地面变电所下井4回路整定(集团公司检查)

地面变电所下井四回路及变电所整定计算

一、 原始资料：

南坪变电所：最大运行方式下短路容量Sd.max =790MVA

最小运行方式下短路容量Sd.min = 622MVA 南坪变电所35KV母线三相短路电流 最大运行方式下：12.37KA（37KV） 最小运行方式下：9.7KA（37KV） 线路全长L1= 17.6KM，X0=0.4Ω/KM

四路下井： 电缆线路长度L2=0.9KM,X1=0.08Ω/KM 二、 短路电流计算 1、计算基准值

取Sda = 100MVA Uav0 =37KV Uav1 = 6.3KV 基准电流：

Ida0 = Sda/3U av0= 100/3×37 =1.5605KA Ida1 = Sda/3U av1= 100/3×6.3 = 9.165KA 2、计算电抗

1）电源系统的相对基准电抗

X*x. min =Sda / Sd.min= 100/622= 0.1608 X*x. max =Sda / Sd.max= 100/790 =0.1266 2）35KV架空线路的相对基准电抗

X*L1=X0L1Sda/U2da=0.4×17.6×100/372=0.5142 3）主变压器的相对基准电抗

X*t1=X*t2=Uz%×Sda/100×SN.T=7.9×100/100×16=0.5 4）入井电缆三回路的相对基准电抗

X*L2=X1L2Sda/U2da

=0.08×0.9×100/6.32=0.1814

5）最大运行方式下的短路总相对电抗(母联未合情况下)

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K1:

X*k1.max = X*x.max + X*L1+ X*t1=0.1266+0.5142+0.5=1.141 K2：

X*k2. max = X*k1. max +X*L2 =1.141+0.1814=1.3224 7）最小运行方式下的短路总相对电抗（母联未合情况下） K1：

X*k1. min = X*x. min + X*L1+ X*t1=0.1608+0.5142+0.5=1.175 K2：

X*k2. min = X*k1. min +X*L2 =1.175+0.1814=1.35 4、计算各点短路电流 K1：

三相短路电流I(3)k1.max=Ida1/X*k1.max =9.165/1.141=8.032KA 两相短路电流9.165/1.175=6.755KA K2：

三相短路电流 I(3) k2.max= Ida1/ X*k2. max =9.165/1.3224=6.931KA 两相短路电流 I(2) k2.min=3/2×Ida1/ X*k2.min =0.866×9.165/1.35=5.851KA 三、整定计算 1、负荷统计 （1）615#回路

615#回路所带主要负荷有：3#泵、101瓦斯泵站Ⅰ路、101东皮、101二部皮带、10112机巷、10112风巷、81瓦斯泵站Ⅲ路、711抽放巷、716机巷、82运输皮带、727底板巷、西翼返煤皮带、82六煤组、7123工作面、82回风修复、82轨道、82人行、7124风巷。 统计计算负荷如下：

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I(2)k1.min=

32×Ida1/X*k1.min=0.866×

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101瓦斯泵站Ⅰ路160KW，101东皮150KW，10112机巷588KW，10112风巷674KW，81瓦斯泵站Ⅲ路160KW，716机巷2130KW，711抽放巷270KW，82运输皮带160KW，727底板巷180KW，7123工作面3260KW，82轨道220KW，82人行112KW。 负荷总计P=7732KW，由公式P=3UIcosφ，

I=P/3Ucosφ=7732*0.4/1.732*6*0.7=496A。（采煤掘进工作面需用系数Kx取0.4，cosφ取0.7） （2）617#回路

617段所带主要负荷有：4#、5#泵、322出矸道、34下瓦斯泵站Ⅲ、34煤柱风巷、34下轨道、34下人行、34下5底板抽放巷、34下6底板抽放巷、34煤柱机巷、34下延水泵、34下运输、36运输、北翼四部皮带。

322出矸道200KW，34下轨道220KW，34下瓦斯泵站160KW，34煤柱风巷1KW，34下人行82KW，34下5底板抽放巷814KW，34下6底板抽放巷704KW，34煤柱机巷630KW，34下延水泵200KW，34下运输1030KW，36运输630KW，北翼四部皮带220KW。 负荷总计P=5531KW，由公式P=3UIcosφ，

考虑需用系数启动时I= P*Kx/3Ucosφ=5531*0.4/1.732*6*0.7=304A（采煤掘进工作面需用系数Kx取0.4，cosφ取0.7）

当水泵启动时，正常运行电流I=1250/1.732*6*0.8=150A，启动时电流I=（2~3）I=300~450A。 （3）632#回路

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632#回路所带主要负荷有：1#泵、101瓦斯泵站Ⅱ路、101二部皮带、101东翼回风、101大、小轨道、101Ⅲ部皮带、101总回修复、716工作面、81瓦斯泵站Ⅰ、Ⅱ路、西皮Ⅱ部皮带、101东翼皮带运输石门、728抽放巷、西翼反煤皮带。 统计计算负荷如下：

101瓦斯泵站Ⅱ路160KW，101二部皮带110KW，101东翼回风679KW，101大、小轨道235KW，101Ⅲ部皮带110KW

716工作面1965KW，81瓦斯泵站Ⅰ、Ⅱ路320KW，西皮Ⅱ部皮带320KW，101东翼皮带运输石门155KW，728抽放巷156KW，西翼反煤皮带160KW，

负荷总计P=4370KW（同时运行时），由公式P=3UIcosφ， I=P/3Ucosφ=4370*0.4/1.732*6*0.6=280A。（采煤工作面需用系数Kx取0.5，cosφ取0.6） （4）618#回路

618#回路所带主要负荷有: 2#泵、315机巷、东翼二部皮带、322出矸道、322出矸道一部皮带、34下瓦斯泵站Ⅰ、Ⅱ路、34下延水泵、34主运皮带、36总回、366工作面、北翼皮带硐室。 统计计算负荷如下：

东翼二部皮带150KW、322出矸道390KW、34下瓦斯泵站Ⅰ、Ⅱ路320KW、 34下延水泵200KW、34主运皮带150KW、36总回420KW、366工作面3400KW、北翼皮带硐室1020KW。 负荷总计P=5630KW（同时运行时），由公式P=3UIcosφ，

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I=P/3Ucosφ=5630*0.5/1.732*6*0.6=451A。（采煤工作面需用系数Kx取0.5，cosφ取0.6） （5）由上统计可知，

615#回路电流：I=P/3Ucosφ=7732*0.4/1.732*6*0.7=496A 617#回路电流：I= P*Kx/3Ucosφ=5531*0.4/1.732*6*0.7=304A 632#回路电流：I=P/3Ucosφ=4370*0.5/1.732*6*0.6=280A 618#回路电流：I=P/3Ucosφ=5630*0.5/1.732*6*0.6=451A

以上为大泵未开启时的各回路长时运行最大电流值（额定功率下），大泵晚上开启两台，因此平均电流计算

I平均=（496+304+280+451+120*2）/3=590 A< 600 A

四路下井回路按照有一条线路出现故障时，另三条担负全矿下井供电进行整定如下：

变电所615#、617#、632#、618#四路进线总馈（电流互感器600/5）过载值为600A，过载反时限6档，过载时间即为20s，短路值为3600A。。 2、电流计算

四回路开关柜电流互感器变比Ki=600/5=120 （1）、无时限电流速断保护

1）按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定 Iaq=KrelKcI3kmax/Ki

=1.2*1*6.931*103/120≈69.31A

2）按最小运行方式下线路首端的两相短路电流校验

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Km=KcI2min/IaqKi =KcI2k1.min/69.31*120

=1.0*6.755*103/69.31*120=0.81<1.25 不合格

3）按躲过线路末端相邻元件短路时的最大三相短路电流整定，配合下一级的井下高压总馈进行整定计算（躲过下井回路最大负荷的启动电流）。

Iaq=KrelKcI3kmax/Ki =1.15*1*3600/120≈34.5A 灵敏度校验 Km=KcI2min/IaqKi =KcI2k1min/34.5*120

=1.0*6.755*103/34.5*120=1.63>1.5 合格 时限T=0S （2）带时限电流速断保护

按与相邻原件速断配合整定，同时与一段配合 Iaq＝KrelKcI3kmax/Ki =1.1*1*3600/120≈33A 灵敏度校验 Km=KcI2min/IaqKi =KcI2k1min/33*120

=1.0*6.755*103/33*120=1.71>1.5 合格 时限T=0.1S （3）过电流保护 动作电流

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Iaoc=KrelKc Iw.max /KretKi

=1*1*730/0.9*120=6.75 取6.8 灵敏度校验

Km= I(2) k2.min /Iaoc Ki

=5.851*103/6.8*120=7.1>1.5 合格 时限T=2.5S

（4）过负荷保护 1）动作电流

Iaoc=KrelKc Iw.max /KretKi =1×1×380/0.9×120 =3.5A 2）灵敏度校验 Km=Ik2min /Iaoc Ki

= I(2) k6.min/3.5×120 =5.851×103/3.5×120 =13.9＞1.5 合格

3）时限整定：T=T1+△T=9S 动作于信号。

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