继电保护整定计算实例
煤矿供电设计与继电保护整定计算示例
煤矿供电设计与继电保护整定计算示例1. 引言1.1 概述煤矿供电设计和继电保护整定是在煤矿行业中非常重要的技术环节。
煤矿作为能源产业的关键部门，对供电系统和继电保护要求高度可靠和安全性。
本文旨在探讨煤矿供电设计和继电保护整定的计算方法，并通过一个实例分析来验证以及讨论其结果。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分，具体内容如下：- 引言：介绍文章的背景和目的。
- 煤矿供电设计：详细讨论了供电系统概述、设计原则以及电气设备选择等方面内容。
- 继电保护整定计算：阐述了继电保护的概念和整定计算方法的介绍。
- 实例分析与结果讨论：通过一个具体案例，进行了参数设置和整定计算过程的分析，并讨论了相关结果。
- 结论与展望：总结了文章内容，并提出存在问题及未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨煤矿供电设计与继电保护整定计算方法，并通过实例分析验证这些方法的可行性和有效性。
希望通过本文的研究，进一步提高煤矿供电系统的可靠性和安全性，为煤矿行业的发展做出贡献。
同时，也为其他相关领域的电气工程师提供参考和借鉴。
2. 煤矿供电设计2.1 供电系统概述煤矿供电系统是指为煤矿提供稳定、可靠的电力供应的设备和网络。
该系统通常包括输电线路、配电变压器、配电线路、开关设备以及其他相关辅助设备。
供电系统需要满足工矿企业的用电需求，保证生产设备的正常运行。
2.2 设计原则在进行煤矿供电系统设计时，需要考虑以下原则：2.2.1 可靠性原则：供电系统应具有良好的可靠性，确保不间断地为工矿企业提供稳定的电力。
2.2.2 安全性原则：供电系统应采取安全措施，预防火灾、触电等事故，并且能够快速有效地切除故障点。
2.2.3 经济性原则：在满足供电需求的前提下，尽量降低工程投资和运营成本。
2.3 电气设备选择在煤矿供电系统设计中，需要选择适当的电气设备以满足不同负荷和环境条件下的需求。
常见的主要设备包括：2.3.1 输电线路：选择合适的电压等级和导线截面积，确保输电过程中的损耗和电压降低在允许范围内。
小电厂继电保护定值计算举例
一. 主设备保护整定计算：1.发电机保护#1及#2发电机额定参数：发电机保护装置：DGT-801I e2=I e /1500=1031/1500=0.687A 1.1 发电机纵联差动保护： a.差动电流门槛I d0：I d0=0.3×I e2=0.3×0.687=0.206A 取0.21A. b.比例制动系数整定 K1=0.5c.拐点电流整定 拐点电流：I r1=0.5×Ie=0.5×0.687=0.343A 取0.34Ad.差动速断I sd =3.5×Ie=3.5×0.687=2.404A 取2.4A 差动速断灵敏度校验：I dmin 2为0S 两相短路电流。
发电机纵差保护定值单：1.2 发电机定子接地保护a．零序电压定值按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，若零序电压保护跳闸投入，当发生单相接地时保护跳闸，否则仅发告警信号。
Uzd =KK×3U3U为正常运行时的最大不平衡电压KK为可靠系数取1.2正常运行时开口三角3U在10~15V左右，但因PT特性不同，差距变大，可以现场实际测量定夺。
方法：先不投零序电压保护跳闸，机组投运后实测出3U，再输入定值。
延时可取t=9S。
发电机定子接地护定值单：1.3 发电机复合电压过流保护 a ．低电压整定按躲过发电机正常运行时可能出线的最低电压来整定 U L =0.7×Ue=0.7×100=70V b ．负序电压整定按躲过发电机正常运行机端最大负序电压。
通常取发电机额定电压的8%～10%。
U 2g =0.08×Ue=0.08×100=8V c ．发电机过流整定 Ig=r K K K ×Ie=687.095.02.1⨯=0.867A 取0.87A K K -可靠系数，取1.2～1.5；本次取1.2 K r -返回系数，取0.85～0.95；本次取0.95 时间t=0.5SK LM =46.3150087.04524I I ds 2dmin =⨯=2.1≥ 满足要求I dmin 2为1S 两相短路电流。
津西电厂继电保护整定计算
技术应用津西电厂继电保护整定计算蒙育林大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司，内蒙古 锡林郭勒盟多伦 027300摘要：津西电厂是河北省唐山市迁西县津西钢铁股份有限公司下属自备电厂。
一期装机容量一台25MW 燃气汽轮机组，是利用高炉煤气发电的环保节能型电厂。
发电机组是武汉汽轮机总厂生产的型号为—的汽轮发电机组，采用交流无刷励磁，双通道微机励磁调节器。
主回路由一条6KV 主母线两条6KV 高压厂用电母线，两条0.4KV 低压厂用电母线和一条电缆线路组成。
发电机经电抗器接至6KV 主母线上，6KV 主母线通过一条电缆线路送至烧结厂，再由烧结厂送至变电站6KV 母线与系统并网运行。
计划2003年年底并网发电。
保护和测控系统采用许昌继电器厂的CCZ8000光缆自愈环网测控系统和微机保护装置，是国内目前最先进的保护和测控系统。
关键词：继电；保护 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-5799(2015)18-0130-03系统图1 各元件阻抗标幺值(Sj=100MVA Uj=6.3KV) 1.1 L1标幺值（1）参数Ie=3.5KA Xk=12% Ue=6kv（2）X*L1=(Xk%/100)*(Ue/√3*Ie)*(Sj/Uj2)=0.30 1.1.1 G1标幺值（1）参数 Se=31.25MVA Ue=6.3KV Xk ”=12.22% （2）X*G1=(Xd ”/100)*(Sj/Se)=0.39 1.1.2 系统电抗标幺值(厂方提供) （1）最大运行方式X*max=0.674 （2）最小运行方式X*min=0.8121.1.3 6KV 主母线至烧结厂6KV 母线电缆电抗标幺值 （1）参数YJV-22-6/6KV 7(3*240)电缆1.5km（2）查手册《电力工程电气设计手册-1》第190页 6KV 电缆单位电抗标幺值0.16/KM（3）X*=0.16*1.5/7=0.0341.1.4 烧结厂至变电站6KV 母线电缆电抗标幺值 （1）参数YJV-6/6KV 3(3*240)电缆0.9KM （2）X*=0.16*0.9/3=0.0481.1.5 低压厂用工作变(T11)电抗标幺值 （1）参数630KVA 6.3KV ±5% Uk=7.93%（2）X*T11=Uk*Sj/Se=0.0793*100/0.63=12.59 1.1.6 低压厂用备用变(T10)电抗标幺值 （1）参数630KVA 6.3KV ±5% Uk=7.86%（2）X*T10=Uk*Sj/Se=0.0786*100/0.63=12.48 1.1.7 其他电缆太短不做考虑 1.1.8 110KV 主变和电抗器标幺值 （1）主变40MVA Uk=11.14% 电抗器6.3KV 3.67KA 12%（2）X*T=Uk*Sj/Se=0.114*100/40=0.27 X*L=Uk*(Ue/1.732Ie)*Sj/Uj2=0.30 1.2 短路电流 1.2.1 发电机侧 （1）运算电抗Xztk1=(0.39+0.30)*Se/Sj =0.69*31.25/100 =0.216 Xztk4=(0.69+0.034)*Se/Sj =0.724*31.25/100=0.226 Xztk5=(0.724+0.048)*Se/Sj=0.772*31.25/100=0.241 Xztk6=(0.772+0.570)*Se/Sj=1.342*31.25/100=0.42（1）最大运行方式K1 Ik1max=(1/X*)*Sj/1.732Uj =12.12KA K4 Ik4max=(1/X*)*Sj/1.732Uj =12.69KA （2）最小运行方式K1 Ik1min=(1/X*)*Sj/1.732Uj =10.25KA K4 Ik4min=(1/X*)*Sj/1.732Uj =10.66KA 1.2.3 低厂变 （1）T11K2 Ik2=(1/X*)*Sj/1.732Uj=0.728KA （2）T10K3 Ik3=(1/X*)*Sj/1.732Uj=0.734KA 1.2.4 电动机反馈烧结厂电动机参数由厂方提供参见《电力工程电气设计手册-1》第149页 1.2.4.1 周期分量（1）0"时电动机反馈周期分量 nID"=ΣKdi Ie 。
继电保护整定计算
附录一1、电网元件参数计算及负荷电流计算1.1基准值选择基准容量：S B =100 MVA基准电压：V B=V a v=115kV基准电流：I B = S B/1 3V B = 0.502kA基准电抗：Z B 二V B/1 31B= 132.25」电压标幺值：E =1.051.2电网元件等值电抗计算线路的正序电抗每公里均为0.4 Q /kM;负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2 Q /kM;线路阻抗角为80o。
表格2.1系统参数表1.2.1输电线路等值电抗计算(1)线路AB等值电抗计算：正序电抗：XAB = X1 LAB= 0.4 35 = 14' 1标幺值：X AB二X AB 140.1059Z B132.25零序阻抗：X°.AB =x0 汉L AB/.“35 = 42°标幺值：X QAB=X O.AB 420.3176Z B132.25(2)线路BC等值电抗计算:正序电抗：X BC= x1L BC= 0-4 60 = 24l"标幺值：X BC二X BC 240.1815Z B132.25零序阻抗：X o.BC = X0 汽L BC = 1.^ 60 =72O 标幺值：X g*BC二X0.B C 720.5444Z B132.25(3)线路AC等值电抗计算:正序电抗：X AC =x1L AC二0.4 28 =11.2"标幺值：、小X AC11.2 —rX AC AC 0.0847Z B 132.25零序阻抗：X O.AC = X。
汽L AC =匸2汉28 =33.60标幺值：X g*AC".Ac33.60.2541 Z B132.25(4)线路CS等值电抗计算：正序电抗：X CS= x1L C S= 0.4 50 =20〔 |标幺值：X cs-J^ 200.1512Z B132.25零序阻抗：X0.cs =x0汇L C s =1.2^50=60^1.2.2变压器与发电机等值电抗计算(1) 变压器T I ,T 2,T 3等值电抗计算:2冷％%厂瞌Sr" XT1 =X T 2二X T3 二出1210.0915Z B132.25(2) 变压器T 4J5等值电抗计算:X T4二 X T5二皿=40333=0.3050Z B132.25(3) 变压器T 6,T 7等值电抗计算: X T 6 二 X T 7 二 ^^% 仏=50.82门100 S N* * XT650.82X T6M 二才二花心843(4) 发电机等值电抗计算:X d COSSB=0.10965P G11.2.3通过断路器3的最大负荷电流当线路L AB , L es 退出运行时，由输电线路L AC 向甲乙两个变电所供电时断路器 3和断路器4上流过最大负荷电流。
高压继电保护整定计算
高压继电保护整定计算目录35KV中央变电所开关继电保护整定值 (1)35KV变电所主变差动保护定值 (2)地面高压供、配电场所 (3)井下中央变电所继电保护定值 (5)采区继电保护定值 (6)矿井各变电所、高压配电硐室短路电流 (9)矿井高压供电线路短路电流计算 (10)35KV变电所整定计算 (21)地面高压配、供电场 (44)中央变电所继电保护计算整定 (52)采区高压继电保护整定 (66)35KV中央变电所开关继电保护整定值35KV变电所主变差动保护定值地面高压供、配电场所井下中央变电所继电保护定值采区继电保护整定矿井各变电所、高压配电硐室短路电流矿井高压供电线路短路电流计算邱集煤矿35KV 变电所供电一路来自来自齐河变电站，架空线路采用，LGJ-120长度44.5KM,短路容量348.1MV A ；另一路来自赵官变电站，LGJ-150长度7.5KM 。
两台主变8MV A,一台运行,一台冷备.下井供电采用交联聚氯乙烯铠装电缆四路供电,采区供电采用双回路交联聚氯乙烯铠装电缆,一路运行，一路带电热备。
(一)、选取基准容量：S j =100MV A 。
计算d 1点时选取U j1=37KV I j1=KA 56.17331001Uj 3Sb =⨯= 计算d 2, d 3, d 4, d 5, d 6 d 7, d 8, d 9, d 10, d 11, d 12点时选取U j2=6.3KV I j2=KA 16.93.63100Ub23Sb =⨯=(二)、计算各元件的电抗标么值： 电力系统: X x *=287.01.348100S S dj ==输电线路L 1： X L1*=X 0l 12jj U S =0.4×44.5×237100=1.27 变压器： X b *=U d %bj S S =0.0756×8100=0.945 下井电缆L 2：X L2*= X 0l 22jj U S =0.08×0.6×23.6100=0.1212 中央变电所至东翼变电所L3：X L3*= X 0l 32jj U S =0.08×0.8×23.6100=0.16中央变电所至东八变电所L4：X L4*= X 0l 42jj U S =0.08×2.5×23.6100=0.5 中央变电所至西部采区变电所L5： X L5*= X 0l 52jj U S =0.08×1.1×23.6100=0.2222 东八变电所至东八上部移变L6： X L6*= X 0l 62jj U S =0.08×0.32×23.6100=0.064 东八变电所至东八中部变电所L7： X L7*= X 0l 72jj U S =0.08×1.1×23.6100=0.2217 西部采区变电所至西三移动变电站L8：X L8*= X 0l 82jj U S =0.08×1.2×23.6100=0.2424 东八中部变电所至东八中部移变L9: X L9*= X 0l 92jj U S =0.08×0.2×23.6100=0.0403 东八中部变电所至东八底部变电所L10: X L10*= X 0l 102jj U S =0.08×0.9×23.6100=0.1814 西部变电所至西五变电所L11: X L11*= X 0l 112jj U S =0.08×2×23.6100=0.4031东八底部变电所至综采移变L12: X L12*= X 0l 122jj U S =0.08×0.5×23.6100=0.1008 西五变电所至西五中部变电所L13：X L13*= X 0l 132jj U S =0.08×0.9×23.6100=0.1814 西五变电所至综采移变L14：X L14*= X 0l 142jj U S =0.08×0.5×23.6100=0.1008XX *10.287X L1*21.27X B*30.945d1d240.121250.121260.121270.1212d390.580.16d4100.5d7d8d13d10d5d11d6d9d12d14XL2*XL3*XL4*X L5*XL6*X L7*X L8*XL9*X L10*X L11*X L12*X L13*110.2222120.2222电 抗 等 值 电 路 图130.064140.2217150.2217160.2424170.2424210.4013220.4013180.0403190.1814200.1814230.1008240.1814250.1814d15XL4*180.1008XL15*260.8465d16(三)计算各点短路电流d1点短路时短路电流（主变35KV 侧）:I d1*=∑*1X =0.64227.1287.01X *Xx 1*L1=+=+ ==1*1)3(1j d d I I I 0.642⨯1.56=1.002KAKA I Id d 868.02732.1002.123)3(1)2(1=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 64.20.642100 1.52352.11.002 2.55555.2002.1111=⨯==⨯==⨯=d2点短路电流计算（主变6KV 侧）：I d2*=0.4945.027.1287.01X X *Xx 1*b*L1=++=++ ==2*2)3(2j d d I I I 0.4⨯9.16=3.664KAKA I Id d 173.32664.3323)3(2)2(2=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 404.0100569.552.1664.39.34355.2664.3222=⨯==⨯==⨯= d3点短路电流计算（中央变电所）：395.041212.0945.027.1287.014X *Xx 1Id3**2**L1=+++=+++=L bX X==2*3)3(3j d d I I I 0.395⨯9.16=3.618KAKA I I d d 133.3618.32323)3()2(3=⨯== MVAS KA I KA i d ch ch 39.5395.0100 5.49952.13.6189.22655.2618.3333=⨯==⨯==⨯= d4点短路电流计算（东翼配电点）：713.016.041212.0945.027.1287.014X *Xx 1Id4**3*2**L4=++++=++++=L L bX X X==2*4)3(4j d d I I I 0.371⨯9.16=3.398KAKA I I d d 942.2398.32323)3(4)2(4=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 37.1371.0100165.552.13.398665.855.2983.3444=⨯==⨯==⨯= d5点短路电流计算（东八变电所）：33.05.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id5**4*2*b*L1=++++=++++=L L X X ==2)3(55j d I I I 0.33⨯9.16=3.022KA 617.22022.3323)3(5)2(5=⨯==d d I IMVAS KA I KA i d ch ch 3333.0100593.452.1022.3706.755.2022.3555=⨯==⨯==⨯= d6点短路电流计算（西部采区变电所）：363.02222.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id6**5*2*b*L1=++++=++++=L L X X ==2*6)3(6j d d I I I 0.363⨯9.16=3.325KA864.22325.3323)3(6)2(6=⨯==d d I IMVAS KA I KA i d ch ch 36.3363.0100054.552.1325.38.47955.2325.3666=⨯==⨯==⨯= d7点短路电流计算（东八上部移变）：323.0064.016.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id7**6*4*2*b*L1=+++++=+++++=L L L X X X==2*7)3(7j d d I I I 0.323⨯9.16=2.959KAKA I Id d 562.22959.2323)3(7)2(7=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 3.32233.0100498.452.1959.2545.755.2959.2777=⨯==⨯==⨯= d8点短路电流计算（东八中部变电所）：3073.02217.05.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id8**7*4*2*b*L1=+++++=+++++=L L L X X X==2*7)3(8j d d I I I 0.3073⨯9.16=2.815KAKA I Id d 438.22815.2323)3(8)2(8=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 73.307303.0100279.452.1815.2178.755.2815.2888=⨯==⨯==⨯=d9点短路电流计算（西部 变电所）：334.02424.02222.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id9**9*5*2*b*L1=+++++=+++++=L L L X X X==2*9)3(9j d d I I I 0.334⨯9.16=3.059KAKA I Id d 649.22059.3323)3(9)2(9=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 3.43334.010065.452.1059.37.855.2059.3999=⨯==⨯==⨯=d10点短路电流计算（东八中部移变）：0.3040403.02217.05.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id10**9*7*4*2b *L1=++++++=++++++=L L L L X X X X==2*10)3(10j d d I I I 0.304⨯9.16=2.785KAKA I Id d 412.22785.2323)3(11)2(10=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 4.03043.0100 4.22952.12.785021.755.22.785101010=⨯==⨯==⨯= d11点短路电流计算（东八底部变电所）：3.01814.02217.05.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id11**10*7*4*2*b*L1=++++++=++++++=L L L L X X X X==2*11)3(11j d d I I I 0.3⨯9.16=2.748KAKA I Id d 38.22748.2323)3(11)2(11=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 303.0100177.452.1748.2007.755.2748.2111111=⨯==⨯==⨯=d12点短路电流计算（西五变电所）：2943.04013.02424.02222.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id12**11*8*5*2*b*L1=++++++=++++++=L L L L X X X X==2*12)3(12j d d I I I 0.2943⨯9.16=2.696KAKA I Id d 335.22696.2323)3(12)2(12=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 29.439432.0100098.452.1696.2875.655.2696.2121212=⨯==⨯==⨯=d13点短路电流计算（综采移变）：2828.01008.01814.02217.05.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id13**12*10*7*4*2*b*L1=+++++++=+++++++=L L L L L X X X X X==2*13)3(13j d d I I I 0.2828⨯9.16=2.59KAKA I Id d 243.2259.2323)3(13)2(11=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 28.288282.0100937.352.159.2605.655.259.2131313=⨯==⨯==⨯=d14点短路电流计算（西五中部变电所）：2794.01814.04013.02424.02222.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id14**13*11*8*5*2*b*L1=+++++++=+++++++=L L L L L X X X X X==2*14)3(14j d d I I I 0.2794⨯9.16=2.559KAKA I Id d 216.22559.2323)3(14)2(14=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 27.492749.010089.352.1559.2525.655.2559.2141414=⨯==⨯==⨯=d15点短路电流计算（综采移变）：2858.01008.04013.02424.02222.041212.0945.027.1287.014X X *Xx 1Id15**14*11*8*5*2*b*L1=+++++++=+++++++=L L L L L X X X X X==2*15)3(15j d d I I I 0.2858⨯9.16=2.618KAKA I Id d 267.22618.2323)3(15)2(15=⨯==MVAS KA I KA i d ch ch 28.582858.0100979.352.1618.2676.655.2618.2141515=⨯==⨯==⨯=35KV 变电所整定计算邱集煤矿35KV 变电所高压保护采用微机保护单元，整定计算返回系数按0.95，CT 接线方式除主变差动保护采用星角补偿,35KV 侧采用星形接法,6KV 侧采用不完全星形接法,接线系数为1,计算式中未标出.四路下井并列运行。
煤矿井下供电系统继电保护整定计算
摘要电力是现代煤矿企业生产所需的主要能源，煤矿企业中的绝大多数生产机械都直接或间接地以电力为动力源，电力系统可靠、安全、经济、合理地运行对煤矿企业至关重要。
煤矿电网是电力系统的一个重要组成部分，它是联系电力系统与煤矿用电设备的桥梁，由于以电缆供电为主，具有负荷集中、电气设备运行环境恶劣、供电可靠性要求高等特点，其继电保护计算与系统电网和普通电力用户相比有一些特殊的地方。
随着煤矿井下生产对供电可靠性的要求越来越高，各煤矿企业对井下继电保护整定的工作日益重视，越发认识到制定一套适合于煤矿井下生产实际情况的继电保护整定规范的必要性与重要性。
目前煤矿电气技术员进行此项工作时普遍采用手工故障计算和人工整定计算的方法，因此对继电保护整定计算的手工计算作一些总结是有一定的意义的。
本文主要针对赵家寨煤矿井下供电系统现状、特点，提出一些有针对性的继电保护方面的看法及整定计算方法，以供探讨。
关键词：煤矿；电网; 继电保护；电力abstractElectric power is required by the modern mine enterprise production primary energy, machinery for coal mine enterprises in the vast majority of production is directly or indirectly to electricity as a power source, power system reliability, security, economic and rational operation of coal mining enterprises is essential.Coal mine electric network is an important part of power system, it is a bridge link between power system and electric equipment in coal mines, due mainly to cable power supply, load set run the appalling conditions, power supply, electrical equipment and high reliability requirements, system for relay protection calculation and its power network and compared to ordinary electricity user has some special place. As the demand for reliability of power supply in coal mine production increasing, underground in the coal mines of relay protection setting pay increasing attention to more awareness to develop a suitable for underground coal mine production realities of the necessity and importance of relay protection setting norms.Currently coal mine electrical technician carrying out the work commonly adopted method of fault calculation and manual setting by hand, so the manual calculation of relay protection setting calculation for summary of some significance. This article mainly for Zhao jiazhai coal mine power supply system status, characteristics and made a number of targeted view of relay protection and its setting calculation method, for discussion.Keywords：coal mine; electrified wire netting; relaying protection; power目录1 绪论 (1)1.1 赵家寨煤矿简介 (1)1.2 本课题的目的与意义 (1)1.3 矿井供电系统要求 (3)1.4 定值整定计算的基本原则 (4)2 赵家寨煤矿供电概况 (6)3 短路电流的计算 (7)3.1 概述 (7)3.2 短路的原因、种类及危害 (7)3.1 高压供电系统短路电流的计算 (9)3.1.1 短路电流变化过程分析 (9)3.1.2 短路回路中元件阻抗的计算 (9)3.1.3 短路电流的计算 (11)3.2 井下低压网络短路电流计算方法 (11)4 井下供电系统短路电流计算 (14)5 井下中央变电所计算校验 (16)5.1 D2点短路整定 (16)5.2 中央变电所3#柜(11采区变电所1回路) (18)5.3 中央变电所4#柜(11轨道1车场3车场电源) (19)5.4 中央变电所5#柜(中央泵房水泵1#水泵电源) (20)5.5 中央变电所14#柜(中央变电所高爆总电源) (20)5.6 中央变电所21#柜(西大巷风机专变) (21)5.7 中央变电所22#柜(12采区变电所Ⅱ回路) (22)5.8 中央变电所26#柜(强力胶带机Ⅱ回路) (23)5.9 中央变电所29#柜(所内3#变压器) (23)5.10 中央变电所30#柜(11采区变电所Ⅱ回路) (24)5.11 中央变电所31#柜(所内2#变压器) (25)5.12 中央变电所32#柜(西大巷配电点电源) (26)5.13 中央变电所34#高爆开关(31变电所电源) (26)5.14 中央变电所35#高爆开关(所内1#变压器) (27)6 11采区变电所计算校验 (29)6.1 1#、10#、19#高压真空馈电开关整定 (30)6.2 11采区变电所4#高压开关 (30)6.3 11采区变电所5#高压开关 (31)6.4 11采区变电所6#高压开关 (32)6.5 11采区变电所7#高压开关 (33)6.6 11采区变电所8#高压开关 (34)6.7 11采区变电所9#高压开关 (35)6.8 11采区变电所11#高压开关 (35)6.9 11采区变电所12#高爆开关 (37)6.10 11采区变电所15#高爆 (37)6.11 11采区变电所16#高爆 (38)6.12 11采区变电所17#高爆开关 (39)6.13 11采区变电所18#高压开关 (40)7 12采区变电所计算校验 (42)7.1 12采区变电所1#高爆开关(Ⅰ段进线) (42)7.2 12采区变电所2#高爆开关(12204工作面电源) (43)7.3 12采区变电所3#高爆开关(风井底变电所Ⅰ回路) (43)7.4 12采区变电所4#高爆开关(12采区变电所4#风机专变) (44)7.5 12采区变电所5#高爆开关(12采区变电所3#动力变压器) (45)7.6 12采区变电所10#高压开关 (45)7.7 12采区变电所15#高爆开关(12采区变电所Ⅱ回路) (46)8 风井变电所计算校验 (48)8.1 风井、泵房变电所母线短路容量计算： (48)8.2 风井、泵房变电所5#、6#高压真空电磁启动开关 (48)8.3 风井底变电所12#高压真空电磁启动开关 (50)8.4 风井泵房2#高爆开关： (51)9 总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A (56)1 绪论1.1 赵家寨煤矿简介赵家寨煤矿(河南省新郑煤电公司)是河南省“十五”、“十一五”重点建设项目，由郑煤集团、神火集团、河南省煤田地质局共同出资建设的一座设计年产300万吨的现代化矿井。
继电参考资料保护整定计算
继电保护整定计算一、计算原则通过保护整定计算,以求选择合理的继电保护设备和配置,达到快速、可靠、灵敏,从而有选择性地切除系统中的故障元件．原则如下：1.为了使继电保护装置正确地反映各种故障要求保护装置满足灵敏度要求.2.继电保护装置应保证在一定的保护范围内可靠动作.3.为了能以时间区分动作进程的先后,应有正确的配合级差△t一般取0.5S二、异步电动机的继电保护计算1.反时限过电流保护动作电流,按最大负荷电流计算=Kk·Kfx·Ifhmax/Kf·hlId22.反时限过电流保护中的速断动作电流Id2=Kk·Kfx·Kfg·Igd/hl 式中::继电器动作电流Id2Kk:可靠系数取1.2～1.25 (但速断取1.25～1.3)Kfx：接线系数电流互感器为星形接线Kfx=1;为三角形接线Kfx=1.732Ifhmax:最大负荷电流AKf:返回系数为0.8～0.85Hl:电流互感器变比Igd: 启动电流周期分量最大值(A)Kfg:非周期分量影响系数取1.83.灵敏系数校验:Kim=Idmib/hl·Id2式中: Idmib:二相短路电流Kim:灵敏系数﹥1.54.动作时限:笼型电动机在空载启动时启动电流持续约5S,带载启动时约10S～20S绕组式电动机电流持续时间约10S～15S5.启动电流值:单鼠笼电动机5～7倍额定电流双鼠笼电动机达3.5～4.5倍额定电流绕线式电动机达2～3倍额定电流三、定时限过电流保护整定计算:1.电流速断动作电流的整定值为:Id2≥Kk·Kfg·Igd/hl式中: Kk:可靠系数取1.5～1.8Igd: 启动电流周期分量最大值(A)2.电流速断灵敏度为: Kim=Idmib/hl·Id2Kim:灵敏系数﹥23.过负荷动作电流的整定: Id2≥Kk·Kfg·Id/Kf·hl式中:Id:电动机的额定电流Kk:可靠系数动作稳定取1.05;跳间取1.2Kf:返回系数取0.854.过负荷保护动作的时间为10S～20S;大于启动电流的持续时间四、差动保护整定计算1.电动机差动保护动作的电流:Id2=Kk·Id/hl式中: Kk:可靠系数1.25～1.3(如采用DL型取1.5～1.8)Id2:差动继电器动作电流2.确定工作匝数:Wg2f=AWo/Id2式中: Wg2f:计算工作匝数Awo:继电器因有的动作安匝60±4;计算时以60代入取Wg2f的整数使Wg2=Wcd+WphWg2:实际工作匝数Wcd:差动匝数Wph:平衡线圈匝数3.确定继电器平衡线圈位置取B—B′或C—C′抽头4.灵敏系数计算如下:Kim=Idmib/Id2·hlKim:灵敏系数大于2五、低中压保护整定计算1.允许自启动电动机动作电压值Ud2≤(0.6～0.65)·Ue/hl动作时限=0.5SUe:电网额定电压2.不允许自启动电动机动作电压值Ud2≤(0.4～0.5)·Ue/hl动作时限=0.5SUe:电网额定电压六、变压器保护1.速断保护 :Id2=Kk·Idmax/hlKk:可靠系数DL型为1.3～1.4;GL型为1.5～1.6Idmax:最大负荷电流此处一次动作电流必须大于(3～5)Ie;避免涌流误动作灵敏度Ks2≥2= Idmax/Id2·hl2.过流保护Id2=Kk·(1.5～3)·Ie/Kf·hlKk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的一次电流Kf:返回系数;DL型为0.85;GL型为0.8灵敏度Ks2≥1.25～1.5= Idmax/Id2·hl3.过负荷=(1.2～1.4)·Ie·Kk/Kf·hlKk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的一次电流Kf:返回系数;DL型为0.85;GL型为0.8灵敏度Ks2≥1.25～1.5 时限为10S～20S (发出信号)七、变压器二次侧中性线上装设零序电流保护Id2=Kk·0.25Ie/Ki 时限0.5S Kk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的二次侧额定电流不平衡系数为0.25Ki:互感器的变比灵敏度Ks=Idmin/Id2≥1.5 低压干线未端单相短路校验八、线路保护(3-10KV)4.速断Id2=Kk·Idmax/hlKk:可靠系数DL=1.3 GL=1.5Idmax:被保护线路未端或下一段线路首端处分流最大运行方式时，三相短路电流周期分量的有效值当无网络数据时可概略地按下式计算Id=(0.4～0.5)Ie/X*Z·hl20.4～0.5:①线残余电压不低于50～60%来考虑X*Z:按线路额定电流归算①线上的供电系统总阻抗（标准值）Ie:线路额定电流=Kk·Idmax/Kf·hl2.过电流Id2Kk:可靠系数DL=1.4 GL=1.25Kf:返回系数0.85Ie:额定电流Idmax:线路的最大负荷电流、视负荷而定，取(2一3)Ie电流灵敏度﹕速断≥1.5保护安装处发短路时计算过流≥1.5后备保护首端发生短路时计算。
继电保护整定计算
继电保护整定计算介绍继电保护是电力系统中非常重要的一项技术，它能够及时准确地检测电力系统的异常状态，并采取相应的措施以防止事故的发生。
继电保护的整定计算是指确定继电保护参数的过程，包括设备参数、继电保护设备的动作时间和延时时间等。
本文将介绍继电保护整定计算的基本原理和方法，并提供一些实用的计算示例，帮助读者更好地理解和应用继电保护整定计算。
基本原理继电保护的基本原理是根据电力系统中各个部分的电气量的变化来判断系统是否处于正常工作状态。
当系统发生异常状态时，继电保护设备将通过触发动作器件来保护电力系统。
因此，继电保护的准确性和可靠性对于电力系统的安全运行至关重要。
继电保护整定计算的基本原理是根据电力系统的工作特性和继电保护的动作特性，确定合适的参数值。
整定计算通常包括以下几个方面的内容：•设备参数的确定：包括电压、电流、功率因数等设备参数的测量和计算；•继电保护设备的动作时间的确定：根据电力系统的负荷变化和故障时的电气量变化，确定继电保护设备动作的时间；•继电保护设备的延时时间的确定：根据电力系统的特性和故障时间的变化，确定继电保护设备的延时时间，以防止误动作。
整定计算方法继电保护整定计算的方法有多种，根据具体的应用要求和设备特点可以选择合适的方法。
下面介绍几种常用的继电保护整定计算方法。
1. 经验法经验法是一种基于经验和实践的继电保护整定方法。
这种方法通常是根据已有的经验和设备的工作特性，通过试验和观察来确定合适的参数值。
这种方法的优点是简单易行，适用于一些简单的电力系统和设备。
但是它的缺点是无法保证整定的准确性和可靠性。
2. 数学模型法数学模型法是一种基于数学模型的继电保护整定方法。
这种方法通常是通过建立电力系统的数学模型，并根据模型进行计算和仿真来确定合适的参数值。
这种方法的优点是准确性高，可靠性强，适用于复杂的电力系统和设备。
但是它的缺点是计算量大，需要大量的计算资源和时间。
3. 统计分析法统计分析法是一种基于统计数据的继电保护整定方法。
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1、如图所示网络，AB 、BC 、BD 线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了差动保护。
已知Ⅰ段可靠系数取1.25，Ⅱ段可靠取1.15，Ⅲ段可靠系数取1.15，自起动系数取1.5,返回系数取0.85，AB 线路最大工作电流200A ，时限级差取0.5s ，系统等值阻抗最大值为18Ω,AB 线路Ⅱ段动作电流为：A I II op 1803156815.11=⨯=被保护线路末端最小短路电流为：A I k 1369)2418(311500023min ,=+⨯⨯=灵敏度为：118031369〈=sen K 不满足要求。
改与相邻线路Ⅱ段配合，则[注：同理，由于BD 线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流大于BC 线路，因此应与BD 线路Ⅱ段配合。
]AI kF 363)130162413(3115000max .=+++⨯=A I IIop 54336315.13.11=⨯⨯=5.25431369==sen K 满足要求。
动作时间t t t II op II op ∆+=21 （2）定时限过电流保护A I IIIop 40620085.05.115.11=⨯⨯=近后备灵敏度：37.34061369==sen K 满足要求；远后备灵敏度：A I kE 927)202418(2115000min .=++⨯=28.2406927==sen K 满足要求。
[注：远后备BC 线路满足要求，必然BD 也满足要求，因BC 线路阻抗大于BD 线路。
] 动作时间：s t op 5.31=1697)1015.04.9(237000)2(min.=⨯+=k I ＞op I [注：按此计算能计算出保护区是否达到最小保护区，不能计算出保护区实际长度。
]因此灵敏度满足要求。
当需要计算出保护区长度时，可由下面计算公式求出最小保护区长度：1638)4.9(237000min =+⨯Z ，Ω=-⨯=9.14.91638237000min Z%19%100109.1min =⨯=L（2）限时电流速断保护1） 1） 按躲过接在B 母线上的变压器低压侧母线短路整定A I k 461)30103.6(337000)3(max .=++=A I K I k m a op 6004613.1.)3(max .=⨯== 2） 2） 与相邻线路瞬时电流速断保护配合A I k 755)12103.6(337000)3(max.=++=AI op 108575525.115.1=⨯⨯=选以上较大值作为动作电流, 则动作电流为1085A 。
3） 3） 灵敏度检验A I k 954)104.9(237000)2(min.=+=1085954=sen K <1.25改用与变压器低压侧母线短路配合，选用动作电流600A 。
[注：按基本配合原则，要计算出BC 线路Ⅱ段动作电流，由于从网络参数可以看出，与相邻变压器配合的动作电流大于与相邻线路配合的动作电流，所以可以直接选取与相邻变压器配合，但应注意的是，此配合方式已经是Ⅱ段与Ⅱ段配合了。
]59.1600954==sen K ＞1.25动时间取1s 。
(3)定时限过电流保护AI w 1749.03595.031093m a x .=⨯⨯⨯⨯=[注：计算式中的0.95系数考虑电压降低5%时，输送最大功率。
]AI K K K I w re ss rel op 31985.01743.12.1.max .=⨯⨯==灵敏度校验1）按本线路末端最小二相短路电流校验99.2319954==sen K ＞1.5[注：线路只能按两相短路条件校验灵敏度。
]2）按相邻线路末端最小两相短路电流校验A I k 589)12104.9(237000)2(min.=++=85.1319589==sen K ＞1.23）按相邻元件变压器低压侧母线短路校验（电流保护接线按两相三继电器方式）A I k 432)30104.9(337000)3(min.=++=[注：保护采用两相三继电器接线时，灵敏校验值应采用三相短路电流值。
]35.1319432==sen K保护时限按阶梯原则，比相邻元件后备保护最大动作时间大一个时限级差△ｔ。
3、网络如所示，已知：线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A 和100A, 数，注：A I k 1110)4020(3115000)3(max .=+=3） 3） AB 电源振荡时, 流过A 侧开关最大电流为A I k 1770)402015(31150002)3(max .=++⨯=[注：计及两侧电源相位差为 180时振荡电流为最大。
]所以：A I op 2040177015.1=⨯=Ω=-⨯⨯=-=19.820204*********min .min.s op L X I E X%48.20%1004019.8%100min .=⨯=⨯AB L X X >15％ （2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数A I k 1720]24)20552055[(3115000)3(max.=++⨯=A I Bop 2150172025.1.=⨯=求最小分支系数min .b K ：[注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于短路点总短路电流，因此需要计及分支影响，求保护动作值时应采用最小分支系数。
]2.32540151min .=++=b KA I K K IB op b rel op7732.3215015.1.min .=⨯==25.1773602101153=⨯⨯⨯=sen K(3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度动作电流为：AI op 30512085.08.12.1=⨯⨯=近后备灵敏度为：14.3305602101153=⨯⨯⨯=sen K ＞1.5满足要求。
当作为远备保护时，应采用C 变电站母线两相短路的最小短路电流，并计及分支电流影响，分支系数应计最大值。
最大分支系数为：42040201max .=++=b K [注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数。
]总阻抗为：最小两相短路电流为：AI k 1470392101153)2(min.=⨯⨯=远后备灵敏度为：21.130541470=⨯=sen K ＞1.2满足要求。
4、如图所示网络中，已知：电源等值电抗Ω==521X X ，Ω=80X ；线路AB 、BC 的电抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=；变压器T1额定参数为31.5MV A ，110／6.6kV ，Ｕk ＝10.5％，其它参数如=39Ω +24 + ⨯ =∑ 6020 6020 X因为∑0X ＞∑1X ，所以)1(0k I ＞)1.1(0k I 故按单相接地短路作为整定条件，两相接地短路作为灵敏度校验条件。
[注：可通过比较正序总阻抗与零序总阻抗的大小，选择单相接地或两相接地短路作为保护动作电流的计算条件。
]∑∑∑+⨯=0221)1.1(0X X X I I k k [注：按变压器不接地运行计算。
]＝∑∑∑∑∑∑∑∑+⨯++02202021.X X X X X X X X E s＝A780361313)3613361313(3115000=+⨯+⨯+[注：用正序等效定则求出零序量。
]AI k 234078033)1.1(0=⨯= A I k 1070)361313(3115000)1(0=++=[注：求单相接地短路时，零序电流。
因零序电流等于正序电流。
]A I k 3210107033)1(0=⨯=在线路AB 中点短路时，Ω==∑∑921X X ，Ω=∑220XAI k 12502299)2292299(3101153)1.1(0=+⨯+⨯+⨯=A I k 3750125033)1.1(0=⨯= B 母线的三相短路电流A I Bk 5110)85(3115000)3(.=+=求母线C 短路时的零序电流： Ω==∑∑3321X X ，Ω=∑1060XAI k 8131063333)106331063333(311500033)1.1(0=+⨯+⨯+⨯=AI k 1158)1063333(311500033)1(0=++⨯=2、各段保护的整定计算及灵敏度校验(1) (1) 零序Ⅰ段保护：=I op I 1.25×3210＝4010 A单相接地短路：)4.14.02852(311500034010L L +⨯++⨯⨯=[注：按某点单相接地短路时，3倍零序电流等于保护定值，即可求出保护区。
]所以 km L 4.14=＞km 205.0⨯[注：此值即为最大保护区长度。
] 两相接地短路：)4.12164.05(311500034010L L ⨯+++⨯=[注：16为电源零序阻抗的2倍。
] 所以 L ＝9 km ＞0.2×20km[注：此值即为最小保护区长度。
]（2）零序Ⅱ段保护：A I II op 1670116025.115.1=⨯⨯=4.116702340==sen K ＞1.3 满足要求。
动作时限：s t II p 5.00=(3)零序Ⅲ段保护因为是110kV 线路, 可不考虑非全相运行情况, 按躲开末端最大不平衡电流整定：A I III op 48051101.05.05.125.1=⨯⨯⨯⨯=近后备：9.44802340==sen K 满足要求。
远后备：69.1480813==senK 满足要求。
动作时限：st t t III B op III A op 15.05.0..=+=∆+=5、网络参数如图所示，已知：系统等值阻抗Ω=10A X ，Ω=30min .B X 、最大阻抗为无穷大；线路的正序阻抗Ｚ1＝0.45数的取值即为保护区长度，因此，不必计算保护区。
]2、保护A 第Ⅱ段动作阻抗 (1) (1) 与保护B 第Ⅰ段配合Ω=⨯⨯=54.143845.085.0.B op Z分之系数b K 最小值的情况是=max .B X ∝时，即B 电源断开，b K ＝1。
[注：应考虑分支的影响。
])(.1.B op b AB rel Aop Z K L Z K Z += ＝0.85(0.45×30＋14.54)＝23.83 Ω（2）与变电所B 降压变压器的速动保护配合 )(m i n .1.T b AB rel Aop Z K L Z K Z+=[注：变压器最小阻抗应计及并列运行情况，且电压应采用主抽头电压。
]由于Ω=⨯⨯⨯=7.841015/1105.101032T Z35.4227.84min .==T Z Ω所以Ω=+⨯=09.39)35.423045.0(7.0.Aop Z取二者较小值为动作阻抗, 即Ω=83.23.A op Z 灵敏度：77.13045.083.23=⨯=sen K ＞1.5 满足要求。