繼電保護整定計算例子

1、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置的整定細則第一章一般規(guī)定第一節(jié)短路電流的計算方法第1條 選擇短路保護裝置的整定電流時，需計算兩相短路電流值，可按公式（1）計算:2 J（工的 + （工X護3尺=隔/K：卜Jtb十及工十胃+血式中1-兩相帝路電流+A*工乩乞X短路回路內(nèi)一相電阻、電抗值的總和，為X裝一根據(jù)三相.短路容量計算的系統(tǒng)電抗值，di高壓電纜的電肌、電抗值,為Ke礦用變壓器的變壓比若一次電壓為10000一次電壓為400 V.S90 V.1 200 V時，則變比依次為2.5, 1 I. 5. 8, 3；當一次電壓為3 000 V.二次電壓 為400 V時，變壓比為7. 5;盡、心礦用變哇器的電阻*

2、電抗值小&X低壓電纜的電阻，電抗值*mg變壓器二捉惻的額定電壓，對于380 V網(wǎng)路丄Q以400 V計算；對于660 V 網(wǎng)路從以S90 ¥訃算*對于1 1.40 V網(wǎng)路心lit 1 ZOO V計算；對于1即V 網(wǎng)路S以J33 V計算。利用公式（1）計算兩相短路電流時，不考慮短路電流周期分量的衰減，短路回路的接觸電阻和電弧電阻也忽略不計。若需計算三相短路電流值，可按公式（2）計算:7J3> = 1. 15 zr 式中 2汁三相短路電流第2條兩相短路電流還可以利用計算圖（表）查出。此時可根據(jù)變壓器的容量、 短路點至變壓器的電纜換算長度及系統(tǒng)電抗、高壓電纜的折算長度，從表中查

3、出。電纜的換算長度可根據(jù)電纜的截面、實際長度，可以用公式（3）計算得出。式屮S電纜總的換算氏度KS K換算系數(shù).各種戡向電纜的換算系數(shù)可泡査巒；b丄“丄各段電纜的實際長度，E;厶一-系統(tǒng)電抗的換算民度山：Ka6 kV電纜折算至低壓測的換算系數(shù)； 厶6 kV電纜的實際長度電纜的換算長度，是根據(jù)阻抗相等的原則將不同截面和長度的高、低壓電纜換算到標準截面的長度，在 380 V、660 v、1140 V 系統(tǒng)中，以50 mm2 為標準截面；在127 V 系統(tǒng)中，以4mm 2為標準截面。電纜的芯線電阻值選用芯線允許溫度65 C時的電阻值；電纜芯線的電抗值按0 . 081 Q/km計算；線路的接觸電阻和電

4、弧電阻均忽略不計。第二節(jié)短路保護裝置第3條 饋出線的電源端均需加裝短路保護裝置。低壓電動機應具備短路、過負荷、單相斷線的保護裝置。第4條 當干線上的開關不能同時保護分支線路時，則應在靠近分支點處另行加裝短路保護裝置。第5條各類短路保護裝置均應按本細則進行計算、整定、校驗，保證靈敏可靠，不準甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保護裝置。第二章電纜線路的短路保護第一節(jié) 電磁式過電流繼電器的整定第6條 1200V及以下饋電開關過電流繼電器的電流整定值，按下列規(guī)定選擇。1 對保護電纜干線的裝置按公式（4）選擇:式中 A過流保護裝置的電流蹩定值.A；容量最尢的電動機的額定起動電流，對于有數(shù)臺電動機同時起動的

5、丄作機 械r若其總功率大于單臺起動的容杲繪大的電動機功率時則為這幾臺同 時起動的電動機的頷定起動電流之和，A*際亠一需用系數(shù)，取山S/n其余電動機的額定電流之和，為“2 對保護電纜支線的裝置按公式（5）選擇：7± * Jqn式中 民Z的會義同公式（4兒目前某些隔爆磁力起動器裝有限流熱繼電器，其電磁元件按上述原則整定，其熱元件按 公式（7）整定。煤礦井下常用電動機的額定起動電流和額定電流可以從電動機的銘牌或技術資料中查 出，并計算出電動機的額定起動電流近似值。對鼠籠式電動機，其近似值可用額定電流值乘以6 ;對于繞線型電動機，其近似值可用額定電流值乘以1 5;當選擇起動電阻不精確時，起動

6、電流可能大于計算值，在此情況下，整定值也要相應增大，但不能超過額定電流的2 5倍。在起動電動機時，如繼電器動作，則應變更起動電阻，以降低起動電流值。對于某些大容量采掘機械設備，由于位處低壓電網(wǎng)末端，且功率較大，起動時電壓損失較大，其實際起動電流要大大低于額定起動電流，若能測出其實際起動電流時，則公式（4）和公式 中Iqn應以實際起動電流計算。第7條按第6條規(guī)定選擇出來的整定值，還應用兩相短路電流值進行校驗，應符合公式的要求：耳 I* 5（8）式中ZT被保護電纜干線或立線距變壓器最遠點的兩相短路電流值*L過電流保護裝置的電洙整定值,A；L5保護裝置的可靠動作系數(shù)。若線路上串聯(lián)兩臺及以上開關時（其

7、間無分支線路），則上一級開關的整定值，也應按下一級開關保護范圍最遠點的兩相短路電流來校驗，校驗的靈敏度應滿足 1 21 . 5的要求，以保證雙重保護的可靠性。若經(jīng)校驗，兩相短路電流不能滿足公式（6）時，可采取以下措施：1 加大干線或支線電纜截面。2 設法減少低壓電纜線路的長度。3 采用相敏保護器或軟起動等新技術提高靈敏度。4 換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)。5 增設分段保護開關。6 .采用移動變電站或移動變壓器。第二節(jié)電子保護器的電流整定第8條饋電開關中電子保護器的短路保護整定原則，按第6條的有關要求進行整定，按第7條原則校驗，其整定范圍為 （310）1 n ;其過載長延時保護電流整定值按實

8、際負載電流值 整定，其整定范圍為（0 41）I n。In為饋電開關額定電流。第9條 電磁起動器中電子保護器的過流整定值，按公式 （7）選擇：A < 3（7）式中 L電子保護器的過流整定值、取電動機額定電流近似值,A匚7n- -電動機的額定電流,當運行中電流超過Iz值時，即視為過載，電子保護器延時動作；當運行中電流達到Iz值的8倍及以上時即視為短路，電子保護器瞬時動作。第10條 按第9條規(guī)定選擇出來的整定值，也應以兩相短路電流值進行校驗， 應符合公式（8）的要求：式中皆含丈同公式(6卄人含義同公式(7)*8/. 電子保護器短路保護動作值匸1-2保護裝置的可靠動柞系數(shù)如不能滿足公式佔)應采取

9、第7條規(guī)定的有關臍 施，第三節(jié) 熔斷器熔體額定電流的選擇第11條1200 V 及以上的電網(wǎng)中，熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇。1 對保護電纜干線的裝置，按公式(9)選擇：如中匸懸<9) 式中h 熔體額定電流、A；昆樸工R含義同公式(4);1. 8-2.5當容毘最大的電動機起動吋，保證熔體不熔化系數(shù)'對于不經(jīng)常起動和 輕載起動的可取次5$對于頻繁起動和帶負載起動的可取1胡昭如果電動起動時電壓損失較大，則起動電流比額定起動電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取得太小，以免在正常工作中由于起動 電流過大而燒壞熔體，導致單相運轉(zhuǎn)。2 對保護電纜支線的裝

10、置按公式(10)選擇：/r 1.8 5 C10>式中Iqn.Zr及條數(shù)1.8-2. 5含義和采用數(shù)值同公式(9兒3 對保護照明負荷的裝置，按公式 (11)選擇：Ir *(11) 式中 心照明負荷的額定電流.A。選用熔體的額定電流應接近于計算值，低壓隔爆開關中熔斷器及熔體規(guī)格可從表中查到。第12條選用的熔體，應按公式(12)進行校驗:<12)式中I?''含義同公式（的4-7為保證熔體及時熔斷的系數(shù)*當電壓為1 140 V.660 V.38O V,熔體額定電 流為100 A及以下時，系數(shù)取C電流為125 A取時，系數(shù)取6,昇電流為 160 A時，系數(shù)取5丨電流為200

11、A時，系數(shù)取較當電壓為127 V時，不論熔 體額定電流大小，乘數(shù)一律取4。第三章變壓器的保護第13條 動力變壓器在低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時，采用高壓配電裝置中的過電流保護裝置來保護，對于電磁式保護裝置，其一次電流整定值Iz按公式（13）選擇：A > 12 ?+ 瓦<13）b式中Kb變壓器的變比*1.2 1M 可靠系數(shù)；一含兄同公式（4幾對于電子式高壓綜合保護器，按電流互感器二次額定電流值（5 A）的I、2、3、4、5、6、7、8、9倍分級整定，其整定值按公式（14）選擇:G十瓦 IF/式中«互感器二機額定電詵（5 A）的倍數(shù)* ： 高壓配電裝置額定電流，A。(14)過電流保護

12、裝置的整定值，應取其最接近于計算的數(shù)值。對Y/Y接線和Y/接線變壓器.按公式（】3）計算出的搭定值還應按公式05校驗。式中變壓黠低壓側(cè)兩相短路磴流一鮎(15a) (15b)A 高壓配電裝置過電流保護裝置的電流整定值 心-變壓器的變壓比；接線變壓器的二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時的系數(shù);1.5保證過電流保護裝置可靠動作的系數(shù)。通常為三相對稱,第14條 動力變壓器的過負荷保護反映變壓器正常運行時的過載情況,般經(jīng)一定延時作用于信號。高壓配電裝置中保護裝置整定原則如下:1 電子式過流反時限繼電保護裝置，按變壓器額定電流整定。2 .電磁式動作時間為 10-1 5 s ，起動電流按躲過變壓器的額定電流來

13、整定：人&(15)式中 L含文同前+K可靠系數(shù)取L 05；K返回系數(shù)，般為0.85；一變壓器額定電流“第15條 高壓配電裝置的額定電流值的選擇，除應考慮其實際可能的最大負載電流外，還應從其遮斷能力出發(fā)，以其出口端處可能發(fā)生的三相短路電流來校驗，必須選擇既能承擔長期的實際最大負載電流，又能安全可靠地切斷其出口處的三相直接短路的最大短路電流。配電裝置出口處的三相短路電流值，應經(jīng)計算確定。當缺乏計算數(shù)據(jù)時，可按配電裝置短路容量來確定短路電流值。為了提高保護性能，最好能算出實際的短路電流值。實際短路電流值，一般比用最大允許的短路容量(50 MVA 或100 MVA)所計算出來的數(shù)值要小。第16

14、條照明、信號綜合保護裝置和煤電鉆綜合保護裝置中變壓器的一次側(cè)用熔斷器保護時，其熔體的額定電流選擇如下：1 對保護照明綜保變壓器按公式(17)選擇：1214式中h熔體額定電流,A,X 照明負荷的額定電流*A；Kh變壓比，當電壓為380/133(230) V時,屁 為2. 86(L65)t當電壓為660/133(230) V 時，Kb 為 4. 95(2. 86"當電壓為 1 140/133C230) V 時，為 8. 57(4.96).式中Zqn容量最大的電鉆電動機的額定起動電流,Au紳其余電鉆電動機的額定電流之和，A,K|含義同公式(17).所選用的熔體額定電流應接近于計算值，按公式

15、(19)進行校驗：嚴、>4(19)式中變壓器低壓側(cè)兩相短路電流Kh變壓出丨ZT-Y/接線變壓器二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時的系數(shù)，當/接線時此系數(shù)耿u2 A-141-ZIW 4.0、4-I2PUDM? 丫/ 、(JBZ-80N<NA-207/ QBZ-80 102« /QBZ 120.R 711/S5鴨轉(zhuǎn)我機眇55Kt皮沿怙號塚侃驢L32ICW両溜亍二潔水浪3仆兇焜機7.5KMK 烷 4 ，a?3曲港水泉QB3-30 '7. 5強潛水余綜采工作面負荷統(tǒng)計如下序號設備名稱額定功率額定電壓額定電流臺數(shù)1采煤機345KW1140V219.5A12刮板輸送機2X 13

16、2KW175A13轉(zhuǎn)載機55KW36.5A14帶式輸送機2X 55KW72.5A15乳化液泵站125KW82.5A2c6潛水泵7.5KW5A27張緊絞車7.5KW5A1一、短路電流計算1、變壓器二次出口端的短路電流Id1計算：變壓器二次電壓 1200V，容量800KVA，系統(tǒng)短路容量按 50MVA計算;查表得，系統(tǒng)電抗 Xx=0.0288 Q10KV 電纜 Lg=1.5Km;查表得，Ro=0.6 Q /Km , Xo=0.08 Q /Km高壓電纜電阻、電抗：Rg=0.6 X 1.5=0.9 QXg=0.08 X 1.5=0.12 Q變壓器電阻、電抗：Rb1=0.0117 QXb1=0.0983

17、 Q刀 R=Rg/Kb2 +Rb1=0.9/8.3332+0.0117=0.025 Q刀 X=Xx+Xg/Kb2 +Xb1=0.0288+0.12/8.3332+0.0983=0.1288 QId仁Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=4572.13A2、 2#乳化液泵站電機處短路電流Id2計算：MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=0.009kmRg=0.161 X 0.009=0.0014 QXg=0.066 X 0.009=0.0006 QMYP3*16+1*10 型電纜電阻、電抗：Lg=0.014kmRg=1.48 X 0.014=0.021 QXg=0.09 X

18、 0.014=0.0013 Q刀 R=0.025+0.0224=0.0474 Q刀 X=0.1288+0.0019=0.131 Qld2=Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=4316.5A3、 7.5KW潛水泵電機處短路電流Id3計算:MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=0.507kmRg=0.161 X 0.507=0.082 QXg=0.066 X 0.507=0.0335 QMYP3*25+1*16 型電纜電阻、電抗：Lg=0.22kmRg=0.937 X 0.22=0.21 QXg=0.088 X 0.22=0.02 QMYP3*16+1*10 型電纜電阻、電

19、抗：Lg=0.002kmRg=1.48 X 0.002=0.00296 QXg=0.09 X 0.002=0.00018 QMYP3*10+1*10 型電纜電阻、電抗：Lg=0.001kmRg=2.18 X 0.001=0.00218 QXg=0.092 X 0.001=0.000092 Q刀 R=0.025+0.297=0.322 Q刀 X=0.1288+0.054=0.183 QId3=Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=1621.6A4、 345KW煤機電機處短路電流Id4計算：MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=1.011kmRg=0.161 X 1.011=

20、0.163QXg=0.066 X 1.011=0.6673 QMYP3*70+1*25 型電纜電阻、電抗：Lg=0.269kmRg=0.315 X 0.269=0.085 QXg=0.078 X 0.269=0.021 Q刀 R=0.025+0.248=0.273 Q刀 X=0.1288+0.6883=0.82 Qld4=Ue/2 V (刀 R) 2+(刀 X) 2=694.24A二、各類開關的整定計算1、二采上部變電所 F-10#高防開關整定：1) 速斷整定：按保護變壓器整定：根據(jù)公式(14)N >( Iqe+Kx 刀 Ie) /KbIge=(219.5 X 6+0.75 X 306.

21、5) /8.333 X 100=1.852) 過載整定：電子式過流反時限繼電保護裝置，按變壓器額定電流整定。Iz=46.2/20=2.31取近似值 32、總饋KD-14+的整定1) 饋電開關中電子保護器過載長延時保護電流整定值按實際負載電流整定。 總饋KD-14+實際工作電流為：KX1= 0.4+0.6Pmax/ 刀 PE=0.4+0.6 X 300/914=0.597I= (Kx1 X Smax) / V 3UeCOS C=(0.597X 914) / (V3X 1.2X 0.75)=350A2) 短路整定對于保護干線：Iz > Iqe+Kx E Ie=219.5 X 6+0.75 X

22、 306.5=1546.88A短路倍數(shù)為：Iz/I=1546.88/350=4.42取 5 倍3、乳化液泵站400A分饋KA-49+的整定：1) 過載整定：I= (Kx1 X P) / V 3UeCOS C=(1 X 129) / (V 3X 1.2 X 0.75)=82.75A取 85A2) 短路整定：對于保護支線： Iz > Iqe=82.5 X 6=495A短路倍數(shù)為：Iz/I=495/85=5.82 取6倍4、皮帶機400A分饋KB-39+的整定：1) 過載整定：1= (Kx1 x P) / V 3UeC0S C=(1X 132.5) / (V 3X 1.2 x 0.75)=85

23、A2) 短路整定：對于保護支線：Iz > Iqe=72.5 x 6=435A短路倍數(shù)為：lz/l=435/85=5.12 取6倍5、轉(zhuǎn)載機配電點 400A分饋KB-75+的整定：1)過載整定：I= (Kx1 x P) / V 3UeCOS C=(0.7X 664) / (V 3 x 1.2X 0.75)=298.18A取 300A2)短路整定：對于保護支線：Iz > Iqe=219.5 x 6=1317A短路倍數(shù)為：Iz/I=1317/300=4.39取5倍6、400A分饋KB-9+的整定：1)過載整疋：I= ( Kx1 x P)/ V 3UeCOS C=(0.7x 700.5) / (V 3x 1.2 x 0.75)=314.5A取 315A2)短