35KV供电站6KV开关柜过载和速断保护计算的方法.docx

海孜煤矿35KV变电所6KV开关柜保护计算整定书短路点最大短路容量<最小短路容量 最大短路电流 最小短路电流MVA<MVA<KA<KA37KV母线183.3142.452.862.226.3KV母线71.3864.236.545.89海孜煤矿35KV变电所，35KV局部为全桥接线，6KV局部承受单母线分段供电，共分两段。依据机电处供给资料，海孜区变110K V变电所短路计算，海孜煤矿35KV变电所主变正常分列运行，短路电流计算结果如下表：本次计算依据负荷统计或保护变压器的方式计算过流整定值， 按无限大容量标幺值法计算短路电流值，基准值选择如下：S =100MVAU =6.3KVU=0.4KVI = S /1.732Udd1则 I=9.16KAId2=144KAd1dd1d1d2由确定基准值依据各线路系统的短路计算电路图<附图一通过以下方法求出主要元件的电抗标幺值A电力系统的电抗标幺值： Xs*=S /SdB线路的电抗标幺值：XL* =X0L S /U2dd1C电力变压器的电抗标幺值： X *=U % S / STkdND电抗器的标幺电抗： X *=X % I U/ IULLdL.NL.NdE依据基准值和电抗标幺值求短路电流：I (3> = I/ X*或 I(3> = I/ X *Kd1KKd2KF三相短路容量Sk<3= Sd/X*画出短路等效电路图<附图二求得各短路点参数如下表：系统编号<开关柜号短路计算点最大短路容量<MVA最小短路容量<MVA最大短路最小短路电电流<KA流<KA6KV 母线K3#、4#压风机房K15#、6#西抽机房K237#、8#、10#变流机房K9#、26# 配电中心K418#、31# 西部井K524#、27# 中心风井K617#、21# 工人村K730#综采车间K846#、47# 北副井K929# 下井五路K1040# 消防泵房铁运处K1138#纪圩村K1234# 瓦斯泵配电室K1371.3866.6224.9367.5211.1123.2564.068.7067.5266.1842.557.858.0164.0664.2360.352461.0910.9222.4458.248.5961.0959.9939.97.767.9158.246.546.102.286.19162.135.8712.536.196.063.911.3111.535.875.895.532.25.6015.732.065.3512.365.65.53.6611.1811.395.3419#储煤场K147.37.2210.5210.432#锅炉房K159.539.3913.7313.5328#成功村K167.167.0810.3110.233#制氧厂K176.326.269.19.0137#玛钢厂K1811.0210.8415.8715.6139#兴海公司K1942#、44#、35#、45# 下井K2011.7448.8511.5244.5216.914.3816.64.086KV母线最大运行方式标幺电抗为：1.401，最小方式标幺电抗为：1.557一、压风机房<3#、4#柜CT变比K =200/5=40，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=6.10KAK1系统末端最小两相短路电流I<2=0.866×5.53=4.79KAK11、过流保护值计算：安装容量：P =1500KW取值K =0.85CosØ=0.85ed有功计算负荷：P=K ×P =0.85×1500=1275KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=1500KVA3030计算电流：I = S /U =144A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.5×144=360AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×360A/0.95×40=11.37取11A，动作时间取0.5秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=4790/11×40=10.91.5合格PwK1iop2速断保护值计算：I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×6100/40=183A取183wK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I <2/ K I=1×0.866×6100/40×183=0.722PwKiop不合格，分析缘由由于线路过短，短路电流近似等于 35KV 变电所6KV 母线最大三相短路电流，在适宜的范围内减小速断取值，提高速断灵敏度，取最大速断电流为IK1.max=1600A，I= K×K ×I/ K =1.2×1×1600/40=48取48AqbrelwK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/40×48=2.72 合格PwKiop二、西抽机房<5#、6#柜CT变比K =200/5=40，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=2.28KAK2系统末端最小两相短路电流I<2=0.866×2.22=1.93KAK21、过流保护值计算：安装容量：P =2025KW取值K =0.9CosØ=0.85ed有功计算负荷：P=K ×P =0.9×2025=1822.5KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=2144.1KVA3030计算电流：I = S /U =206.33030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.3×206.3=474AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×474A/0.95×40=15取15A，动作时间取0.5秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1930/40×15=3.21.5合格PwK2iop2、速断保护值计算：I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×2280/40=68.4A取68wK2.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/40×68=1.92 不合格PwKiop在适宜的范围内减小速断取值，提高速断灵敏度，取最大速断电流为I=1600A，K.maxI= K×K ×I/ K =1.2×1×1600/40=48取48AqbrelwK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/40×48=2.72 合格PwKiop三、变流机房<7#、8#、10#柜CT变比K =600/5=120，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=6.19KAK3系统末端最小两相短路电流I<2=4.85KAK31、过流保护值计算：变流机房安装容量：P =2615KW取值K=0.9CosØ=0.75ed有功计算负荷：P=K ×P =0.9×2615=2353.5KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=3138KVA3030计算电流：I = S /U =302A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =3×302=906AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×906A/0.95×120=9.53取9A，动作时间取0.5秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=4850/9×120=4.51.5合格PwK3iop2、速断保护值计算：I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×6190/120=61.9A取62wK3.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I <2/ K I=1×0.866×5890/120×62=0.692PwKiop不合格，减小短路电流取值，提高速断灵敏度， I=2023A，K3.maxI= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×2023/120=20A取20AwK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/120×20=2.12 合格PwKiop四、配电中心<9#、26#柜9#CT变比K =150/5=30，26#CT变比K =100/5=20接线系数K =1iiw系统末端最大三相短路电流I<3=16KAK4系统末端最小两相短路电流I<2=13.62KAK4转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流I<3=1.02KAK4系统末端最小两相短路电流I<2=865AK41、过流保护值计算：安装容量：P =450KW取值K =0.75CosØ=0.8ed有功计算负荷：P=K ×P =337.5KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=421.9KVA3030计算电流：I = S /U =40.6A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.5×40.6=101.5AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei当Ki=20时 Iop =1.2×1×101.5A/0.95×20=6.4取6A当Ki=30时 Iop =1.2×1×101.5A/0.95×30=4.3取4A灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=865/30×4=7.21.5合格PwK4iop2、速断保护值计算：当K =30时I= K×K ×I/ K =1.2×1×1020/30=40.8A取40AiqbrelwK4.maxi当K =20时I= K×K ×I/ K =1.2×1×1020/20=61.2A取60AiqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/30×40=4.32合格PwKiop五、西部井<18#、31#柜CT变比K =600/5=120，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=2.13KAK5系统末端最小两相短路电流I<2=1.79KAK51、过流保护值计算：安装容量：P =7080KW取值K =0.5CosØ=0.9ed有功计算负荷：P=K ×P =0.5×7080=3540KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=3933KVA3030计算电流：I = S /U =379A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×379=569AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×569A/0.95×120=5.99取6A，动作时间取0.7秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1790/6×120=2.51.5合格PwK5iop2、速断保护值计算：I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×2130/120=21.3A取21wK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/120×21=22 合格PwKiop六、中心风井<24#、27#柜CT变比K =300/5=60，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=5.87KA.K6系统末端最小两相短路电流I<2=4.63KAK61、过流保护值计算：安装容量：P =1800KW取值K =0.9CosØ=0.85ed有功计算负荷：P=K ×P =0.9×1800=1620KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=1906KVA3030计算电流：I = S /U =1753030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.5×175=438AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×438A/0.95×60=9.2取10A，动作时间取0.5秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=4630/10×60=7.71.5合格PwK6iop2、速断保护值计算：在适宜的范围内减小速断取值，提高速断灵敏度，取速断电流约为 1800A，I= K×K ×I/ K =1.2×1×1800/60=36A取36AqbrelwK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I <2/ K I=1×0.866×5890/60×36=2.42PwKiop七、工人村<17#、21#柜17#柜CT变比K =300/5=60，21#柜CT变比K =200/5=40ii接线系数K =1w系统末端最大三相短路电流I<3=12.53KAK7系统末端最小两相短路电流I<2=10.7KAK7转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流I<3=796A.K7系统末端最小两相短路电流I<2=680AK71、过流保护值计算：安装容量：S =2700KVA取值K =0.7CosØ=0.9530d计算电流：I = S /U =1823030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×182=273AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei当K =60时 I=1.2×1×273A/0.95×60=5.74取5.5Aiop当K =40时 I=1.2×1×273A/0.95×40=8.62取8.5Aiop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=680/40×8.5=21.5合格PwK7iop2、速断保护值计算：当K =60时I= K×K ×I/ K =1.2×1×796/60=15.92A取15AiqbrelwK4.maxi当K =40时I= K×K ×I/ K =1.2×1×796/40=23.88A取22.5AiqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/60×15=5.72 合格PwKiop八、综采车间<46#、47#柜CT变比K =300/5=60，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=6.19KAK8系统末端最小两相短路电流I<2=4.85KAK81、过流保护值计算：综采车间安装容量：500500800KVA取值K =0.8 CosØ=0.8d视在计算负荷：S= K ×S=1800×0.81440KVA30d计算电流：I = S /U =139A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×139=209AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×209A/0.95×60=4.4取5A灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=4850/5×60=16.21.5合格PwK8iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×6190/60=123.8A取123AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/60×123=0.692PwKiop不合格，在适宜的范围内减小速断取值，提高速断灵敏度，取速断电流约为 1600A，I= K×K ×I/ K =1.2×1×1600/60=32取32AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/60×32=2.662 合格PwKiop九、北副井<46#、47#柜CT变比K =500/5=100，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=6.06KAK9系统末端最小两相短路电流I<2=4.76KAK91、过流保护值计算：北副井安装容量：P =4741KW取值K=0.95 CosØ=0.9<补偿后ed有功计算负荷：P=K ×P =0.95×4741=4503KW30de视在计算负荷：S= P/ 0.9=5004KVA3030计算电流：I = S /U =481A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×481=722AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×722A/0.95×100=9.12取9A灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=4760/9×100=5.291.5合格PwK9iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×6060/100=72.72A取72AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/100×72=0.712PwKiop不合格，在适宜的范围内减小速断取值，提高速断灵敏度，取速断电流约为 2023A，I= K×K ×I/ K =1.2×1×2023/100=24取24AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/100×24=2.12 合格PwKiop十、下井回路<29#柜CT变比K =300/5=60，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=3.9KAK10系统末端最小两相短路电流I<2=3. 17kAK101、过流保护值计算：安装容量： 4530KW 取值Kd=0.6CosØ=0.75有功计算负荷：P= K P=2718KW30de视在计算负荷：S = P/ CosØ=3624KVA3030计算电流：I = S /U =349A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =3×350=1047AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxrei=1.2×1×1047A/0.95×60=22.04取22A，动作时间取0.5秒灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=3170/22×60=2.41.5合格PwK10iop2、速断保护值计算：I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×3900/60=78A取78wK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：SP= Kw×IK<2/ Ki Iop=1×0.866×5890/60×78=1.12不合格，分析缘由由于线路为电缆，电抗小短路电流大，因此要适当降低短路电流取值，提高速断灵敏度，I<3=2023AK10I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×2023/60=40A取40wK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/60×40=2.12合格PwKiop十一、消防泵站<40#柜CT变比K =100/5=20，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=11.31KAK11系统末端最小两相短路电流I<2=9.68KAK11转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流I<3=718A. K11系统末端最小两相短路电流I 1、过流保护值计算：<2=615A K11消防泵站安装容量：P =400KW取值K =0.9 CosØ=1ed有功计算负荷：P=K ×P =0.9×400=360KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=360KVA3030计算电流：I = S /U =34.6A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×34.6=52AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×52A/0.95×20=3.28取3Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=615/20×3=10.31.5合格PwK11iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×718/20=43.1A取43AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/20×43=5.92合格PwKiop十二、纪圩村<38#柜CT变比K =100/5=20，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=11.53KAK12系统末端最小两相短路电流I<2=9KAK12转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流I<3=732AK12系统末端最小两相短路电流I<2=572AK121、过流保护值计算：纪圩村安装容量：1000KVA取值K =0.6d视在计算负荷：S= K ×S=600KVA30d计算电流：I = S /U =58A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.5×58=145AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×145A/0.95×20=9.16取9Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=572/20×9=3.21.5合格PwK12iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×732/20=43.92A取43AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/20×43=5.92 合格PwKiop十三、瓦斯配电室<34#柜CT变比K =100/5=20，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=5.87KAK13系统末端最小两相短路电流I<2=5.34KAK131、过流保护值计算：瓦斯配电室安装容量：P =900KW取值K=0.8 CosØ=0.8ed有功计算负荷：P=K ×P =0.8×900=720KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=900KVA3030计算电流：I = S /U =82.5A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =2.8×82.5=231AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×231A/0.95×20=14.6取15Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=5340/20×15=17.81.5合格PwK13iop2、速断保护值计算：由于线路为电缆，电抗小短路电流大，因此要适当降低短路电流取值，提高速断灵敏度，I<3=1000AK10I= Kqbrel×K ×I/ K =1.2×1×1000/20=60A取60wK1.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/60×20=4.32合格PwKiop十四、储煤场<19#柜CT变比Ki=200/5=40，接线系数Kw =1系统末端最大三相短路电流IK14<3=10.52KA系统末端最小两相短路电流I<2=9.01KAK14转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流I<3=668A.K14系统末端最小两相短路电流I<2=572AK141、过流保护值计算：储煤场安装容量：P =2500KW取值K=0.8 CosØ=1ed有功计算负荷：P=K ×P =0.8×2500=2023KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=2023KVA3030计算电流：I = S /U =192.5A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×192.5=289AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×289A/0.95×40=9.12取9Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=572/40×9=1.591.5合格PwK14iop2速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×668/40=20A取20AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/40×20=6.42 合格PwKiop十五、锅炉房<32#柜CT变比Ki=100/5=20，接线系数Kw =1系统末端最大三相短路电流IK15<3=13.73KA 系统末端最小两相短路电流IK15<2=11.72KA转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流IK15<3=872A系统末端最小两相短路电流I<2=744AK151、过流保护值计算：锅炉房安装容量：P =900KW取值K =0.6 CosØ=0.75ed有功计算负荷：P=K ×P =0.6×900=540KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=720KVA3030计算电流：I = S /U =69A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =2×69=138AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×138A/0.95×20=8.71取9Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=744/20×9=4.131.5合格PwK15iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×872/20=52.32A取52AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/20×52=4.92 合格PwKiop十六、成功村<28#柜CT变比Ki=600/5=120，接线系数Kw =1系统末端最大三相短路电流IK16<3=10.31KA 系统末端最小两相短路电流IK16<2=8.83KA转换到高压侧：系统末端最大三相短路电流IK16<3=655A 系统末端最小两相短路电流IK16<2=561A1、过流保护值计算：成功村安装容量：P =3020KW取值K=0.7CosØ=1ed有功计算负荷：P=K ×P =0.8×3020=2114KW30de视在计算负荷：S= P/ CosØ=2114KVA3030计算电流：I = S /U =204A3030N最大负荷电流：I=<1.53I =1.5×204=306AL.max30过流保护值：I=K×K ×I/ K ×KoprelwL.maxreiI=1.2×1×306A/0.95×120=3.22取3Aop灵敏度计算：按线路末端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=561/120×3=1.561.5合格PwK16iop2、速断保护值计算：I= K×K ×I/ K =1.2×1×655/120=6.55A取7AqbrelwK4.maxi灵敏度计算：按线路首端最小两相短路电流效验：S = K ×I<2/ K I=1×0.866×5890/120×7 =6.12 合格PwKiop十七、制氧厂<33#柜CT变比K =100/5=20，接线系数K =1iw系统末端最大三相短路电流I<3=9.1KAK17系统末端最小两相短路电流I<2=7.8KAK17转