地面35KV变电站10KV出线整定电流计算.docx
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地面35KV变电站10KV出线整定电流计算
地面35KV变电站
10KV出线整定电流计算
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审核人:
山西煤销集团野川煤业有限公司
二〇一四年
地面35KV变电站10KV出线整定电流计算
一、地面35KV变电站10KV出线电缆选择计算:
1、地面35KV变电站至井下中央变电所I(II)回高压电缆的选择:
根据井下用电负荷4000KW的统计数据计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue=4000/1.732/10=230.95(A)
式中:
Pe----额定有功功率单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2,
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=230.95/2.5=92.38mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×150型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为445A,大于289A满足使用要求。
电缆长度850M,电缆电阻R1=0.14Ω*0.85KM=0.119Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.85KM=0.068Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为445A>289A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=P*L*∆u%=4000*0.85*7.5%=255V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
2、地面35KV变电站至地面主通风机I(II)回高压电缆的选择:
根据主通风机用电负荷2*250KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=500/1.732/10/0.8=36.09(A)
式中:
Pe----额定有功功率单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=36.09/2.5=14.44mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于36.09A满足使用要求。
电缆长度250M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.25KM=0.15Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.25KM=0.02Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>36.09A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=500*0.25*7.5%=9.38V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
3、地面35KV变电站至地面主压风机I(II)回高压电缆的选择:
根据主压风机用电负荷200KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=200/1.732/10/0.8=14.44(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=14.44/2.5=5.78mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据次选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于14.44A满足使用要求。
电缆长度200M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>14.44A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=200*0.2*7.5%=3V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
4、地面35KV变电站至地面瓦斯抽放泵站I(II)回高压电缆的选择:
根据地面瓦斯抽放泵站用电负荷2*315KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=630/1.732/10/0.8=45.46(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=45.46/2.5=18.18mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于45.46A满足使用要求。
电缆长度300M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.3KM=0.18Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.3KM=0.024Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>45.46A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=630*0.3*7.5%=14.18V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
5、地面35KV变电站至地面主斜井胶带机I(II)回高压电缆的选择:
根据主斜井胶带机用电负荷2*315KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=630/1.732/10/0.8=45.46(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=45.46/2.5=18.18mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于45.46A满足使用要求。
电缆长度200M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>45.46A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=630*0.2*7.5%=9.45V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
6、地面35KV变电站至地面副斜井提升机I(II)回高压电缆的选择:
根据地面副斜井提升机用电负荷400KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=400/1.732/10/0.8=28.86(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=28.86/2.5=11.54mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于28.86A满足使用要求。
电缆长度200M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>28.86A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=400*0.2*7.5%=6V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
7、地面35KV变电站至地面生活区I(II)回高压电缆的选择:
根据生活区用电负荷200KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=200/1.732/10/0.8=14.44(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=14.44/2.5=5.78mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于14.44A满足使用要求。
电缆长度200M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>14.44A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=200*0.2*7.5%=3V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
8、地面35KV变电站至地面机修车间I(II)回高压电缆的选择:
根据地面机修车间用电负荷200KW计算其额定电流:
Ie=Pe/1.732/Ue/COSø=200/1.732/10/0.8=14.44(A)
式中:
Pe----用电负荷单位KW
Ie----额定电流单位A
Ue----额定电压单位V
COSø----功率因数
(1)、按经济电缆密度选择电缆截面
查煤矿电工手册中铜芯电力电缆的经济电流密度为:
J=2.25A/mm2
所以电缆的经济截面为:
S=Ie/J=14.44/2.5=5.78mm2
式中:
J----经济电流密度单位A/mm2
Ie----额定电流单位A
据此选用MYJV22-8.7/10-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆。
其电缆允许长时工作电流为190A,大于14.44A满足使用要求。
电缆长度200M,电缆电阻R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω,电缆电抗X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
(2)、按长时工作电流验算:
该电缆长时允许工作电流为190A>14.44A故该电缆满足使用要求。
(3)、按电缆末端电压降验算:
按规定10KV电缆末端允许电压降为:
10000V*5%=500V
∆U=Pe*L*∆u%=200*0.2*7.5%=3V<500V故该电缆满足使用要求。
式中:
∆U----电缆末端的电压降单位V
Pe----额定有功功率单位KW
L----供电距离单位KM
∆u%----单位电压百分数
二、两相短路电流计算和开关整定:
1、地面35KV变电站至井下中央变电所I(II)回高压电缆末端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至井下中央变电所I(II)回MYJV22-3×150型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.14Ω*0.85KM=0.119Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.85KM=0.068Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.119Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.068=0.808Ω
井下主变电所进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6121.8(A)
(2)、地面35KV变电站至井下主变电所10KV815(820)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10KV815(820)出线开关的电流互感器为600/5
过负荷保护整定电流为:
Iz=Ie=230.95(A),开关整定值为1.8A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=1.3Ie=1.3*230.95A=300(A),开关整定值为2.5A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=3.1Ie=3.1*230.95=720A,开关整定值为6.5A
开关跳闸灵敏度校验:
灵敏度校验Id/Iz≥1.26121.8/720=8.5>1.2满足灵敏度要求。
2、地面35KV变电站至地面主通风机房I(II)回高压电缆进线端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至地面主风机房I(II)回MYJV22-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.6Ω*0.25KM=0.15Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.25KM=0.02Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.15Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.02=0.76Ω
主风机房电缆进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6454.94(A)
(2)、地面35KV变电站至地面主风机房10KV817(818)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10K817(818)出线开关的电流互感器为600/5
过负荷保护整定电流为:
Iz=1.2Ie=1.2*36.09=43.3A,开关整定值为0.5A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=3.3Ie=3.3*36.09=119.09A,开关整定值为1.0A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=11.63Ie=11.63*36.09=420A,开关整定值为3.5A
开关跳闸灵敏度校验:
灵敏度校验Id/Iz≥1.26454.94/420=15.37>1.2满足灵敏度要求。
3、地面35KV变电站至地面主压风机房I(II)回高压电缆进线端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至地面主压风机房I(II)回MYJV22-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.12Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.016=0.756Ω
地面主压风机房电缆进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6600.66(A)
(2)、地面35KV变电站至地面主压风机房10KV813(822)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10KV813(822)出线开关的电流互感器为600/5
过负荷保护整定电流为:
Iz=1.2Ie=1.2*14.44=17.33A,开关整定值为0.25A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=6.5Ie=6.5*14.44=96A,开关整定值为0.8A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=29Ie=29*14.44=420A,开关整定值为3.5A
开关跳闸灵敏度校验:
灵敏度校验Id/Iz≥1.26600.66/420=15.72>1.2满足灵敏度要求。
4、地面35KV变电站至地面瓦斯抽放泵站I(II)回高压电缆进线端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至地面瓦斯抽放泵站I(II)回MYJV22-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.6Ω*0.3KM=0.18Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.3KM=0.024Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.18Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.018=0.758Ω
地面瓦斯抽放泵站电缆进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6417.66(A)
(2)、地面35KV变电站至地面瓦斯抽放泵站10KV809(804)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10KV809(804)出线开关的电流互感器为600/5
过负荷保护整定电流为:
Iz=1.2Ie=1.2*45.46=54.55A,开关整定值为0.5A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=4.75Ie=4.75*45.46=216A,开关整定值为1.8A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=10.55Ie=10.55*45.46=480A,开关整定值为4.0A
开关跳闸灵敏度校验:
灵敏度校验Id/Iz≥1.26417.66/480=13.37>1.2满足灵敏度要求。
5、地面35KV变电站至地面主斜井胶带机I(II)回高压电缆进线端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至地面主斜井胶带机I(II)回MYJV22-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.2KM=0.016Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.12Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.016=0.756Ω
地面主斜井胶带机电缆进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6600.66(A)
(2)、地面35KV变电站至地面主斜井胶带机10KV821(814)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10KV821(814)出线开关的电流互感器为600/5,过负荷保护整定电流为:
Iz=1.3Ie=1.3*45.46=59A,开关整定值为0.5A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=2.6Ie=2.6*45.46=118.2A,开关整定值为1.0A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=9Ie=9*45.46=420A,开关整定值为3.0A
开关跳闸灵敏度校验:
灵敏度校验Id/Iz≥1.26600.66/420=15.71>1.2满足灵敏度要求。
6、地面35KV变电站至地面副斜井提升机I(II)回高压电缆进线端的两相短路电流计算和开关整定:
(1)、两相短路电流计算:
35KV变电站主变压器二次电压为10KV,系统电抗值为:
XX=Ue2/Sd=10/1.732*7.8KA=0.74Ω
式中:
XX----表示系统电抗值单位Ω
Sd----变电站10KV母线上的短路容量单位MVA。
Ue----变压器二次额定电压单位KV
地面35KV变电站至地面副斜井提升机I(II)回MYJV22-3×35型矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套交联电力电缆的电阻为:
R1=0.6Ω*0.2KM=0.12Ω
交联电力电缆的电抗为:
X1=0.08Ω*0.25KM=0.016Ω
高压系统总阻抗为:
R=R1=0.12Ω
高压系统总电抗为:
X=XX+X1=0.74+0.016=0.756Ω
地面副斜井提升机电缆进线处两相短路电流计算:
Id1
(2)=
=
=6600.66(A)
(2)、地面35KV变电站至地面副斜井提升机10KV819(8816)出线开关整定:
过负荷保护整定:
10KV819(8816)出线开关的电流互感器为600/5,过负荷保护整定电流为:
Iz=1.2Ie=1.2*28.86=36A,开关整定值为0.3A。
过电流跳闸整定:
过电流跳闸整定电流为:
Iz=4.2Ie=4.2*28.86=120A,开关整定值为1.0A
短路速断整定:
短路速断整定电流为:
Id=12.5Ie=12.5
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