矿井供电高低压保护整定计算使用导则_精品.doc

矿井供电高低压保护整定计算使用导则 前言 第一章 高低压短路电流计算 第一节 高压运行方式 第二节 矿用变压器基本参数 第三节 高压电缆短路阻抗 第四节 高压短路电流计算 第五节 低压短路电流计算 一、井下低压电网的短路计算特点： 1、元件电阻不能忽略。煤矿井下供电电网为电缆线路，其电阻比电抗大。所以在计算井下电网，尤其是计算低压网的短路电流时，必须考虑电阻，其单位长度电阻r0可据电缆截面查有关电工手册得出，再乘以电缆的长度即得电缆电阻。 电缆电阻也可以按下式计算： R1＝ 式中 L——线路长度，m； A——导线截面，mm2； γsc——电导率，m/(Ωmm2)。 在计算井下低压最小两相短路电流时，需考虑电缆在短路前因负荷电流而使温度升高，造成电导率下降以及因多股绞线使电阻增大等因素。所以电缆的电阻应按最高工作温度下的电导率计算，其值为 铜芯软电缆：20℃时为53 65℃时为42.5 铜芯铠装电缆：65℃时为48.6 80℃时为44.3 2、井下低压电缆的平均电抗x0＝0.06～0.08Ω/km。具体如下表： 3、考虑电弧电阻Rea=0.01Ω。 4、井下变压器阻抗的计算。井下变压器因容量小，故每相绕组的电阻也大于电抗，故不能用计算其阻抗的公式来计算电抗。其完整的公式如下： 实际计算时，矿用变压器的每相电阻和电抗，可直接由有关电工手册查出。 5、需计算的短路参数与短路点。井下低压电网采用中性点不直接接地的运行方式，短路故障办有三相短路和两相短路两种类型。在短路回路电压与每相阻抗相同的情况下，三相短路电流大于两相短路电流。 井下低压电网计算的短路参数只有Id(3)和Id(2)两个，其中最大三相短路电流主要用来校验设备及电缆的分断能力及热稳定，最小两相短路电流主要用来校验保护装置的灵敏度。 井下低压电网短路电流可以用解析或表格法两种方法计算，两种方法的实质都是欧姆定律的应用。 二、解析法计算低压电网短路电流 计算两相短路电流的计算公式为： I＝ ＝R1/Kb2+Rb+R2 =Xx+X1/ Kb2+Xb+X2 式中 I—两相短路电流，A； 、—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10000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为25、14.5、8.3； 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，V。 若计算三相短路电流值I＝1.15 I 二、查表法计算短路电流 通常计算低压短路电流时使用查表法，将变压器控制的全部负荷进行统计，根据变压器容量、短路点到变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。 即根据各段电缆的实际截面，乘以该截面电缆的换算系数即为换算后实际长度，在380V、660V、1140V低压系统以50㎜2为标准截面，在127V系统中以4mm2作为标准截面。 380V、660V、1140V系统各电缆的换算系数为下表 电缆截面 4 6 10 16 25 35 50 70 95 换算系数 11.97 8.11 4.75 2.01 1.91 1.37 1.00 0.73 0.53 127V系统各电缆的换算系数为下表 电缆截面 2.5 4 6 10 换算系数 1.64 1.00 0.58 0.34 KBSG型变压器二次侧电压400V两相短路电流计算表（1） 电缆换算长度(m) 变 压 器 容 量(kVA) 50 100 200 400 50+50 100+100 100+200 0 1561 3123 6251 12490 3123 6247 9333 20 1509 2926 5528 9564 2909 5439 7631 40 1454 2720 4766 7142 2692 4656 6084 60 1400 2518 4101 5553 2485 3997 4938 80 1346 2328 3556 4499 2294 3466 4111 100 1294 2155 3119 3765 2121 3043 3504 120 1243 1998 2766 3230 1966 2702 3044 140 1194 1858 2479 2825 1828 2425 2687 160 1147 1733 2242 2509 1705 2196 2402 180 1103 1621 2044 2255 1596 2005 2171