35KV及6KV侧继电保护整定计算书.docx
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35KV及6KV侧继电保护整定计算书
淮北矿业股份有限公司祁南煤矿
35/6kV高压开关保护整定计算说明书
计算：
审核：
批准：
编制时间：
2018.9.11
目录
第一章概述1
第二章短路电流网络参数计算2
第三章35kV变电所进线保护整定计算9
第四章主变保护整定计算12
第五章35kV变电所6kV线路继电保护整定15
第六章、井下继电保护整定36
附件1：
35kV变电所进出线缆基础资料64
附件2：
35kV变电所主变保护整定值65
第一章概述
一、矿井供电系统
祁南煤矿35kV变电所两路35kV电源引自南坪区域变电所不同母线段，两路导线采用2×LGJ-120双分裂导线，长度均为17.6km。
所内装有SZ11-25000/35型变压器两台，35kV侧及6kV侧主接线均采用单母线分段方式。
正常运行方式为双回路大分列运行。
所内安装了南京南瑞继保电气有限公司RCS900变电站监控系统平台。
目前，所内35kV及6kV微机综保厂家及型号如下表：
厂家
型号
备注
南瑞继保电气有限公司
RCS-9612AⅡ保护装置
35kV线路保护装置
RCS-9679Ⅱ变压器主保护装置
主变保护装置
RCS-9612AⅡ线路保护装置
6kV线路保护装置
二、遵循的继电保护整定计算原则
1、《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》；
2、《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》；
3、《继电保护和安全自动装置技术规程》；
4、《工矿企业供电》煤炭工业出版社；
5、《煤矿电工手册》（修订版）第二分册矿井供电（上）；
6、《CAL200系列（线路测控保护）装置说明书》（L200-2005-01）；
7、《电力系统继电保护整定计算》；
8、《工业与民用配电设计手册》第三版。
三、原始资料：
2017年3月23日淮北供电公司调控中心提供数据：
220kV南坪变35kV母线阻抗：
大方式：
1.69Ω小方式：
2.478Ω
220kV南坪变35kV母线短路容量：
大方式：
Smax=U2/X=813MVA小方式：
Smin=U2/X=552.5MVA
南坪变电所35KV母线三相短路电流：
最大运行方式下：
12.686KA（37KV）最小运行方式下：
8.621KA（37KV）
35kV变电所阻抗图
主
变压器：
主变额定容量SNT=25000KVA阻抗电压Uz%=8
高压侧
低压侧
档位
电压（V）
电流（A）
电压（V）
电流（A）
1
38500
374.9
6300
2291.1
2
37625
383.6
3
36750
392.8
4
35875
402.3
5
35000
412.4
6
34125
422.98
7
33250
434.1
8
32375
445.8
9
31500
458.2
6KV线路：
LGJ架空导线的电抗：
X2=0.35Ω/km，电缆线路的电抗：
X0=0.08Ω/km
西风井架空线路长3.48km，北风井架空线路长3.1km。
车间变压器参数：
车间名称
变压器容量
变压器短路阻抗
车间名称
变压器容量
变压器短路阻抗
瓦斯电厂
2000KVA
4.5%
工人村
800KVA
5.72%
铁运处
50KVA
4.0%
机修厂
800KVA
4.5%
选煤厂
800KVA
4.5%
主井
4800KVA
14.71%
锅炉房
800KVA
4.5%
副井
800KVA
5.8%
矸石山
250KVA
4.0%
大江村
315KVA
4.12%
所内变
630KVA
5.51%
第二章：
短路电流网络参数计算
一、基准值的选定与计算
取Sda=100MVAUav0=37KVUav1=6.3KV
则基准电流
Ida0=Sda/√3Uav0=100/√3×37=1.5605KA
Ida1=Sda/√3Uav1=100/√3×6.3=9.165KA
二、计算各元件的相对基准电抗
1、电源系统的相对基准电抗
X*x.min=Sda/Sd.min=100/552.5=0.181
X*x.max=Sda/Sd.max=100/813=0.123
2、35KV高压架空线路的相对基准电抗
导线型号2×LGJ-120mm²；几何均距3.2m；两导线距离为150mm。
查表，LGJ-120mm²单根计算半径15.2mm/2=7.6mm；计算两分裂导线有效半径：
220kV南坪变线出口-祁南矿35kV母线，2×LGJ-120mm²；几何均距：
3.2m，长度L=17.6km；安全电流2×380A=760A。
相对基准电抗：
3、主变压器的相对基准电抗
X*t1=X*t2=Uz%×Sda/100×SN.T=8×100/100×25=0.32
其中：
Uz%为主变压器的短路阻抗值，SN.T为主变压器的额定容量
4、瓦斯电厂变电所电缆线路的相对基准电抗
X*L2=X0L2Sda/U2da=0.08×0.9×100/6.32=0.1814
其中：
X0为电缆线路的单位电抗值，L2为瓦斯电厂电缆线路的长度
5.瓦斯电厂变压器的相对基准电抗
X*T3=X*T4=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×2=2.25
其中：
Uz%为瓦斯电厂变压器的短路阻抗值，SN.T为瓦斯电厂变压器的额定容量
6、铁运处电缆线路的相对基准电抗
X*L3=X0L3Sda/U2da=0.08×0.933×100/6.32=0.188
7、铁运处变压器的相对基准电抗
X*T5=Uz%×Sda/100×SN.T=4.0×100/100×0.05=80
8、中央风井电缆线路的相对基准电抗
X*L4=X0L4Sda/U2da=0.08×0.437×100/6.32=0.088
9、西风井电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*LL5=X0L5Sda/U2da+X2L5.Sda/U2da
=0.08×0.472×100/6.32+0.35×3.48×100/6.32=3.164
10、入井（615#、617#、618#）电缆线路的相对基准电抗
X*L6=X0L6Sda/U2da=0.08×0.9×100/6.32=0.1814
入井（632#）电缆线路的相对基准电抗
X*L6‘=X0L6Sda/U2da=（0.08/2）×0.9×100/6.32=0.0907
其中：
617#与618#入井回路为单根3*150mm2电缆，615为单根3*240mm2电缆，632#入井回路为两根3*150mm2电缆并联使用
11、选煤厂电缆线路的相对基准电抗
X*L7=X0L7Sda/U2da=0.08×0.28×100/6.32=0.0564
12、选煤厂变压器的相对基准电抗
X*T6=X*T7=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.8=5.625
13、锅炉房变电所电缆线路的相对基准电抗
X*L8=X0L8Sda/U2da=0.08×0.24×100/6.32=0.0484
14、锅炉房变电所变压器的相对基准电抗
X*T8=X*T9=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.8=5.625
15、矸石山电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*L9=X0L9Sda/U2da+X2L9‘Sda/U2da
=0.08×0.2×100/6.32+0.35×0.738×100/6.32=0.6911
16、矸石山变压器的相对基准电抗
X*T10=Uz%×Sda/100×SN.T=4.0×100/100×0.25=16
17、所内变压器电缆线路的相对基准电抗
X*L10=X0L10Sda/U2da=0.08×0.045×100/6.32=0.01
18、所内变压器的相对基准电抗
X*T11=X*T12=Uz%×Sda/100×SN.T=5.51×100/100×0.63=8.75
19、工人村电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*L11=X0L11Sda/U2da+X2L11‘Sda/U2da
=0.08×0.56×100/6.32+0.35×1.38×100/6.32=1.3298
20.工人村变压器的相对基准电抗
X*T19=Uz%×Sda/100×SN.T=5.72×100/100×0.8=7.15
21、压风机房电缆线路的相对基准电抗
X*L12=X0L12Sda/U2da=0.08×0.161×100/6.32=0.0325
22、机修厂电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*L13=X0L13Sda/U2da+X2L13‘Sda/U2da
=0.08×0.12×100/6.32+0.35×0.27×100/6.32=0.2623
23、机修厂变压器的相对基准电抗
X*T13==Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.63=7.143
24、主井提升机电缆线路的相对基准电抗
X*L14=X0L14Sda/U2da=（0.08/2）×0.126×100/6.32=0.0127
25.主井变压器的相对基准电抗
X*T15=X*T16=Uz%×Sda/100×SN.T=14.71×100/100×4.8=3.0646
26、副井提升机电缆线路的相对基准电抗
X*L15=X0L15Sda/U2da=（0.08/2）×0.109×100/6.32=0.011
27.副井变压器的相对基准电抗
X*T17=X*T18=Uz%×Sda/100×SN.T=5.8×100/100×0.8=7.25
28.北风井电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*L17=X0L17Sda/U2da+X2L17aSda/U2da+X0L17bSda/U2da
=0.08×（0.8+0.45）×100/6.32+0.35×3.1×100/6.32=2.9856
29.大江村转供电电缆线路和架空线路的相对基准电抗
X*L18=X0L18Sda/U2da+X2L18Sda/U2da
=0.08×0.1×100/6.32+0.35×0.68×100/6.32=0.6198
30.大江村转供电变压器的相对基准电抗
X*T21==Uz%×Sda/100×SN.T=4.12×100/100×0.315=13.079
31.瓦斯泵站电缆线路的相对基准电抗
X*L19=X0L19Sda/U2da=0.08×0.9×100/6.32=0.1814
32、潜水电泵电缆线路的相对基准电抗
X*L20=X0L20Sda/U2da=0.08×0.9×100/6.32=0.1814
三、各点短路时短路回路的总相对基准电抗
1、最大运行方式下
K0（35KV母线短路点）:
X*s.max=X*x.max+X*L1=0.1230+0.414=0.537
K1（6KV母线短路点）:
X*k1.max=X*x.max+X*L1+X*T1=0.1230+0.414+0.32=0.857
K1合母联:
X*k1合母联.max=X*x.max+X*L1+X*T1=0.1230+0.414+0.32/2=0.697
K2（瓦斯电厂变压器低压侧短路点）:
X*k2.max=X*k1.max+X*L2+X*T3=0.857+0.1814+2.25=3.2884
K*2（瓦斯电厂线路末端短路点）:
X*k*2.max=X*k1.max+X*L2=0.857+0.1814=1.0384
K3（铁运处变压器低压侧短路点）:
X*k3.max=X*k1.max+X*L3+X*T5=0.857+0.188+80=81.045
K*3（铁运处线路末端短路点）:
X*k*3.max=X*k1.max+X*L3=0.857+0.188=1.045
K4（中央风井线路末端短路点）:
X*k4.max=X*k1.max+X*L4=0.857+0.088=0.945
K5（西风井线路末端短路点）:
X*k5.max=X*k1.max+X*L5=0.857+3.164=4.021
K6（下井线路末端短路点）:
X*k6.max=X*k1.max+X*L6=0.857+0.1814=1.0384
K6（下井线路632#末端短路点）:
X*k6’.max=X*k1.max+X*L6’=0.857+0.0907=0.9477
K7（选煤厂变压器低压侧短路点）:
X*k7.max=X*k1.max+X*L7+X*T6=0.857+0.0564+5.625=6.5384
K*7（选煤厂线路末端短路点）:
X*k*7.max=X*k1.max+X*L7=0.857+0.0564=0.9134
K8（锅炉房变压器低压侧短路点）:
X*k8.max=X*k1.max+X*L8+X*T8=0.857+0.0484+5.625=6.5304
K*8（锅炉房线路末端短路点）:
X*k*8.max=X*k1.max+X*L8=0.857+0.0484=0.9054
K9（矸石山变压器低压侧短路点）:
X*k9.max=X*k1.max+X*L9+X*T10=0.857+0.6911+16=17.5481
K*9（矸石山线路末端短路点）:
X*k*9.max=X*k1.max+X*L9=0.857+0.6911=1.5481
K10（所内变压器低压侧短路点）:
X*k10.max=X*k1.max+X*L10+X*T11=0.857+0.01+8.75=9.617
K*10（所内变线路末端短路点）:
X*k*10.max=X*k1.max+X*L10=0.857+0.01=0.867
K11（工人村线路末端短路点）:
X*k11.max=X*k1.max+X*L11=0.857+1.3298=2.1868
K*11（工人村变压器低压侧短路X*k*11.max=X*k1.max+X*L11+X*Tl9=0.857+1.3298+7.15=9.3368
K12（压风机房线路末端短路点）:
X*k12.max=X*k1.max+X*L12=0.857+0.0325=0.8895
K13（机厂变压器低压侧短路点）:
X*k13.max=X*k1.max+X*L13+X*T13=0.857+0.2623+7.143=8.2623
K*13（机修厂线路末端短路点）:
X*k*13.max=X*k1.max+X*L13=0.857+0.2623=1.1193
K14（主井线路末端短路点）:
X*k14.max=X*k1.max+X*L14=0.857+0.0127=0.8697
K*14（主井变压器低压侧短路点）:
X*k*14.max=X*k1.max+X*L14+X*T15=0.857+0.0127+3.0646=3.9343
K15（副井线路末端短路点）:
X*k15.max=X*k1.max+X*L15=0.857+0.011=0.868
K*15（副井变压器低压侧短路点）:
X*k*15.max=X*k1.max+X*L15+X*T17=0.857+0.011+7.25=8.118
K*17（北风井线路末端短路点）:
X*k17.max=X*k1.max+X*L17=0.857+2.9856=3.8426
K18（大江村线路末端短路点）:
X*k18.max=X*k1.max+X*L18=0.857+0.6198=1.4768
K*18（大江村变压器低压侧短路点）:
X*k*18.max=X*k1.max+X*L18+X*T21=0.857+0.6198+13.079=14.5558
K*19（瓦斯泵站线路末端短路点）:
X*k19.max=X*k1.max+X*L19=0.857+0.1814=1.0384
K20（潜水电泵线路末端短路点）:
X*k20.max=X*k1.max+X*L20=0.857+0.1814=1.0384
2、最小运行方式下
K0:
X*k.min=X*x.min+X*L1=0.1810+0.414=0.595
K1:
X*k1.min=X*x.min+X*L1+X*T1=0.1810+0.414+0.32=0.915
K1合母联:
X*k1合母联.min=X*x.min+X*L1+X*T1=0.1810+0.414+0.32/2=0.755
由于在最大和最小运行方式下电源系统的相对基准电抗差值为0.0580，故可以由最大运行方式下加0.0580直接获得
K2:
X*k2.min=3.3464
K3:
X*k3.min=81.103
K4:
X*k4.min=1.003
K5:
X*k5.min=4.079
K6:
X*k6.min=1.0964
K6’:
X*k6’min=1.0057
K7:
X*k7.min=6.5964
K8:
X*k8.min=6.5884
K9:
X*k9.min=17.6061
K10:
X*k10.min=9.675
K11:
X*k11.min=9.3948
K12:
X*k12.min=0.9475
K13:
X*k13.min=8.3203
K14:
X*k14.min=3.9923
K15:
X*k15.min=8.176
K17:
X*k17.min=3.9006
K18:
X*k18.min=14.6138
K19:
X*k19.min=1.0964
K20:
X*k20.min=1.0964
四、各点短路电流
K0（35KV母线短路点）:
三相短路电流I（3）k0.max=Ida0/X*k0.max=1.5605/0.537=2.906KA
K0:
两相短路电流I
（2）k0.min=0.866×Ida0/X*k0.min=0.866×1.5605/0.595=2.271KA
K1（6KV母线短路点）:
三相短路电流I（3）k1.max=Ida1/X*k1.max=9.165/0.857=10.6943KA
K1合母联:
三相短路电流I（3）k1合母联.max=Ida1/X*k1合母联.max=9.165/0.697=13.1492KA
K1:
两相短路电流I
（2）k1.min=0.866×Ida1/X*k1.min=0.866×9.165/0.915=8.6742KA
K1合母联:
两相短路电流I
（2）k1合母联.min=0.866Ida1/X*k1合母联.min=0.866×
9.165/0.755=10.5124KA
K2:
三相短路电流I（3）k2.max=Ida1/X*k2.max=9.165/3.2884=2.7871KA
K*2（瓦斯电厂线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k*2.max=Ida1/X*k*2.max=9.165/1.0384=8.8261kA
K2:
两相短路电流I
（2）k2.min=0.866×Ida1/X*k2.min=0.866×9.165/3.3464=2.3718KA
K3:
三相短路电流I（3）k3.max=Ida1/X*k3.max=9.165/81.045=0.1131KA
K*3（铁运处线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k*3.max=Ida1/X*k*3.max=9.165/1.045=8.7703
K3:
两相短路电流I
（2）k3.min=0.866×Ida1/X*k3.min=0.866×9.165/81.103=0.0979KA
K4（中央风井线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k4.max=Ida1/X*k4.max
=9.165/0.945=9.6984KA
K4:
两相短路电流I
（2）k4.min=0.866×Ida1/X*k4.min=0.866×9.165/1.003=7.9132KA
K5（西风井线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k5.max=Ida1/X*k5.max=9.165/4.021=2.2793KA
K5:
两相短路电流I
（2）k5.min=0.866×Ida1/X*k5.min=0.866×9.165/4.079=1.9458KA
K6（下井线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k6.max=Ida1/X*k6.max=9.165/1.0384=8.8261KA
K6（下井线路末端632#短路点）:
三相短路电流I（3）k6.max=Ida1/X*k6.max=9.165/0.9477=9.6708KA
K6:
两相短路电流I
（2）k6.min=0.866×Ida1/X*k6.min=0.866×9.165/1.0964=7.2390KA
632#：
I
（2）k6.min=0.866×Ida1/X*k6.min=0.866×9.165/1.0057=7.8919KA
K7:
三相短路电流I（3）k7.max=Ida1/X*k7.max=9.165/6.5384=1.4017KA
K*7（选煤厂线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k*7.max=Ida1/X*k*7.max=9.165/0.9135=10.0339KA
K7:
两相短路电流I
（2）k7.min=0.866×Ida1/X*k7.min=0.866×9.165/6.5964=1.2032KA
K8:
三相短路电流I（3）k8.max=Ida1/X*k8.max=9.165/6.5304=1.4034KA
K*8（锅炉房线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k*8.max=Ida1/X*k*8.max=9.165/0.9054=10.1226KA
K8:
两相短路电流I
（2）k8.min=0.866×Ida1/X*k8.min=0.866×9.165/6.5884=1.2047KA
K9:
三相短路电流I（3）k9.max=Ida1/X*k9.max=9.165/17.5481=0.5223KA
K*9（矸石山线路末端短路点）:
三相短路电流I（3）k*9.max=Ida1/X*k*9.max=9.165/1.5481=5.9202KA
K9:
两相短路电流I
（2）k9.min=0.866×Ida1/X*k9.min=0.866×9.165/17.6061=0.4508KA
K10:
三相短路电流I（3）k10.max=Ida1/X*k10.max=9.165/9.617=0.95
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