中央变电所整定计算.docx
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中央变电所整定计算
中央变电所整定计算
机电二队
二00六年三月二十四日
目录
1、………………………………水泵开关整定
2、………………………………一水平南翼变电所电源开关整定
3、………………………………二水平轨道绞车变电所电源开关整定
4、………………………………箕斗轨道绞车进线开关整定
5、………………………………变压器所带负荷整定
6、………………………………三水平一路开关整定
7、………………………………二水平变电所电源开关整定
8、………………………………中央变电所进线开关整定
9、………………………………一水平中央变电所开关整定表
10、………………………………中央变电所供电系统图(附图1)
一水平中央变电所开关整定
负荷统计:
1、水泵YB450M1—4450kW
2、一水平南翼563kW
3、二水平轨道绞车JR148—8255kW
4、箕斗轨道绞车JR148—8255kW
5、二水平中央变电所4328.5kW
6、三水平中央变电所3055.8kW
7、变压器216.4kW
8、-130变电所300.2kW
一、水泵开关整定
1、由于1#泵~4#泵开关电流互感器变比相同,故整定相同。
短路保护整定:
Ia≥(1.2~1.4/Ki)IN·ST
≥(1.3×6×105)/(400÷5)
≥10.2375
取Ia=10A
2、过负荷整定
Iz≥1.2IN/(400÷5)
≥(1.2×105)/(400÷5)
≥1.575
取Iz=2A
3、短路电流的计算;
变电所短路容量设为50MVA
MYJV22—3×50—20m
R0=0.429(Ω)X0=0.063(Ω)
R1=0.429×0.02=0.00858(Ω)X1=0.063×0.02=0.00126(Ω)
∑R=R1=0.00858(Ω)∑X=Xs+X1=0.72+0.00126=0.72126(Ω)
短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/1.4426=4159.1(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=4159.1/(10×40)=10.397>2
灵敏度符合要求。
二、一水平南翼变电所电源开关整定:
1、短路整定
Ia≥(1.2/Ki)In·max
In·max=(IQe+Kx∑IN)/Kb=(513+504)/8.7=116.9A
In·max—高压侧线路最大工作电流;
IQe——南翼变电所最大一台电机的启动电流;
Kb——变压器变比;
∑IN—其余负荷的额定电流;
Ki——互感器变比;
Kx——系数(0.5~1);
Ia——过流继电器整定值。
开关整定:
Ia≥(1.2/Ki)In·max
≥(1.2×116.9)/(100÷5)
≥7
取Ia=7A
2、过负荷整定:
一水平南翼变电所所带全部负荷的整定电流Kx∑IN=594,折合到高压侧594/8.7=68A
Iz=(1.2IN)/Ki=(1.2×68)/(100÷5)=4
取Iz=4A
3、线路末端两相短路电流的计算:
(MYJV22—6—3×35—789m)
查《整定细则》附录二表2:
R0=0.612(Ω)X0=0.064(Ω)
R1=0.612×0.789=0.4829(Ω)X1=0.064×0.789=0.05(Ω)
系统电抗:
Xs=Ue2/S0=62/50=0.72(Ω)
∑R=0.4829(Ω)∑X=0.72+0.05=0.77(Ω)
短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/1.818=3300(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=3300/(20×7)=23.6>1.5
灵敏度符合要求。
三、二水平轨道绞车电源开关整定:
Ia=(∑Pe·Kx·1000)/(
·Ue·cosdi)
=(255×1000)/(
×660×0.7)
=318.66A
折合到高压侧为:
I=(318.66×660)/6000=35Α
1、短路整定:
Ia≥(1.2~1.4/Ki)·IN·ST
Ia——过流继电器的动作电流整定值;
Ki——互感器变比;
IN——高压电动机额定电流(查技术特征IN=31A)
Ia≥(1.3×2×35)/(100÷5)=4.5(A)
取Ia=5A
2、过负荷整定:
Ia≥(1.2/Ki)IN
≥(1.2×35)/(100÷5)
≥2.1
取Ia=2A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—289m
查《整定细则》附录二表2:
R0=0.722(Ω)X0=0.063(Ω)
R1=0.722×0.289=0.2(Ω)X1=0.063×0.289=0.0182(Ω)
系统电抗:
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72(Ω)
∑R=0.2(Ω)∑X=0.72+0.0182=0.7382(Ω)
短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/1.523=3939.6(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=3939.6/(5×20)=98.49>2
灵敏度符合要求。
四、箕斗轨道绞车电源开关整定:
Ia=(∑Pe·Kx·1000)/(
·Ue·cosdi)
=(255×1000)/(
×660×0.7)
=318.66A
折合到高压侧为:
I=(318.66×660)/6000=35Α
1、短路整定:
Ia≥(1.2~1.4/Ki)·IN·ST
Ia——过流继电器的动作电流整定值;
Ki——互感器变比;
IN——高压电动机额定电流(查技术特征IN=31A)
Ia≥(1.3×2×35)/(100÷5)=4.5(A)
取Ia=5A
2、过负荷整定:
Ia≥(1.2/Ki)IN
≥(1.2×35)/(100÷5)
≥2.1
取Ia=2A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—250m
查《整定细则》附录二表2:
R0=0.722(Ω)X0=0.063(Ω)
R1=0.722×0.25=0.18(Ω)X1=0.063×0.25=0.01575(Ω)
系统电抗:
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72(Ω)
∑R=0.18(Ω)∑X=0.72+0.01575=0.73575(Ω)
短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/1.515=3960.67(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=3960.67/(5×20)=39>2
灵敏度符合要求。
五-130变电所电源开关整定
1、短路整定
Ia≥(1.2/Ki)In·max
In·max=(IQe+Kx∑IN)/Kb=(536+786.5)/8.7=152A
In·max—高压侧线路最大工作电流;
IQe——南翼变电所最大一台电机的启动电流;
Kb——变压器变比;
∑IN—其余负荷的额定电流;
Ki——互感器变比;
Kx——系数(0.5~1);
Ia——过流继电器整定值。
开关整定:
Ia≥(1.2/Ki)In·max
≥(1.2×152)/(100÷5)
≥9
取Ia=9A
2、过负荷整定:
-130变电所所带全部负荷的整定电流Kx∑IN=345.23,折合到高压侧345.23/8.7=39.68A
Iz=(1.2IN)/Ki=(1.2×39.68)/(100÷5)=2.4
取Iz=3A
3、线路末端两相短路电流计算
MYJV22—3×50/6—160m
查《整定细则》附录二表2:
R0=0.722(Ω)X0=0.063(Ω)
R1=0.722×0.16=0.11552(Ω)X1=0.063×0.16=0.01008(Ω)
系统电抗:
Xs=Ue2/Sk3=62/50=0.72(Ω)
∑R=0.11552(Ω)∑X=0.72+0.01008=0.73008(Ω)
短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/1.478=4058.6(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=4058.6/(3×20)=67>2
灵敏度符合要求。
五、变压器所带负荷及整定
设备名称
电机台数
电机容量
额定电压
额定电流
额定启动电流
皮带
1
40
380
80
480
给煤机
1
20
380
40
240
翻罐笼
1
30
380
60
360
绞车
1
11.4
380
22.8
136.8
绞车
1
11.4
380
22.8
136.8
负荷图(后附图2)
1、变压器二次出口端的短路电流Id1计算:
变压器二次出口端电压690V容量200kVA系统短路容量按
50MVA计算6kW电缆L=0.016kmMYJV22—3×35
1)系统电抗:
Xs=UN2/Sk3=0.692/50=0.0095(Ω)
2)高压电缆的阻抗:
R=R0L/K2=(0.612×0.016)/8.72=0.0001294(Ω)
X=X0L/K2=(0.064×0.016)/8.72=0.000013528(Ω)
3)变压器的阻抗:
RTΥ=(ΔP·UN22)/SNTΥ2=(1400×6902)/2000002=0.0167(Ω)
XTΥ=(10Ux·UN22)/SNTΥ=0.0938(Ω)
∑R=0.0167+0.0938=0.017994(Ω)
∑X=0.0095+0.000013528+0.0938=0.188(Ω)
短路电流:
Id
(2)=UN22/2
=690/0.378=1826.6(A)
2、计算2号分总开关最末端短路电流Id2计算:
U—1000—3×50L=210m
U—1000—3×35L=60m
U—1000—3×25L=30m
电缆的阻抗查《整定细则》附录三表5
R01=0.448(Ω)R02=0.616(Ω)R03=0.864(Ω)
X01=0.081(Ω)X02=0.084(Ω)X03=0.088(Ω)
R1=0.448×0.21=0.94(Ω)X1=0.081×0.21=0.017(Ω)
R2=0.616×0.06=0.03696(Ω)X2=0.084×0.06=0.005(Ω)
R3=0.864×0.03=0.02592(Ω)X3=0.088×0.03=0.00264(Ω)
∑R=0.017994+0.094+0.03696+0.02592=0.0.174874(Ω)
∑X=0.188+0.017+0.005+0.00264=0.21264(Ω)
短路电流:
Id
(2)=UN2/2
=690/0.55=1253(A)
1)、2号分总开关整定:
Iz≥IQe+∑Ie=480+40=520
根据计算采取整定值600A
以最远点短路电流Id
(2)=1253(A),校验
Id
(2)/Iz=1253/600=2>1.5
符合要求。
3、计算距3号低压总开关最远端短路电流Id3计算:
U—1000—3×50L=200m
U—1000—3×25L=120m
电缆的阻抗查《整定细则》附录三表5
R01=0.448(Ω)R02=0.864(Ω)
X01=0.081(Ω)X02=0.088(Ω)
R1=0.448×0.2=0.0896(Ω)X1=0.081×0.2=0.0162(Ω)
R2=0.864×0.12=0.1(Ω)X2=0.088×0.12=0.011(Ω)
∑R=0.017994+0.0896+0.1=0.2(Ω)
∑X=0.188+0.0162+0.01=0.2(Ω)
短路电流:
Id
(2)=UN2/2
=690/0.586=1177(A)
1)3号低压分总开关整定:
Iz≥∑Ie+IQe=45.6+360=405.6
根据计算采取整定值500A
以最远点短路电流Id
(2)=1177(A),校验
Id
(2)/Iz=1177/500=2.3>1.5符合要求。
6、1号低压总开关整定:
Iz≥∑Ie+IQe=145.6+480=625.6
根据计算采取整定值700A
7、高压开关柜的整定:
Ia≥
·(∑Ie+IQe)
≥(1.3×625.6)/(8.7×40)
≥2.3
根据计算采取整定值Ia=3A
灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/(Ia·Ki·Kir)≥1.5=1826.6/(8.7×40×3)=1.7>1.5
六、三水平一路开关的整定:
根据三水平变电所进线开关的整定满足一定的选择性(两开关变比相同),该开关的整定如下
1、短路整定:
三水平变电所进线开关整定为10Α,为满足选择性该开关整定为11Α
即Ia=12A
2、过负荷整定:
三水平变电所进线开关整定为4Α为满足选择性该开关整定为5Α
即Iz=5A
3、短路电流的计算:
线路电缆:
MYJV22—6000—3×95—2107m,设二水平变电所短路容量为50MVA
高压电缆的直流电阻系数:
铜芯ρ0=0.0184(Ω·mm2)/m
铝芯ρ0=0.0310(Ω·mm2)/m
则,高压电缆每相每公里的电阻:
R0=(ρ0/S)×1000=0.194(Ω)/km
S为电缆的截面,则电缆的实际电阻:
R1=0.194×2.107=0.4(Ω)
高压电缆每相每公里的电抗对于6~10kV三芯电缆的电抗平均值为X0=0.08(Ω)/km
X1=0.08×2.107=0.169(Ω)
系统电抗:
Xs=Up2/Sb=62/50=0.72(Ω)
∑R=R1=0.4(Ω)∑X=Xs+X1=0.72+0.169=0.889(Ω)
线路末端短路电流:
Id
(2)=Ue/2
=6000/(2×0.856)=3077.4(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=3077.4/(11×60)=4.6>1.5
灵敏度符合要求。
七、二水平变电所进线开关的整定:
1、短路整定:
(按最大工作时即同时起动两台泵时整定)
Ia≥(1.2×In·max/Ki)
式中In·max为开关最大排水量时的工作电流
In·max=IQe+Kx∑IN
式中IQe为泵的起动电流=37.1×6=222.6Α。
Kb为变压器变比8.7;Kx为需用系数0.8
∑IN为其它负荷的实际工作电流
则:
In·max=IQe+Kx∑IN
=222.6+0.8×(31+21.2+3.96+42+189.4+37.1)
=222.6+0.8×324.66
=482.6A
短路整定:
Ia≥(1.2×In·max/Ki)
≥(1.2×482.6)/(300÷5)
≥9.6A
根据计算整定为10A,为满足选择性,整定为13A,即Ia=13A
2、过负荷整定:
(按最大排水量时的额定电流整定)
Iz=(1.2KxΣIN)/Ki
=
=5.8Α
根据计算整定为Iz=6A
3、短路电流以变电所母线的两相短路电流校验开关的灵敏度。
已知变电所母线容量为
50MVA,其母线三相短路电流4800Α,两相短路电流:
Id
(2)=0.85Id(3)=4080(A)
4、灵敏度校验:
Ks=Id
(2)/Ia·Ki=4080/(12×60)=5.7>1.5
灵敏度符合要求。
一水平中央变电所开关整定表
设备编号
短路电流(A)
过电流整定值(A)
设备编号
短路电流(A)
过电流整定值(A)
G100
4080
7
G120
4080
7
G110
4080
7
G121
4159.1
2
G111
4159.1
2
G122
1346
5
G112
3077.4
12
G123
3300
4
G113
4080
13
G124
4159.1
2
G114
4159.1
2
G125
1346.2
2
G115
3960.67
2
D1180
1826.6
700
G116
3300
4
D1182
1253
600
G117
4058.6
3
D1183
1177
500
一水平中央变电所负荷统计
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