小發(fā)路煤礦供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算

1、旺立達(dá)礦業(yè)有限公司高壓供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算及整定小發(fā)路煤礦機(jī)電部小發(fā)路煤礦供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算小發(fā)路煤礦供電系統(tǒng)采用雙回路進(jìn)線(xiàn)電源，分別引自洛澤河10KVI段和麻窩電站10KVII段，母排最大運(yùn)行方式短路容量110.61MVA、最小運(yùn)行方式下的短路容量為50.11MVA；采用10KV架空線(xiàn)路引入小發(fā)路煤礦地面10KV地面變電所（架空線(xiàn)路長(zhǎng)度為0.10KM），所內(nèi)設(shè)置兩臺(tái)35KV/10KV的2000KVA主變壓器配電給井下的主要高壓設(shè)備，地面10KV變電所另設(shè)兩臺(tái)10KV/0.38KV 的配電變壓器構(gòu)成三相四線(xiàn)制系統(tǒng)向地面低壓動(dòng)力和照明設(shè)備供電。由地面變電所10KV母線(xiàn)I段、II段，分別引兩條高

2、壓下井電纜經(jīng)井筒下井將10KV高壓電能送至井下中央變電所，再由井下中央變電所通過(guò)高壓配電裝置分配給井底車(chē)場(chǎng)附近的高壓用電設(shè)備（主排水泵），并向各個(gè)采區(qū)變電所供電。在井下中央變電所內(nèi)設(shè)兩臺(tái)10KV/0.66KV的800KVA礦用動(dòng)力變壓器，為井底車(chē)場(chǎng)附近巷道、硐室內(nèi)的低壓動(dòng)力設(shè)備供電。第一章、 高壓系統(tǒng)各母線(xiàn)短路電流計(jì)算一、 各點(diǎn)短路電流計(jì)算本計(jì)算采用相對(duì)值法進(jìn)行計(jì)算，相對(duì)值又稱(chēng)標(biāo)么值相對(duì)值是任意一個(gè)物理量的實(shí)際值與選定的該量基準(zhǔn)值的比值，由于實(shí)際值的單位與選定的基準(zhǔn)值的單位相同，故相對(duì)值無(wú)單位。計(jì)算的主要任務(wù)是求出短路穩(wěn)態(tài)電流Iss=Is（含三相和兩相），同時(shí)根據(jù)此種方法也可以求出短路沖擊電流

3、和短路全電流最大有效值以及短路容量。1、繪制短路計(jì)算電路圖，選定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算電路圖見(jiàn)附圖；短路計(jì)算點(diǎn)為附圖中的S1等點(diǎn)。2、根據(jù)計(jì)算電路圖，繪制等值電路圖。等值電路圖見(jiàn)附圖；3、短路點(diǎn)計(jì)算解選擇基準(zhǔn)容量Sda=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uda=10KV, Uda=10.5KV。10KV的基準(zhǔn)電流為:Ida=Sda÷（1.732 Uda）=100÷（1.732×10）=5.774KA10.5KV的基準(zhǔn)電流為：Ida=Sda÷（1.732 Uda）=100÷（1.732×10.5）=5.499KA(2)繪制等值電路圖，計(jì)算各元件的相對(duì)

4、基準(zhǔn)電抗。電源系統(tǒng)的相對(duì)基準(zhǔn)電抗:X1max.sy*da= Sda÷Ss.max=100÷320.61=0.312X1min.sy*da= Sda÷Ss.min=100÷150.11=0.666高壓架空線(xiàn)路的相對(duì)基準(zhǔn)電抗:X2.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.4×3.8×(100÷372)=0.111變電所主變壓器的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X3.T*da=(us%÷100) ×( Sda÷SN.T)= (7÷100) ×( 100÷5

5、)=1.4下井電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X4.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.8×(100÷10.52)=0.051壓風(fēng)機(jī)房箱變高壓電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X5.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.4×(100÷10.52)=0.025井下中央變電所至一采區(qū)變電所高壓電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X6.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×1.4×(100÷10.52)=0.089主斜

6、井絞車(chē)房高壓電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗（主井絞車(chē)同理）X7.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.3×(100÷10.52)=0.019井下中央變電所至1.6米車(chē)房高壓電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X8.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×0.7×(100÷10.52)=0.04井下中央變電所至5103采面高壓電纜的相對(duì)基準(zhǔn)電抗X9.w*da=X0×L×（Sda÷U2da）=0.07×1.1×(100÷

7、10.52)=0.0698(3)計(jì)算短路回路的相對(duì)總電抗。架空線(xiàn)（S1）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X1*da=0.312+0.111=0.423最小運(yùn)行方式下: X1*da=0.666+0.111=0.777變電所主變壓器（S2）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4=1.823最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4=2.177下井電纜（S3）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4+0.051=1.874最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4+0.051=

8、2.228壓風(fēng)機(jī)房（S4）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4+0.025=1.848最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4+0.025=2.202井下中央變電所至5103采區(qū)變電所（S5）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4+0.051+0.089=1.963最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4+0.051+0.089=2.317主斜井絞車(chē)房（S6）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗（主井絞車(chē)同理）最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4+0.019=1

9、.842最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4+0.019=2.196井下中央變電所至5103采面（S8）點(diǎn)短路回路的相對(duì)總阻抗最大運(yùn)行方式下:X2*da=0.312+0.111+1.4+0.051+0.04+0.0698=1.983最小運(yùn)行方式下: X2*da=0.666+0.111+1.4+0.051+0.04+0.0698=2.338(4)計(jì)算三相短路電流、三相短路容量。架空線(xiàn)S1點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=1.56÷0.423=3.688KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=1.56&

10、#247;0.777=2.008KA 架空線(xiàn)S1點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*da=100÷0.423=236.41MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100÷0.777=128.7MVA主變壓器S2點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷1.823=3.016KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.177=2.526KA 主變壓器S2點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*d

11、a=100÷1.823=54.85MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100÷2.177=45.93MVA下井電纜S3點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷1.874=2.934KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.228=2.468KA 下井電纜S3點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*da=100÷1.874=53.36MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100&#

12、247;2.228=44.88MVA壓風(fēng)機(jī)房S4點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷1.848=2.976KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.202=2.497KA 壓風(fēng)機(jī)房S4點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*da=100÷1.848=54.11MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100÷2.202=45.41MVA井下中央變電所至5103采區(qū)變電所S5點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=I

13、da÷X1*da=5.499÷1.963=2.801KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.317=2.373KA 井下中央變電所至5103采區(qū)變電所S5點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*da=100÷1.963=50.94MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100÷2.317=43.416MVA主斜井車(chē)房S6點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is6(3)=Ida÷X1*da=5.499÷1.842=2.985KA最小運(yùn)行方式下

14、Is6(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.196=2.504KA車(chē)房S6點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is6(3)=Sda÷X1*da=100÷1.842=54.29MVA最小運(yùn)行方式下Is6(3)=S da÷X1*da=100÷2.196=45.537MVA井下中央變電所至5103采面S8點(diǎn)三相短路電流：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷1.983=2.773KA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=Ida÷X1*da=5.499÷2.338=2.352KA 井下中央變

15、電所至5103采面S8點(diǎn)三相短路容量：最大運(yùn)行方式下Is1(3)=Sda÷X1*da=100÷1.983=50.42MVA最小運(yùn)行方式下Is1(3)=S da÷X1*da=100÷2.338=42.77MVA井下高壓電網(wǎng)整定計(jì)算及校驗(yàn)一、中央變電所高壓配電裝置整定1、5#高壓配電箱PBG-100/10整定帶800KVA變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)（取可靠系數(shù)0.7）IOP.O1.1Ica = 0.7×100=70A（分）根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇1檔過(guò)流延時(shí)7S，定時(shí)限過(guò)流定值4倍 速斷6倍。短路保護(hù)動(dòng)作值 IOP.S1.2Iw.max = 1.2 &

16、#215;（90-+）=304A本移動(dòng)變電站為Y,y接線(xiàn) 滿(mǎn)足靈敏度要求 2、3#高壓配電箱PBG-50/10帶500KVA變壓器 過(guò)負(fù)荷保護(hù)IOP.O1.1Ica = 1.1×28=30A（分）根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇1檔過(guò)流延時(shí)7S，定時(shí)限過(guò)流定值3倍 速斷5倍。短路保護(hù)動(dòng)作值 IOP.S1.2Iw.max = 1.2×（30-+）= 109A本移動(dòng)變電站為Y,d接線(xiàn) 滿(mǎn)足靈敏度要求3、4#高壓配電裝置帶二聯(lián)500移變 過(guò)負(fù)荷保護(hù)IOP.O1.1Ica = 1.1×18 = 20A（分）根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇1檔過(guò)流延時(shí)7S，定時(shí)限過(guò)流定值3倍

17、速斷5倍。短路保護(hù)動(dòng)作值 IOP.S1.2Iw.max = 1.2×（20-+）= 116A本移動(dòng)變電站為Y,d接線(xiàn) 滿(mǎn)足靈敏度要求4、2#高壓(總）配電裝置PBG-100/10 電流速斷整定（按母聯(lián)保護(hù)計(jì)算）Iaq = Krel KOL INCT =1.3×4×100 = 520A靈敏度效驗(yàn) 過(guò)流保護(hù)Iaoc= Krel X I1m =1.3×70 =90A 整定90A靈敏度效驗(yàn)根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇2檔過(guò)流延時(shí)8S，定時(shí)限過(guò)流定值5倍 速斷7倍。1#總配電裝置整定同理2、 采區(qū)變電所高壓開(kāi)關(guān)整定1、PBG9L-50/10 3#配電裝置整定帶2

18、00KVA變壓器過(guò)負(fù)荷整定 IOP.O1.1Ica = 1.1×11 = 12A（分）根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇1檔過(guò)流延時(shí)5S 速斷1.6倍。短路保護(hù)動(dòng)作值 IOP.S1.2Iw.max = 1.2×（12-+）= 26A（最小為80A）本移動(dòng)變電站為Y,d接線(xiàn) 滿(mǎn)足靈敏度要求2、PBG9L-50/10 4#配電裝置整定帶400KVA變壓器過(guò)負(fù)荷整定 IOP.O1.1Ica = 1.1×28 = 30A（分）根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇1檔過(guò)流延時(shí)5S 速斷6倍。短路保護(hù)動(dòng)作值 IOP.S1.2Iw.max = 1.2×（12-+）= 75A（最

19、小為80A）本移動(dòng)變電站為Y,d接線(xiàn) 滿(mǎn)足靈敏度要求3、高壓起動(dòng)器QJGZ-50/10帶水泵開(kāi)關(guān) 電動(dòng)機(jī)裝設(shè)在采區(qū)泵房，屬直接起動(dòng)設(shè)專(zhuān)人值班，系統(tǒng)短路容量為50MVA IK3min=2373A電動(dòng)機(jī)功率為185KW IN=28.9 Kst=5.6電流速斷保護(hù)動(dòng)作整定Iap= Krel Kc KstIN =1.8×1×5.6×28.9 = 291A 過(guò)載保護(hù)整定Iaol= Krel Kc IN =1.2×1×28.9 = 35A 靈敏度效驗(yàn)滿(mǎn)足靈敏度要求 （其余兩臺(tái)同理）4、5# 7#高壓(總）配電裝置PBG9L-200/10整定 電流速斷整定（按母聯(lián)保護(hù)計(jì)算）Iaq = Krel KOL INCT =0.8×4×180 = 576A靈敏度效驗(yàn) 過(guò)流保護(hù)Iaoc= Krel × I1m =1.5×60 = 90A 靈敏度效驗(yàn)根據(jù)反時(shí)限特性過(guò)載時(shí)間檔位選擇2檔過(guò)流延時(shí)8S， 速斷2倍。3、 中央變電所配電柜整定1、 動(dòng)力變壓器1# 2# KBSG-500/10 接線(xiàn)組別Y，d CT=50/5 過(guò)流保護(hù) 靈敏度效驗(yàn) 滿(mǎn)足要求過(guò)負(fù)荷動(dòng)作電流 延時(shí)7秒速斷動(dòng)