井下高压系统整定计算说明书.docx
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井下高压系统整定计算说明书
井下高压开关整定计算说明书
一、概述
我矿地面变电所主变压器型号为SFZ7-12500/35，分三路向井下中央泵房供电。
井下中央泵房馈出额定电压6.3KV，按其三相短路容量100MvA进行计算。
二、公式说明：
1．Xx=UP2/Sd
2.XL=XOXL
3.Id（3）=Up/√3Xd
4.Id
（2）=（√3/2）Id3=0.5Up/Xd
5.∑Ie=（∑Pn×Kx）/（Ue×COSφ）
6.n≥（IQe+kx∑Ie）/（Kb×Ige）
注：
Xx-----系统电抗Ω；Up-----电源母线平均电压V；
XL-----电缆电抗Ω；Sd-----短路容量MVA；
XO-----单位长度电抗Ω/Km（取0.08Ω/Km）；
L-----电缆长度Km；Id（3）-----d点三相短路电流A；
Xd-----总电抗；Id
（2）-----d点两相短路电流A；
∑Pn-----总功率KW；∑Ie-----其余额定电流之和A；
IQe-----最大起动电流A；
Kb-----变压器变比（二次侧电压为690v、1140v时分别为８.7、5）；
Ige-----高压配电装置额定电流A；Kx-----需用系数；
n-----整定倍数；cosφ------功率因数；
三、保护变压器时，所需参数如表：
a）过载整定：
根据变压器一次侧额定电流计算
干式变压器容量
高压一次侧额定电流Ieb（A）
KBSG-200KVA
19.2
KBSG-315KVA
30.3
KBSG-400KVA
38.3
KBSG-500KVA
48.0
KBSG-630KVA
60.6
KBSGZY-800KVA
77
KBSGZY-1600KVA
156
2.短路整定根据《细则》所规定为法计算校验,我矿使用真空高爆保护为电子式保护,变压器短路容量按100MvA计算。
n≥（IQ+∑Ie×kX）/（kb×Ige）
3.过流校验:
①保护变压器时：
K=Id
（2）/（Kb×Iz）≥1.5查表可知Id
（2）值。
②保护6KV干线时：
K=Id
（2）/Iz≥1.5通过以上公式计算可知Id
（2）值。
四、矿用隔爆型高压真空配电装置档位选择：
短路整定档位：
1.6、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10倍
过载整定档位：
0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4倍
中央泵房
中央泵房Ⅰ回路
①中央泵房2426#开关变比630/5总开关总功率:
5235KW
其中泵房内1#.3#泵为1000KW,直接启动Ie=116A.两泵不同时使用,将其余负荷电流均折算至6KV时,电流计算：
Ie=（ΣPn×Kx）/（√3Up×COSφ）=（5235×0.51）/（√3×6.3×0.8）=306A＜I干线
IQe=6Ie=6*116=696A
过载整定:
IZ≥Ie=306A
n≥Iz/Ige=306/630=0.5取0.6倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.3×（696+306）/630=2.1
取3.0倍，则Iz=3.0×630=1890A
过流校验:
计算6KV保护两相短路电流，L1=3.5KM在六采中部变电所I回路处。
Xx=Up2/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd1=Xx+Xo*L1=0.4+0.08×3.5=0.68Ω
I
（2）d1=0.5Up/Xd1=0.5×6300/0.68=4632A
K=I
（2）d1/Iz=4632/1890=2.45>1.5满足要求
②中央泵房1640#开关变比200/5控六采区I回路
总功率:
2063KWIQe=840AIe=140A（乳化泵）
∑Ie=（∑Pn*Kx）/（Ue×cosφ）=[（2063-125）×0.44]/（0.69×0.8）=1545A
过载整定:
Iz≥（∑Ie+Ie）/8.7=（1545+140）/8.7=194A
n≥Iz/Ige=194/200=0.97取1.2倍
短路整定:
n≥（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=（840+1545）/（8.7×200）=1.4
为方便上下级间开关配合取5.0倍，则Iz=5.0*200=1000A
过流校验:
计算6KV最远点两相短路电流：
L1=6.119KM。
Xx=Up2/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd1=Xx+Xo*L1=0.4+0.08×6.119=0.889Ω
I
（2）d1=0.5Up/Xd1=0.5×6300/0.889=3543A
K=I
（2）d1/Iz=3543/1260=2.8>1.5满足要求
③中央泵房T-13#开关变比200/5控1#泵（1000KW）
总功率1000KWIe=116AIQe=696A
过载整定:
Iz≥Ie=116A
n≥Iz/IQe=116/200=0.58取0.8倍
短路整定:
n≥IQe/Ige=696/200=3.48取4.0倍
则Iz=4.0×200=800A
过流校验:
K=I⑵d1/Iz=4632/800=5.8>1.5满足要求
④中央泵房:
T-8#开关变比200/5控3#泵总功率1000KW
计算整定同T-13#开关即过载取0.8倍，短路取4.0倍
⑤中央泵房:
1638#开关变比200/5控南翼大皮带分路
总功率:
1172KWPQ=200KW（皮带）Kx取0.6COSφ取0.7
∑Ie=（∑Pn×Kx）/（1.732Ue×COSφ）=[（1172-200）×0.6]/（1.732×6.3×0.7）=76A
Ie=（Pn×Kx）/（1.732×Ue×COSφ）=（1172×0.6）/（1.732×6.3×0.7）=92A
过载整定:
n≥K*Ie/Ige=1.4×92/200=0.644为便于上下级间配合取1.2
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.4×（13×7+76）/200=1.2
为方便上下级间开关配合取5.0倍，Iz=5.0×200=1000A
过流校验:
K=I⑵d1/Iz=2442/1000=2.42>1.5满足要求
中央泵房Ⅱ回路
①2427#开关变比630/5总开关总功率:
7795KW
其中2#、4#泵为1000KW,6KV直接启动,Ie=116A,两泵不同时使用将其余负荷电流均折算到6KV一次侧电流计算:
Kx=0.48CoSφ=0.8tanφ=0.75
P有功=Kx×P=0.48×7795=3742KWP无功=P有功×tanφ=3742×0.75=2807KW
S=√（P有功2+P无功2）=4678KW
Ie=（S×Kx）/（√3Up×CoSφ）=（4678×0.48）/（√3×6.3×0.8）=257A＜I干线
IQe=6Ie=6*116=696A
过载整定:
Iz≥Ie=257A
n≥KIz/Ige=1.3×257/630=0.53,为便于上下级配合取0.8倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.3×（696+428）/630=2.3取3.0倍
则Iz=3.0*630=1890A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流，L=4.5KM在七采大巷变电所二回路处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL1=0.4+0.08×4.5=0.76Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.76=4145A
则K=I⑵d1/Iz=4145/1890=2.2>1.5满足要求。
②T-12#开关变比200/5控2#泵总功率:
1000KW
此水泵为1000KW,6KV直接启动,Ie=116A,IQe=6Ie=696A
过载整定:
Iz≥Ie=116A
n≥K*Iz/Ige=1.3×116/200=0.75取0.8倍
短路整定:
n≥IQe/Ige=696/200=3.48取4.0倍
则Iz=4.0×200=800A
过流校验:
K=I⑵d1/Iz=4145/800=5.2>1.5满足要求
③1639#开关变比200/5控4#泵总功率:
1000KW
计算整定与T-12#相同故
过载:
0.8倍短路:
4.0倍
④1641#开关变比200/5控水泵软启动
按一台1000KW泵直接启动计算方法同T-12#相同
故过载整定:
0.8倍短路整定4.0倍
⑤T-4#开关变比50/5控泵房内200干变（380V）
总功率:
186KWIQe=507A
∑Ie=∑Pn×Kr/Ue×COSφ=（186×0.6）/（0.4×0.8）=349A
过载整定:
Iz≤Ieb=19.2A
n≤Iz/Ige=19.2/50=0.4取0.4倍
短路整定:
n≥（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）
=（507+349）/15×50=1.1取2.0倍
则Iz=2.0×50=100A
过流校验:
查表可知:
I⑵d=6251A
K=I⑵d/（Kb×Iz）=6251/（15×100）=4.2>1.5满足要求
⑥T-11#开关变比300/5控Ⅱ84一回路
总功率:
4127KWP最大=720KW（煤机）COSφ=0.6
由于负荷所用电压不同,故将其折算至高压一次侧电流计算:
求KX=0.4+0.6（P最大/P总）=0.4+0.6×（720/4127）=0.505
Ie=（P总×KX）/（√3Up×COSφ）=（4127×0.505）/（√3×6.3×0.8）=239A
其最大负荷启动电流折算至一次侧电流为IQe=462A
过载整定:
Iz≥∑Ie=239A
n≥K×Iz/Ige=1.3×239/300=1.04取1.2倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.3（462+239）/300=3.03取5.0倍
则Iz=5.0×300=1500A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流，L=3.96KM在II863移变处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL1=0.4+0.08×3.96=0.072Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.72=4375A
则K=I⑵d2/Iz=4375/1500=2.9>1.5满足要求。
⑦2186#开关变比400/5控II3、七采区二回路
总功率:
2536KWP最大=220KWKX=0.5COSφ=0.7
由于负荷所用电压不同,故将其折算至高压一次侧电流计算:
过载整定:
IＺ=（P总×KX）/（√3Up×COSφ）
=（2536×0.5）/（√3×6.3×0.7）=166A
n≥K×Iz/Ige=（1.4×166）/400=0.6取0.8倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige
=1.4×（220×7+2536×0.5）/（√3×6.3×0.7×400）=1.3
为方便各级间配合取3.0倍，则Iz=3.0*400=1200A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流，L1=6.86KM在873车场变电站处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL1=0.4+0.08×6.86=0.949Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.949=3319A
则K=I⑵d1/Iz=3319/1200=2.8>1.5满足要求。
中央泵房Ⅲ回路
①2428#开关变比630/5总开关总功率:
7561KW
其中中央泵房水泵每台为1000KW,6KV直接启动,Ie=116A,两泵不同时使用将其余负荷电流均折算到6KV一次侧电流计算:
Kx=0.48CoSφ=0.8tanφ=0.75
P有功=Kx×P=0.48×7561=3629KWP无功=P有功×tanφ=3629×0.75=2722KW
S=√（P有功2+P无功2）=3784KW
Ie=（S×Kx）/（√3Up×CoSφ）=（3784×0.48）/（√3×6×0.8）=218A＜I干线
IQe=6Ie=6×116=696A
过载整定:
Iz≥Ie=218A
n≥KIz/Ige=1.3×218/630=0.45未便于上下级配合取0.8倍
短路整定:
n≥（IQe+∑Ie）/Ige=（696+329）/630=1.63
取3.0倍则Iz=3.0×630=1890A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流，L=5.08KM在七采大巷变电所I回路总开关处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL=0.4+0.08×5.08=0.806Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.806=3908A
则K=I⑵d/Iz=3908/1890=2.1>1.5满足要求
②T-9#开关变比300/5控七采Ⅰ回路
总功率:
3843KWP最大=720KW（煤机）COSφ=0.7
由于负荷所用电压不同,故将其折算至高压一次侧电流计算:
求KX=0.4+0.6（P最大/P总）=0.4+0.6×（720/3843）=0.51
Ie=（P总×KX）/（√3Up×COSφ）=（3843×0.51）/（√3×6.3×0.7）=257A
其最大负荷启动电流折算至一次侧电流为IQe=7×720/（1.732×6.3）=462A
过载整定:
Iz≥∑Ie=257A＜I干线
n≥KIz/Ige=1.3×257/300=1.1取1.2倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.3×（462+257）/300=3.1取5.0倍
则Iz=5.0×300=1500A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流L=7.3KM在871移动变电站处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL=0.4+0.08×7.3=0.984Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.984=3201A
则K=I⑵d/Iz=3201/1500=2.1>1.5满足要求
③T-10#开关变比200/5控二采及六采二回路分路
总功率:
1005KWIQe=1050A（绞车Ie=150A）
Ie总=（∑Pn×KX）/（Ue×COSΦ）=（1005×0.48）/（0.69×0.6）=999A
过载整定:
Iz=∑Ie/Kb=99/8.7=115A
n≥Iz/Ige=115/200=0.58取0.8倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=1.4×（1050+1165）/（8.7×200）=1.8
为便于各级开关配合取4.0倍，则Iz=4.0×200=800A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流，L=5.454KM在863变电所Ⅱ回路处。
Xx=U2p/Sd=6.32/10=0.4Ω
Xd=Xx+XoL=0.4+0.08×5.454=0.836Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.836=3768A
则K=I⑵d/Iz=3768/800=4.7>1.5满足要求.
④T-7#开关变比300/5控泵房水泵5#、6#、7#、8#
总功率：
4000KW不同时使用,按二台1000KW计算。
Ie=116AIQe=6×116=696A
过载整定:
Iz≥2Ie=232A
n≥Iz/IQe=232/300=0.77取1.0倍
短路整定:
n≥（IQe+Ie）/Ige=812/300=2.7取3.0倍
则Iz=3.0×300=900A
⑤2185#开关变比400/5控Ⅱ84Ⅱ回路
总功率:
1436KWP最大=200KW（水泵）COSφ=0.7
由于负荷所用电压不同,故将其折算至高压一次侧电流计算:
求KX=0.4+0.6（P最大/P总）=0.4+0.6×（200/1436）=0.48
Ie=（P总×KX）/（√3Up×COSφ）=（1436×0.48）/（√3×6.3×0.6）=105A
其最大负荷启动电流折算至一次侧电流为:
IQe=7×200/（1.732×6.3）=128A
过载整定:
Iz≥Ie=105A
n≥K×Iz/Ige=1.4×105/400=0.4,取0.6倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/Ige=1.4×（128+105）/400=0.8
为方便上下级配合取3.0倍，则Iz=3.0×400=1200A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流L=3.226KM在II86上部变电所Ⅱ回路处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL=0.4+0.08×3.226=0.658Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.658=4787A
则K=I⑵d/Iz=4787/1200=4.0>1.5满足要求。
南翼大皮带变电所
12180#开关变比200/5控本室及一、三采变电站
总功率:
1500KWPQ=280KW（皮带）Kx=0.5COSφ=0.7
∑Ie=（∑Pn×Kx）/（1.732Ue×COSφ）=[（1500-200）×0.5]/（1.732×6.3×0.7）=85A
Ie=（Pn×Kx）/（1.732Ue×COSφ）=（1500×0.5）/（1.732×6.3×0.7）=98A
过载整定:
n≥K×Ie/Ige=1.4×98/200=0.7取0.8倍
短路整定:
n≥K×（IQe+∑Ie）/Ige=1.4×（32×7+85）/200=2.2
为便于上下级间配合取4.0倍，则Iz=4.0×200=800A
过流校验:
6KV最远点供电距离3.477千米
Xx=Up2/Sd=6.32/10=0.4Ω
Xd=Xx+Xo×L1=0.4+0.08×3.477=0.678Ω
I
（2）d=0.5Up/Xd1=0.5×6300/0.678=4646A
故K=I⑵d2/Iz=4646/800=5.8>1.5满足要求
2Z-32#开关变比100/5控II84大皮带500干变（1140V）
总功率:
400KW∑Ie=123AIQe=796A皮带
过载整定:
Iz≤Ieb=48A（查表）
n≤Iz/Ige=48/100=0.5取0.6倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=1.2×（796×2）/（5×100）=3.6取4.0倍
则Iz=4.0×100=400A
过流校验:
查表知I⑵d=5204A
K=I⑵d/（Kb×Iz）=5204/（5×400）=2.6>1.5满足要求
3Z-31#开关变比100/5控本室315干变（1140V）
总功率200KW皮带IQe=796A
过载整定:
Iz≤Ieb=30.3A（查表）
n≤Iz/Ige=30.3/100=0.3取0.3倍
短路整定:
n≥K×IQe/（Kb×Ige）=1.4×796/（5×100）=2.24取4.0倍
则Iz=4.0×100=400A
过流校验:
查表知I⑵d=3280A
K=I⑵d/（Kb×Iz）=3280/（5×400）=1.64>1.5满足要求
41416#开关变比50/5控本室315干变（1140V）
总功率:
200KWIQe=796A皮带
过载整定:
Iz≤Ieb=30.3A（查表）
n≤Iz/Ige=30.3/50=0.6取0.6倍
短路整定:
n≥IQe/（Kb×Ige）=796/（5×50）=3.2取4.0倍
则Iz=4.0×50=200A
过流校验:
查表知I⑵d=3280A
K=I⑵d/（Kb×Iz）=3280/（5×200）=3.3>1.5满足要求
51411#开关变比50/5控本室315干变（660V）
总功率:
7.5KW
过载整定:
Iz≤Ieb=30.3A（查表）
n≤Iz/Ige=30.3/50=0.6取0.6倍
短路整定:
负荷较小取最低档1.6倍便可以。
则Iz=1.6×50=80A
过流校验:
查表知:
I⑵d=5699A；
K=I⑵d/（Kb×Iz）=5699/（8.7×80）=8.2>1.5满足要求
6Z-17#开关变比200/5控一.三采变电所
总功率:
800KWIQe=1155A∑Ie=250AIe=165A（280kw电机）
过载整定:
Iz≥（250+165）/Kb=323/5=83A
n≥K×Iz/Ige=1.4×83/100=0.58取0.6倍
短路整定:
n≥（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=（1155+250）/（5×100）=2.8取3.0
则Iz=3.0×200=600A
过流校验:
6KV最远点供电距离3.477千米
Xx=Up2/Sd=6.32/10=0.4Ω
Xd=Xx+Xo×L1=0.4+0.08×3.477=0.678Ω
I
（2）d=0.5Up/Xd1=0.5×6300/0.678=4646A
故K=I⑵d2/Iz=4646/600=7.7>1.5满足要求
一采大巷变电所
11491#开关变比50/5控本室315干变（1140V）
总功率:
200KWIQe=796A皮带Ie=123A
过载整定:
Iz≤Ied=30.3A（查表）
n≤Iz/Ige=30.3/50=0.6取0.6倍
短路整定:
n≥IQe/（Kb×Ige）=796/（5×50）=3.1取4.0倍
则Iz=4.0×50=200A
过流校验:
查表知I⑵d=3280A
K=I⑵d/（Kb×Iz）=3280/（5×200）=3.3>1.5满足要求
二采大巷变电所
11494#开关变比200/5总开关
总功率:
1005KWIQe=1050A（绞车Ie=150A）
Ie总=（∑Pn×KX）/（Ue×COSΦ）=（1005×0.48）/（0.69×0.6）=999A
过载整定:
Iz=∑Ie/Kb=99/8.7=115A
n≥Iz/Ige=115/200=0.58取0.6倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=1.4×（1050+1165）/（8.7×200）=1.8
为便于各级开关配合取3.0倍，则Iz=3.0×200=600A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流L2=5.454KM在863变电所Ⅱ回路处。
Xx=U2p/Sd=6.32/100=0.4Ω
Xd=Xx+XoL2=0.4+0.08×5.454=0.836Ω
I⑵d=0.5Up/Xd=0.5×6300/0.836=3768A
则K=I⑵d2/Iz=3768/600=6.2>1.5满足要求
②2157#开关变比200/5控六采区Ⅱ回路
总功率:
287KW∑Ie=164A
IQe=875AIe=150A（绞车）
过载整定:
n≥K（Ie+∑Ie）/（Kb×Ige）
=1.4×（150+164）/（8.7×200）=0.26，为便于配合取0.6倍
短路整定:
n≥K（IQe+∑Ie）/（Kb×Ige）=1.4×（875+164）/（8.7×200）=0.84取2.0倍
则Iz=2.0×200=400A
过流校验:
计算6KV短路点最远点两相短路电流L
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