夏阔坦煤矿2013年继电保护整定计算书.doc

目 录 一、概述 ......................................................................................................................................................... 2 1、上级参数 ........................................................................................................................................... 2 2我矿供电系统运行方式及负荷情况。 ..........................................................................................2二、 参数计算 ............................................................................................................................................... 2 1、原始资料 ........................................................................................................................................... 3 2、供电系统图 ....................................................................................................................................... 3 3、等值电抗图 ....................................................................................................................................... 4 4、确定运行方式 ................................................................................................................................... 4 5、短路电流计算 ................................................................................................................................... 4 5.1、整定原则 ........................................................................................................................................ 5 5.1.1、 d 1点短路 ............................................................................................................................. 5 5.1.2、 d2点短路 ............................................................................................................................ 6 5.1.3、 d3点短路 ............................................................................................................................ 6 5.1.4、 d4点的短路电流 ................................................................................................................ 7 5.1.5、计算 d5点短路电流 ........................................................................................................... 8 5.1.6、其余地面 10KV 馈出线末端母线段短路电流计算 ..........................................................9 5.1.7、 1005综采工作面短路电流计算 .........................................................................................9 5.2、 35KV 继电保护整定计算 ........................................................................................................... 10 5.2.1、 35KV 进线保护 .................................................................................................................10 5.2.2、 35KV 主变保护 .................................................................................................................11 5.2.3、 35KV 联络保护 .................................................................................................................12 5.3、 10KV 继电保护整定校验计算 ................................................................................................... 13 5.3.1、 35KV 变电所 10KV 开关柜整定校验计算 ..................................................................... 13 5.3.2、夏阔坦矿地面 10KV 变电所整定 ....................................................................................13 5.1.3、井下整定计算 ................................................................................................................... 18 一、概述 根据集团公司 关于做好 2013年春季预防性试验工作的通知 , 结合我矿供电运 行方式和实际情况编制此方案。 1、上级参数 1.1基准容量 Sj1000MVA. 1.2规算结点为夏阔坦煤矿 35KV 变电所 35KV 母线。 1.31母线最大运行方式阻抗 Zmax 18.3181Ω,最小运行方式阻抗 Zmin 113.8765Ω. 1.42母线最大运行方式阻抗 Zmax 29.4747Ω,最小运行方式阻抗 Zmin 232.1161Ω. 序号 接口阻抗 大方式 小方式 135KV 站 35KVⅠ母 8.318113.8765 235KV 站 35KVⅡ母 9.474732.1161 2我矿供电系统运行方式及负荷情况。 2.1我矿 35KV 变电所两路 35KV 进线分别来自阿格变和俄明线, 两段母线分列运行。 2.2自夏阔坦 35KV 变电所到矿 10KV 地面变电所是两路 LGJ120*33.1Km 架空线. 2.3地面变电所 1和 12柜为两路进线,2和 11柜为 1路和 2路下井柜,3和 10为主扇风机 1路和 2路出线,4瓦斯抽放站 1路出线,5和 8为 PT 柜,6和 7为 母联隔离和断路器。 9为主井皮带机、 制氮机出线。 新增东 1高压柜为水电供电进线柜, 东 2高压柜为地面 1变压器出线, 东 3高压柜为地面 2变压器出线, 东 4高压柜为地 面移变出线。 二、 参数计算 1、原始资料 供电网络至夏阔坦 35KV 母线。 基准容量 S J 1000MVA基准电压 U J 37KV 则 基准电流 I J S J /3*U J 15.6KA基准阻抗 Z J U J 2/S J 1.369 U j -基准电压,一般取U p 平均电压 。见下表 常用线路的额定电压与平均电压KV 额定电 压 0.1270.220.380.661.14 3 6 10 35 60 110 平均电 压 0.1330.230.400.69 3.15 6.3 10.5 37 63 115 线路的标么值、 2 0*p j L U S L X X X 0-线路单位电抗值Ω/km ,见下表。L-线路长度km 线路电抗平均值Ω/km 线路名称 35KV 及以 上架空线 路 310KV架空线路 0.44/0.22KV架空线路 35KV 电缆 310KV电缆 1KV 以下 电缆 每相单位长度 平均电抗值 0.4 0.380.360.120.080.06 中央变电所供电系统图及短路点选定 . 2、供电系统图 3、等值电抗图 4、确定运行方式 正常工作时,系统各段母线均为分列运行。 5、短路电流计算 采用标么值的方法来计算。基准容量选 S j 1000MVA,基准电压选各段 母线的平均电压、 即 U j137KV、 U j210.5KV、 U j31.2KV, 根据欧姆定律、 功率方程式,则 I j115604A、 I j252015A、 I j3455131A、 X j11.295Ω、 X j20.116Ω、 X j30.0015Ω。 S j U j I j 、 X j Uj /j 我 矿变电所 35KV 和 10kv 开关柜继电保护均采用二段式保护。 5.1、整定原则 地面电器设备以地面电气设备继电保护整定原则为依据, 井下电气设备以井下电气 设备继电保护整定原则为依据。 5.1.1、 d 1点短路 电网系统电抗标么值 1进线母线段 ** 8.3181 min1min X X X **32.1161 max1max X X X 2计算 d 1点短路电流 * *1min1max1 1 1 0.12 8.3181 d I X 3* d1min1d1min12 0.12156021872j A I I I * d1min11min10.121000120d j MVA S S I * *1max max1 1 1 0.031 32.1161 d I X 3*d1max d1max 2 0.03115602484j A I I I * d1max 1max 0.031100031d j MVA S S I 5.1.2、 d2点短路 ⑴1、2 主变电抗标么值 * 11000 7.59.3758 j b d b S U X * 1 7.510009.3751008 100j b b U S X ⑵计算 d 2点短路回路总电抗标么值 max 2max 18.31819.37517.69x b X X X ∑min 2max 232.11619.37541.4861 x b X X X ∑换算到 10kv 侧的电抗标么值 10.5*17.695.02max 237X 10.5*41.486111.77min 237 X ⑶计算 d 2点短路电流 * *2max max1 1 1 0.1995.02 d I X * *2min max 2 1 1 0.08511.77 d I X 2* d2max d2max 2 0.199*5201510361 j A I I I 3* d2min d2min 2 0.085*520154421 j A I I I 23d2min12min1 44213829d A I * d2max 2max 0.1991000199d j MVA S S I * d2min 2min 0.085100085d j MVA S S I 5.1.3、 d3点短路 为了计算准确,考虑架空线的电阻,架空线电抗标幺值、 查输配电速查速算手册得出、 X 0架空线路单位长度电抗值 X 00.38Ω/kmL 1架空线路长度km , 3.1km 1022 2199 0.38*3.1*2.12610.5J L J S X X L U 1022 285 0.38*3.1*0.90810.5J L J S X X L U max 3 1max 22.1265.027.146L X X X ∑min 3 1min 20.90811.7712.678 L X X X ∑ * *3max max * *3min min 3* d3max1d3max 2 3* d3min d3min 2 23d3max 3max 23d3min 3min 1 1 0.147.1461 1 0.079 12.678 0.14520157282.10.079520154109.197282.16306.34109.19355d d j j d d A A A I Z I Z I I I I I I I I I I * d3max 3max * d3min13min18.560.1410001400.079100079d j d j A MVA MV S S I S S I 5.1.4、 d4点的短路电流 为了计算准确,考虑下井电缆的电阻 ⑴下井电缆阻抗标么值 查输配电速查速算手册得出、 X 00.08Ω/km10kv电缆单位长度电抗值 该段电缆长度、 L0.85Km。 4max 022 2140 0.08*0.85*0.08610.5J L J S X X L U 4min 022 279 0.08*0.85*0.04910.5J L J S X X L U ⑵计算 d 4点短路回路总阻抗标么值 max 4 4max max 30.0867.1467.232L X X X ∑min 4 4min min 30.04912.67812.727 L X X X ∑⑶计算 d4点短路电流 * *4max max 4 * 4min min 4 3*d4max d4max 23*d4min d4min 2 23d4min 4min * d4max 4max 41 1 0.1387.2321 1 0.079 12.727 0.1385201571780.079520154109410935580.1381000138d d j j d d j d A A A MVA I X I X I I I I I I I I S S I ∑∑* d4min min 0.079100079j MVA S S I 5.1.5、计算 d5点短路电流 ⑴到 1430泵房的电缆阻抗标么值 查输配电速查速算手册得出、 X 00.08Ω/km10kv电缆单位长度电抗值 该段电缆长度、 L0.85Km。 *22 5 2*22 50 2 138 0.080.850.08510.579 0.080.850.04910.5j L j j L j X X L U S X X L U ′ ′′ ′ ′′ ⑵计算 d 5点短路回路总阻抗标么值 max 5 5max max 40.0857.2327.317L X X X ∑min 5 5min max 40.04912.72712.776 L X X X ∑⑶计算 d5点短路电流 * 5max max 5 * 5min min 5 3*d5max d5max 23*d5min d5min 2 23d4min 4min * d5max 5max 5m 1 1 0.1377.3171 1 0.078 12.776 0.1375201571260.078520154057405735940.1371000137d d j j d d j d A A A MVA I X I X I I I I I I I I S S I ∑∑* d5min in 0.078100078j MVA S S I 5.1.6、其余地面 10KV 馈出线末端母线段短路电流计算 I 3 dmax I 2 dmin 主扇风机 1路 3*50-800米 71783558A 瓦斯抽放站 1路 3*50-800米 7178A 3558A 地面变压器 1路 7216A 3695A 地面变压器 2路 7298A 3735A 主井皮带机 3*50-150米 7282A 3558A 主扇风机 2路 3*50-800米 7178A 3558A 5.1.7、 1005综采工作面短路电流计算 1 、到 1005综采的电缆阻抗标么值 *22 max 2138 0.0810.110.5j L j S X X L U ′ ′ *22 min 2 79 0.0810.05710.5j L j X X L U ′ ′ ⑵计算综采工作面短路回路总阻抗标么值 max max max 30.17.1467.246 L X X X ∑min min min 30.05712.67812.735 L X X X ∑⑶计算工作面短路电流 * max max * min min 3*dmax dmax 23*dmin dmin 2 23d4min 4min * dmax max * d4min 4min 1 1 0.1387.2461 1 0.079 12.735 0.1385201571780.079520154109410935580.1381000138d d j j d d j d A A A MVA I X I X I I I I I I I I S S I S ∑∑0.079100079j MVA S I ②其他馈出线的移变都在变电所 5.2、 35KV 继电保护整定计算 5.2.1、 35KV 进线保护 进线柜采用微机保护, CT300/5“V” 型接法 按照上级变电所出线开关整定, 1段进线来自阿格变电所 3552开关柜。 CT200/5 “V” 接法 速段 Isd28A T0s 时限速段没有投入 过流 Igl6.4A时间 0.7s 因 此 35kv1进线整定为、 1 、速断不投入,时限速断整定 Isx4A时间 t0.4s灵敏度校验 Km2min d I /Idz1419/6*401.751.5合格 2、过流保护 按照线路能承受的最大负荷电流整定 Igl3.3A灵敏度校验 Km2min d I /Idz1419/3.3*602.091.5合格 时间 T10s 5.2.2、 35KV 主变保护 一次侧 CT200/5二次侧 CT500/5采用 NZB6184为主保护, NZB612为后 备保护。 ⑴差动保护 ①计算主变两侧额定电流 从产品说明书知 一次侧 1131.9be I A 二次侧 2439be I A 变压器两侧电流互感器接线均为 Y 型 电流互感器的一次电流 35KV 侧 111131.9131.9H be I K I A jx 电流互感器变比 300/510KV 侧 221439439H be I K I A jx 电流互感器变比 500/5 式中、 jx K 接线系数, 电流互感器为 Y 型接线时 1, ∆ 型接线时 电流互感器的二次电流 35KV 侧 121131.9 3.35 H e i I I A n 10KV 侧 222439 4.395 H e i I I A n 以 35KV 侧为基准计算 A最小动作电流计算、 I set.minK reiK st K unp ∆f t ∆U∆f ca I 2e 0.2-0.5I2e0.661.65A B 、 比率制动系数的计算 KK reiK st K unp ∆f t ∆U∆f ca 1.50.110.10.05 0.375 取 0.4 C 、二次谐波制动系数的确定 K 20.17 D 、差动速断定值的确定 IqbK1*I 2e10*3.333A K1根据变压器容量以经验选择 20MV A 以下取 10E 、平衡系数的计算 Kb3.3/4.390.755.2.3、 35KV 联络保护 ⑴时限速断保护 动作电流按变压器柜配合整定 112 131.95.160.85300/5 k ol dzj be f i K K I I A K n 取 6dzj I A 动作时限取 t1.5-0.51S 5.3、 10KV 继电保护整定校验计算 5.3.1、 35KV 变电所 10KV 开关柜整定校验计算 1、夏阔坦矿 1路 CT400/5 时限速切 、 按夏阔坦矿地面变电所 10KV 母线两相最小短路电流灵敏度 1.5整定2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*8029.7A取 Idz225A Idz125*802000A 时限 t1.3s 过流、 按架空线最大负荷电流 300A 整定 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.81.5合格 动作时限 t10s 2、夏阔坦矿 2路 CT 300/5 按夏阔坦矿地面变电所 10KV 母线两相最小短路电流灵敏度 1.5整定 2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*6039.5A取 Idz233A Idz133*601980A 时限 t1.3s 过流、 按架空线最大负荷电流 300A 整定 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.81.5合格 动作时限 t10s 5.3.2、夏阔坦矿地面 10KV 变电所整定 1、进线 1路 CT 600/5 速切 按 35KV 变电所夏阔坦 2路出线整定2min d I 3558A 动作电流 Idz1980/Ki1980/12016.5A 取 Idz216.5A时限 t1.0s 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/19801.791.5合格 过流、 按 35KV 变电所 2路夏阔坦出线过流 300A 配合整定 动作电流 Idz2300/1202.5A取 Idz22.5AIdz12.5*120300A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.861.5合格 动作时限 t9s 2、进线 2路 CT 600/5整定同 1路 速切 按 35KV 变电所夏阔坦 2路出线整定 动作电流 Idz1980/Ki1980/12016.5A 取 Idz216.5A时限 t1.0s 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/19801.791.5合格 过流、按 35KV 变电所 2路夏阔坦出线过流 300A 配合整定 动作电流 Idz2300/1202.5A取 Idz22.5AIdz12.5*120300A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.861.5合格 动作时限 t9s 3、下井 1路柜 CT 600/5时限速断 按线路末端最小两相短路电流灵敏度整定2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*12019.8A取 15A Idz115*1201800A 时限 t0.7s 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/18001.981.5合格 过流、按井下最大负荷 180A 整定 Idz21.2*180/1201.8A 取 Idz21.8AIdz11.8*120216A时限 t8.5s 4、下井 2路 CT600/5①电流瞬时速断 按躲过采区 2母线段最小两相短路电流整定2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*12019.8A取 15A Idz115*1201800A 时限 t0.7s 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/18001.981.5合格 过流、按井下最大负荷 180A 整定 Idz21.2*180/1201.8A 取 Idz21.8AIdz11.8*120216A时限 t8.5s 5、风机 1路 CT200/5 速切 、按最小两相短路电流整定2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*4059.3A取 Idz230AIdz130*401200A灵敏度校验 Km2min d I /Idz12558/12002.961.5合格 . 时限 t0s 过流 、按移变额定电流 22A 整定 16 动作电流 Idz21.2*22/400.66A取 Idz20.7AIdz10.7*4028A 时限 t8.5s6风机 2路 CT200/5 速切 、按最小两相短路电流整定2min d I 3558A 动作电流 Idz2min d I /1.5Ki3558/1.5*4059.3A取 Idz230AIdz130*401200A灵敏度校验 Km2min d I /Idz12558/12002.961.5合格 . 时限 t0s 过流 、按移变额定电流 22A 整定 动作电流 Idz21.2*22/400.66A取 Idz20.7AIdz10.7*4028A 时限 t8.5s7、瓦斯抽放站 2路 CT100/5 速切 、按最小两相短路电流整定2min d I 3558A 动作电流 dz2min d I /1.5Ki3558/1.5*20118A取 Idz230AIdz130*20600A灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/6005.931.5合格 . 时限 t0s 过流 、按三台正常运行整定 动作电流 Idz23*22/203.3A取 Idz23.3A Idz13.3*2066A 17 时限 t8.5s 8、地面变压器 1CT300/52min d I 3558A 负荷 一台 800KVA 变压器, Ie46.19A速切、按躲过变压器投入时励磁电流整定、 动作电流 Idz21.4*1.8*2.5*46.19/604.84A取 Idz26AIdz16*60360A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/3609.91.5合格 . 时限 t0s 过流 按躲过变压器额定电流整定、 动作电流 Idz21.2*46.19/0.9*601.03A取 Idz21AIdz11*6060A 时限 t8.5s 9、地面变压器 2路 CT300/52min d I 3558A 负荷、 一台 800KVA 变压器, Ie46.19A 一台 315KVA 移变, I e 18.2A A速切、按躲过变压器投入时励磁电流整定、 动作电流 Idz21.4*1.8*2.5*46.1918.2/605.15A取 Idz26AIdz16*60360A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/3609.91.5合格 . 时限 t0s B过流 按躲过变压器额定电流整定、 动作电流 Idz21.2*46.1918.2/0.9*601.43A 18 取 Idz21.4AIdz11.4*6084A 时限 t8.5s 10、主井皮带、制氮机 CT100/5 速切 、按最小两相短路电流整定2min d I 3558A 动作电流 dz2min d I /1.5Ki3558/1.5*20118A取 Idz230AIdz130*20600A灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/6005.931.5合格 . 时限 t0s 过流 、按全部负荷正常运行实际电流值 60A 整定 动作电流 Idz260/203A取 Idz23.3AIdz13.3*2066A 时限 t8.5s 5.1.3、井下整定计算 为增强继电保护的选择性,有选择性地切除故障,缩少供电影响范围, 将瞬时速断作为辅助保护,时限速断作为主保护,并对灵敏度进行校验。 1、采区变电所 1回路 CT 400/52min d I 3558A 瞬时速断,按采区变电所 10KV 母线最小两相短路电流灵敏度为 3整定、 动作电流 Idz23558/1.5*8029.7A现取 Idz 215A Idz115*801200A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/12002.971.5合格。 时限 t0s 过流 、按井下正常生产实际负载最大电流值 180A 整定 19 动作电流 Idz2180/802.25A取 Idz22.2AIdz12.2*80176A时限 t7.5s2、 2路进线 CT 400/52min d I 3558A 时限速断 按采区变电所 10KV 母线最小两相短路电流灵敏度为 1.5整定、 动作电流 Idz23558/1.5*8029.7A现取 Idz 215A Idz115*801200A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/12002.971.5合格 . 时限 t0s 过流 、按井下正常生产实际负载最大电流值 180A 整定 动作电流 Idz2180/802.25A取 Idz22.2AIdz12.2*80176A时限 t7.5s 3、综采出线开关 6CT 100/52min d I 3558A 速切 按最大 1台电机启动其他设备正常运行整定2min d I 3558A 动作电流 Idz21.2*91*5120 /2034.7A取 Idz240AIdz140*20800A灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/8004.41.5合格 . 时限 t0s 过流、按综采工作面全负荷正常运行电流整定、 动作电流 Idz21.2*140/208.4A取 Idz28AIdz18*20160A 20 时限 t7.5s 4综掘专用移变开关 10CT100/52min d I 3558A 负荷 一台 630KVA 移变 额定电流 Ie36.37A速切、按躲过变压器投入时励磁电流整定、 动作电流 Idz21.4*1.8*2.5*36.37/2011.45A取 Idz215AIdz115*20300A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.81.5合格 . 时限 t0s 过流 按躲过变压器额定电流整定、 动作电流 Idz21.2*36.37/202.18A取 Idz22.2AIdz12.2*2044A 时限 t7.5s 5、掘一动力移变开关 8CT100/5 负荷 一台 630KVA 移变 额定电流 Ie36.37A速切、按躲过变压器投入时励磁电流整定、 动作电流 Idz21.4*1.8*2.5*36.37/2011.45A取 Idz215AIdz115*20300A 灵敏度校验 Km2min d I /Idz13558/30011.861.5合格 . 时限 t0s 过流 按躲过变压器额定电流整定、 动作电流 Idz21.2*36.37/202.18A取 Idz25A Idz15*20100A 时限 t7.5s 6、风机专用移变 3、16开关 CT100/5 负荷 、一台 315KVA 移变 额定电流 Ie18.2A 速切、按躲过变压器投入时励磁电流整定、 动作电流 Idz2（1.4*1.8*2.5*18.2）/206.3A 取 Idz26A 灵敏度校