邹庄35kv变电所 短路计算Word文档格式.docx
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37=303.37MVA
小方式:
=1/X1+X2=1/0.1908+0.2063=2.518
Ij1=2.518X1.56=3.928kA
ich1=2.55X3.928=10.017kA
Ich1=1.52X3.928=5.97kA
=100X2.518=251.8MVA
3.928×
37=251.7MVA
邹庄矿主变10kV侧：
Id2×
=1/X1+X2+X3=1/0.125+0.2045+0.4=1.3708
I2“=Id2（3）=I∞（3））=Id2×
Ij2=1.3708×
5.5=7.539kA
ich2=2.55×
I2“=2.55×
7.539=19.225kA
Ich2=1.52×
I2“=1.52×
7.539=11.46kA
Sd2=sj×
=100×
1.3708=137.08MVA
Sd2=√3×
I2“×
7.539×
10.5=137.1MVA
=1/X1+X2+X3=1/0.1908+0.2063+0.4=1.2545
Ij2=1.2545×
5.5=6.9kA
6.9=17.595kA
6.9=10.488kA
1.2545=125.45MVA
6.9×
10.5=125.48MVA
四、工广10kV系统电力电缆截面的选择与校验
Smin=I∞（3）×
√tj/c
10kV铜芯交联聚乙稀电力电缆250C0C=137
√tj/c=7.539×
√0.25/137=27mm2取35mm2
10kV铝芯交联聚乙稀电力电缆200C0C=77
√0.25/77=48mm2取70mm2
10kV铜芯油浸纸绝缘电力电缆250C0C=153
√0.25/153=25mm2取35mm2
10kV铝芯油浸纸绝缘电力电缆200C0C=88
√tj/c=7.539×
√0.25/88=43mm2取70mm2
I∞（3）----三相短路电流稳定时周期分量的有效值
tj----短路电流的假想时间
C0----短路时导体允许最高温度
c----电缆的热稳定常数
邹庄矿35/10kV变电所保护整定计算
一、20000kVA主变二次谐波比率差动保护
已知35kV侧母线三相短路电流：
大Id1（3）=4.734kA小Id1（3）=3.928kA
已知10kV侧母线三相短路电流：
大Id2（3）=I∞（3）=7.539kA小Id2（3）=6.9kA
10kV侧三相短路电流归算到35kV侧:
大Id2（3）=7.539×
10.5÷
37=2139A
小Id2（3）=6.9×
37=1958A
10kV侧最小两相短路电流归算到35kV侧:
小Id2
（2）=√3/2X6.9×
37=1696A
1、计算变压器各侧一次电流、选择CT变比、确定各侧二次额定电流
35/10kV、20000kVA主变二次谐波比率差动保护
额定电压
35kV
10.5kV
20000KVA
主变额定电流
20000KVA÷
√3÷
35
=330A=Ied
10.5=1100A=Ied
电流互感器接线方式
星型
20000KVA主变
电流互感器计算变比
330/5A
取500A/5A=100
2000/5A
取2000/5=400
电流互感器二次回路额定电流
330A/100=3.3A
1100÷
400=2.75A
由于35kV侧电流互感器的二次回路额定电流3.3A大于10kV侧的2.75A，所以整定计算以35kV侧为基本侧。
2、计算保护装置35kV侧的一次动作电流：
（1）躲过变压器励磁涌流条件
Idz=Kk×
Ied=1.3×
330A=429A
（2）躲过外部故障最大不平衡电流条件
Idz=Kk（Kfz·
fj＋△U＋△f）Id（3）max
=1.3（1×
0.1＋0.05＋0.05）×
2139A=556.14A
（3）躲过电流互感器二次回路断线条件
Idz=1.3×
330A=429A
取以上三者中的最大者。
按躲过外部故障最大不平衡电流条件，选用35kV侧一次动作电流为
Idz=556.14A
3、确定差动速断动作电流
计算基本侧（35kV）侧的二次动作电流
Idzj=Kjx·
Idz/K=556.14/100=5.56A
K=500/5=100变比
4、
差电流Id=【Ii－Ih】=【2.75－3.3】=0.55
和电流Is=【Ii＋Ih】=【2.75＋3.3】=6.05
Ih----35kV侧Ie
Ii----10kV侧Ie
5、
a、速断差动动作判剧为Idzj＞Idset1
Idset1----速断差动定值。
应能躲过外部故障最大不平衡电流，一般取6～8倍额定电流Idzj=Kjx·
Idz/K=556.14/100=5.56A
速断差动定值取：
Idset1取5.5A
b、比率差动动作判剧为Id＞Idset2、Id＞Kx·
Is
Idset2----差动门滥定值。
应能躲过变压器最大负荷情况下的不平衡电流，一般取0.2～1.6倍额定电流0.7×
3.3=2.31A取2.4A
Kx----制动系数Kx=0.25～0.8、取0.5较好
c、制动门滥定值。
Izd0=1.1～2×
Ie=1.1×
3.3=3.63A取3.8A
二、主变35kV侧带时限过电流保护（互感器为星型接线500/5）
保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：
Idzj=Kjx·
Kk·
Kgh·
Ied÷
Kf÷
ni
=1×
1.2×
1.3×
330A÷
0.85÷
100=6.06A取6.2A
Kjx-----接线系数1
Kk-----可靠系数1.2
Kgh-----过负荷系数1.3
Ied-----主变高压侧额定电流
Kf-----继电器返回系数，取0.85
ni-----电流互感器变比500/5=100
灵敏系数：
Km=Id2
（2）/ni·
Idzj=1696÷
100÷
6.2A=2.735＞1.5
动作时限应与上下级保护动作时限配合，本设计取1秒。
上级变电站过流保护时限按1.5秒。
三、主变35kV侧电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过低压侧短路时，流过保护装置的最大短路电流：
Id2（3）÷
ni=1.2×
2139÷
100=25.67取13A
Km=0.866Id1（3）/ni·
Idzj=0.866×
3928÷
13A=2.616＞2
四、主变35kV侧过负荷保护
应躲过变压器额定电流：
Idzj=Kk·
ni=1.1×
330A÷
100=3.63A取3.7A
动作时限应躲过允许的短时工作过负荷时间，一般取9～15秒，本设计取9秒。
35kV母联断路器速断保护
Idzj=Id1
（2）÷
Km÷
ni=√3/2X3.928÷
2÷
120=14.17A取10A
Km=Id1
（2）÷
Idzj÷
ni=√3/2X3928÷
10÷
120=2.834≥2
Km----灵敏系数2.834≥2
ni----母联电流互感器变比600/5A
35kV母线最小两相短路电流:
Id1
（2）=√3/2·
3.928A
断路器合闸后保护自动退出。
10kV系统保护整定
一、10kV母联断路器速断保护
Idzj=Id2
（2）÷
ni=√3/2X6900÷
400=7.47A取5A
Km=Id2
（2）÷
5÷
400=2.99≥2
Km----灵敏系数2.99≥2
ni----电流互感器变比2000/5A
10kV母线最小两相短路电流:
Id2
（2）=√3/2X6900A
二、35/10kV变电所附设动力变压器Sb=800kVAL=40m
X7=X0·
L·
Sj/Ub2=0.08X0.04kmX100/10.52=0.0029
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.125+0.2045+0.4+0.0029）=1.3654
Ij2=1.3654×
5.5=7.51kA
Id2×
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.1908+0.2063+0.4+0.0029）=1.25
I2“=Id2（3）=I∞（3）=Id2×
Ij2=1.25×
5.5=6.875kA
已知K3最大短路容量为136.54MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出800kVA变压器低压侧短路电流为20.43kA。
折到10kV侧为：
Ik4maxk3=20.43kA×
0.4kV÷
10.5kV=778A
1）、电流速断保护
Kk·
Ik4maxk3/ni=1×
778÷
15=62.24A取40A
Kjx----接线系数相上为1；
相差为√3
Kk----可靠系数DL取1.2；
GL取1.4
ni----电流互感器变比75/5A
Km=Ik3min
（2）/ni·
Idzj=√3÷
2×
6875÷
15÷
40A=9.9＞2
2）、带时限过电流保护S=0.5秒
Kgh·
46.2A÷
15=5.65A取5.8A
Kk----可靠系数1.2
Kgh----过负荷系数1.3
Ied----变压器一次额定电流=46.2A
Kf----继电器返回系数，取0.85
已知K3最小短路容量为125MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出800kVA变压器低压侧短路电流为20.26kA。
Ik4mink3=20.26kA×
10.5kV=772A
Km=Ik4mink3
（2）/ni·
772÷
5.8A=7.6＞1.5～2
3）、过负荷保护S=9～15秒
保护装置的动作电流应躲过变压器额定电流：
15=4A取4.1A
Kk----可靠系数1.3
三、电力电容器回路保护Q=4000kvarL=50m
X8=X0·
Sb/Uj2=0.08X0.05kmX100/10.52=0.003628
=1/（X1+X2+X3+X8）=1/（0.125+0.2045+0.4+0.003628）=1.364
Ij2=1.364×
5.5=7.502kA
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.1908+0.2063+0.4+0.003628）=1.249
Ij2=1.249×
5.5=6.869kA
1）、过电流保护（无时限过电流保护或带0.2秒时限）
保护装置的动作电流应避开接通电容器组时的冲击电流：
In/ni=1×
220A÷
120=3.667A取4.5A
Kjx----接线系数相电流为1；
相电流差为√3
Kk----可靠系数取2～2.5
In----电容器组额定电流=4000kvar÷
10.5=220A
ni----电流互感器变比600/5A
Km=Ik2min
（2）/ni·
6869÷
120÷
4.5A=11＞2
2）、过电压保护
Udzj=1.1·
Ue2=1.1×
100V=110V
S=4分钟后跳闸
3）、欠电压保护
Udzj=0.5·
Ue2=0.5×
100V=50V
四、通风机回路Sb=2000kWI=154AL=700m
X4=X0·
Sj/Ub2=0.08X0.7kmX100/10.52=0.0508
=1/（X1+X2+X3+X8）=1/（0.125+0.2045+0.4+0.0508）=1.282
Ij2=1.282×
5.5=7.049kA
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.1908+0.2063+0.4+0.0508）=1.179
Ij2=1.179×
5.5=6.486kA
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Ik4max/ni=1×
7049A÷
50=169A
Ik4max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比250/5A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·
Kjx·
Ik3min/ni
=0.5×
1×
6900A÷
50=82.8A取70A
Ik3min----被保护线路始端三相最小短路电流
6900÷
50÷
70A=1.71≥1.25
Ik2min
（2）----被保护线路始端二相最小短路电流
2）、带时限过电流保护S=0.5秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
154A÷
50=4.35A取6A
6486A÷
6A=18.7≥1.5
Ik3min
（2）----被保护线路末端二相最小短路电
五、机修车间动力变压器回路Sb=1250kVA×
2台I=69AL=700m
30=282A
ni----电流互感器变比150/5A
30=138A取90A
30÷
90A=2.21≥1.25
69A÷
30=3.25A取5A
5A=37.4≥1.5
六、选煤厂回路Sb=5538kWI=406AL=300m
Sj/Ub2=0.08X0.3kmX100/10.52=0.0218
=1/（X1+X2+X3+X8）=1/（0.125+0.2045+0.4+0.0218）=1.331
Ij2=1.331×
5.5=7.321kA
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.1908+0.2063+0.4+0.0218）=1.221
Ij2=1.221×
5.5=6.716kA
7321A÷
120=73.21A
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
Ik2min/ni
120=34.5A取30A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
30A=1.66≥1.25
406A÷
120=4.77A取6A
6716A÷
6A=8.1≥1.5
七、主井提升机回路P=4000kWI=293AL=500m
Sj/Ub2=0.08X0.5kmX100/10.52=0.0363
=1/（X1+X2+X3+X8）=1/（0.125+0.2045+0.4+0.0363）=1.306
Ij2=1.306×
5.5=7.183kA
=1/（X1+X2+X3+X7）=1/（0.1908+0.2063+0.4+0.0363）=1.2
Ij2=1.2×
5.5=6.599kA
7183A÷
80=107.7A
ni----电流互感器变比400/5A
Idzj=0.
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