定系数，查手册取C=171。压风机房高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,335mm2,350

23、m， I 3) = 4.5899kA2tima=1.15s，取C=171( Amin= I 3)t ima C= 4.5899 1.15 = 28.8mm 2 171所选电缆A=35mm2，满足热稳定性要求。 副井绞车房高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,350mm2,270m， I 3) = 5.1443kAtima=2.05s，取C=17112( Amin= I 3)t ima C= 5.1443 2.05 = 43.1mm 2 171所选电缆A=50mm2，满足热稳定性要求。 主井绞车房高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,350mm2,300m， I 3)

24、 = 5.0627kAtima=2.05s，取C=171( Amin= I 3)t ima C= 5.0627 2.05 = 42.4mm 2 171所选电缆A=50mm2，满足热稳定性要求。 通风机房高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,335mm2,290m， I 3) = 4.7837kAtima=1.15s，取C=171( Amin= I 3)t ima C= 4.7837 1.15 = 30mm 2 171所选电缆A=35mm2，满足热稳定性要求。 锅炉房变电所高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,335mm2,430m， I 3) = 4.3542kAt

25、ima=1.15s，取C=171( Amin= I 3)t ima C= 4.3542 1.15 = 27.3mm 2 171所选电缆A=35mm2，满足热稳定性要求。 洗煤厂高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,350mm2,680m， I 3) = 4.2179kAtima=2.05s，取C=17113( Amin= I 3)t ima C= 4.2179 2.05 = 35.4mm 2 171所选电缆A=50mm2，满足热稳定性要求。 综采设备库高压电缆热稳定校验( 电缆型号：YJY22-6/6,335mm2,450m， I 3) = 4.2719kAtima=1.15s，

26、取C=171( Amin= I 3)t ima C= 4.2719 1.15 = 26.8mm 2 171所选电缆A=35mm2，满足热稳定性要求。 二采区变电所高压电缆热稳定校验( 电缆型号：MYJY22-6/6,395mm2,1210m， I 3) = 3.6525kAtima=2s，取C=171( Amin= I 3)t ima C= 3.6525 2 = 30.2mm 2 171所选电缆A=95mm2，满足热稳定性要求。 机头变电所高压电缆热稳定校验( 电缆型号：MYJY22-6/6,335mm2,500m， I 3) = 3.5859kAtima=2s，取C=171( Amin= I

27、 3)t ima C= 3.5859 2 = 29.7mm 2 171所选电缆A=35mm2，满足热稳定性要求。 南翼变电所高压电缆热稳定校验( 电缆型号：MYJY22-6/6,350mm2,950m， I 3) = 3.2886kAtima=2s，取C=17114( Amin= I 3)t ima C= 3.2886 2 = 27.2mm 2 171所选电缆A=50mm2，满足热稳定性要求。第三节 扇风机房整定计算 扇风机房整定计算扇风机房1#、2#扇风机整定： 扇风机房 、 扇风机整定： 扇风机整定 单级整定： 单级整定： P = 450 KW , I e = 57.6 A, n j = 100 / 5, K k = 1.2 1.4 短路整定 I d = K k * 7 * I e n = 1.2 * 7 * 57.6100 / 5 = 24.2 Aj取24A 取5.8A 取3.2A过流整定 I dz = 2 * I e n = 2 * 57.6100 / 5 = 5.76 Aj过载整定 I zd = 1.1 *