繼電保護(hù)整定計(jì)算例子

1、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置的整定細(xì)則第一章一般規(guī)定第一節(jié)短路電流的計(jì)算方法第1條 選擇短路保護(hù)裝置的整定電流時(shí)，需計(jì)算兩相短路電流值，可按公式（1）計(jì)算:2 J（工的 + （工X護(hù)3尺=隔/K：卜Jtb十及工十胃+血式中1-兩相帝路電流+A*工乩乞X短路回路內(nèi)一相電阻、電抗值的總和，為X裝一根據(jù)三相.短路容量計(jì)算的系統(tǒng)電抗值，di高壓電纜的電肌、電抗值,為Ke礦用變壓器的變壓比若一次電壓為10000一次電壓為400 V.S90 V.1 200 V時(shí)，則變比依次為2.5, 1 I. 5. 8, 3；當(dāng)一次電壓為3 000 V.二次電壓 為400 V時(shí)，變壓比為7. 5;盡、心礦用變哇器的電阻*

2、電抗值小&X低壓電纜的電阻，電抗值*mg變壓器二捉惻的額定電壓，對(duì)于380 V網(wǎng)路丄Q以400 V計(jì)算；對(duì)于660 V 網(wǎng)路從以S90 ¥訃算*對(duì)于1 1.40 V網(wǎng)路心lit 1 ZOO V計(jì)算；對(duì)于1即V 網(wǎng)路S以J33 V計(jì)算。利用公式（1）計(jì)算兩相短路電流時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減，短路回路的接觸電阻和電弧電阻也忽略不計(jì)。若需計(jì)算三相短路電流值，可按公式（2）計(jì)算:7J3> = 1. 15 zr 式中 2汁三相短路電流第2條兩相短路電流還可以利用計(jì)算圖（表）查出。此時(shí)可根據(jù)變壓器的容量、 短路點(diǎn)至變壓器的電纜換算長度及系統(tǒng)電抗、高壓電纜的折算長度，從表中查

3、出。電纜的換算長度可根據(jù)電纜的截面、實(shí)際長度，可以用公式（3）計(jì)算得出。式屮S電纜總的換算氏度KS K換算系數(shù).各種戡向電纜的換算系數(shù)可泡査巒；b丄“丄各段電纜的實(shí)際長度，E;厶一-系統(tǒng)電抗的換算民度山：Ka6 kV電纜折算至低壓測(cè)的換算系數(shù)； 厶6 kV電纜的實(shí)際長度電纜的換算長度，是根據(jù)阻抗相等的原則將不同截面和長度的高、低壓電纜換算到標(biāo)準(zhǔn)截面的長度，在 380 V、660 v、1140 V 系統(tǒng)中，以50 mm2 為標(biāo)準(zhǔn)截面；在127 V 系統(tǒng)中，以4mm 2為標(biāo)準(zhǔn)截面。電纜的芯線電阻值選用芯線允許溫度65 C時(shí)的電阻值；電纜芯線的電抗值按0 . 081 Q/km計(jì)算；線路的接觸電阻和電

4、弧電阻均忽略不計(jì)。第二節(jié)短路保護(hù)裝置第3條 饋出線的電源端均需加裝短路保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷線的保護(hù)裝置。第4條 當(dāng)干線上的開關(guān)不能同時(shí)保護(hù)分支線路時(shí)，則應(yīng)在靠近分支點(diǎn)處另行加裝短路保護(hù)裝置。第5條各類短路保護(hù)裝置均應(yīng)按本細(xì)則進(jìn)行計(jì)算、整定、校驗(yàn)，保證靈敏可靠，不準(zhǔn)甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保護(hù)裝置。第二章電纜線路的短路保護(hù)第一節(jié) 電磁式過電流繼電器的整定第6條 1200V及以下饋電開關(guān)過電流繼電器的電流整定值，按下列規(guī)定選擇。1 對(duì)保護(hù)電纜干線的裝置按公式（4）選擇:式中 A過流保護(hù)裝置的電流蹩定值.A；容量最尢的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，對(duì)于有數(shù)臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)的

5、丄作機(jī) 械r若其總功率大于單臺(tái)起動(dòng)的容杲繪大的電動(dòng)機(jī)功率時(shí)則為這幾臺(tái)同 時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的頷定起動(dòng)電流之和，A*際亠一需用系數(shù)，取山S/n其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，為“2 對(duì)保護(hù)電纜支線的裝置按公式（5）選擇：7± * Jqn式中 民Z的會(huì)義同公式（4兒目前某些隔爆磁力起動(dòng)器裝有限流熱繼電器，其電磁元件按上述原則整定，其熱元件按 公式（7）整定。煤礦井下常用電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流和額定電流可以從電動(dòng)機(jī)的銘牌或技術(shù)資料中查 出，并計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流近似值。對(duì)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，其近似值可用額定電流值乘以6 ;對(duì)于繞線型電動(dòng)機(jī)，其近似值可用額定電流值乘以1 5;當(dāng)選擇起動(dòng)電阻不精確時(shí)，起動(dòng)

6、電流可能大于計(jì)算值，在此情況下，整定值也要相應(yīng)增大，但不能超過額定電流的2 5倍。在起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，如繼電器動(dòng)作，則應(yīng)變更起動(dòng)電阻，以降低起動(dòng)電流值。對(duì)于某些大容量采掘機(jī)械設(shè)備，由于位處低壓電網(wǎng)末端，且功率較大，起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，其實(shí)際起動(dòng)電流要大大低于額定起動(dòng)電流，若能測(cè)出其實(shí)際起動(dòng)電流時(shí)，則公式（4）和公式 中Iqn應(yīng)以實(shí)際起動(dòng)電流計(jì)算。第7條按第6條規(guī)定選擇出來的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)，應(yīng)符合公式的要求：耳 I* 5（8）式中ZT被保護(hù)電纜干線或立線距變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值*L過電流保護(hù)裝置的電洙整定值,A；L5保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)。若線路上串聯(lián)兩臺(tái)及以上開關(guān)時(shí)（其

7、間無分支線路），則上一級(jí)開關(guān)的整定值，也應(yīng)按下一級(jí)開關(guān)保護(hù)范圍最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流來校驗(yàn)，校驗(yàn)的靈敏度應(yīng)滿足 1 21 . 5的要求，以保證雙重保護(hù)的可靠性。若經(jīng)校驗(yàn)，兩相短路電流不能滿足公式（6）時(shí)，可采取以下措施：1 加大干線或支線電纜截面。2 設(shè)法減少低壓電纜線路的長度。3 采用相敏保護(hù)器或軟起動(dòng)等新技術(shù)提高靈敏度。4 換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)。5 增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。6 .采用移動(dòng)變電站或移動(dòng)變壓器。第二節(jié)電子保護(hù)器的電流整定第8條饋電開關(guān)中電子保護(hù)器的短路保護(hù)整定原則，按第6條的有關(guān)要求進(jìn)行整定，按第7條原則校驗(yàn)，其整定范圍為 （310）1 n ;其過載長延時(shí)保護(hù)電流整定值按實(shí)

8、際負(fù)載電流值 整定，其整定范圍為（0 41）I n。In為饋電開關(guān)額定電流。第9條 電磁起動(dòng)器中電子保護(hù)器的過流整定值，按公式 （7）選擇：A < 3（7）式中 L電子保護(hù)器的過流整定值、取電動(dòng)機(jī)額定電流近似值,A匚7n- -電動(dòng)機(jī)的額定電流,當(dāng)運(yùn)行中電流超過Iz值時(shí)，即視為過載，電子保護(hù)器延時(shí)動(dòng)作；當(dāng)運(yùn)行中電流達(dá)到Iz值的8倍及以上時(shí)即視為短路，電子保護(hù)器瞬時(shí)動(dòng)作。第10條 按第9條規(guī)定選擇出來的整定值，也應(yīng)以兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)， 應(yīng)符合公式（8）的要求：式中皆含丈同公式(6卄人含義同公式(7)*8/. 電子保護(hù)器短路保護(hù)動(dòng)作值匸1-2保護(hù)裝置的可靠動(dòng)柞系數(shù)如不能滿足公式佔(zhàn))應(yīng)采取

9、第7條規(guī)定的有關(guān)臍 施，第三節(jié) 熔斷器熔體額定電流的選擇第11條1200 V 及以上的電網(wǎng)中，熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇。1 對(duì)保護(hù)電纜干線的裝置，按公式(9)選擇：如中匸懸<9) 式中h 熔體額定電流、A；昆樸工R含義同公式(4);1. 8-2.5當(dāng)容毘最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)吋，保證熔體不熔化系數(shù)'對(duì)于不經(jīng)常起動(dòng)和 輕載起動(dòng)的可取次5$對(duì)于頻繁起動(dòng)和帶負(fù)載起動(dòng)的可取1胡昭如果電動(dòng)起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，則起動(dòng)電流比額定起動(dòng)電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取得太小，以免在正常工作中由于起動(dòng) 電流過大而燒壞熔體，導(dǎo)致單相運(yùn)轉(zhuǎn)。2 對(duì)保護(hù)電纜支線的裝

10、置按公式(10)選擇：/r 1.8 5 C10>式中Iqn.Zr及條數(shù)1.8-2. 5含義和采用數(shù)值同公式(9兒3 對(duì)保護(hù)照明負(fù)荷的裝置，按公式 (11)選擇：Ir *(11) 式中 心照明負(fù)荷的額定電流.A。選用熔體的額定電流應(yīng)接近于計(jì)算值，低壓隔爆開關(guān)中熔斷器及熔體規(guī)格可從表中查到。第12條選用的熔體，應(yīng)按公式(12)進(jìn)行校驗(yàn):<12)式中I?''含義同公式（的4-7為保證熔體及時(shí)熔斷的系數(shù)*當(dāng)電壓為1 140 V.660 V.38O V,熔體額定電 流為100 A及以下時(shí)，系數(shù)取C電流為125 A取時(shí)，系數(shù)取6,昇電流為 160 A時(shí)，系數(shù)取5丨電流為200

11、A時(shí)，系數(shù)取較當(dāng)電壓為127 V時(shí)，不論熔 體額定電流大小，乘數(shù)一律取4。第三章變壓器的保護(hù)第13條 動(dòng)力變壓器在低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，采用高壓配電裝置中的過電流保護(hù)裝置來保護(hù)，對(duì)于電磁式保護(hù)裝置，其一次電流整定值Iz按公式（13）選擇：A > 12 ?+ 瓦<13）b式中Kb變壓器的變比*1.2 1M 可靠系數(shù)；一含兄同公式（4幾對(duì)于電子式高壓綜合保護(hù)器，按電流互感器二次額定電流值（5 A）的I、2、3、4、5、6、7、8、9倍分級(jí)整定，其整定值按公式（14）選擇:G十瓦 IF/式中«互感器二機(jī)額定電詵（5 A）的倍數(shù)* ： 高壓配電裝置額定電流，A。(14)過電流保護(hù)

12、裝置的整定值，應(yīng)取其最接近于計(jì)算的數(shù)值。對(duì)Y/Y接線和Y/接線變壓器.按公式（】3）計(jì)算出的搭定值還應(yīng)按公式05校驗(yàn)。式中變壓黠低壓側(cè)兩相短路磴流一鮎(15a) (15b)A 高壓配電裝置過電流保護(hù)裝置的電流整定值 心-變壓器的變壓比；接線變壓器的二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時(shí)的系數(shù);1.5保證過電流保護(hù)裝置可靠動(dòng)作的系數(shù)。通常為三相對(duì)稱,第14條 動(dòng)力變壓器的過負(fù)荷保護(hù)反映變壓器正常運(yùn)行時(shí)的過載情況,般經(jīng)一定延時(shí)作用于信號(hào)。高壓配電裝置中保護(hù)裝置整定原則如下:1 電子式過流反時(shí)限繼電保護(hù)裝置，按變壓器額定電流整定。2 .電磁式動(dòng)作時(shí)間為 10-1 5 s ，起動(dòng)電流按躲過變壓器的額定電流來

13、整定：人&(15)式中 L含文同前+K可靠系數(shù)取L 05；K返回系數(shù)，般為0.85；一變壓器額定電流“第15條 高壓配電裝置的額定電流值的選擇，除應(yīng)考慮其實(shí)際可能的最大負(fù)載電流外，還應(yīng)從其遮斷能力出發(fā)，以其出口端處可能發(fā)生的三相短路電流來校驗(yàn)，必須選擇既能承擔(dān)長期的實(shí)際最大負(fù)載電流，又能安全可靠地切斷其出口處的三相直接短路的最大短路電流。配電裝置出口處的三相短路電流值，應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)缺乏計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)，可按配電裝置短路容量來確定短路電流值。為了提高保護(hù)性能，最好能算出實(shí)際的短路電流值。實(shí)際短路電流值，一般比用最大允許的短路容量(50 MVA 或100 MVA)所計(jì)算出來的數(shù)值要小。第16

14、條照明、信號(hào)綜合保護(hù)裝置和煤電鉆綜合保護(hù)裝置中變壓器的一次側(cè)用熔斷器保護(hù)時(shí)，其熔體的額定電流選擇如下：1 對(duì)保護(hù)照明綜保變壓器按公式(17)選擇：1214式中h熔體額定電流,A,X 照明負(fù)荷的額定電流*A；Kh變壓比，當(dāng)電壓為380/133(230) V時(shí),屁 為2. 86(L65)t當(dāng)電壓為660/133(230) V 時(shí)，Kb 為 4. 95(2. 86"當(dāng)電壓為 1 140/133C230) V 時(shí)，為 8. 57(4.96).式中Zqn容量最大的電鉆電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流,Au紳其余電鉆電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A,K|含義同公式(17).所選用的熔體額定電流應(yīng)接近于計(jì)算值，按公式

15、(19)進(jìn)行校驗(yàn)：嚴(yán)、>4(19)式中變壓器低壓側(cè)兩相短路電流Kh變壓出丨ZT-Y/接線變壓器二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時(shí)的系數(shù)，當(dāng)/接線時(shí)此系數(shù)耿u2 A-141-ZIW 4.0、4-I2PUDM? 丫/ 、(JBZ-80N<NA-207/ QBZ-80 102« /QBZ 120.R 711/S5鴨轉(zhuǎn)我機(jī)眇55Kt皮沿怙號(hào)塚侃驢L32ICW両溜亍二潔水浪3仆兇焜機(jī)7.5KMK 烷 4 ，a?3曲港水泉QB3-30 '7. 5強(qiáng)潛水余綜采工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下序號(hào)設(shè)備名稱額定功率額定電壓額定電流臺(tái)數(shù)1采煤機(jī)345KW1140V219.5A12刮板輸送機(jī)2X 13

16、2KW175A13轉(zhuǎn)載機(jī)55KW36.5A14帶式輸送機(jī)2X 55KW72.5A15乳化液泵站125KW82.5A2c6潛水泵7.5KW5A27張緊絞車7.5KW5A1一、短路電流計(jì)算1、變壓器二次出口端的短路電流Id1計(jì)算：變壓器二次電壓 1200V，容量800KVA，系統(tǒng)短路容量按 50MVA計(jì)算;查表得，系統(tǒng)電抗 Xx=0.0288 Q10KV 電纜 Lg=1.5Km;查表得，Ro=0.6 Q /Km , Xo=0.08 Q /Km高壓電纜電阻、電抗：Rg=0.6 X 1.5=0.9 QXg=0.08 X 1.5=0.12 Q變壓器電阻、電抗：Rb1=0.0117 QXb1=0.0983

17、 Q刀 R=Rg/Kb2 +Rb1=0.9/8.3332+0.0117=0.025 Q刀 X=Xx+Xg/Kb2 +Xb1=0.0288+0.12/8.3332+0.0983=0.1288 QId仁Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=4572.13A2、 2#乳化液泵站電機(jī)處短路電流Id2計(jì)算：MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=0.009kmRg=0.161 X 0.009=0.0014 QXg=0.066 X 0.009=0.0006 QMYP3*16+1*10 型電纜電阻、電抗：Lg=0.014kmRg=1.48 X 0.014=0.021 QXg=0.09 X

18、 0.014=0.0013 Q刀 R=0.025+0.0224=0.0474 Q刀 X=0.1288+0.0019=0.131 Qld2=Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=4316.5A3、 7.5KW潛水泵電機(jī)處短路電流Id3計(jì)算:MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=0.507kmRg=0.161 X 0.507=0.082 QXg=0.066 X 0.507=0.0335 QMYP3*25+1*16 型電纜電阻、電抗：Lg=0.22kmRg=0.937 X 0.22=0.21 QXg=0.088 X 0.22=0.02 QMYP3*16+1*10 型電纜電阻、電

19、抗：Lg=0.002kmRg=1.48 X 0.002=0.00296 QXg=0.09 X 0.002=0.00018 QMYP3*10+1*10 型電纜電阻、電抗：Lg=0.001kmRg=2.18 X 0.001=0.00218 QXg=0.092 X 0.001=0.000092 Q刀 R=0.025+0.297=0.322 Q刀 X=0.1288+0.054=0.183 QId3=Ue/2 V （刀 R） 2+（刀 X） 2=1621.6A4、 345KW煤機(jī)電機(jī)處短路電流Id4計(jì)算：MYP3*120+1*35 型電纜電阻、電抗：Lg=1.011kmRg=0.161 X 1.011=

20、0.163QXg=0.066 X 1.011=0.6673 QMYP3*70+1*25 型電纜電阻、電抗：Lg=0.269kmRg=0.315 X 0.269=0.085 QXg=0.078 X 0.269=0.021 Q刀 R=0.025+0.248=0.273 Q刀 X=0.1288+0.6883=0.82 Qld4=Ue/2 V (刀 R) 2+(刀 X) 2=694.24A二、各類開關(guān)的整定計(jì)算1、二采上部變電所 F-10#高防開關(guān)整定：1) 速斷整定：按保護(hù)變壓器整定：根據(jù)公式(14)N >( Iqe+Kx 刀 Ie) /KbIge=(219.5 X 6+0.75 X 306.

21、5) /8.333 X 100=1.852) 過載整定：電子式過流反時(shí)限繼電保護(hù)裝置，按變壓器額定電流整定。Iz=46.2/20=2.31取近似值 32、總饋KD-14+的整定1) 饋電開關(guān)中電子保護(hù)器過載長延時(shí)保護(hù)電流整定值按實(shí)際負(fù)載電流整定。 總饋KD-14+實(shí)際工作電流為：KX1= 0.4+0.6Pmax/ 刀 PE=0.4+0.6 X 300/914=0.597I= (Kx1 X Smax) / V 3UeCOS C=(0.597X 914) / (V3X 1.2X 0.75)=350A2) 短路整定對(duì)于保護(hù)干線：Iz > Iqe+Kx E Ie=219.5 X 6+0.75 X

22、 306.5=1546.88A短路倍數(shù)為：Iz/I=1546.88/350=4.42取 5 倍3、乳化液泵站400A分饋KA-49+的整定：1) 過載整定：I= (Kx1 X P) / V 3UeCOS C=(1 X 129) / (V 3X 1.2 X 0.75)=82.75A取 85A2) 短路整定：對(duì)于保護(hù)支線： Iz > Iqe=82.5 X 6=495A短路倍數(shù)為：Iz/I=495/85=5.82 取6倍4、皮帶機(jī)400A分饋KB-39+的整定：1) 過載整定：1= (Kx1 x P) / V 3UeC0S C=(1X 132.5) / (V 3X 1.2 x 0.75)=85

23、A2) 短路整定：對(duì)于保護(hù)支線：Iz > Iqe=72.5 x 6=435A短路倍數(shù)為：lz/l=435/85=5.12 取6倍5、轉(zhuǎn)載機(jī)配電點(diǎn) 400A分饋KB-75+的整定：1)過載整定：I= (Kx1 x P) / V 3UeCOS C=(0.7X 664) / (V 3 x 1.2X 0.75)=298.18A取 300A2)短路整定：對(duì)于保護(hù)支線：Iz > Iqe=219.5 x 6=1317A短路倍數(shù)為：Iz/I=1317/300=4.39取5倍6、400A分饋KB-9+的整定：1)過載整疋：I= ( Kx1 x P)/ V 3UeCOS C=(0.7x 700.5) / (V 3x 1.2 x 0.75)=314.5A取 315A2)短