煤矿高低压开关整定计算(样本)

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机电科长：

机电矿长：目 录

一、地面变电所 (3)

1、系统概况 (3)

2、短路电流和短路容量计算 (3)

3、开关整定计算原则 (6)

4、高压开关整定计算、校验 (7)

二、井下变电所 (11)

1、系统概况 (11)

2、短路电流和短路容量计算 (12)

3、开关整定计算原则 (12)

三、井下低压系统整定计算校验 (14)

一、地面变电所

1、系统概况

1)、供电系统简介

嵩基煤业矿井供电系统来自徐庄变电站8板庄矿线10Kv 线路型号LGJ-70/10，长度4.8Km，下杆为MYJV22-70/10,长度200米，另一回路来自徐庄35变电站11板庄西线，线路型号LGJ-70/10，长度4.8Km，下杆为MYJV22-70/10,长度200米。地面设

主变三台，两台S9-500/10/0.4，一台为S9-200/10/6，井下有

变压器五台，四台KBSG-315/10/0.66,一台KBSG-100/10/0.69

风机专用。嵩基地面变电所有高压GG1A-F型开关柜10台，地面

变电所和井下配电所采用双回路供电分列运行供电方式。

2) 、嵩基煤业供电资料

（1）、经经电业局提供徐庄变电站10KV侧标么值为：

最大运行运行方式下：0.924 最小运行方式下：1.43

（2） 、线路参数

徐庄变电站到嵩基变电所线路型号LGJ-70/10，长度

4.8Km，下杆为MYJV22-70/10,长度200米电抗、阻抗查表得；

10KV架空线电阻、电抗：Xg=0.08×4.8=0.36Ω

Rg=0.3×4.8=1.44Ω

10KV铠装电缆电阻、电抗：Xg=0.08×0.2=0.016Ω

Rg=0.506×0.2=0.1012Ω

2、短路电流和短路容量计算

（1）绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗。

选择基准容量Sd=100MVA

基准电压Ud=10.5KV

基准电流Id=Sd/√3Ud=100÷(1.732×10.5)=5.4987KA

上级变压器电抗标么值X﹡b0=1.7745 上一级徐庄站提供

上下杆电缆电抗标么值

X﹡1= X0L(S j/U2p1)=0.06×(100÷10.5²)=0.0544

架空线电抗标么值

X﹡2= X0L（S j/Ud²）=0.36×（100÷10.5²）=0.3265

从地面变电所入井井下配电所电缆电抗标么值：L=300m

X﹡3= X0L（Sd/Ud²）=0.016×0.3×（100÷10.5²）=0.0435从变电所到采区变电所电缆电抗标幺值：L=318m

X﹡4= X0L（Sd/Ud²）=0.016×0.318×（100÷10.5²）=0.0046地面变电所S9-500KVA变压器电抗值查表得：

R b1=0.0204 X b1=0.128

地面变电所S9-100KVA变压器电抗值查表得：

R b1= 0.0233 X b1=0.0597

X0--电抗系数

L--电缆长度Km

Sd--基准容量

Ud--基准电压

（2）绘制等效电路图

（3）计算短路电流和短路容量

徐庄变电站k-1点的短路电流和短路容量计算

三相短路电流：Id(³)k-1=Id/X b1∑d=5.4987÷1.7745=3.099KA

两相短路电流：Id(²)k-1=3.099÷1.15=2.695KA

三相短路容量: =100/1.7745=56.35（MVA）徐庄变电站到嵩基地面变电所K-2点的短路电流和短路容量计算

三相短路电流：Id(³)k-2=Id/X1∑d=5.4987÷2.5=2.078 KA

总阻抗标么值： X2∑d=1.7745＋0.8705 =2.5

两相短路电流：Id(²)k-2=2.078÷1.15=1.8077KA

三相短路容量: =100/2.5=37.807（MVA）

嵩基地面变电所到井下配电所K-3点的短路电流和短路容量计算

三相短路电流：Id(³)k-3=Id/X1∑d=2.078÷2.7696=0.75KA

总阻抗标么值： X3∑d=1.7745＋0.8705＋0.1246=2.7696

两相短路电流：Id(²)k-3=0.75÷1.15=0.652KA

三相短路容量: =100/2.7696=36.106（MVA）

井下变电所到井下采区变电所K-4点的短路电流和短路容量计算

三相短路电流：Id(³)k-3=Id/X1∑d=2.078÷2.8156 =0.738KA

总阻抗标么值： X3∑d=1.7745＋0.8705＋0.1246+0.0046=2.8156

两相短路电流：Id(²)k-3=0.738÷1.15=0.2KA

三相短路容量: =100/2.815 6=35.52（MVA）

嵩基地面500KVA,K-5点的短路电流和短路容量计算

三相短路电流：Id(³)k-4=Id/X1∑d=2.078÷4.5475=0.457 KA

总阻抗标么值： X4∑d=1.7745+2.5+0.128+8=4.5475

两相短路电流：Id(²)k-4=0.457÷1.15=0.397 KA

三相短路容量: =100/4.5475=21.99（MVA））

3、 开关整定计算原则

高压整定计算公式：

1、过流计算：I op.k=K rel K jx

2、保护装置的灵敏度系数公式：K sen=

3、电流速断保护：I op。K=K rel

4、速断保护装置的灵敏度校验：K sen=

K rel————可靠系数，一般取1.2-——1.3用电流速断取1.3—1.5

用于过负荷保护取1.05--1.1

K jx————接线系数，接于相电流取1，接于相电流差使取

K r——继电器返回系数取0.85

Kg h——过负荷系数，电动机自起动引起的过流倍数取2--3

当无自启动电动机时取1.3—1.5

n TA——电流互感器的变比

I lrt---------变压器高压侧的额定电流

I2k2.min——最小运行方式下变压器低压侧的两相短路电流，流过高压侧的稳态电流。

I op——保护装置的一次动作电流。I op=I op。K

I2K3。min——最大运行方式下变压器低压侧的两相短路电流，流过高压侧的超瞬态电流。

I1K2。min——最小运行方式下保护装置安装处的两相短路超瞬态电流。

4、地面变电所高压开关柜整定计算

1)、地面变电所高压开关柜整定：

1#、8#开关柜 控制变电所II进线、I进线, G7为联络开关。

开关柜型号KYN，GKP140系列测控保护装置，电流互感器

200/5。额定电压为10000V。 作为一回路总开关另一回路停电需合上联络开关时，其整定值应允许全部负荷运行。

总负荷∑P=(500+500+100+100)＋315×4=2460kVA

Ie1=Sb/Ue=2460÷1.732÷10.5=135.3A

过流整定

过流计算：I op.k=1.2×1×=4.7

过流整定取5A

开关过流时限为0.5S

电流速断保护：I op。K=K rel

I op。K=1.2×=42A

校验：K=Id(²)/Idz =1908 ÷1400=1.6>1.5 合格

2)、地面变电所高压开关柜整定：

4#、10#开关柜 控制变电所一号、二号变压器。开关柜型号KYN，GKP140系列测控保护装置，电流互感器100/5。额定电压为10000V。 其整定值应允许全部负荷运行。

总负荷∑P=500kVA

Ie1=Sb/Ue=500÷1.732÷10.5=27.48A

过流整定

过流计算：I op.k=1.2×1×=1.9

过流整定取2A

开关过流时限为0.5S

电流速断保护：I op。K=K rel

I op。K=1.2×=8.4A

校验：K=Id(²)/Idz =1908 ÷168=11.35>1.5 合格

3)、地面变电所高压开关柜整定：

5#开关柜 控制变电所一号、二号变压器。开关柜型号KYN，GKP140系列测控保护装置，电流互感器200/5。额定电压为10000V。 其整定值应允许全部负荷运行。

总负荷∑P=200kVA

Ie1=Sb/Ue=200÷1.732÷10.5=11A

过流整定

过流计算：I op.k=1.2×1×=0.4

过流整定取0.4A

开关过流时限为0.5S

电流速断保护：I op。K=K rel

I op。K=1.2×=3.36A

校验：K=Id(²)/Idz =1908 ÷134.4=14.24>1.5 合格4)、地面变电所高压开关柜整定：

3#、9#开关柜 控制井下变电所一路和二路。开关柜型号KYN，GKP140系列测控保护装置，电流互感器100/5。额定电压为10000V。 其整定值应允许全部负荷运行。

总负荷∑P=315×4+100=1360kVA

Ie1=Sb/Ue=1360÷1.732÷10.5=74.78A

过流整定

过流计算：I op.k=1.2×1×=5.2

过流整定取5A

开关过流时限为0.5S

电流速断保护：I op。K=K rel

I op。K=1.2×=42A

校验：K=Id(²)/Idz =1908 ÷700=2.7>1.5 合格嵩基煤业井下变电所整定值

一、嵩基煤业变电所短路参数计算：

1、1号变压器二次出口端的短路电流I d1计算：

变压器二次电压690V，容量315KVA，系统短路容量按50MVA计算：查表得: 系统电抗X x=0.0288Ω

高压电缆很短可以忽略不算

变压器电阻、电抗查表得：

R b=0.038Ω X b=0.06Ω

=+R b=0.038Ω

=X x++X b=0.06+0.0288=0.0888Ω

I d===3450A

2、风机专变二次出口端的短路电流I d1计算：

变压器二次电压690V，容量100KVA，系统短路容量按50MVA计算：

查表得: 系统电抗X x=0.0288Ω

高压电缆很短可以忽略不算

变压器电阻、电抗查表得：

R b=0.1921Ω X b=0.186Ω

=+R b=0.1921Ω

=X x++X b=0.186+0.0288=0.2148Ω

I d===2395.8A

二号变压器与一号变压容量一样短路也一样

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K7#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：胶带输送机30KW四台、胶带输送机11KW

一台，刮板输送机17Kw两台、局扇2×11KW一台，水泵75Kw两台。、各开关额定电流计算：

I1= 30×1.15×4=138 A I2=11×1.15=12.65 A

I3= 22×1.15=25.3A I4=75×1.15×2=172 A

I5=17×1.15=19.55 A、各启动开关的整定依次为：1#为13A，2#、3#、4#、5#为

34.5A，9#为25A，10#、11#为86A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=86×1.5+86+34.5+150.5+34.5+25.3=424.9 A

425÷400=1.06

过流保护整定值取1档，即为400×1=400A 动作时间：45~90ms

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×400A=1200A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

因为此开关为总开关所以不用校验

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K6# K12#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：胶带输送机30KW四台、胶带输送机11KW

一台。

、各开关额定电流计算：

I1= 30×1.15×4=138 A I2=11×1.15=12.65 A

、各启动开关的整定依次为：1#为13A、2#、3#、4#、5#为34.5A 、此开关的过流整定计算：

ΣI e=34.5×1.5+150.5+34.5=236.75 A

236.75÷400=0.59

过流保护整定值取0.6档，即为400×0.6=240A 动作时间：45~90ms

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×240A=720A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为250×1=250米，查表得2426A,

＝＝6≥1.5 满足灵敏度要求。

嵩基煤业下低压开关整定计算K5#、K13#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：胶带输送机30KW一台、刮板输送机17Kw一台、各开关额定电流计算;

I1=30×1.15=34.5 A I2=17×1.15×2=39 A

、各启动开关的整定依次为：6#为34.5 A，7#、8#为19.55A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=34.5×1.5＋39=90.75A

91÷400=0.22

过流保护整定值80A 动作时间：90~180ms

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×80=240A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为200×1=200米，查表得2745A,

＝＝11.4≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业下低压开关整定计算

K11#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：2*11K风机一台

、各开关额定电流计算;

I1 =22×1.15=25A

、各启动开关的整定依次为：9#为25 A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=25×1.5=38A

过流保护整定值38A

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×38A=114A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为300×3.01=900米，查表得793A,

＝＝7≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K10#、K14#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：主排水泵75KW两台

、各开关额定电流计算：

I1=75×1.15×2=172.5 A

、各启动开关的整定依次为：10#、11#为86.25A，

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=86.25*1.5+86.25=185.4A

过流保护整定值185A 动作时间：45~90ms

185÷400=0.46 取0.5档为200A

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为35米，查表得5210A,

＝＝20.84≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：主排水泵75K W一台 溜子30KW两台 水泵4KW两台 局扇2*11Kw两台

、开关额定电流计算：

I1=75×1.15=86.25A I2=30×1.15*2=69A

I3=4×1.15=4.6A I4=22×1.15=25.1A

、各启动开关的整定依次为：12#为86.25A，13#、14为4.6A，15#、16#为34.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=86.25*1.5＋69＋4.6＋25.1=227.9A

228÷400=0.56

过流保护整定值取0.6档，即为400×0.6=240A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×240A=720A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

因为此开关为总开关不需要校验

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K3#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：溜子30KW两台、水泵4Kw一台

、开关额定电流计算：

I1=30×1.15×2=69 A I2=4×1.15×2=8.23 A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=69×1.5+8.23=111.73A

112÷400=0.27

过流保护整定值取0.3档，即为400×1=120A 动作时间：∞

、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×120A=360A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为200米，查表得5210A,

＝＝43.4≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K4#、K15#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V所带设备有：主排水泵75KW一台

、开关额定电流计算：

I1=75×1.15=86.25 A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=86.25A

86.25÷400=0.21

过流保护整定值取0.2档，即为400×0.2=80A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×80A=240A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为50米，查表得1280A,

＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1 #馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：调度绞车11.4Kw七台刮板输送机17Kw两台局扇2×11Kw一台主排水泵45KW两台

、开关额电流计算：

=11.4×1.15×7=91.77A I2=17×1.15×2=39A

×1.15×2=25.3A I4=45×1.15×2=103.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=51.75×1.5+51.75+39+25.3=193.78A

194÷400=0.48

过流保护整定值取0.5档，即为400×0.5=200A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为150米，查表得1280A,＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1 #馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：调度绞车11.4Kw七台刮板输送机17Kw两台局扇2×11Kw一台主排水泵45KW两台

、开关额电流计算：

=11.4×1.15×7=91.77A I2=17×1.15×2=39A

×1.15×2=25.3A I4=45×1.15×2=103.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=51.75×1.5+51.75+39+25.3=193.78A

194÷400=0.48

过流保护整定值取0.5档，即为400×0.5=200A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为150米，查表得1280A,

＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1 #馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：调度绞车11.4Kw七台刮板输送机17Kw两台局扇2×11Kw一台主排水泵45KW两台

、开关额电流计算：

=11.4×1.15×7=91.77A I2=17×1.15×2=39A

×1.15×2=25.3A I4=45×1.15×2=103.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=51.75×1.5+51.75+39+25.3=193.78A194÷400=0.48

过流保护整定值取0.5档，即为400×0.5=200A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为150米，查表得1280A,

＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1 #馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：调度绞车11.4Kw七台刮板输送机17Kw两台局扇2×11Kw一台主排水泵45KW两台

、开关额电流计算：

=11.4×1.15×7=91.77A I2=17×1.15×2=39A

×1.15×2=25.3A I4=45×1.15×2=103.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=51.75×1.5+51.75+39+25.3=193.78A

194÷400=0.48

过流保护整定值取0.5档，即为400×0.5=200A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为150米，查表得1280A,

＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。

嵩基煤业井下低压开关整定计算

K1 #馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V

所带设备有：调度绞车11.4Kw七台刮板输送机17Kw两台局扇2×11Kw一台主排水泵45KW两台

、开关额电流计算：

=11.4×1.15×7=91.77A I2=17×1.15×2=39A

×1.15×2=25.3A I4=45×1.15×2=103.5A

、此开关的过流整定计算：

ΣI e=51.75×1.5+51.75+39+25.3=193.78A

194÷400=0.48

过流保护整定值取0.5档，即为400×0.5=200A 动作时间：90~180ms 、此开关的短路保护整定计算：

I d=3I e=3×200A=600A 动作时间：瞬动

、校验灵敏度系数：

计算此开关最远端的最小两相短路电流

电缆的换算长度为150米，查表得1280A,

＝＝5.3≥1.5

满足灵敏度要求。