大平矿高压计算整定.doc
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1、目 录一、系统概况 1二、短路电流和短路容量计算 2三、高爆开关整定计算61、高爆开关计算原则62、中央变电所高爆开关整定计算94、16变电所高爆开关整定计算 155、16下山变电所高爆开关整定计算25一、 系统概况1、供电系统简介大平煤矿供电系统为单母线分段分列运行供电方式,由平陌变电站(110/35KV)馈出两趟35 KV架空线路,(架空线型号为LGJ-120 )到吴庄变电站(35KV/6KV),站内35KV供电方式为全桥接线方式(5台高压真空断路器),通过2台SF7-8000/35/6主变分列运行。 井下供电采用双回路分列运行方式(电缆型号为:MYJV42-6KV-3*240-519米)
2、,分布在地面吴庄变电站两段母线上(吴23板在段母线,吴26板在段母线),井下布置有1个中央变电所(15台高爆开关、10台高压启动器、3台隔爆干式变压器)、9个采区变电所(分别是14配电点、16变电所、16下山变电所、21上部变电所、21中部变电所、13变电所、13下山变电所、15变电所、15下山变电所、一个移动变电站)。采区变电所分别有两回路进线电源,采用分列供电,通过高压交联电缆从中央变电所或二级变电所两段母线馈出线。局部扇风机实现“双三专”供电,抽放泵站实现“三专加两专”供电方式,瓦斯电闭锁全部实现从变电所断电功能。2、6KV系统资料、吴庄变电站主变压器参数序号型号短路阻抗短路功率空载功率
3、额定二次电流额定电压1SF7-8000/35/67.651.8KW9.9KW733A37KV/6.3KV以上表中参数为说明书数值。、线路参数MYJV423240519m 工作在局网运行查表参数如下X0.06、电抗器参数电抗器:NKL5008查表Xr%4 Unr=6KV Inr=0.5KA二、短路电流和短路容量计算有关参数如下图: k-1点、k-2点、k-3点、k-4点、k-5点k-6点、k-7点、k-8点、k-9点、k-10点的三相短路电流和短路容量计算如下。 (1)绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗。绘制回路短路计算电路图和等值电路图如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11所示。
4、选择基准容量Sd=100MVA,则各元件的相对基准电抗为:吴庄变电站回路变压器的电抗标么值:=0.95其中式中Uk%-短路电压百分数 Sd -基准容量选取100MVA SNT-变压器的额定容量,MVA吴庄变电站电抗器的电抗标么值:=0.70其中式中Xr%-电抗器的百分电抗值; Ud -电抗器的额定电压,KV; INr-电抗器的额定电流,KA吴庄变电站电缆(中央变电所回路)的电抗的标么值:=0.078其中式中 X-输电线路电抗,; Sd -基准容量选取100MVA; Ud-线路的平均电压,KV中央变电所至16变电所电缆电抗的标么值:=0.18916变电所至16下山变电所电缆电抗的标么值:=0.0
5、5 将各元件的电抗标么值按要求标准填在等值电路中(等值电路图)。(2)计算短路电流和短路容量 2.1、中央变电所k-1点的短路电流和短路容量计算k-1点的短路时短路回路的总电抗标么值为:=0.95+0.7+0.078=1.728k-1点的短路电流和短路容量计算如下:k-1点的基准电流:=9.165(KA)三相短路电流:=5.304(KA)两相短路电流:=4.612(KA)三相短路容量: =57.87(MVA)2.2、16变电所k-2点的短路电流和短路容量计算k-2点的短路时短路回路的总电抗标么值为:=0.95+0.7+0.078+0.189=1.917k-2点的短路电流和短路容量计算如下:k-
6、2点的基准电流:=9.165(KA)三相短路电流:=4.780(KA)两相短路电流:=4.157(KA)三相短路容量: =52.16(MVA)2.3、16下山变电所k-3点的短路电流和短路容量计算k-3点的短路时短路回路的总电抗标么值为:=0.95+0.7+0.078+0.189+0.05=1.967k-3点的短路电流和短路容量计算如下:k-3点的基准电流:=9.165(KA)三相短路电流:=4.659(KA)两相短路电流:=4.051(KA)三相短路容量: =50.84(MVA)三、 高爆开关整定计算1、计算原则根据煤矿井下供电的三大保护细则:(1)、过载值计算: 高压配电装置的过载整定值,
7、A; 高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW; 高压配电装置的额定电压,kV; 功率因数取0.7; (2)、短路值根据公式(13)计算:IZ 高压配电装置短路电流整定值; 容量最大的电动机额定起动电流,包括同时启动的几台电动机);A 矿用变压器的变压比,一次电压为6000V,二次电压为690V时,变比取8.7; 一次电压为6000V,二次电压为1200V时,变比取5; Ie 其余(已启动电流的除外)电动机的额定电流之和; KX 需用系数,取1; 对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数分级整定: 式中 n 互感器二次额定电流(5A)的倍数 高压配电装置额定电流,A; Ie、KX、含
8、义同上;(3)对于Y/接线变压器,计算出的整定值灵敏度应按公式(15b)校验: 变压器低压侧两相短路电流,A; IZ 高压配电装置短路电流整定值; 矿用变压器的变压比,取8.7或5;变压器二次侧电压690V或1200V,容量500KVA,系统短路容量按50MVA计算; RR1/Kb2 +Rb +R2 XXX+X1/Kb2 +Xb+X2(4)对于保护电缆干线或支线,计算出的整定值灵敏度应按公式6校验: 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;1.5 保护装置的可靠动作系数;2、整定列表:设备编号12345678910变流比用途过电流过载值(
9、A)延时时间(s)短路整定短路值(A)动作时间(s)最远点两相短路电流灵敏度系数漏电整定零序电流(A)零序电压(V)漏电延时(s)中央变电所高压开关整定计算 1、中央变电所6#高爆开关整定:6#高爆开关所控制的是1#水泵 高爆开关额定电流为200A总负荷P=450KW(1) 高压配电装置的过载整定值 高压配电装置的过载整定值,A;高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW; 高压配电装置的额定电压,kV; 功率因数取0.7; 61A 整定过载电流为60A 过载延时8.3S(2)根据煤矿井下供电的三大保护细则中公式(13)得: 高压配电装置的短路整定值,A; 容量最大的电动机额定起动电流,A; 矿
10、用变压器的变压比,一次电压为6000V,二次电压为690V时,变比取8.7; 其余电动机的额定电流之和,A; 系数取1.4 需用系数KX取1 但对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数整定,整定值按公式(14)得: 高压配电装置额定电流,A; =3整定短路电流为600A 动作时间0.1S (3) 两相短路电流及灵敏度校验计算 绘制回路短路计算电路图和等值电路图如图1、2所示。选择基准容量Sd=100MVA,则各元件的相对基准电抗为:吴庄变电站回路变压器的电抗标么值:=0.95其中式中Uk%-短路电压百分数 Sd -基准容量选取100MVA SNT-变压器的额定容量,MVA吴庄变电站电
11、抗器的电抗标么值:=0.70其中式中Xr%-电抗器的百分电抗值; Ud -电抗器的额定电压,KV; INr-电抗器的额定电流,KA吴庄变电站电缆(中央变电所回路1#高爆)的电抗的标么值:=0.078其中式中 X-输电线路电抗,; Sd -基准容量选取100MVA; Ud-线路的平均电压,KV中央变电所1#高爆至6#高爆电缆电抗的标么值:=0.006 将各元件的电抗标么值按要求标准填在等值电路中。计算短路电流k-2点的短路时短路回路的总电抗标么值为:=0.95+0.7+0.078+0.006=1.734k-2点的短路电流计算如下:k-2点的基准电流:=9.165(KA)三相短路电流:=5.285
12、(KA)两相短路电流:=4.595(KA)校验灵敏度: =2.661.5灵敏度系数满足要求 7#、8#、9#、10#、21#、22#、23#、24#、25#的高爆开关电缆线路与6#高爆开关大致相同2、中央变电所12#高爆开关12#高爆开关所控制的是2#干式变压器 额定电流为100A总负荷P=500.8KW(1) 根据煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则中公式得: IZ1.21.4 (IQe+KXIe)/Kb 其中系数取1.4 变比Kb取8.7 需用系数KX取1 IZ=1.4(12521.157+1250.81.15)/8.7=370.3A 对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数整定
13、,整定值按公式(14)得: n (IQe+KXIe)/ KbIge n=(12521.157+1250.81.15)/(8.7100)=2.64整定短路电流为300A (2) 高压配电箱的过载整定值 高压配电箱的过载整定值,A;高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; 高压配电箱额定电压,kV; 功率因数取0.7; 68.9A 整定过载电流为80A(3)对于Y/接线变压器,按公式(13)计算出的整定值应按公式(15b)校验灵敏度: RR1/Kb2 +Rb XXX+X1/Kb2 +Xb变压器二次侧电压690V,容量500KVA,系统短路容量按50MVA计算;查附录二表1的,系统电抗XX=0.00
14、95查附录二表2的, R0=0.429 X0=0.063 L=0.022km高压电缆电阻、电抗:R1=0.4290.022=0.009438X1=0.0630.022=0.001386变压器电阻、电抗:Rb=0.0060 Xb=0.0380RR1/Kb2 +Rb0.009438/8.72+0.0060=0.00612XXX+X1/Kb2 +Xb0.0095+0.001386/8.72+0.0380=0.0475=6900.09577210A Id(2) /3 KbIZ1.5Id(2) /3 KbIZ7210/(1.7328.7300)=1.591.5满足灵敏度要求3、中央变电所19#高爆开关整
15、定:19#高爆开关所控制的是3#干式变压器 额定电流为100A总负荷P=408.9KW(2) 根据煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则中公式得: IZ1.21.4 (IQe+KXIe)/Kb 其中系数取1.4 变比Kb取8.7 需用系数KX取1 IZ=1.4(7521.157+1258.91.15)/8.7=242.4A 对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数整定,整定值按公式(14)得: n(IQe+KXIe)/ KbIge n=(7521.157+1258.91.15)/(8.7100)=1.7整定短路电流为300A (2) 高压配电箱的过载整定值 高压配电箱的过载整定值,A;
16、高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; 高压配电箱额定电压,kV; 功率因数取0.7; 56.2A 整定过载电流为60A(3)对于Y/接线变压器,按公式(13)计算出的整定值应按公式(15b)校验灵敏度: RR1/Kb2 +Rb XXX+X1/Kb2 +Xb变压器二次侧电压690V,容量500KVA,系统短路容量按50MVA计算;查附录二表1的,系统电抗XX=0.0095查附录二表2的, R0=0.429 X0=0.063 L=0.022km高压电缆电阻、电抗:R1=0.4290.022=0.009438X1=0.0630.022=0.001386变压器电阻、电抗:Rb=0.0060 Xb=
17、0.0380RR1/Kb2 +Rb0.009438/8.72+0.0060=0.00612XXX+X1/Kb2 +Xb0.0095+0.001386/8.72+0.0380=0.0475=6900.09577210A Id(2) /3 KbIZ1.5Id(2) /3 KbIZ7210/(1.7328.7300)=1.591.5满足灵敏度要求4. 中央变电所3#、15#高爆开关整定: 3#、15#高爆开关控制16变电所、回路,按最大运行方式计算 额定电流为400A 总负荷P=1884KW (1) 高压配电装置的过载整定值 高压配电装置的过载整定值,A;高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW;
18、高压配电装置的额定电压,kV; 功率因数取0.7; 258A 整定过载电流为320A 过载2档延时时间8.3S(2)根据煤矿井下供电的三大保护细则中公式(13)得: 高压配电装置的短路整定值,A; 容量最大的电动机额定起动电流,A; 矿用变压器的变压比,一次电压为6000V,二次电压为690V时,变比取8.7; 其余电动机的额定电流之和,A; 系数取1.4 需用系数KX取1 但对于电子式高压综合保护器,按电流互感器(5A)倍数整定,整定值按公式(14)得: 高压配电装置额定电流,A; =3.8 整定短路电流为1200A 动作时间0.1S (3)根据短路电流计算知k-2处短路电流为4157A由公
19、式得:=3.51.5灵敏度系数满足要求5. 中央变电所1#、14#高爆开关整定: 1#、14#高爆开关控制中央变电所、回路,按最大运行方式计算 额定电流为600A 总负荷P=4538KW (1) 高压配电装置的过载整定值 高压配电装置的过载整定值,A;高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW; 高压配电装置的额定电压,kV; 功率因数取0.7; 621A 整定过载电流为480A 过载2档延时时间8.3S(2)根据煤矿井下供电的三大保护细则中公式(13)得: 高压配电装置的短路整定值,A; 容量最大的电动机额定起动电流,A; 矿用变压器的变压比,一次电压为6000V,二次电压为690V时,变比取
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