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保护整定值计算

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1 供电保护整定值计算说明书 编制单位：金沙县禹谟镇大沟煤矿 2011年8月16日 2

供电保护整定值计算 大沟煤矿设计规模21万吨/年，全矿安装用电设备75台/件，其中工作设备59台/件；设备总容量1578kW,其中工作容量1159kW。 全矿用电设备负荷统计及相关功率、回路电流计算详见表9-4-1。其中，各用电设备分别按供电工作组回路归类进行统计，并计算其功率和电流。 经计算全矿用电总负荷为： 有功功率： 766.6kW 无功功率： 707.5kvar 视在功率： 1043.2kVA 自然功率因数cosØ： 0.73 为充分发挥电源设备的供电能力，降低电力系统无功损耗，必须改善供电系统的功率因数，因此需在矿区供电系统高压10kV母线上并联补偿电容进行无功功率补偿，若需将系统功率因数由0.73提供到0.92左右，则矿区供电系统无功补偿所需的电容量为： Q=P(tanØ1-tanØ2) 式中：Q—静电电容器补偿容量，kvar； P—全矿最大有功负荷，kW； tanØ1、tanØ2—补偿前后与功率因数角相对应的正切值。 由cosØ1=0.73和cosØ2=0.92，可计算出tanØ1=0.936，tanØ2=0.426。由此可得： Q=P(tanØ1-tanØ2)=766.6×(0.936-0.426)=391kvar 根据高压电容器补偿柜生产厂家提供资料，补偿柜所能提供的电容量为30的倍数。因此，对计算结果取整，为改善供电系统功率因数需补偿的电容量取值390kvar。 由此可得，经补偿后全矿供电系统相关功率参数为： 全矿有功功率： 766.6kW 全矿无功功率： 317.5kvar 3

视在功率： 829.8kVA 补偿后功率因数cosØ： 0.92 矿区最大负荷年利用小时按5,000小时计，矿井年耗电量约为3833000kW•h，吨煤电耗18.25kW•h/t。 4 大沟煤矿电力负荷统计表 表1 序号 负 荷 名 称 电压 kV 额定功率 kW 设 备 数 量 设 备 容 量 需用 系数 cosΦ tgΦ 最 大 负 荷 回路 电流 A 最大负荷年利用小时数（h） 年耗 电量 kw-h 吨煤 耗电量 kw-h/t 全部 台 工作 台 全部 kW 工作 kW 有功 kW 无功 kvar 视在

kVA 井下负荷 一 1901运巷配电 1 煤电钻 0.127 1.2 2 1 2.4 1.2 2 调度绞车 0.66 11.4 2 1 22.8 11.4 3 探水钻 0.66 4 2 1 8 4 小计 6 3 33.2 16.6 0.40 0.60 1.33 6.6 8.9 11.1 9.7 二 1901风巷配电 1 调度绞车 0.66 11.4 2 1 22.8 11.4 2 探水钻 0.66 4 1 1 4 4 3 煤电钻 0.127 1.2 2 1 2.4 1.2 小计 5 3 29.2 16.6 0.40 0.60 1.33 6.6 8.9 11.1 9.7 三 1401运巷配电 1 乳化液泵 0.66 37 1 1 37 37 47.7 2 采面皮带运输机 0.66 44 1 1 44 44 56.7 3 刮板运输机 0.66 30 1 1 30 30 38.6 4 刮板转载机 0.66 40 1 1 40 40 51.5 5 回柱绞车 0.66 7.5 1 1 7.5 7.5 9.7 6 煤电钻 0.127 1.2 3 2 3.6 2.4 9.8 小计 8 7 162.1 160.9 0.50 0.60 1.33 80.5 107.3 134.1 117.4 四 1401风巷配电 1 调度绞车 0.66 11.4 1 1 11.4 11.4 2 回柱绞车 0.66 7.5 1 1 7.5 7.5 3 煤电钻 0.127 1.2 3 2 3.6 2.4 小计 5 4 22.5 21.3 0.40 0.60 1.33 8.5 11.4 14.2 12.4 五 1401运输石门配电 1 采面皮带运输机 0.66 44 1 1 44 44 5

小计 1 1 44 44 0.65 0.70 1.02 28.6 29.2 40.9 64.8 六 水泵房 1 水泵 0.66 75 3 2 225 150 2 井下监控、照明 0.127 2.5 1 1 2.5 2.5 小计 4 3 227.5 152.5 0.70 0.80 0.75 106.8 80.1 133.4 187.6 七 局部通风机 0.66 11 4 2 44 22 1.00 0.70 1.02 22.0 22.4 31.4 32.0 井下负荷合计 33 23 562.5 433.9 0.70 259.6 268.0 373.1 地面负荷 一 通风机 0.38 110 2 1 220 110 1.00 0.85 0.62 110.0 68.2 129.4 218.7 二 瓦斯抽放站 0.38 45 4 2 180 90 0.80 0.75 0.88 72.0 63.5 96.0 214.7 三 副斜井绞车 0.38 110 1 1 110 110 0.65 0.70 1.02 71.5 72.9 102.1 281.2 四 主斜井皮带运输机 0.38 150 1 1 150 150 0.65 0.70 1.02 97.5 99.5 139.3 383.5 五 空压机 0.38 75 2 1 150 75 0.70 0.80 0.75 52.5 39.4 65.6 158.5 六 矿井机修厂 1 金属切削机床 0.38 4 4 4 16 16 2 锻压机床 0.38 7.5 2 2 15 15 3 矿车修理设备 0.38 2 2 2 4 4 4 电焊机 0.38 11.8 2 2 23.6 23.6 5 照明 0.22 4 4 小计 62.6 62.6 0.30 0.65 1.17 18.8 22.0 28.9 43.9 七 灯房、浴房 0.38 2 2 2.5 2.5 0.70 0.70 1.02 1.8 1.8 2.5 6.4 八 坑木加工房 0.38 4 4 30 30 0.35 0.65 1.17 10.5 12.3 16.2 82.6 九 井下水处理站 0.38 7.5 4 2 30 15 0.70 0.70 1.02 10.5 10.7 15.0 37.0 十 监控、照明、办公 0.22 10 10 10 10 0.70 0.70 1.02 7.0 7.1 10.0 44.2 十一 锅炉房 0.38 10 1 1 10 10 0.70 0.75 0.88 7.0 6.2 9.3 23.9 十二 简易筛选系统 0.38 60 1 1 60.0 60.0 0.80 0.80 0.75 48.0 36.0 60.0 134.2 地面负荷合计 42 36 1015 725.1 0.76 507.0 439.5 671.0 全矿用电负荷总计 75 59 1578 1159 0.73 766.6 707.5 1043.2 无功补偿 390 kvar后，全矿用电负荷总计 0.92 766.6 317.5 829.8 5000 3833000 18.25 6

1、 变压器选择及地面配电 全矿共设六台变压器向所有用电负荷供电，其中地面负荷供电变压器2台，一用一备；井下局部通风机专用供电变压器2台，一用一备；井下综合供电变压器2台，担负井下用电设备的供电；两台井下综合供电变压器一般情况下分列运行，可分别向掘进面与采面负荷供电，同时对水泵和重要负荷形成双回路供电；在需要的时候，任一台变压器都可担负起井下除局扇外所有设备的供电，两台井下综合供电变压器可起到互为备份的作用。 所有变压器均设在地面，采用落地方式安装，变压器安装点应设置固定围栏，围栏装置带锁的门以防止无关人员接近，变压器安装应尽量靠近低压配电设备。 地面供电变压器选用S9系列低损耗动力变压器，井下供电变压器选用KS9系列矿用低损耗动力变压器。 本矿不设井下变电所，采用660V电压向井下用电负荷供电。 根据大沟煤矿电力负荷统计表（表9-4-1），可得各变压器供电负荷统计，所得有功功率已在单元供电回路计算中考虑了需用系数的影响，即PE=∑KiPi，有关参数详见表9-4-2。 7

各变压器用电负荷统计表 表2 负 荷 名 称 有功功率(PE=∑KiPi) kW 地面设备用电负荷合计 507.0 井下设备用电负荷合计 259.6 其中：井下局扇用电负荷 22.0 井下采掘综合用电负荷合计 237.6

变压器视在功率计算公式为：S=cosiiTPKK=cosETPK 式中：S—变压器视在功率，kVA； KT——同时系数，局扇变压器取KT=1，其余变压器取KT=0.9； Ki——各单元供电回路需用系数； Pi——各单元供电回路负载额定功率，kW； PE——考虑需用系数后变压器负载的有功功率，kW； cosØ—供电系统自然功率因数，cosØ=0.73。 1）、局部通风机供电变压器 已知局部通风机变压器供电负荷PE=22kW，故其视在功率St为：St=73.022=30.1kVA 根据计算结果，选用2台KS9-50/10/0.69型矿用变压器向局部通风机供电，该组变压器为井下局部通风机的专用供电变压器，以保证井下掘进巷的通风设备供电要求。 2）、井下采掘综合供电变压器 已知井下采掘综合变压器供电负荷PE=237.6kW，故其视在功率Sj为：

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三段式电流保护整定计算实例

三段式电流保护整定计算实例

三段式电流保护整定计算实例假设有一台变压器，其额定容量为10MVA，额定电压为10kV/400V，接线形式为YNyn0，额定电流为1000A。

现在需要对该变压器进行三段式电流保护的整定计算。

第一步是计算额定电压下的一次电流。

根据变压器的额定容量和额定电压，可以得到一次电流的公式为：I1=S/(3×U1)其中，I1为一次电流，S为变压器的额定容量，U1为变压器的高压侧额定电压。

将数据代入计算，得到一次电流I1的数值：I1=10M/(3×10k)=333.33A第二步是计算三段式电流保护的整定值。

一般情况下，三段式电流保护根据阻抗保护和方向保护进行整定。

阻抗保护整定时，通常设置不同的电流整定值和时间延迟，将整定值和时间延迟作为参数进行计算。

根据实际情况，假设保护整定参数如下：-第一段电流整定值：300A，时间延迟：0.1s-第二段电流整定值：600A，时间延迟：0.2s-第三段电流整定值：900A，时间延迟：0.3s根据整定参数，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。

计算结果如下：-第一段整定值：0.1×333.33=33.33A-第二段整定值：0.2×333.33=66.67A-第三段整定值：0.3×333.33=100A第三步是计算方向保护的整定值。

方向保护用于判断故障方向，需要根据实际情况进行整定。

一般情况下，方向保护整定值设置为一次电流的一定百分比。

假设方向保护整定值为20%。

根据方向保护的整定值，将整定值乘以一次电流，即可得到实际整定值。

-方向保护整定值：0.2×333.33=66.67A综上所述，该变压器的三段式电流保护整定值为：-第一段整定值：33.33A，时间延迟：0.1s-第二段整定值：66.67A，时间延迟：0.2s-第三段整定值：100A，时间延迟：0.3s-方向保护整定值：66.67A需要注意的是，这只是一个示例，实际的整定计算可能涉及更多的参数和考虑因素。

三段电流保护整定计算

三段电流保护整定计算

第一章继电保护的作用和基本要求一、电力系统继电保护的作用短路类型：三相短路、两相短路、两点接地短路、单相接地短路。

在发生短路时可能产生以下的后果：（1）通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；（3)电路系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；(4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。

1、不正常运行状态：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障,这种情况属于不正常运行状态。

2、事故：就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。

3、继电保护装置：就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的基本任务是：(1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。

二、继电保护的基本原理1、电流的增大;2、电压的减小；3、电流与电压之间相位角的变化;4、不对称的短路，出现相序分量的电流和电压。

三、继电保护装置的组成部分1、测量部分;2、逻辑部分；3、执行部分。

四、对电力系统继电保护的基本要求1、选择性：就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除.2、速动性：是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性.3、灵敏性：是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。

过电流和速断保护的整定计算公式e

过电流和速断保护的整定计算公式e

过电流和速断保护整定值的计算公式 过电流保护的整定计算 计算变压器过电流保护的整定值

max,relwreopLrereiop

KKIIIKKKI

式中 opI—继电保护动作电流整定值〔A〕； relK—保护装置的可靠系数，DL型电流继电器一般取；GL型继电器一般取；

wK—接线系数，相电流接线时，取1；两相电流差接线时，取3；

reK—继电器的返回系数，一般取～；

iK—电流互感器变比；

maxLI—最大负荷电流，一般取变压器的额定电流。 速段保护

maxrelwqbKi

KKIIK

式中 qbI—电流继电器速断保护动作电流〔A〕； relK—保护装置的可靠系数，一般取；

wK—接线系数，相电流接线时，一般取1；

iK—电流互感器变比；

maxKI—线路末端最大短路电流，即三相金属接地电流稳定值〔A〕； 对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护，一般取maxKI为电力变压器一次额定电流的2～3倍。 一、高压侧 过电流保护的整定计算

max1.2128.82.260.85905relwopLrei

KKIIAAKK

取 opI=2.5A ，动作时间t 为。 速断保护的整定计算

max1.21228.83.84905relwqbki

KKIIAAK

取 qbI=4A ，动作时间t 为0S。 速断保护动作电流整定为4A，动作时限为0S。 低压侧 过流保护

21.2721.75.418005relopNrei

KIIAAKK

取 opI=5.5A ，动作时间t 为。 0.70.70.473.73.8NopiUUKVVK

电压闭锁整定值取75V。 速断保护

max1.21272110.88005relwqbki

KKIIAAK

取 qbI=11A ，动作时间t 为0S。 速断保护动作电流整定为11A，动作时限为0S。

小电厂继电保护定值计算举例

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。