电气开关电流整定值计算

一、问题的提出1.1低压供电整定计算的原则低压供电系统过流保护的整定工作基本按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的规定进行计算，并须确保满足要求。

1.1.1低压馈电开关过流保护装置的电流整定值计算IZ=IQe+Kx∑Ie[1]式中：IZ—过流保护装置的电流整定值；IQe—容量最大的电动机的额定起动电流；Kx—需用系数，取0.5~1；∑Ie—其余电动机的额定电流之和。

1.1.2选择短路保护装置的整定电流计算：UeId =2(∑R)2+(∑X)2 [2]式中：Id—保护装置保护范围最远点的两相短路电流；Ue—变压器二次侧的额定电压；ΣR—短路回路内一相电阻值的总和；ΣX—短路回路内一相电抗值的总和。

1.1.3保护装置动作可靠性的校验：IdIZ ≥1.5 [3]1.2整定计算遇到的问题随着采煤技术的发展及高产高效工作面增多，采煤机械设备的功率越来越大，如采煤机、刮板输送机及带式输送机的功率已达到了1000 kW以上，同时工作面的走向也达到1~2 km，给采掘工作面的供电设计带来了一定的难度。

由于设备功率增加，起动电流IQe随着增大，过流保护整定电流值IZ相应增大，直接导致动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。

同时，供电距离的增加，线路阻抗随之增加，据最小两相短路电流随之减小，也使动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。

这在目前低压供电系统设计中是经常遇到的问题。

1.3传统的解决办法一般均以通过增大最小两相短路电流来达到增加保护装置灵敏系数的目的。

主要办法有：1)加大干线或支线电缆截面，由于电缆截面增加，线路阻抗将减小，短路电流增大；2)设法减少电缆长度，线路长度减少，线路阻抗同样随之减小，即短路电流增大；3)更换大容量变压器或变压器并联的方法，增大短路电流；4)增设分段保护开关，使保护范围缩短，相应的保护范围内最小短路电流就增大；5)采用移动变电站供电，主要是减少低压供电电缆的长度，将高压尽可能地伸扩采区，增大保护范围内的最小短路电流。

鑫隆煤矿井下电气整定计算说明第一部分过载整定一、过流整定细则说明：1、馈电开关（含移变低压侧）中过载长延时保护电流整定按实际负载电流值整定。

实际整定时，应计算其保护干线所有负载的额定电流之和，根据各负载运行情况，乘一需用系数。

公式：I z=K∑Ie式中：I z——过载保护电流整定值，A；∑Ie ——保护干线中所有电机额定电流之和，A;K——需用系数，取0.5~1。

2、馈电开关（含移变低压侧）中电子保护器的短路保护整定，取其保护干线中最大负载电机的起动电流，加其余电机的实际电流之和。

公式：I z=IQe+K∑Ie式中：I z——短路保护电流整定值，A；IQe——最大负载电机起动电流，A;∑Ie ——其余电机额定电流之和，A;K——需用系数，取0.5~1。

3、电磁起动器中电子保护器的过载电流I z整定以负载电机的额定电流为依据，根据控制开关的整定方式取其近似值。

当运行中电流超过I z时，即视为过载，保护延时动作；当运行中电流超过8倍的I z值时，即视为短路，保护器瞬间动作。

4、馈电开关短路电流的可靠动作校验，应计算出其保护干线最远端两相短路电流，除以其短路保护整定值，灵敏度系数不小于1.5。

公式：式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；I z——馈电开关短路电流整定值，A；1.5——可靠系数。

5、电磁起动器短路电流的可靠动作校验，应计算出所带负载电机处最远端两相短路电流除以8倍的过载定值，灵敏度系数不小于1.2。

公式：式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；I z——电磁起动器短路电流整定值，A；1.2——可靠系数。

6、高压配电装置，应根据其保护干线中移动高压侧过流整定值进行整定。

7、移动变电站高压侧整定以低压侧整定电流除以该移变的高压变比，取其近似值（10KV→690V,变比取14.5；10KV→1200V,变比取8.3）。

8、本细则参照《煤矿井下供电的三大保护细则》（煤矿工业出版社）第一章第二节制定。

计算内容、步骤及结果1、在用的电气开关(1)、真空馈电开关：QBZ-2X80SF/1140 (660) 一台(2)真空馈电开关：KBZ-400 /1140 (660) 一台(3)真空馈电开关：KBZ-630 /1140 (660) 一台(4)、真空电磁启动器：QBZ-200/1140 (660) 一台(5)、真空电磁启动器：QBZT202240 (660) 二台(6)、真空馈电开关：KBZ-400 /1140 (660) 一台(7)真空电磁启动器：QBZT20 /1140 (660) 二台2、在用设施(1) 一号馈电总负荷为22KW (最大负荷22KW电机)(2) 二号馈电总负荷为37KW (最大负荷37KW电机)(3) 三号馈电总负荷为160KW (最大负荷160KW电机)(4) 四号电磁总负荷为HOKW (最大负荷HOKW电机)(5) 六号电磁总负荷为28KW (最大负荷28KW电机)(6) 五号馈电总负荷为55KW (最大负荷55KW电机)(7) 六号电磁总负荷为IlOKW (最大负荷HOKW电机)3、用电设施的额定电流依据公式：L = Ie=Pe/ ( Λ∕3Ue cosΦ )cosΦ:功率因数(一般取0.8)(1)一号馈电：22X1000/1. 732X690×0. 8=23A 最大负荷电流：22X1000/1. 732X690×0. 8=23Λ(2)一号馈电：37×1000∕l. 732×690×0. 8=38. 7A 最大负荷电流：37×1000∕l. 732×690×0. 8=38. 7Λ(3)一号馈电：160× 1000/1. 732X690×0. 8=167. 3A 最大负荷电流：160X 1000/1. 732×690×0. 8=167. 3A(4)一号电磁：110X1000/1. 732×690×0. 8=115A最大负荷电流：110X1000/1. 732X690X0. 8=115A(5)一号电磁：28× 1000/1. 732×690×0. 8=29. 2Λ 最大负荷电流：28X1000/1. 732X690×0. 8=29. 2A(6)一号馈电：55×1000∕l. 732×690×0. 8=57. 5Λ 最大负荷电流：55×1000∕l. 732×690×0. 8=57. 5Λ4、计算用电设施启动电流：求：L Q=?采用公式：LU (8~10) Ie 取系数为8(1)一号馈电最大负荷启动电流：I⅛ι=8L =8×47.8A =184. IA(2) 一号馈电最大负荷启动电流：I B<J I=8L =8×38. 7Λ =309. 6Λ(3)一号馈电最大负荷启动电流：I⅛ι=8L =8×167. 3A =1338. 9A=57. 5/1. 15=66. IA取整定值：70A6、用电设施的短路电流整定值(1)依据公式：∕rfl =Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：26.4X8=211. 2A取整定值：20OA(2)依据公式：Z rfl=Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：44.5X8=356A取整定值:40OA(3)依据公式：∕rfl =Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：192.3X8=1538. 4A取整定值：16OoA(4)依据公式：Z rfl=Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：132.2X8=1057A取整定值：11OoA(5)依据公式：∕rfl =Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：33.5X8=268A取整定值：300A(6)依据公式：Z rfl=Z tl-X1额定电流倍数取值8短路整定值计算：66.1X8=528. 8A取整定值：550A短路电流计算(1)KBZ-2X80SF/1140 (660)电缆SOmm?实际长度为200m,折算系数为0.61,折算后长度为134m,经查表得I(2)d=2386A°T<2> = ______ __________d√7¾)2÷ <∑X)2依据公式WX=X*+Xι∕KM+Xb+X20.1368=0. 0856+0. 05120.02174 =0. 0095+0. 01224690经校验整定符合要求。

高压开关柜整定整定的内容：整定的内容有高压整定和低压整定。

高压整定主要进行过电流整定、速断整定、过电压整定。

低压整定主要进行高压配电装置和低压开关的过流、短路整定及效验。

整定的目的：为了正确选择和效验电气设备，使之满足短路电流的动、热稳定性的要求。

为了正确整定计算继电器的保护装置，使之在短路故障发生时，能够准确可靠地动作，确保安全。

1、变压器的视在容量：计算公式：.1S732UI式中：S------视在容量KVAU------额定电压VI------额定电流A根据上述公式中可以进行相关参数的计算：已知容量、电压可以计算出电流已知电压、电流可以计算出容量已知电流、容量可以计算出电压例如：容量S=800KVA，电压u=10KV电流I=S/1.732U2、电动机的功率计算公式：P732.1φUIcos式中：1.732-----系统为三相时的计算系数(3)U------额定电压VI------额定电流Acosφ----功率因数，0.85左右∩-----效率，0.8左右根据上述公式中可以进行相关参数的计算：已知电压、电流、功率因数、效率可计算出功率已知电压、功率因数、功率、效率可计算出电流已知电流、功率、效率、功率因数可计算出电压例如：功率P=30KW 电压U=0.69KV 功率因数cosφ=0.85效率∩=0.8时，电流I=P/1.732Ucosφ∩3、过流整定值：I过流=（1.2-1.3）Ie式中：1.2-1.3为计算系数Ie为所控制负荷的额定电流。

（其中：出线柜控制变压器时为变压器的额定电流；出线柜控制电动机时为电动机的额定电流）例如：变压器的容量=800KVA，电流比为75/5=15，电流为46.189AI过流=（1.2-1.3）Ie=1.2*46.189=55.43A过流继电器的刻度：55.43/15=3.6A过流继电器放在这个位置主要是因为：电流继电器电流是在互感器的二次侧，那么一次侧电流除以电流比就时电流继电器刻度的位置，应取最近值。

电气开关整定值低防开关整定计算一、过流保护：1、整定原则:过流整定选取值I过流应依据开关可调整范围略大于或等于所带设备额定电流Ie。

如果低防开关带皮带负荷，为躲过皮带启动电流，过流整定值I过流应依据开关可调整范围取所带设备额定电流Ie的1.5倍。

低防总开关过流整定值考虑设备同时运行系数和每台设备运行时的负荷系数（取同时系数Kt=0.8－0.9，负荷系数取Kf＝0.8－0.9），在选取时总开关过流整定值应为各分开关（包括照明综保）过流整定值乘以同时系数Kt和负荷系数Kf。

（依据经验，如果总开关所带设备台数较少，同时系数可取0.9）。

2、计算公式（额定电流Ie）Ie=Pe/（Ue cosФ）Pe：额定功率（W）Ue：额定电压（690V）cosФ：功率因数（一般取0.8）注：BKD1-400型低防开关过流整定范围（40-400A）BKD16-400型低防开关过流整定范围（0-400A）二、短路保护（一）、BKD16-400型1、整定原则：分开关短路保护整定值选取时应小于被保护线路末端两相短路电流值，略大于或等于被保护设备所带负荷中最大负荷的起动电流加其它设备额定电流之和，取值时应为过流值的整数倍，可调范围为3-10Ie。

总开关短路保护整定值应小于依据变压器二次侧阻抗值算出的两相短路电流值，大于任意一台分开关的短路定值。

选取时依据情况取依据变压器二次侧阻抗值算出的两相短路电流值0.2－0.4倍，可调范围为3-10Ie。

2、计算原则：被保护线路末端两相短路电流计算时，阻抗值从变压器低压侧算起，加上被保护线路全长的阻抗（总开关计算被保护线路的阻抗时，电缆阻抗忽略不计，只考虑变压器二次侧阻抗值）。

被保护设备所带负荷中的最大负荷的启动电流按该设备额定电流的5－7倍计算。

3、计算公式：（1）变压器阻抗：Zb（6000）=Ud%×Ue2/SeUd%：变压器阻抗电压Ue ：变压器额定电压（6000V）Se：变压器容量（VA）（2）换算低压侧（690V）后的阻抗Zb（690）=（690/6000）2×Zb（6000）（3）被保护线路的阻抗电抗：XL=XOL（XO千伏以下的电缆单位长度的电抗值：0.06欧姆/千米；L：线路长度km）电阻：RL=L/DS＋RhL：线路长度（米）S：导线截面积（毫米2）D：电导率（米/欧*毫米2，铜芯软电缆按65oC时考虑取42.5，铜芯铠装电缆按65oC时考虑取48.6）Rh：短路点电弧电阻，取0.01欧电缆的阻抗ZL＝所以总阻抗Z总＝Zb（690）＋ZL（4）两相短路电流计算I短＝Ue（690）/2Z总（二）BKD1-400型1、整定原则：分开关近短保护整定值选取时应略小于被保护线路末端两相短路电流值，可调范围为400－4000A。

掌握实用的计算公式是电气工作者应具备的能力，但公式繁多应用时查找不方便，下面将整理和收集的一些常用的实用公式和口诀整理出来，并用实例说明和解释。

1、照明电路电流计算及熔丝刀闸的选择口诀：白炽灯算电流，可用功率除压求；日光灯算电流，功率除压及功率因数求（节能日光灯除外）；刀闸保险也好求，一点五倍额定流；说明：照明电路中的白炽灯为电阻性负荷，功率因数cosΦ=1，用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。

日光灯为电感性负荷，其功率因数cosΦ为0.4-0.6（一般取0.5），即P/U/cosΦ=I。

例1：有一照明线路，额定电压为220V，白炽灯总功率为2200W，求总电流选刀闸熔丝。

解：已知U=220V,总功率=2200W总电流I=P/U=2200/220=10A选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=15A选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A(取系数1.1)QS--------刀闸IR---------熔丝答：电路的电流为10安培，刀闸选用15安培，熔丝选用11安培。

例2：有一照明电路，额定电压为220V，接有日光灯440W，求总电流选刀闸熔丝。

（cosΦ=0.5）解：已知U=220V, cosΦ=0.5，总功率=440W总电流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A答：电路的总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A。

2 、380V/220V常用负荷计算口诀：三相千瓦两倍安，热，伏安，一千乏为一点五单相二二乘四五，若是三八两倍半。

说明：三相千瓦两倍安是指三相电动机容量1千瓦，电流2安培，热，伏安，一千乏一点五是指三相电热器，变压器，电容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏电容电流为1.5安培，单相二二乘四五，若是三八两倍半是指单相220V容量1千瓦，电流为4.5安，380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。

矿用电气设备整定值计算㈠移动变电站整定值计算方法1、低压侧整定值计算⑴短路电流整定值计算①负荷额定电流计算：Φ⋅⋅=cos 3U P I e 式中，I e —负荷额定运行时的电流；P —负荷的额定功率；U —负荷的额定电压；Φcos —负荷自身的功率因数。

②变压器所带全部负荷的最大启动电流计算：}],,,max[{],,,max[821211∑-+=ei e e ei ei e e Q I I I I I I I I ΛΛ 短路倍数1][111+=L Q I I X短路电流整定值：111X I I L d ⋅=式中，1Q I —变压器低压侧所带全部负荷的最大启动电流；],,max [21ei e e I I I Λ—所有负荷中额定功率最大的设备额定运行时的电流；8—通常取额定电流的8-10倍为设备启动电流，取值8； ∑ei I ———所有设备额定运行时的电流之和；1X ———短路整定倍数；1L I ———变压器低压侧额定电流。

⑵过载电流整定值计算所带全部设备的额定电流之和：∑=ei I I 1 过载倍数：101]10[113+⨯=L I I X 低压侧过载电流整定值：311X I I L g ⋅=式中，1I —所带全部设备的额定电流之和；3X —低压侧过载整定倍数；1L I —变压器低压侧额定电流。

2、高压侧整定值计算 变压器变比公式：1221I I U U K == 式中，1U —变压器高压侧额定电压；2U —变压器低压侧额定电压；1I —变压器高压侧额定电流；2I —变压器低压侧额定电流。

⑴短路电流整定值计算根据变压器变比公式可知，低压侧最大启动电流所对应的高压侧电流：1212Q Q I U U I ⋅= 短路倍数：1][222+=L Q I I X短路电流整定值：222X I I L d ⋅=式中，2Q I —低压侧最大启动电流所对应的高压侧电流；2X —变压器高压侧短路电流整定倍数；2L I —变压器高压侧的额定电流；2d I —变压器高压侧短路电流整定值。

地面电气设备继电保护装置的整定计算原则一、一般规定（一）煤矿供电系统继电保护装置检验前，必须按本规程总则的要求制定整定方案。

对新装的继电保护装置，如供电系统和负荷参量没有改变，可按设计计算的方案整定检验。

当供电系统和负荷参量有较大变动时，应按变动后的参量重新计算整定方案，报主管部门审批后执行。

（二）整定计算前，应根据所在电力系统提供的各种运行方式的参量，对本系统进行一次短路电流计算，并绘制从地面变电所到各计算终端（包括井下终于变电所、采取变电所）的计算系统图，和等价网络通作为方案编制中定值计算和灵敏系数的依据。

（三）计算继电保护装置的动作值，应依据使保护装置动作达到有选择性、快速性、灵敏性和可靠性的四个基本要求为原则，综合分析全部数据合理的确定保护动作值。

1.选择性：当系统发生故障时，保护装置只将故障设备切除，保证无故障部分继续运行，尽量减少停电面积，要求上、下级保护之间的配合达到如下要求：1）时间阶梯差：△t=t1-t2式中 t1——上级保护动作时限（秒）;t2——下级保护动作时限（秒）。

对定时限继电器△t 取0.5~0.7秒，反时限继电器△t 取0.6~1.0秒。

2）配合系数：式中：Idz.1——下级保护动作电流（安）；Idz.1——下级保护动作电流（安）；3）反时限继电器或定、反时限继电器的上、下级配合，要通过计算，绘制出实现特征性曲线，在曲线上要求时限和定制均达到1）、2）项的配合条件。

2.快速性：保护装置应以足够小的动作时限切除故障。

1.121≥=dz dz ph I I K3.灵敏性：保护装置应有较高的灵敏度，灵敏度用灵敏系数表示： 1）对于反映故障时参量增加的保护装置：灵敏系数=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值/保护装置动作参数的整定值2）对于反映故障时参量降低的保护装置：灵敏系数=保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算，但对可能性很小的情况可不考虑。

第一节短路电流的计算方法第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式（1）计算式中Id(2)——两相短路电流，A；∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，Ω；Xx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；R1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，Ω；Kb——矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为15、8.7、5；当一次电压为3000V，二次电压为400V时，变压比为7.5；Rb、Xb——矿用变压器的电阻、电抗值，Ω；R2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，Ω；Ue——变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，Ue以400V 计算；对于660V网路，Ue以1200V计算；对于127V网路，Ue以133V计算。

利用公式（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和弧电阻也忽略不计。

若需计算三相短路电流值，可按公式（2）计算：Id(3) =1.15Id(2) （2）式中Id(3) ——三相短路电流，A。

第2条两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。

此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从图或表中查出。

电缆的换算长度可根据的电缆的截面、实际长度，从表中直接查到，也可以用公式（3）计算得出。

LH=K1L1+K2L2+……+KnLn+Lx+KgLg式中LH——电缆总的换算长度，m；K1、K2……Kn——换算系数，各种截面电缆的换算系数，可从表中查得；L1、L2……Ln——各段电缆的实际长度，m；Lx——系统电抗的换算长度，m；Kg——6KV电缆折算至低压侧的换算系数；Lg——6KV电缆的实际长度，m。

电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准截面的长度，在380V、660V、1140V系统中，以50mm2作为标准截面；在127V系统中，以4mm2作为标准截面。

鑫隆煤矿井下电气整定计算说明第一部分过载整定一、过流整定细则说明：1、馈电开关（含移变低压侧）中过载长延时保护电流整定按实际负载电流值整定。

实际整定时，应计算其保护干线所有负载的额定电流之和，根据各负载运行情况，乘一需用系数。

公式：I z=K∑Ie式中：I z——过载保护电流整定值，A；∑Ie ——保护干线中所有电机额定电流之和，A;K——需用系数，取0.5~1。

2、馈电开关（含移变低压侧）中电子保护器的短路保护整定，取其保护干线中最大负载电机的起动电流，加其余电机的实际电流之和。

公式：I z=IQe+K∑Ie式中：I z——短路保护电流整定值，A；IQe——最大负载电机起动电流，A;∑Ie ——其余电机额定电流之和，A;K——需用系数，取0.5~1。

3、电磁起动器中电子保护器的过载电流I z整定以负载电机的额定电流为依据，根据控制开关的整定方式取其近似值。

当运行中电流超过I z时，即视为过载，保护延时动作；当运行中电流超过8倍的I z值时，即视为短路，保护器瞬间动作。

4、馈电开关短路电流的可靠动作校验，应计算出其保护干线最远端两相短路电流，除以其短路保护整定值，灵敏度系数不小于1.5。

公式：式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；I z——馈电开关短路电流整定值，A；1.5——可靠系数。

5、电磁起动器短路电流的可靠动作校验，应计算出所带负载电机处最远端两相短路电流除以8倍的过载定值，灵敏度系数不小于1.2。

公式：式中：Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A；I z——电磁起动器短路电流整定值，A；1.2——可靠系数。

6、高压配电装置，应根据其保护干线中移动高压侧过流整定值进行整定。

7、移动变电站高压侧整定以低压侧整定电流除以该移变的高压变比，取其近似值（10KV→690V,变比取14.5；10KV→1200V,变比取8.3）。

8、本细则参照《煤矿井下供电的三大保护细则》（煤矿工业出版社）第一章第二节制定。