煤矿51201综采工作面继电保护整定计算书1

第一篇：煤矿51201综采工作面继电保护整定计算书1

51201综采工作面供电系统

继电保护整定计算书

整定计算人：姜敬

上湾综采队 2007年2月

51201综采工作面供电系统继电保护整定计算书

一、概况：

51201综采工作面供电系统由盘区变电所10KV电源供至移变列车的移动变压器，移动变压器有三类：10KV/3300V，10KV/1140V和10KV/660V，其中照明系有1140V/127V和660/127V两种类型，具体见51201综采工作面供电系统图和51201工作面660V供电系统图。

二、短路电流的计算：

1、KBSGZY-200变压器二次出口端的短路电流Id1(2)计算 变压器二次电压690V，容量200KVA，系统短路容量按50MVA计算，系统电抗Xx=0.0095Ω;10KV电缆电缆型号VJV22-10KV 3×185，其长度Lg=5.8km;查表得其电阻和电抗为：R0=0.114Ω/km，X0=0.08Ω/km。

则高压电缆的电阻、电抗为： Rg= R0×Lg=0.114×5.8=0.6612Ω； Xg= X0×Lg=0.08×5.8=0.464Ω；

查表的KBSGZY-200变压器的电阻、电抗为： Rb1=0.024Ω,Xb1=0.1053Ω；

∑R= Rg/Kb12+Rb1=0.6612/14.492+0.024=0.02715Ω；

∑X=Xx+ Xg/Kb12+Xb1=0.0095+0.464/14.492+0.1053=0.117Ω；（以上两式中的Kb1为变压器的变比，Kb1=10/0.69=14.49）Id1(2)=Ue/2((∑R)2+(∑X)2)1/2=690/2(0.027152+0.1172)1/2=2872A。2、660V系统最远点短路电流Id2(2)计算

由供电系统图可知，U-3×16+1×10电缆100米，U-3×6+1×4电缆850米，查表得其电阻和电抗为：R16=1.37Ω/km，X16=0.09Ω/km，R6=3.69Ω/km，X6=0.095Ω/km。

则电缆的电阻、电抗为：

R21= R16×L16=1.37×0.1=0.137Ω； X21= X16×L16=0.09×0.1=0.009Ω； R22= R6×L6=3.69×0.85=1.845Ω； X22= X6×L6=0.095×0.85=0.08075Ω；

∑R1=∑R +R21+R22=0.02715+0.137+1.845=2.00915Ω； ∑X1=∑X +X21+X22=0.117+0.009+0.08075=0.25975Ω； Id2(2)=Ue/2((∑R1)2+(∑X1)2)1/2=690/2(2.009152+0.259752)1/2=170A。3、660V系统80N开关控制的JD-11.4处的短路电流Id3(2)计算 由供电系统图可知，U-3×16+1×10电缆120米，其电阻和电抗为：R16=1.37Ω/km，X16=0.09Ω/km。

则电缆的电阻、电抗为：

R31= R16×L16=1.37×0.12=0.1644Ω； X31= X16×L16=0.09×0.12=0.0108Ω； ∑R2=∑R +R3 =0.02715+0.1644=0.19155Ω； ∑X2=∑X +X31 =0.117+0.0108=0.1278Ω；

Id3(2)=Ue/2((∑R2)2+(∑X2)2)1/2=690/2(0.191552+0.12782)1/2=1498A。

4、KBSGZY-2000变压器二次出口端的短路电流Id4(2)计算 变压器二次电压1200V，容量2000KVA，系统短路容量按50MVA计算，系统电抗Xx=0.0288Ω;变压器电阻、电抗计算:

查变压器的铭牌知阻抗电压Ud%=5.13，短路损耗ΔP=14000W，变压器二次额定电流I2e=962A 变压器电阻：

Rb2=ΔP/3I2e2=14000/(3×9622)=0.00504Ω;变压器的阻抗：

Zb2=Ud%/100·U2e/31/2 I2e=(5.13/100)×1200/(31/2×962)=0.03695Ω;变压器的电抗：

Xb2=（（Zb22Rb32））1/2=（0.200292-0.026462）1/2=0.19853Ω； ∑R7= Rg/Kb32+Rb3=0.6612/3.032+0.02646=0.09848Ω； ∑X7=Xx+ Xg/Kb32+Xb3=0.2178+0.464/3.032+0.19853=0.46687Ω（以上两式中的Kb3为变压器的变比，Kb3=10/3.3=3.03）Id8(2)=U2e/2((∑R7)2+(∑X7)2)1/2=3300/2(0.098482+0.466872)1/2

=3458A。

7、AMPCONTR3000KVA变压器二次出口端的短路电流Id9(2)计算

变压器二次电压3400V，容量3000KVA，系统短路容量按50MVA计算，系统电抗Xx=Ue2/Sd=34002/(50×106)=0.2312Ω;变压器电阻、电抗计算:

查变压器的铭牌知阻抗电压Ud%=4.03，短路损耗ΔP=10300W，变压器二次额定电流I2e=509A 变压器电阻： Rb4=ΔP/3I2e2=10300/(3×5092)=0.01325Ω;变压器的阻抗：

Zb4=Ud%/100·U2e/31/2 I2e=(4.03/100)×3400/(31/2×509)=0.15542Ω;变压器的电抗：

Xb4=（（Zb42-Rb42））1/2=（0.155422-0.013252）1/2=0.15485Ω； ∑R8= Rg/Kb42+Rb4=0.6612/2.942+0.01325=0.08975Ω； ∑X8=Xx+ Xg/Kb42+Xb4=0.2312+0.464/2.942+0.15542=0.4403Ω（以上两式中的Kb4为变压器的变比，Kb4=10/3.4=2.94）Id9(2)=U2e/2((∑R8)2+(∑X8)2)1/2=3400/2(0.089752+0.44032)1/2

=3783A。8、3300V系统最远点短路电流Id10(2)、Id11(2)计算

选择采煤机、刮板机机尾电机为两个不同的最远点，由供电系统图可知，其电缆分别为307S-3×150+1×70+3×10电缆550米，307S-3×70+1×50+3×6电缆550米，查表得其电阻和电抗为：R150=0.125Ω/km，X150=0.06Ω/km，R70=0.277Ω/km，X6=0.06Ω/km。

则电缆的电阻、电抗为：

R91= R150×L150=0.125×0.55=0.06875Ω； X91= X150×L150=0.06×0.55=0.033Ω； R101= R70×L70ˊ=0.277×0.55=0.15235Ω； X101= X70×L70ˊ=0.06×0.55=0.033Ω； ∑R9=∑R7 +R91 =0.09848+0.06875=0.16723Ω； ∑X9=∑X7 +X91 =0.46687+0.033=0.49987Ω； Id10(2)=U2e/2((∑R9)2+(∑X9)2)1/2=3300/2(0.167232+0.499872)1/2

=3130A。

∑R10=∑R8 +R101 =0.08975+0.15235=0.2421Ω； ∑X10=∑X8 +X101 =0.4403+0.033=0.4733Ω；

Id11(2)=U2e/2((∑R10)2+(∑X10)2)1/2=3400/2(0.24212+0.47332)1/2

=3198A。9、127V系统短路值Id12(2)、Id13(2)、Id14(2)、Id15(2)计算 照明综保最远点采用U-3×4+1×4电缆600米，U-3×2.5+1×2.5电缆250米，照明综保为1140V/133V，根据上述电缆查表其换算长度为1000米，其最远点两相短路电流为Id12(2)=10A。

照明综保最近点采用U-3×4+1×4电缆300米，U-3×2.5+1×2.5电缆250米，照明综保为1140V/133V，根据上述电缆查表其换算长度为700米，其两相短路电流为Id13(2)=14A。

单轨吊和联巷照明综保U-3×2.5+1×2.5电缆200米，照明综保为660V/133V，根据上述电缆查表其换算长度为328米，其两相短路电流为Id14(2)=30A。

煤电钻综保最远点采用UZ-3×4+1×4电缆600米，煤电钻综保为660V/133V，根据上述电缆查表其换算长度为600米，其最远点两相短路电流为Id15(2)=16A。

10、拉移变绞车最远点短路值Id16(2)计算

采用KBSGZY-500移动变压器供电，其电缆采用UCPQ-3×50+1×10电缆500米，U-3×6+1×6电缆7米，二次额定电压690V，查表其换算长度为580米，查表得最远点短路值Id16(2)=1225A。

三、整定校验： 1、660V系统整定

660V系统绞车额定电流13.11A，水泵额定电流3.45A，风机额定电流2.53A，两台综保额定电流3.5A/台，所以变压器开关整定IZ1=13.1+3.45×3+2.53+3.5×2=32.98A 由于变压器低压侧开关最低整定为315A的0.2倍，所以其过载整定值为IZ1=315×0.2=63A。

短路整定IZ2=13.1×8+3.45×3+2.53+3.5×2=124.68A，取315A的1倍，即IZ2=315A。

校验灵敏度系数：Id1(2)/ IZ2=2872/315=9.1>1.5；

Id2(2)/ IZ2=170/315=0.54<1.5； Id3(2)/ IZ2=1498/315=4.76>1.5；

经过上述灵敏度校验可见，变压器开关不能对660V系统最远点短路进行保护。

QC83-80N开关熔体选择：IR=IQe/2.5=13.1×6/2.5=31.44A 取IR=30A 校验灵敏度系数：Id3(2)/ IR=1498/30=49.9>7； 满足灵敏度要求。2、1140V系统整定

1140V系统乳化液泵额定电流为190A，喷雾泵额定电流为90A，增压泵电机额定电流为2A，综保额定电流2A/台，泵站工作状态是3台乳化液泵和、1台喷雾泵、3台增压泵长时工作，所以变压器开关整定IZ1=190×3+90+2×4+2×3=674A 因此变压器低压侧开关整定为1000A的0.7倍，所以其过载整定值为IZ1=1000×0.7=700A。

短路整定IZ2=190×8+190×2+90+2×4+2×3=2004A，取1000A的3倍，即IZ2=3000A。

变压器高压侧开关整定为700/8.33=84A，选择200A的0.6倍，所以其过载整定值为IZ3=200×0.6=120A。

短路整定IZ4=3000/8.33=360A，取200A的2倍，即IZ4=400A。校验灵敏度系数：Id4(2)/ IZ2=8158/3000=2.7>1.5

Id5(2)/ IZ2=7009/3000=2.3>1.5； Id6(2)/ IZ2=6648/3000=2.2>1.5； Id7(2)/ IZ2=2415/3000=0.8<1.5；

Id4(2)/ Kb2 IZ4=8158/（8.33×400）=2.4>1.5；

经过上述灵敏度校验可见，变压器开关不能对1140V系统增压泵短路进行保护，由它的控制开关进行保护。

组合开关的整定：

组合开关的每个驱动器控制一台电机，其过载整定按额定电流整定，短路整定按额定电流的8倍整定。

校验灵敏度系数：Id5(2)/ IZ2=7009/（8×190）=4.6>1.5

Id6(2)/ IZ2=6648/（8×90）=9.2>1.5； Id7(2)/ IZ2=2415/（8×5）=60.4>1.5； 满足灵敏度要求。3、3300V系统整定

采煤机截割电机额定电流161A/台，破碎机电机额定电流26A，牵引电机额定电流144A/台，泵电机额定电流40A。

刮板机电机额定电流167A/台，破碎机电机额定电流80A，转载机电机额定电流80A。

3150KVA变压器低压侧开关整定IZ1=161×2+（144×2+40）/5.74+26+80+80=565A 因此变压器低压侧开关整定为630A的1倍，所以其过载整定值为IZ1=630×1=630A。

短路整定IZ2=161×8+161+（144×2+40）/5.74+26+80+80=1692A，取630A的3倍，即IZ2=1890A。

变压器高压侧开关整定为630/3.03=208A，选择400A的0.6倍，所以其过载整定值为IZ3=400×0.6=240A。

短路整定IZ4=1890/3.03=624A，取400A的2倍，即IZ4=800A。校验灵敏度系数：Id8(2)/ IZ2=3458/1890=1.8>1.5

Id10(2)/ IZ2=3130/1890=1.66>1.5；

Id8(2)/ Kb2 IZ4=3458/（3.03×800）=1.4<1.5；

开关低压侧满足灵敏度要求。开关高压侧不满足灵敏度要求。

3000KVA变压器低压侧开关整定IZ1=167×3=501A 因此变压器低压侧其过载整定值为IZ1=500A。短路整定IZ2=167×8+167×2=1670A，取500A的4倍，即IZ2=2000A。

变压器高压侧开关整定为500/2.94=170A，所以其过载整定值为IZ3=170A。

短路整定IZ4=2000/2.94=680A，取170A的4倍，即IZ4=680A。校验灵敏度系数：Id9(2)/ IZ2=3783/2000=1.9>1.5

Id11(2)/ IZ2=3198/2000=1.6>1.5；

Id8(2)/ Kb2 IZ4=3783/（2.94×680）=1.9>1.5；

满足灵敏度要求。组合开关的整定：

组合开关的采煤机驱动器控制采煤机，其余每个驱动器控制一台电机，其过载整定按额定电流整定，采煤机短路整定按一台截割电机起动电流和其余电机额定电流之和整定，其整定值IZ2=161×8+161+（144×2+40）/5.74+26=1532A，其倍数为1532/405=3.78，取4倍，其余驱动器短路整定按额定电流的8倍整定。

校验灵敏度系数：Id10(2)/ IZ2=3130/（4×405）=1.9>1.5

Id11(2)/ IZ2=3198/（8×177）=2.3>1.5；

满足灵敏度要求。4、127V系统整定

每台照明综保负荷为照明灯13盏，每灯70W，每灯电流0.6A，总电流Ie=13×0.6=7.8A。

1140/133V照明综保熔体选择IR=1.2×Ie/Kb=1.2×7.8/8.57=1.1A 选择熔体IR1=2A。

660/133V照明综保熔体选择IR=1.2×Ie/Kb=1.2×7.8/4.96=1.9A 选择熔体IR2=2A。

煤电钻综保熔体选择IR=1.2×IQe/2.5Kb=1.2×6.8×6/(2.5×4.96)=3.95A 选择熔体IR3=5A。

校验灵敏度系数：Id12(2)/Kb IR1=10/（8.57×2）=0.58<4;

Id13(2)/ Kb IR1=14/（8.57×2）=0.82<4； Id14(2)/ Kb IR2=30/（4.96×2）=3.03<4； Id15(2)/ Kb IR3=15/（4.96×5）=0.6<4；

不满足灵敏度要求。

5、拉移变绞车开关整定

拉移变绞车额定电流为Ie=25.3A，起动电流IQe=6Ie=6×25.3=151.8A。

熔体选择IR=IQe/2.5=151.8/2.5=60.7A 选择熔体IR=60A 校验灵敏度系数：Id16(2)/ IR=1225/60=20.4>7;满足灵敏度要求。

四、按起动条件检验电缆截面： 1、660V系统：

按最远点水泵起动时的电压损失检验电缆截面。

水泵起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=660×(0.6/2.5)1/2=323V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

水泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×3×1.15×323/660=10A。

水泵电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×10×100×0.4/(42.5×16)+ 1.732×10×850×0.4/(42.5×6)=24V 起动时其它电机运行在电缆中的电压损失：

其它电机的总电流ΣIe=13.1+3.45×2+2.53+3.5×2=29.53A。加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时干线电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦpj)2)1/2=((10×0.4+29.53×0.7)2+(10×0.92+29.53×0.71)2)1/2=38.97A。

起动时干线电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ=(10×0.4+29.53×0.7)/38.97=0.27 起动时干线电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×38.97×100×0.27/(42.5×16)=2.8V KBSGZY-200变压器的Ud%=4.2%，Ur%=0.75%，IBQ= IGQ=38.97，cosΦBQ=cosΦGQ=

0.27，IBe=SBe/1.732UBe=200×103/(1.732×690)=167A

起动时变压器的电压损失： ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=38.97(0.75×0.27+4.2×0.96)/167=0.98 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=690×0.98/100=6.8V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUBQ=24+2.8+6.8=33.6V 因为UBe-ΣΔUQ=690-33.6=656.4V>323V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足水泵起动条件的要求。

按调度绞车起动时的电压损失检验电缆截面。

绞车起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=660×(1.2/2.5)1/2=457V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

水泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×11.4×1.15×457/660=54.5A。

绞车电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ1=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×54.5×120×0.4/(42.5×16)=6.7V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔURQ1+ΔUBQ=24+6.7+6.8=37.5V 因为UBe-ΣΔUQ=690-37.5=652.5V>457V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足绞车起动条件的要求。

按拉移变绞车起动时的电压损失检验电缆截面。绞车起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=660×(1.2/2.5)1/2=457V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

水泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×22×1.15×457/660=105A。

绞车电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ2=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×105×500×0.4/(42.5×50)=17V KBSGZY-500变压器的Ud%=4.5%，Ur%=0.71%，IBQ= IQ=151.8，cosΦBQ= cosΦQ =0.4，IBe=SBe/1.732UBe=500×103/(1.732×690)=418A

起动时变压器的电压损失：

ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=151.8(0.71×0.4+4.5×0.7)/418=1.25 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=690×1.25/100=8.6V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ2+ΔUBQ=17+8.6=25.6V 因为UBe-ΣΔUQ=690-25.6=664.4V>457V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足绞车起动条件的要求。2、1140V系统：

按最远点3#喷雾泵起动时的电压损失检验电缆截面。

3#喷雾泵起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=1140×(0.6/2.5)1/2=558V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

3#喷雾泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×90×558/1140=264A。

3#喷雾泵电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×264×65×0.4/(42.5×50)=5.6V 起动时其它电机运行在电缆中的电压损失：

其它电机的总电流ΣIe=190×3+90×2+2×4+2×3=764A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时干线电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦpj)2)1/2=((264×0.4+764×0.7)2+(264×0.92+764×0.71)2)1/2=1013A。

起动时干线电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ=(264×0.4+764×0.7)/1013=0.63 起动时干线电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×1013×120×0.63/(42.5×95)=32.9V KBSGZY-2000变压器的Ud%=5.13%，Ur%=0.7%，IBQ= IGQ=1013，cosΦBQ=cosΦGQ=

0.63，IBe=SBe/1.732UBe=2000×103/(1.732×1200)=962A

起动时变压器的电压损失： ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=1013(0.7×0.63+5.13×0.71)/962=4.3 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=1200×4.3/100=51.6V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUBQ=5.6+32.9+51.6=90.1V 因为UBe-ΣΔUQ=1200-90.1=1109.9V>558V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足3#喷雾泵起动条件的要求。

按乳化液泵起动时的电压损失检验电缆截面。

乳化液泵起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=1140×(0.6/2.5)1/2=558V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

乳化液泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×190×558/1140=349A。

乳化液泵电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×349×50×0.4/(42.5×50)=5.7V 起动时其它电机运行在电缆中的电压损失：

其它电机的总电流ΣIe=190×2+90×2+2×4+2×3=574A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时干线电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦpj)2)1/2=((349×0.4+574×0.7)2+(349×0.92+574×0.71)2)1/2=908A。

起动时干线电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ=(349×0.4+574×0.7)/908=0.6 起动时干线电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×908×120×0.6/(42.5×95)=28V 起动时变压器的电压损失：

ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=908(0.7×0.63+5.13×0.71)/962=3.9 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=1200×3.9/100=46.8V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUBQ=5.7+28+46.8=80.5V 因为UBe-ΣΔUQ=1200-80.5=1119.5V>558V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足乳化液泵起动条件的要求。

按增压泵起动时的电压损失检验电缆截面。

增压泵起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=1140×(0.6/2.5)1/2=558V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

增压泵在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6×2×558/1140=6A。

增压泵电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×6×50×0.4/(42.5×6)=0.8V 起动时其它电机运行在电缆中的电压损失：

其它电机的总电流ΣIe=190×3+90×3+2×4+2×2=852A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时干线电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦ

21/22))=(6×0.4+852×0.7)+(6×0.92+852×pj0.71)2)1/2=855A。

起动时干线电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ=(6×0.4+852×0.7)/855=0.7 起动时干线电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×855×120×0.7/(42.5×95)=30.8V 起动时变压器的电压损失：

ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=855(0.7×0.63+5.13×0.71)/962=3.6 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=1200×3.6/100=43.2V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUBQ=0.8+30.8+43.2=74.8V 因为UBe-ΣΔUQ=1200-74.8=1125.2V>558V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足增压泵起动条件的要求。3、3300V系统：

按采煤机截割电机起动时的电压损失检验电缆截面。

截割电机起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=3300×(1.65/2.31)1/2=2789V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

截割电机在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=6.1×161×2789/3300=830A。

截割电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×830×10×0.4/(42.5×70)=1.9V 起动时其它电机运行在307S-3×150电缆中的电压损失： 其它电机的总电流ΣIe=161+（144×2+40）/5.74+26=244A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时307S-3×150电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦpj)2)1/2=((830×0.4+244×0.7)2+(830×0.92+244×0.71)2)1/2=1063A。

起动时307S-3×150电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ=(830×0.4+244×0.7)/1063=0.47 起动时307S-3×150电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×1063×550×0.47/(42.5×150)=74.7V 起动时其它电机运行在331PWA-3×150电缆中的电压损失： 其它电机的总电流ΣIe1=161+（144×2+40）/5.74+26+80+80=404A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时331PWA-3×150电缆中的电流：IGQ1=((IQcosΦQ+ΣIe1 cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe1 sinΦpj)2)1/2=((830×0.4+404×0.7)2+(830×0.92+404×0.71)2)1/2=1217A。

起动时331PWA-3×150电缆中的功率因数：cosΦGQ1=(IQcosΦQ+ΣIe1 cosΦpj)/ IGQ1=(830×0.4+404×0.7)/1217=0.5 起动时331PWA-3×150电缆中的电压损失：ΔUGQ1=1.732 IGQ1LGcosΦGQ1/γsK=1.732×1217×30×0.5/(42.5×150)=5V KBSGZY-3150变压器的Ud%=5.54%，Ur%=0.7%，IBQ= IGQ1=1217，cosΦBQ=cosΦGQ1=

0.5，IBe=SBe/1.732UBe=3150×103/(1.732×3450)=527A

起动时变压器的电压损失：

ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=1217(0.7×0.5+5.54×0.866)/527=11.9 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=3450×11.9/100=410.6V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUGQ +ΔUBQ=1.9+74.7+5+410.6 =492.2V 因为UBe-ΣΔUQ=3450-492.2=2957.8V>2789V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足要求。

按刮板机机尾电机起动时的电压损失检验电缆截面。

刮板机机尾电机起动时的最小起动电压UQzx=Ue（k/α）1/2=3300×(1/4)1/2=1650V。

（式中k是最小起动转矩MQzx与其额定转矩的比值Me，α是额定电压下的起动转矩MQe与其额定转矩的比值Me）

刮板机机尾电机在最小起动电压下的起动电流：IQ=IQeUQzx/ Ue=9×167×1650/3300=751.5A。

刮板机机尾电机起动时的功率因数取cosΦQ=0.4 起动时电缆中的电压损失：ΔURQ=1.732 IQLRcosΦQ/γsR=1.732×751.5×550×0.4/(42.5×70)=96.3V 起动时其它电机运行在331PWA-3×150电缆中的电压损失： 其它电机的总电流ΣIe=167×2=334A 加权平均功率因数cosΦpj=0.7。

起动时331PWA-3×150电缆中的电流：IGQ=((IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)2+(IQsinΦQ+ΣIe sinΦpj)2)1/2=((751.5×0.4+334×0.7)2+(751.5×0.92+334×0.71)2)1/2=1071A。

起动时331PWA-3×150电缆中的功率因数：cosΦGQ=(IQcosΦQ+ΣIe cosΦpj)/ IGQ1=(751.5×0.4+334×0.7)/1071=0.5 起动时331PWA-3×150电缆中的电压损失：ΔUGQ=1.732 IGQLGcosΦGQ/γsK=1.732×1071×60×0.5/(42.5×150)=8.7V KBSGZY-3150变压器的Ud%=4.03%，Ur%=0.7%，IBQ= IGQ1=1071，cosΦBQ=cosΦGQ=

0.5，IBe=SBe/1.732UBe=3000×103/(1.732×3450)=502A

起动时变压器的电压损失：

ΔubQ%= IBQ(Ur%osΦBQ+ Ud%sinΦBQ)/ IBe=1071(0.7×0.5+4.03×0.866)/502=8.2 ΔUBQ=UBeΔubQ%/100=3450×8.2/100=282.9V 起动时总的电压损失：

ΣΔUQ=ΔURQ+ΔUGQ+ΔUBQ=96.3+8.7+282.9=387.9V 因为UBe-ΣΔUQ=3450-387.9=3062.1V>1650V，所以满足了电动机的起动条件，所以选用的电缆截面满足要求。

五、结论：

通过以上的整定计算可知，51201综采工作面供电系统中，660V供电系统和127V供电系统远点短路保护不能满足要求，需要加以改进供电方式，1140V和3300V供电系统无论从继电保护还是起动条件均能满足供电的可靠性。

参考书目：《煤矿井下供电的三大保护细则》（合订本）煤炭工业出版社

《煤矿电工学》（煤矿机电专业用）煤炭工业出版社 刘用中 段浩钧 编 《神东煤炭分公司引进设备主要技术特征参考手册》（第六分册）神东煤炭分公司设备管理中心

第二篇：继电保护整定计算培训

继电保护整定计算

2013.8.8

第一部分 参数、潮流、短路计算 第一章 参数计算

第一节 线路、变压器参数计算

一、标幺值及计算关系式

1、标幺值计算式：

标幺值（相对值）=有名值/基准值

2、电气量标幺值计算关系式：

1）取R、X、Z为电阻、电抗、阻抗的有名值；R*、X*、Z*为电阻、电抗、阻抗的标幺值；ZB为阻抗的标幺值。则有：

R*=R/ZB； X*=X/ZB； Z*=Z/ZB 2）取I、U、S为电流、电压、功率的有名值；I*、U*、S*为电流、电压、功率的标幺值；IB、UB、SB为电流、电压、功率的基准值。则有：

I*=I/IB； U*=U/UB； S*=S/SB

3）

第三篇：2012年继电保护整定计算习题

【例题1】

如图所示35kV单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：（1）线路LAB=20km，LBC=30km，线路电抗x1=0.4/km。

（2）变电所B、C中变压器连接组别为Y/d-11，且在变压器上装设差动保护。（3）线路AB的最大传输功率为Pmax=9.5MW，cos=0.9，自启动系数取1.3。

（4）T1、T2变压器归算到被保护线路电压等级的阻抗为28Ω，系统电抗为Xs.max=7.9，Xs.min=5.4。试对线路AB的保护进行整定计算与校验。

A120kmS 35kVB2T130kmECT2D

【例题2】

如下图所示220kV网络，对断路器1处配置的三段式零序电流保护（不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况）进行整定，计算定值、动作时间并校验灵ⅡⅢ敏度。（KⅠKK1.2，零序最大不平衡电流的计算系数综合考虑为relrelrelKnpKtxKer0.1。C母线三段零序电流保护动作时间为1秒）。

A1B2CX1=15X0=12X1=40X0=115220kVX1=30X0=110X1=25X0=17

【例题3】

已知系统参数如下:

1）系统的正序阻抗Zl0.45/km，k65；

2）线路上采用三段式距离保护，阻抗原件采用方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角sen65；

3）保护2、3的Ⅲ段最长时限为2s；

4）线路AB、BC的最大负荷电流为IL.max400A，功率因数为cos0.9，自启动系数Kss2；

5）变压器采用差动保护，两台变压器的容量相等，SN15MVA，短路电压百分比Uk%10.5，变比110/10.5kV；

6）系统的阻抗，ZS110，ZS2.min30，ZS2.max。试对保护1的各段进行整定。A130kmS1 110kVB238kmECD362kmS2

第四篇：继电保护整定计算系统简介

继电保护整定计算系统说明书

第一章 系统结构

1．1 图形建模：

专业化绘图界面——直观、方便、快捷地绘制系统接线图 完善的参数输入界面——快捷灵活地建立元件参数，实现图形数据一体化

周到的数据导入及备份功能——决不让您的汗水白流

强大的图纸处理功能——可生成、编辑、打印各种图纸，包括主接线图、序网图、保护配置图

1．2故障计算：

智能化节点编号——数学计算模型自动生成 模糊处理——具备抗奇异矩阵的能力

独特的相移处理技术——解决变压器的相移问题，真实反映故障后的电气量

全面的专业数据输出——提供您想要的所有数据 完备的网络操作接口——包容各种运行方式的处理 自定义运行方式——提供特殊运行方式处理手段

1．3整定计算

保护配置——设置保护功能

完备的原则库——包罗规程中的所有整定原则 实用的整定流程——集专家多年之经验 自动整定——弹指一挥，完成整定

手动整定——全程可视，任意干预，结果可信 实时计算书——详细记录整定过程

1．5数据及定值单管理

管理查询——全面的专业数据查询 定值单模板——自动生成各种定值单 模板定制——用户可自行定制定值单模板 条件查询——快捷定位所需的数据 树状结构——分层管理系统数据

 保护功能定值  保护装置参数  保护装置定值  选择查询字段 2．6定值单管理

 定值单查询

 按照定值单的状态查询  按照定值单参数查询  定值单维护

第三章 运行环境

3.1硬件要求

计算机配置：CPU：800MHZ以上

硬盘：20G以上 内存：256兆 显存：16兆以上 显示器：17英寸。

打印机：激光打印机。3.2 软件环境：

系统平台: Windows98 /Windows2000 / WinNT/WinXP 相关软件: office2000 或 XP

第四章 系统使用说明

在进入系统后，首先显示主界面如图：

主界面自上而下分为

1、主菜单

2、工具栏

3、工作区

4、状态栏。主菜单包括（1）文件（2）视图（3）选项（4）绘图（5）故障计算（6）整定计算（7）帮助七部分。当第一次启动本系统时菜单工具栏仅有“文件”菜单

6）生成保护配置图：可以生成线路的各种保护功能（包括相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护、电流保护）的定值配置图；

7）图形显示方式：主画面可以以三种方式显示，主接线图、正序网图、零序网图。

4.3 “选项”

选项菜单包括以下子菜单：

1）颜色配置：用于设置画面背景的颜色、各电压等级的颜色； 2）精度设置：用于设置计算中数据保留的小数位数；

3）系统设置：用于设置计算、整定、定值单管理中的一些设置。

4.4 “绘图”

绘图菜单包括以下子菜单：

1）删除：当选中某元件，并点击该菜单项时，就删除该元件； 2）复制：将元件复制到剪贴板中； 3）剪切：将元件剪切到剪贴板中；

4）粘贴：将剪贴板中的元件复制到系统中； 5）旋转：将选中的元件旋转90度；

4.5 “故障计算”

故障计算菜单包括以下子菜单：

1）设置运行方式：可以将当前系统所处的运行方式切换为大方式、小方式、自定义方式和更多的运行方式；

2）显示节点编号：将系统画面中各节点编号显示出来，可用于检查系统的连接是否正确，因为连接在一起的等电位点只有一个编号；

3）多点等值：是针对复杂电网应用的，该功能可将两个存在多条联络线的电网进行等值，达到简化电网的目的，尤其对两个相邻的电网管理部门交换数据有应用价值。

4）计算所有母线等值阻抗：将系统中各母线的等效阻抗计算出来，并列表显示；

5）设置故障：可以在某条母线上或某线路上某处设置某种类型的故障，设完故障后，软件自动进行当前运行方式下的故障计算；

第五篇：210中央配电所继电保护整定计算[范文模版]

孙村煤矿

-210中央配电所继电保护整定计算-210中央配电所继电保护整定计算

一、-210主运：总计算负荷：3237KW，计算负荷电流为404.6A

CT变比300/5

线路保护整定计算

-210主运母线短路电流

I(2)dmin＝3208A

I(3)dmax＝3943A

最大电机400KW，软起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×3943/2.5×60

＝28.9A

取30A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流246.5A，剩余工作电流366A，共计612.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×612.5/60

＝14.29A

取15A

时间取0.3S。其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1×404.6/0.85×60

=7.9A

取8A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

二、-210泵房配电所（线路保护）

-210泵房配电所总负荷3630.5KW，计算工作电流412.5A CT变比：400/5-210泵房母线短路电流

I(2)dmin＝3611A

I(3)dmax＝4475A

最大电机680KW，串电抗器起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4475/2.5×80

＝24.6A

取25A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流425A，剩余工作电流327.5A，共计752.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×752.5/80

＝13.1A

取14A

时间取0.3S。

其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×412.5/0.85×80

=7.88A

取8A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

三、-400泵房配电所（线路保护）

CT变比：300/5-400泵房配电所总负荷2976.5KW，计算工作电流336.98A 线路保护整定计算

-210主运母线短路电流

I(2)dmin＝3483A

I(3)dmax＝4305A

最大电机440KW，直接起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4305/2.5×60

＝29.9A

取30A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流385A，剩余工作电流281.9A，共计667A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×667/60

＝14.45A

取15A

时间取0.3S。

其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、过流保护

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×336.98/0.85×60

=8.58A

取9A

时间取0.8S

灵敏系数校验：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 满足要求

四、进线

CT变比 800/5

-210中央配电所总计算负荷4445KW，计算电流503.1A。CT变比800/5

I(2)dmin＝3883A

I(3)dmax＝4771A

最大电机680KW，串电抗器起动。

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.4×1×4771/2×160

＝23.96A

取24A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断

按躲过最大电机启动电流计算，电机启动电流425A，剩余工作电流418.1A，共计843.1A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝2×1×843.1/160

＝10.53A

取11A

时间取0.3S。其中：Kk－可靠系数，取2

1、过流保护 Idz=Kk*Ijmax / Kf Ni

=1.3×503.1/0.85×160 =4.8A 取 5A 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ijmax —母线最大计算工作电流

五、副提1#

2#

CT变比 200/5 计算负荷400KW 绞车电机280KW，直接起动，起动电流235A。I(2)dmin＝4035A

I(3)dmax＝5222 A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5222/10×40

＝14.36A

取15A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过电动机起动电流，起动电流235A，剩余电流15.5A，最大计算电流255.5A。

Idz＝Kk·Kj·I dq/Ni

＝1×1×255.5/40

＝6.3A

取6.5A

时间0.3S Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数

I dq—电机起动电流

3、过流保护 Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取2A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

六、-600新副井1#

2#

CT变比 200/5 计算负荷400KW，绞车电机280KW，变频起动，最大起动电流175A。I(2)dmin＝3985A

I(3)dmax＝5052 A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5052/10×40

＝13.8A

取14A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过电机启动电流，最大起动电流175A。剩余电流15.5A，最大计算电流190.5A。Idz＝Kk·Kj·Ijmax/Ni

＝1×1×190.5/40

＝4.8A

取5A

时间0.3S Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数

I dq—电机起动电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取 2A 其中;Kk —可靠系数，取1.3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

七、变压器（618板）

CT变比 150/5

变压器容量315KVA，最大电机55KW，直接起动，最大起动电流48.1A。变压器二次侧短路电流折算之高压侧 I(3)dmax＝892A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×892/2×30

＝16.34A

取17A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过最大电机的起动电流，最大起动电流48.1A。剩余电流24.2A，计算电流72.7A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×72.7/30

＝4.8A

取5A

时间0.3S 其中：Kk－可靠系数 取2～3 Ijmax—电机启动时最大计算电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×31.5/0.85×30 =2.47A 取2.5A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取2～3 Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流

八、-210移变（605板）

CT变比 200/5

变压器总容量630KVA，最大电机110KW，直接起动，最大起动电流96.25A。变压器二次侧短路电流折算之高压侧 I(3)dmax＝1026A

1、无时限速断

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×1026/2×40

＝14.1A

取15A

Km—灵敏系数，Km≥2 其中：Kk－可靠系数，考虑非周期分量影响取1.1～1.4

2、时限速断保护

躲过最大电机的起动电流，最大起动电流96.25A。剩余电流49.25A，计算电流145.5A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×145.5/40

＝7.3A

取7.5A

时间0.3S 其中：Kk－可靠系数，取2～3 Ijmax—电机启动时最大计算电流

2、过流保护 Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×63/0.85×40 =3.7A 取4A 时间0.8S 其中;Kk —可靠系数，取2～3。

Kf —返回系数，取0.85 Ni —电流互感器变比 Ide —电机额定电流