谢桥煤矿110KV变电所高压开关柜继电保护整定方案.docx
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谢桥煤矿110KV变电所高压开关柜继电保护整定方案
谢桥煤矿110KV变电所6KV高压开关柜继电保护整定方案
系统参数计算:
系统参数:
张集220KV变电所110KV母线参数:
最大运行方式正序阻抗标么值:
Xmax=0.106
最小运行方式正序阻抗标么值:
Xmin=0.2862
最大短路容量:
943.31MVA
最大短路电流:
4.74KA
计算参数:
基准容量:
Sj=100MVA
基准电压:
Uj=1.05Ue
110KV线路:
LGJ3*185平均电抗Xl=0.4Ω/km长度:
18.5km
110KV变压器:
三圈变:
型号:
SSZ10-31500/110
短路电压百分数:
Uk1-2%=10.30
Uk2-3%=6.31
Uk1-3%=17.56
两圈变:
型号:
SZ10-31500/110
短路电压百分数:
Uk%=17.27
一次接线图:
阻抗图:
各元件参数标么值:
110KV架空线:
X2=X4=0.40*L*Sj/(Uj*Uj)=0.43*L*0.00756=0.06
110KV两圈变:
X6=Uk%/100*Sj/Se=0.548
110KV三圈变:
X5=X7=1/100*Uk1-3%*Sj/Se=0.558
综合考虑系统的运行方式,得出6KV母线参数:
最大运行方式阻抗标么值:
Xlmax=X1+X2+X5=0.106+0.06+0.548=0.714
最小运行方式阻抗标么值:
Xlmin=X1+X2+X5=0.2862+0.06+0.558=0.9042
则6KV母线短路电流:
Id3max=1/Xlmax*Sj/1.732/Uj=12835A
Id3min=1/Xlmin*Sj/1.732/Uj=10135A
Id2min=0.866*Id3min=8777A
井下7路
1、井下七路主要参数:
柜号:
609、617、621、2619、643、655、657
互感器变比:
600/5
电缆型号:
MYJV22-6KV3*185
长度:
1000m
最大负荷电流:
400A
2、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV42-6KV3*120单位电抗x=0.06Ω/km单位电阻r=0.179Ω/km
此时电缆电抗标幺值XL=0.1512Xr=0.451
MYJV42-6KV3*185单位电抗x=0.06Ω/km单位电阻r=0.116Ω/km
此时电缆电抗标幺值XL=0.1512Xr=0.292
1、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.1512=0.8652
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.1512=1.0554
Xr=0.292
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.9131
Zmin=1.095
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=10036A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=8369A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=7247A
(一)瞬时电流闭锁电压速断定值整定:
为保证线路末端设备故障时线路保护不越级动作,应按躲开本线路末端母线故障整定,定值计算如下:
(1)电流元件按保证线路末端故障灵敏度整定,即:
Idz=Ikd2min/Klm=7247/1.5/120=40.26A取Idz=40A
(2)电压元件按躲线路末端故障整定,即:
Udz=Ucy.min/Kk=0.3/1.3=0.2308A则二次定值为0.2308*6300/60=24.23V
(式中Ucy.min=Zxl/(Xlmin+Zxl)=0.329/1.095=0.3)
因电流元件一般起闭锁作用,而电压元件主要控制保护区并保证选择性,故电压元件保护区间校验:
Lu=Udz/6.3/(1-Udz/6.3)*(X1max~Xlmin)/Zxl
=0.3/0.7*(0.714~0.9042)/0.329
=93%~100%
符合要求。
综上所述,实际一次(二次)定值应为Idz=4800(40)A,Udz=1800(30)V
(二)延时电流速断定值整定计算:
延时电流速断保护属第Ⅱ段,应按主保护要求,并与相临下一级线路保护Ⅰ段相配合,要求其灵敏度不小于2。
按保证本线路末端故障灵敏度整定:
取最小灵敏系数Klm=2
Idz=Ikd2min/Klm/120=7247/2/120=30.2A取Idz=27At=0.2S
此时灵敏度Klm>2符合要求
(三)定时限过电流保护定值整定计算:
Idz=Kk*Ifh.max/Kf=1.2*400/0.95/120=4.2A取Idz=10A
Ifh.max最大负荷电流
灵敏度校验:
Klm=7247/Idz=6>1.2
符合要求t=1.5s
综采设备库
1、综采设备库主要参数:
柜号:
659
互感器变比:
300/5
电缆型号:
YJV-6KV3*50
长度:
400m
最大负荷电流:
150A
2、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*50单位电抗x=0.083Ω/km单位电阻r=0.37Ω/km
3、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.084=0.7977
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.084=0.9879
Xr=0.373
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.8805
Zmin=1.0559
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=10407A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=8679A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=7516A
4、电流速断定值计算:
Idz=Kk*Ikd3max/60=1.3*10407/60=225.5A
因考虑满足互感器的特性要求,实际定值应为Idz=40A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/2400=3.657>2t取0s符合要求
5、定时限过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/60=1.2*150/0.95/60=3.15A则Idz=9A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=7516/540=13.9>1.5t取1s符合要求
矸石山绞车
1、矸石山绞车主要参数:
柜号:
622
互感器变比:
400/5
电缆型号:
ZQD-6KV3*185
长度:
500m
最大负荷电流:
180A
2、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
ZQD-6KV3*185单位电抗x=0.073Ω/km单位电阻r=0.10Ω/km
3、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.092=0.806
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.092=0.99618
Xr=0.126
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.8158
Zmin=1.004
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=11234A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=9127A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=7904A
4、电流速断定值计算:
Idz=Kk*Ikd3max/80=182A
因考虑满足互感器的特性要求,实际定值应为Idz=50A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/4000=2.2>2t取0s符合要求
5、定时限过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/80=1.2*180/0.95/80=2.84则取Idz=7A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=7904/560=14>1.5t取1.5s符合要求
压风机
1、压风机主要参数:
柜号:
606632
互感器变比:
200/5
电缆型号:
YJV-6KV3*185
长度:
500m
2、最大负荷电流:
180A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*185单位电抗x=0.073Ω/km单位电阻r=0.10Ω/km
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.092=0.80598
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.092=0.99618
Xr=0.126
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.8158
Zmin=1.004
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=11234A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=9127A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=7904A
电流速断定值计算:
Idz=Kk*Ikd3max/40=365A
因考虑满足互感器的特性要求,实际定值应为Idz=70A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/2800=3.135>2t取0s符合要求
定时限过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/40=1.2*180/0.95/40=5.68A则Idz=10A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=7904/400=19.76>1.5t取1.5s符合要求
副井绞车
1、副井绞车主要参数:
柜号:
626631互感器变比:
600/5
电缆型号:
YJV-6KV3*185
长度:
230m
2、主要负荷:
单罐绞车:
Pe=1250KW双罐绞车:
Pe=1600KW其它Pe=360KW
最大负荷电流:
300A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*185单位电抗x=0.073Ω/km单位电阻r=0.10Ω/km
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.092=0.7563
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.092=0.9465
Xr=0.058
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.7585
Zmin=0.9483
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=12082A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=9664A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=8369A
电流速断定值计算:
Idz=Kk*Ikd3max/120=130A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=25A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/3000=2.9>2t取0s符合要求
定时限过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/120=1.2*300/0.95/120=3.16A则Idz=8A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=8369/960=8.7>1.5t取1.5s符合要求
选煤厂
1、选煤厂主要参数:
柜号:
620667互感器变比:
1000/5
电缆型号:
YJV-6KV3*150*2
长度:
550m
2、主要负荷:
最大负荷电流:
450A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*150单位电抗x=0.074Ω/km单位电阻r=0.12Ω/km
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL=0.714+0.092=0.7653
XLmin=X1min+XL=0.9042+0.092=0.9555
Xr=0.083
K点短路阻抗与电流:
Zmax=0.7698
Zmin=0.9591
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=11905A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=9555A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=8275A
电流速断定值计算:
Idz=Kk*Ikd3max/200=77A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=7.5A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=87777/1500=5.85>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/200=1.2*450/0.95/200=2.84A则Idz=4.7A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=8275/940=8.8>1.5t取1.5s符合要求
生活区II回路
1、生活区II回路主要参数:
柜号:
623
互感器变比:
200/5
电缆型号:
YJV-6KV3*120
长度:
500m
最大负荷电流:
100A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*120单位电抗x=0.076Ω/km单位电阻r=0.15Ω/km
此时X2=0.21
6KV架空线路:
X3=3.5
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL+X3=4.308
XLmin=X1min+XL+X3=4.5
Xr=0.189
K点短路阻抗与电流:
Zmax=4.314
Zmin=4.504
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=2124A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=2035A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=1762A
电流速断定值整定:
Idz=Kk*Ikd3max/40=69A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=50A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/2000=4.4>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/60=1.2*100/0.95/40=3.16则Idz=10A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=1762/400=4.4>1.5t取1.5s符合要求
净水厂回路
1、净水厂回路主要参数:
柜号:
663
互感器变比:
100/5
电缆型号:
ZLD-6KV3*120
长度:
300m
最大负荷电流:
30A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
ZLD-6KV3*120单位电抗x=0.076Ω/km单位电阻r=0.15Ω/km
负荷变压器:
X3=12.6
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL+X3=13.371
XLmin=X1min+XL+X3=13.562
Xr=0.113
K点短路阻抗与电流:
Zmax=13.372
Zmin=13.562
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=685A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=676A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=585A
电流速断定值整定:
Idz=Kk*Ikd3max/20=44.55A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=20A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/400=21.9>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/20=1.2*30/0.95/20=1.9则Idz=2.4A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=585/48=12.19>1.2t取0.5s符合要求
瓦斯抽排站回路
1、瓦斯抽排站回路主要参数:
柜号:
607637
互感器变比:
300/5
电缆型号:
YJV-6KV3*185
长度:
550m
最大负荷电流:
140A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*185单位电抗x=0.073Ω/km单位电阻r=0.10Ω/km
负荷变压器:
X3=5.9
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL+X3=6.712
XLmin=X1min+XL+X3=6.905
Xr=0.139
K点短路阻抗与电流:
Zmax=6.717
Zmin=6.907
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=1364A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=1327A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=1149A
电流速断定值整定:
Idz=Kk*Ikd3max/60=29.56A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=20A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/1200=7.3>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/20=1.2*140/0.95/60=2.95则Idz=3.6A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=1149/216=5.3>1.2t取1.0s符合要求
新增瓦斯抽排站回路
1、新增瓦斯抽排站回路主要参数:
柜号:
615666
互感器变比:
500/5
电缆型号:
YJV-6KV3*150
长度:
600m
最大负荷电流:
300A
3、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.704
最小运行方式:
X1min=0.9142
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*150单位电抗x=0.074Ω/km单位电阻r=0.12Ω/km
负荷变压器:
X3=4
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL+X3=4.826
XLmin=X1min+XL+X3=5.016
Xr=0.181
K点短路阻抗与电流:
Zmax=4.829
Zmin=5.019
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=1898A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=1826A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=1581A
电流速断定值整定:
Idz=Kk*Ikd3max/100=24.67
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=24A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/2400=2.657>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/100=1.2*300/0.95/100=3.79则Idz=8A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=1581/800=1.976>1.2t取1.0s符合要求
锅炉房
1、锅炉房主要参数:
柜号:
641674
互感器变比:
200/5
电缆型号:
YJV-6KV3*95
长度:
450m
最大负荷电流:
65A
2、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJV-6KV3*95单位电抗x=0.078Ω/km单位电阻r=0.19Ω/km
负荷变压器:
X3=6
3、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLmax=X1max+XL+X3=6.8
XLmin=X1min+XL+X3=6.99
Xr=0.215
K点短路阻抗与电流:
Zmax=6.806
Zmin=6.996
Ikd3max=1/Zmax*Sj/1.732/Uj=1347A
Ikd3min=1/Zmin*Sj/1.732/Uj=1310A
Ikd2min=0.866*Ikd3min=1134A
电流速断定值整定:
Idz=Kk*Ikd3max/40=43.76A
因考虑互感器等特性要求,实际定值应为:
Idz=20A
灵敏度校验,按保护安装处发生短路时最小短路电流来校验:
K1m=Id2min/Idz=8777/800=10.97>2t取0s符合要求
过流定值计算:
Idz=Krel*I1max/Kre/40=1.2*65/0.95/40=2.05则Idz=2.5A
灵敏度校验:
K1m=Ikd2min/Idz=1134/100=11.34>1.2t取1.0s符合要求
日用消防泵房
1、日用消防泵房主要参数:
柜号:
633
互感器变比:
100/5
电缆型号:
YJLV-6KV3*70
长度:
350m
最大负荷电流:
27A
2、各元件电抗标么值:
110KV变电所6KV母线:
最大运行方式:
X1max=0.714
最小运行方式:
X1min=0.9042
6KV电缆线路:
查表得
YJLV-6KV3*70单位电抗x=0.08Ω/km单位电阻r=0.44Ω/km
负荷变压器:
X3=8.3
4、阻抗图:
K点短路标幺电抗值与电阻值:
XLma
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- 煤矿 110 KV 变电所 高压 开关柜 保护 方案