配合南坪 祁南矿35KV及6KV侧继电保护整定计算书(25000KVA)

祁南矿35KV及6KV侧继电保护整定计算书

第一章：概述

根据《淮北矿业集团微机保护装置运行管理规定》的要求，为保证我矿地面变电所的继电保护装置满足选择性、灵敏性、速动性、可靠性，特根据《3—10KV电网继电保护装置运行规定规程》《大型发电机变压器整定计算导责》等相关规定，对35/6KV地面变电所继电保护进行整定计算。 祁南矿保护整定计算时，瓦斯电厂的电源发电量相对较小，未考虑进来。

原始资料：

35Kv两回路分别来自南坪变电所，正常情况下一路带载运行，一路热备用。以南坪变电所数据为依据进行继电保护计算。

南坪变电所：最大运行方式下短路容量Sd.max =790MVA

最小运行方式下短路容量Sd.min = 622MVA 南坪变电所35KV母线三相短路电流 最大运行方式下：12.37KA（37KV） 最小运行方式下：9.7KA（37KV）

35KV线路LGJ全长L1= 17.6KM，双根并联使用，线路单位电抗X1=0.4Ω/km

主变压器：主变额定容量SNT=25000KVA 阻抗电压Uz%=8

高压侧 低压侧 档位 电压（V） 电流（A） 电压（V） 电流（A） 1 38500 374.9 2 37625 383.6 3 36750 392.8 4 35875 402.3 5 35000 412.4 6300 2291.1 6 34125 422.98 7 33250 434.1 8 32375 445.8 9 31500 458.2 线路：LGJ架空导线的电抗：X2=0.35Ω/km，电缆线路的电抗：X0=0.08Ω/km 西风井架空线路长3.48km，北风井架空线路长3.1km。

车间变压器参数： 车 间 名 称 瓦斯电厂 铁运处 选煤厂 锅炉房 矸石山 所内变

变压器容量 2000 KVA 300 KVA 800 KVA 800 KVA 250 KVA 630 KVA 变压器短路阻抗 车 间 名 称 工人村 机修厂 主井 副井 大江村 变压器容量 800 KVA 800 KVA 4800 KVA 800 KVA 315 KVA 变压器短路阻抗 4.5% 4.0% 4.5% 4.5% 4.0% 5.51% 5.72% 4.5% 14.71% 5.8% 4.12% 1

第二章：短路电流网络参数计算

一、基准值的选定与计算

取Sda = 100MVA Uav0 =37KV Uav1 = 6.3KV 则基准电流

Ida0 = S da/ √3U av0= 100/√3×37 =1.5605KA Ida1 = S da/ √3U av1= 100/√3×6.3 = 9.165KA 二、计算各元件的相对基准电抗 1、电源系统的相对基准电抗

X*x. min =Sda / Sd.min= 100/622= 0.1608 X*x. max =Sda / Sd.max= 100/790 =0.1266 2、35KV高压架空线路的相对基准电抗

X*L1=X1L1Sda/U2da=（0.4/2）×17.6×100/372=0.2571 其中：X1为35KV架空线路单位电抗值，L1为35KV线路长度 3、主变压器的相对基准电抗

X*t1=X*t2=Uz%×Sda/100×SN.T=8×100/100×25=0.32

其中：Uz%为主变压器的短路阻抗值，SN.T为主变压器的额定容量 4、瓦斯电厂变电所电缆线路的相对基准电抗 X*L2=X0L22Sda/Uda=0.08×0.9×100/6.32=0.1814

其中：X0为电缆线路的单位电抗值，L2为瓦斯电厂电缆线路的长度 5. 瓦斯电厂变压器的相对基准电抗

X*T3= X*T4=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×2=2.25

其中：Uz%为瓦斯电厂变压器的短路阻抗值，SN.T为瓦斯电厂变压器的额定容量6、铁运处电缆线路的相对基准电抗

X*L3=X0L3Sda/U2da=0.08×0.933×100/6.32=0.188 7、铁运处变压器的相对基准电抗

X*T5=Uz%×Sda/100×SN.T=4.0×100/100×0.05=80 8、中央风井电缆线路的相对基准电抗

X*2

2

L4=X0L4Sda/Uda=0.08×0.437×100/6.3=0.088 9、西风井电缆线路和架空线路的相对基准电抗

X*LL5=X20L5Sda/Uda+ X2L5.Sda/U2da

=0.08×0.472×100/6.32+0.35×3.48×100/6.32=3.164 10、入井（615#、617#、618#）电缆线路的相对基准电抗

X*L6=X0L6Sda/U2da=0.08×0.9×100/6.32=0.1814 入井（632#）电缆线路的相对基准电抗

X*‘L6=X20L6Sda/Uda=（0.08/2）×0.9×100/6.32=0.0907

2

其中：617#与618#入井回路为单根3*150mm2电缆，615为单根3*240mm2电缆，632#入井回路为两根3*150mm2电缆并联使用

11、选煤厂电缆线路的相对基准电抗

X*L7=X0L7Sda/U2da=0.08×0.28×100/6.32=0.0564 12、选煤厂变压器的相对基准电抗

X*T6=X*T7=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.8=5.625 13、锅炉房变电所电缆线路的相对基准电抗 X*L8=X0L8Sda/U2da=0.08×0.24×100/6.32=0.0484 14、锅炉房变电所变压器的相对基准电抗

X*T8=X*T9=Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.8=5.625 15、矸石山电缆线路和架空线路的相对基准电抗 X*‘L9=X0L9S2da/Uda+ X2L9Sda/U2da

=0.08×0.2×100/6.32+0.35×0.738×100/6.32=0.6911 16、矸石山变压器的相对基准电抗

X*T10 =Uz%×Sda/100×SN.T=4.0×100/100×0.25=16 17、所内变压器电缆线路的相对基准电抗 X*L10=X0L10Sda/U2da=0.08×0.045×100/6.32=0.01 18、所内变压器的相对基准电抗

X*T11=X*T12=Uz%×Sda/100×SN.T=5.51×100/100×0.63=8.75 19、工人村电缆线路和架空线路的相对基准电抗 X*2L11=X0L11Sda/U2da+ X‘2L11Sda/Uda

=0.08×0.56×100/6.32+0.35×1.38×100/6.32=1.3298 20.工人村变压器的相对基准电抗

X*T19=Uz%×Sda/100×SN.T=5.72×100/100×0.8=7.15 21、压风机房电缆线路的相对基准电抗 X*2L12=X0L12Sda/Uda=0.08×0.161×100/6.32=0.0325 22、机修厂电缆线路和架空线路的相对基准电抗 X*2‘L13=X0L13Sda/Uda+ X2L13Sda/U2da

=0.08×0.12×100/6.32

+0.35×0.27×100/6.32

=0.2623 23、机修厂变压器的相对基准电抗

X*T13==Uz%×Sda/100×SN.T=4.5×100/100×0.63=7.143 24、主井提升机电缆线路的相对基准电抗

X*L14=X0L14Sda/U2da=（0.08/2）×0.126×100/6.32=0.0127 25.主井变压器的相对基准电抗

X*T15=X*T16=Uz%×Sda/100×SN.T=14.71×100/100×4.8=3.0646 26、副井提升机电缆线路的相对基准电抗

3

X*L15=X0L15Sda/U2da=（0.08/2）×0.109×100/6.32=0.011 27.副井变压器的相对基准电抗

X*T17=X*T18=Uz%×Sda/100×SN.T=5.8×100/100×0.8=7.25 28. 北风井电缆线路和架空线路的相对基准电抗

X*L17=X0L17Sda/U2da+ X2L17aSda/U2da+ X0L17bSda/U2da

=0.08×(0.8+0.45)×100/6.32+0.35×3.1×100/6.32=2.9856 29.大江村转供电电缆线路和架空线路的相对基准电抗 X*L18=X0L18Sda/U2da+ X2L18Sda/U2da

=0.08×0.1×100/6.32+0.35×0.68×100/6.32=0.6198 30.大江村转供电变压器的相对基准电抗

X*T21==Uz%×Sda/100×SN.T=4.12×100/100×0.315=13.079 31. 瓦斯泵站电缆线路的相对基准电抗

X* L19=X0L19Sda/U2da

=0.08×0.9×100/6.32=0.1814 三、各点短路时短路回路的总相对基准电抗 1、最大运行方式下

K0（35KV母线短路点）:X*s.max = X*x.max + X*L1=0.1266+0.2571=0.3837

K1（6KV母线短路点）:X*k1.max = X*x.max + X*L1+ X*T1=0.1266+0.2571+0.32=0.7037 K1合母联: X*k1合母联. max = X*x.max + X*L1+ X*T1=0.1266+0.2571+0.32/2=0.5437

K2（瓦斯电厂变压器低压侧短路点）: X*k2. max = X*k1. max +X*L2 +X*T3=0.7037+0.1814+2.25=3.1351 K*2（瓦斯电厂线路末端短路点）: X*k*2. max = X*k1. max +X*L2=0.7037+0.1814=0.8851

K3（铁运处变压器低压侧短路点）: X*k3. max = X*k1. max +X*L3 +X*T5=0.7037+0.188+80=80.8917 K*3（铁运处线路末端短路点）: X*k*3. max = X*k1. max+X*L3 =0.7037+0.188=0.8917 K4（中央风井线路末端短路点）: X*k4. max = X*k1. max +X*L4 =0.7037+0.088=0.7917 K5（西风井线路末端短路点）: X*k5. max = X*k1. max +X*L5 =0.7037+3.164=3.8677 K6（下井线路末端短路点）: X*k6. max = X*k1. max +X*L6 =0.7037+0.1814=0.8851 K6（下井线路632#末端短路点）: X*k6’. max = X*k1. max +X*L6’ =0.7037+0.0907=0.7944 K7（选煤厂变压器低压侧短路点）: X*k7. max = X*k1. max + X*L7 +X*T6=0.7037+0.0564+5.625=6.3851 K7（选煤厂线路末端短路点）: X*k7. max = X*k1. max + X*L7 =0.7037+0.0564=0.7601

K8（锅炉房变压器低压侧短路点）: X*k8. max = X*k1. max +X*L8 +X*T8=0.7037+0.0484+5.625=6.3771 K*8（锅炉房线路末端短路点）: X*k*8. max = X*k1. max +X*L8=0.7037+0.0484=0.7521

K9（矸石山变压器低压侧短路点）: X*k9. max = X*k1. max +X*L9 +X*T10=0.7037+0.6911+16=17.3948 K*9（矸石山线路末端短路点）: X*k*9. max = X*k1.max +X*L9=0.7037+0.6911=1.3948

K10（所内变压器低压侧短路点）: X*k10. max = X*k1. max +X*L10 +X*T11=0.7037+0.01+8.75=9.4637 K*10（所内变线路末端短路点）: X*k*10. max = X*k1. max +X*L10=0.7037+0.01=0.7137 K11（工人村线路末端短路点）: X*k11. max = X*k1. max +X*L11=0.7037+1.3298=2.0335

4

*

*

K*11（工人村变压器低压侧短路点）: X*k*11. max = X*k1. max +X*L11+ X*Tl9 =0.7037+1.3298+7.15=9.1835

K12（压风机房线路末端短路点）: X*k12. max = X*k1. max +X*L12=0.7037+0.0325=0.7362

K13（机厂变压器低压侧短路点）: X*k13. max = X*k1. max +X*L13+X*T13 =0.7037+0.2623+7.143=8.109 K*13（机修厂线路末端短路点）: X*k*13. max = X*k1. max +X*L13=0.7037+0.2623=0.966 K14（主井线路末端短路点）: X*k14. max = X*k1. max +X*L14 =0.7037+0.0127=0.7164

K*14（主井变压器低压侧短路点）: X*k*14. max = X*k1. max +X*L14+X*T15 =0.7037+0.0127+3.0646=3.781 K15（副井线路末端短路点）: X*k15.max = X*k1. max +X*L15 =0.7037+0.011=0.7147

K*15（副井变压器低压侧短路点）: X*k*15.max = X*k1. max +X*L15 +X*T17 =0.7037+0.011+7.25=7.9647 K18（大江村线路末端短路点）: X*k18. max = X*k1. max +X*L18=0.7037+0.6198=1.3235 K18（大江村变压器低压侧短路点）: X*k18. max = X*k1. max +X*L18+X*T21

=0.7037+0.6198+13.079=14.4025

K*17（北风井线路末端短路点）:

X*k17. max = X*k1. max + X*L17 =0.7037+2.9856=3.6893 K*19（瓦斯泵站线路末端短路点）:

X*k19.max =X*k1.max+X* L19=0.7037+0.1814=0.8851 2、最小运行方式下

K0: X*k. min = X*x. min + X*L1 =0.1608+0.2571=0.4179

K1: X*k1. min = X*x. min + X*L1+ X*T1=0.1608+0.2571+0.32=0.7379

K1合母联: X*k1合母联. min = X*x. min + X*L1+ X*T1=0.1608+0.2571+0.32/2=0.5779

由于在最大和最小运行方式下电源系统的相对基准电抗差值为0.0342，故可以由最大运行方式下加0.0342直接获得 K2: X*k2. min =3.1693 K3: X*k3. min = 80.9259 K4: X*k4. min = 0.8259 K5: X*k5. min = 3.9019 K6: X*k6. min = 0.9193 K6’: X*k6’. min = 0.8286 K7: X*k7. min = 6.4193 K8: X*k8. min = 6.4113 K9: X*k9. min =17.429 K10: X*k10. min = 9.4979 K11: X*k11. min =9.2177 K12: X*k12. min =0.7704 K13: X*k13. min = 8.1432 K14: X*k14. min = 3.8152

5

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