继电保护整定计算公式大全

继电保护整定计算公式

1、负荷计算（移变选择）：

cos de N

ca wm

k P S ϕ∑=

（4-1）

式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ；

∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算

N

de P P k ∑+=max

6

.04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ；

wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数

2、高压电缆选择：

（1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即

N

N N ca U S I I 13

1310⨯=

= （4-13）

式中 N S —移动变电站额定容量，kV •A ；

N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。

（

2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即

3

1112ca N N I I I =+=

（4-14）

（3

）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为

3

ca I =

（4-15）

式中 ca I —最大长时负荷电流，A ；

N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ； N U —移动变电站一次侧额定电压，V ；

sc K —变压器的变比；

wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。

（4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。

3、 低压电缆主芯线截面的选择

1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算

① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

N

N N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯=

= （4-19）

式中 ca I —长时最大工作电流，A ；

N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ；

N P —电动机的额定功率，kW ； N ϕcos —电动机功率因数；

N η—电动机的额定效率。

② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。

向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即

21N N ca I I I += （4-20）

向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算

wm

N N de ca U P K I ϕcos 3103⨯∑=

（4-21）

式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ；

N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；

de K —需用系数；

wm ϕcos —加权平均功率因数。

（2）电缆主截面的选择

选择要求 p KI ≥ca I （4-22） 4、短路电流计算 ① 电源系统的电抗sy X

br

ar

s ar ar

s

ar sy S U I U U I

U X 2)

3(2)3(33==

=

（4-75） 式中 sy X —电源系统电抗，Ω；

ar U —平均电压，V （6kV 系统平均电压为6.3kV ）； )

3(s I —稳态三相短路电流，A ；

br S —井下中央变电所母线短路容量，MV ·A （用式4-75计算时单位应一致）。 ② 6kV 电缆线路的阻抗w X

L x X w 0= （4-76）

式中 0x —电缆线路单位长度的电抗值，6kV~10kV 电缆线路0x =0.08Ω/km ；

L —自井下中央变电所至综采工作面移动变电站，流过高压短路电流的沿途各串联电缆的总长度，km 。

（5）短路回路的总阻抗

∑X

∑+=w sy

X X

X （4-77）

（6）三相短路电流)

3(s I

∑=

X

U I ar s 3)3( （4-78）

（7）两相短路电流)

2(s I

)

3()2(2

32s ar s I X U I ==

∑ （4-79）

（8）短路容量s S

ar s s U I S )3(3=

4、过流整定

1. 高压配电装置中过流继电器的整定

目前使用的矿用隔爆高压真空配电箱继电保护装置大多数采用电子保护装置，部分新产品采用微电脑控制及保护，其保护功能有过流保护（短路保护、过载保护）、漏电保护、过电压和欠电压保护等。下面就电子保护装置的过电流保护整定计算方法做一讨论。

1）保护一台移动变电站

（1）短路（瞬时过流）保护继电器动作电流

移动变电站部及低压侧出线端发生短路故障时，应由高压配电箱来切除。因此，动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定，即动作电流为

)(4

.1~2.1∑+≥

⋅⋅N M st i

T r sb I I K K I （4-85）

式中 r sb I ⋅—瞬时过流继电器动作电流，A ；（短路保护，即速断）；

1.2~1.4—可靠性系数; T K —变压器的变压比；

i K —高压配电箱电流互感器变流比；

M st I ⋅—起动电流最大的一台或几台电动机同时起动，电动机的额定起动电流，A ；

∑N

I

—其余电气设备额定电流之和，A 。

调整继电器过流保护整定装置，使动作电流大于等于其计算值。

灵敏系数（灵敏度）校验

5.1)

2(≥=⋅r

sb i T gT s r I K K K I K (4-86)

式中 r K —保护装置的灵敏度；

)

2(s I —移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流，A ；

gT K —变压器组别系数，对于Y,y 接线的变压器，gT K =1；对于Y,d 接线变压器

gT K =3。其他参数意义同上。

（2）过载保护整定电流

隔爆型高压配电箱过载保护装置的动作电流，按移动变电站一次侧额定电流来整定，即

sb N I I ==

（4-87） 式中 N S —移动变电站额定容量，kVA ；