新郑煤电公司赵家寨煤矿井下高压供电系统整定计算

新郑煤电公司赵家寨煤矿井下高压供电系统整定计算计算：李万里审核：徐清波机电运输科高爆开关整定计算原则一、计算原则与公式根据《煤矿井下供电的三大保护细则》： (1)、过载值： ϕcos 3⋅⋅≤e eg U P Ig I …… 高压配电装置的过载整定值，A ；e P ………高压配电装置所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电装置的额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.85； (2)、短路值根据公式（13）计算：)(4.1∑+⨯≥e X Qe bz I k I K I I Z …… 高压配电装置短路电流整定值;Qe I …… 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）；Ab k …… 矿用变压器的变压比，一次电压为10000V,二次电压为690V 时，变比取14.5; 一次电压为10000V,二次电压为1200V 时，变比取8.3;ΣIe …… 其余（已启动电流的除外）电动机的额定电流之和； K X …… 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：geb ex Qe I k I k I n ∑+≥式中 n ……互感器二次额定电流(5A)的倍数 ge I ……高压配电装置额定电流，A ； ΣIe 、Qe I 、K X 、b k ……含义同上；(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:5.13)2(≥zb dI k I )2(d I …… 变压器低压侧两相短路电流，A ； I Z …… 高压配电装置短路电流整定值;b k …… 矿用变压器的变压比，取8.7或5;∑R ＝R 1/K b 2 +R b +R 2 ∑X ＝X X +X 1/K b 2 +X b +X 2∑∑+=22)2()()(2X R U I ed（4）、公式X=SV 2、 ∑=X V I S 33 、 S=∑X V 2 、 32866.0SS I I = X 、系统电抗2V 、系统电压S 、系统短路容量（如果上级供电部门给定系统短路容量，则按上级部门给定的，如果没有，平地变电站系统短路容量按100MVA 计算）3SI 、稳态三项短路电流 ∑X 、短路回路的总电抗二、整定列表整定原则1、总进线、联络开关整定值稍微比所带负荷高爆开关整定值稍大；2、原则上大一档；3、下级与上级整定值成阶梯状。

中央变电所高压开关整定计算1、中央变电所母线短路容量计算：平地变电站母线短路容量按100MVA 计算，则： （1） 电源系统电抗为：Xx=U P 2/S d =102/100=1Ω（2） 平地变电站至中央变电所四趟电缆型号、长度为MYJV42-3×185-860-10（3） 电缆线路电抗为：X l =x 0L=0.08×0.86=0.069Ω 电缆线路阻抗为：R L =r 0L=0.114×0.86=0.098Ω 则：X Σ= Xx+X l =1+0.069=1.069Ω 中央变电所母线短路计算容量为：S d ===∑069.11022X U 93.5MVA 短路电流计算：I )3(d = U P /3X ∑=10000/3×1.069=5401A I )2(d =0.866I )3(d =0.866×5401=4677A 2、中央变电所5#高压开关柜5#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=1120KW (1) ϕcos 3⋅⋅≤e eg U P I …………高压配电箱的过载整定值g I …… 高压配电箱的过载整定值，A ；e P ………高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电箱额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.8；8.01031120⨯⨯≡g I ＝80.8A所以取过载电流为85A过载保护整定电流倍数（85/200=0.425），取0.5倍。

(2)、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 ≥ (I Qe +K X ∑I e )/ K b I ge n ≥(80.8×7)/200=2.82取n=3 ，所以取短路电流为3×200=600A （3）、灵敏度效验 ()()22)2(2∑∑+=X R UeI d4#高压开关柜到1#水泵的距离为22米，电缆型号为MYPTJ-35×3-22系统电抗X X =069.15.931022==d S U查附录二表2的， R 0=0.6 X 0=0.08 L=0.022km 高压电缆电阻、电抗：R 1=0.6×0.022=0.0132X 1=0.08×0.022=0.00176∑R ＝R 0 +R 1＝0.6+0.0132=0.6132 ∑X ＝X X +X 0+X 1＝1+0.08+0.00176=1.082()()22)2(2∑∑+=X R UeI d=10／2.51＝3984Azd dI K I 32≥1.5zd dI K I 32＝3984/(1.732×600)=3.8≥1.5 灵敏度满足要求3、6#、7#、11#、12#、13#、18#、19#、20#、27#、28#高压开关柜控制的分别是2#-11#高压水泵，高压开关柜的容量相同，控制的高压水泵功率相同，只是使用的MYPTJ-3×35的高压电缆长度不同，故计算过程和5#高压开关柜一样。

4、中央变电所14#高压开关柜14#高压开关柜控制的是11回风平台1#移动变压器，容量为KBSGZY-315/10/690，高压开关柜容量为100A 。

移变所供总负荷∑P=165.9KW（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： I Z ≥1.2～1.4 (I Qe +K X ∑I e )/K b其中系数取1.4 变比K b 取14.5 需用系数K X 取1 I Z =1.4×(55×1.15×7+110.9×1.15)/14.5=55.3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 ≥ (I Qe +K X ∑I e )/ K b I gen=(55×1.15×7+110.9×1.15)/(14.5×100)=0.6取n=1 所以取短路电流为100A(2) ϕcos 3⋅⋅≤e eg U P I …………高压配电箱的过载整定值g I …… 高压配电箱的过载整定值，A ；e P ………高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电箱额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.8；8.01039.165⨯⨯≡g I ＝12A所以取过载电流为15A过载保护整定电流倍数（15/100=0.15），取0.2倍。

(3) 校验灵敏度: KBSGZY-315移动变压器二次侧电压690V ，查表得出KBSGZY-315移动变压器二次侧短路电流为5699AI d (2) / K b I Z ≥1.5I d (2) /K b I Z ＝5699/(14.5×100)=3.9≥1.5满足灵敏度要求5、中央变电所4#高压开关柜4#高压开关柜控制的是11201上付巷KBSGZY-630/10/690移变、11206下付巷KBSGZY-1000/10/1200、KBSGZY-500/10/690三台移动变压器，4#高压开关柜容量为100A, 三台移变负荷、11201负荷455.5KW 、11206上付巷800KW(1200V)、175KW 。

共计1430KW（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：I Z ≥1.2～1.4 (I Qe +K X ∑I e )/K b其中系数取1.2 ，10000/690变比K b 取14.5 、10000/1200变比K b 取8.3，需用系数K X 取I Z1=1.2×(100×1.15×6+530×1.15)/14.5=107AI Z2=1.2×(200×0.6×6+600×0.6)/8.3=156A I Z = I Z1+I Z2=107+156=263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 ≥ (I Qe +K X ∑I e )/ K b I gen= I Z = I Z1+I Z2=107+156=263/100=2.63， 取n=3。

所以取短路电流为400A (2) ϕcos 3⋅⋅≤e eg U P I …………高压配电箱的过载整定值g I …… 高压配电箱的过载整定值，A ；e P ………高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电箱额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.85；85.01031430⨯⨯≡g I ＝97A所以取过载电流为100A过载保护整定电流倍数（97/100=0.97），取1倍。

(3) 校验灵敏度: 效验容量最大的KBSGZY-1000移动变压器二次侧电压1200V ，查表得出KBSGZY-1000移动变压器二次侧短路电流为6407AI d (2) / K b I Z ≥1.5I d (2) /K b I Z ＝6407/(8.3×300)=2.57≥1.5满足灵敏度要求6、中央变电所21#高压开关柜中央变电所21#高压开关柜经KBSGZY-315/10/690移动变压器变压后为副井底车场、中央变电所低压电源、泵房低压电源、装载硐室、强力皮带机头等低压动力电源，21#高压开关柜容量为100A,所供总负荷∑P=372KW（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： I Z ≥1.2～1.4 (I Qe +K X ∑I e )/K b其中系数取1.4 变比K b 取14.5 需用系数K X 取1 I Z =1.4×(55×2×1.15×7+1×262×1.15)/14.5=115A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 ≥ (I Qe +K X ∑I e )/ K b I gen=(55×2×1.15×7+1×262×1.15)/(14.5×100)=1.14取n=2 所以取短路电流为200A (2) ϕcos 3⋅⋅≤e eg U P I …………高压配电箱的过载整定值g I …… 高压配电箱的过载整定值，A ；e P ………高压配电箱所带负荷的额定功率之和,kW; e U …… 高压配电箱额定电压，kV; ϕcos …… 功率因数取0.85；85.0103372⨯⨯≡g I ＝25.3A所以取过载电流为30A过载保护整定电流倍数（25/100=0.25），取0.3倍。