一、基准容量与资料
Sj=100 MVA
K0=Ubj0=115kV IJ0=Sj/√3·U=100/1.732·115=0.5 kA
K1=Ubj1=37kV IJ1=Sj/√3·U=100/1.732·37=1.56 kA
K2=Ubj2=10.5kV IJ2=Sj/√3·U=100/1.732·10.5=5.5 kA
2010年11月1日邹庄矿提供资料：
南坪220/110/35kV变电站35kV母线最大运行方式短路容量800MVA。
南坪220/110/35kV变电站35kV母线最小运行方式短路容量524MVA。
南坪220/110/35kV变电站至邹庄矿35/10kV变电所输电线路长7km(7.06km)， LGJ-240mm2导线。
邹庄矿35/10kV变电所安装两台35/10kV、20000kVA主变
二、邹庄矿35/10kV变电所的短路整定
系统各电抗标么值：
1）、南坪220kV变电站35kV母线前系统：
X1大=1/8=0.125 X1小=1/5.24=0.1908
2）、南坪220kV变电站至邹庄矿35/10kV变电所输电线路：
X2大=XOLSj/Ub2=0.4X7kmX100/372=0.2045
X2小=XOLSj/Ub2=0.4X7.06kmX100/372=0.2063
3）、邹庄矿35/10kV变电所20000kVA主变：
X3=Uk%Sj/sn=0.08X100/20=0.4
三、计算各点短路电流
邹庄矿主变35kV侧：
大方式: Id1×=1/X1+X2=1/0.125+0.2045=3.0349
I1“= Id1(3)= Id1×× Ij1=3.0349X1.56=4.734 kA
ich1=2.55X4.734=12.073 kA
Ich1=1.52X4.734=7.196 kA
sd1= sb× Id1×=100X3.0349=303.49 MVA
sd1= √3×I1“×U=√3×4.734×37=303.37 MVA
小方式: Id1×=1/X1+X2=1/0.1908+0.2063=2.518
I1“= Id1(3)= Id1×× Ij1=2.518X1.56=3.928 kA
ich1=2.55X3.928=10.017 kA
Ich1=1.52X3.928=5.97 kA
sd1= sb× Id1×=100X2.518=251.8 MVA
sd1= √3×I1“×U=√3×3.928×37=251.7 MVA
邹庄矿主变10kV侧：
大方式: Id2×=1/X1+X2+X3 =1/0.125+0.2045+0.4=1.3708
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.3708×5.5=7.539 kA
ich2=2.55× I2“=2.55× 7.539=19.225 kA
Ich2=1.52× I2“=1.52× 7.539=11.46 kA
Sd2=sj× Id2×=100×1.3708=137.08 MVA
Sd2= √3×I2“×U=√3×7.539×10.5=137.1 MVA
小方式: Id2×=1/X1+X2+X3 =1/0.1908+0.2063+0.4=1.2545
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.2545×5.5=6.9 kA
ich2=2.55× I2“=2.55× 6.9=17.595 kA
Ich2=1.52× I2“=1.52× 6.9=10.488 kA
Sd2=sj× Id2×=100×1.2545=125.45 MVA
Sd2= √3×I2“×U=√3×6.9×10.5=125.48 MVA
四、工广10kV系统电力电缆截面的选择与校验
Smin=I∞(3)×√ tj/c
10kV铜芯交联聚乙稀电力电缆 250C0 C=137
Smin=I∞(3)×√tj/c =7.539×√0.25/137=27mm2 取35 mm2
10kV铝芯交联聚乙稀电力电缆 200C0 C=77
Smin=I∞(3)×√tj/c =7.539×√0.25/77=48mm2 取70 mm2
10kV铜芯油浸纸绝缘电力电缆 250C0 C=153
Smin=I∞(3)×√tj/c =7.539×√0.25/153=25mm2 取35 mm2
10kV铝芯油浸纸绝缘电力电缆 200C0 C=88
Smin=I∞(3)×√tj/c=7.539×√0.25/88=43mm2 取70 mm2
I∞(3)----三相短路电流稳定时周期分量的有效值
tj ----短路电流的假想时间
C0----短路时导体允许最高温度
c ----电缆的热稳定常数
邹庄矿35/10kV变电所保护整定计算
一、20000kVA主变二次谐波比率差动保护
已知35kV侧母线三相短路电流：
大 Id1(3)= 4.734 kA 小 Id1(3)= 3.928 kA
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
10kV侧三相短路电流归算到35kV侧:
大 Id2(3)=7.539×10.5÷37=2139 A
小 Id2(3)=6.9×10.5÷37=1958 A
10kV侧最小两相短路电流归算到35kV侧:
小 Id2(2)=√3/2 X6.9×10.5÷37 =1696 A
1、计算变压器各侧一次电流、选择CT变比、确定各侧二次额定电流
35/10kV、20000kVA主变二次谐波比率差动保护
| 额定电压 | 35kV | 10.5kV |
| 20000KVA 主变额定电流 | 20000KVA÷√3÷35 =330A= Ied | 20000KVA÷√3÷10.5=1100A= Ied |
| 电流互感器接线方式 | 星型 | 星型 |
| 20000KVA主变 电流互感器计算变比 | 330/5A 取500A/5A=100 | 2000/5A 取2000/5=400 |
| 电流互感器二次回路额定电流 | 330A/100=3.3 A | 1100÷400=2.75A |
2、计算保护装置35kV侧的一次动作电流：
（1）躲过变压器励磁涌流条件
Idz=Kk× Ied=1.3×330 A=429 A
（2）躲过外部故障最大不平衡电流条件
Idz=Kk(Kfz·fj＋△U＋△f) Id(3) max
=1.3(1×0.1＋0.05＋0.05)×2139 A=556.14 A
（3）躲过电流互感器二次回路断线条件
Idz=1.3× Ied=1.3×330A=429 A
取以上三者中的最大者。
按躲过外部故障最大不平衡电流条件，选用35kV侧一次动作电流为
Idz= 556.14 A
3、确定差动速断动作电流
按躲过外部故障最大不平衡电流条件，选用35kV侧一次动作电流为
Idz= 556.14 A
计算基本侧（35kV）侧的二次动作电流
Idzj=Kjx·Idz /K=556.14/100=5.56A
K=500/5=100 变比
4、
差电流 Id=【Ii－Ih】=【2.75 －3.3】=0.55
和电流 Is=【Ii＋Ih】=【2.75＋3.3】=6.05
Ih----35kV侧Ie
Ii----10kV侧Ie
5、
a、速断差动动作判剧为 Idzj＞Idset1
Idset1----速断差动定值。应能躲过外部故障最大不平衡电流，一般取6～8倍额定电流 Idzj=Kjx·Idz /K=556.14/100=5.56A
速断差动定值取：Idset1取5.5 A
b、比率差动动作判剧为 Id＞Idset2 、Id＞Kx·Is
Idset2----差动门滥定值。应能躲过变压器最大负荷情况下的不平衡电流，一般取0.2～1.6倍额定电流 0.7×3.3=2.31 A 取2.4 A
Kx----制动系数 Kx=0.25～0.8 、 取0.5较好
c、制动门滥定值。Izd0=1.1～2×Ie=1.1×3.3=3.63 A 取3.8 A
二、主变35kV侧带时限过电流保护 (互感器为星型接线 500/5)
保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：
Idzj= Kjx· Kk·Kgh·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×1.3×330A÷0.85÷100=6.06 A 取6.2 A
Kjx-----接线系数 1
Kk-----可靠系数 1.2
Kgh-----过负荷系数 1.3
Ied-----主变高压侧额定电流
Kf-----继电器返回系数，取0.85
ni-----电流互感器变比 500/5=100
灵敏系数：
Km= Id2(2)/ ni ·Idzj=1696÷100÷6.2A=2.735＞1.5
10kV侧最小两相短路电流归算到35kV侧:
小 Id2(2)=√3/2 X6.9×10.5÷37 =1696 A
动作时限应与上下级保护动作时限配合，本设计取1秒。
上级变电站过流保护时限按1.5秒。
三、主变35kV侧电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过低压侧短路时，流过保护装置的最大短路电流：
Idzj= Kjx· Kk·Id2(3)÷ni=1.2×2139÷100=25.67 取13 A
10kV侧三相短路电流归算到35kV侧:
大 Id2(3)=7.539×10.5÷37=2139 A
灵敏系数：
Km=0.866 Id1(3)/ ni ·Idzj=0.866×3928÷100÷13A=2.616＞2
已知35kV侧母线三相短路电流：
大 Id1(3)= 4.734 kA 小 Id1(3)= 3.928 kA
四、主变35kV侧过负荷保护
应躲过变压器额定电流：
Idzj= Kk·Ied÷Kf÷ni=1.1×330 A÷100=3.63 A 取3.7 A
动作时限应躲过允许的短时工作过负荷时间，一般取9～15秒，本设计取9秒。
35kV母联断路器速断保护
Idzj= Id1(2)÷Km÷ni=√3/2X3.928÷2÷120=14.17 A 取10 A
Km = Id1(2)÷Idzj÷ni=√3/2X3928÷10÷120=2.834 ≥ 2
Km----灵敏系数2.834≥2
ni----母联电流互感器变比 600/5 A
35kV母线最小两相短路电流:
Id1(2)=√3/2·3.928 A
断路器合闸后保护自动退出。
10kV系统保护整定
一、 10kV母联断路器速断保护
Idzj= Id2(2)÷Km÷ni=√3/2X6900÷2÷400=7.47 A 取5 A
Km = Id2(2)÷Idzj÷ni=√3/2X6900÷5÷400=2.99≥2
Km----灵敏系数 2.99≥2
ni----电流互感器变比 2000/5 A
10kV母线最小两相短路电流:
Id2(2)=√3/2X6900A
断路器合闸后保护自动退出。
二、 35/10kV变电所附设动力变压器 Sb=800 kVA L =40 m
X7=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.04kmX100/10.52=0.0029
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X7) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0029)=1.3654
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.3654×5.5=7.51 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0029)=1.25
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.25×5.5=6.875 kA
已知K3最大短路容量为136.54MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出800kVA变压器低压侧短路电流为20.43 kA。折到10kV侧为：
Ik4maxk3 =20.43kA×0.4 kV÷10.5 kV=778 A
1)、电流速断保护
Idzj= Kjx·Kk·Ik4maxk3/ni=1×1.2×778÷15=62.24 A 取40 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
ni----电流互感器变比 75/5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6875÷15÷40 A=9.9＞2
2)、带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Kgh ·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×1.3×46.2A÷0.85÷15=5.65 A 取5.8 A
Kk----可靠系数 1.2
Kgh----过负荷系数 1.3
Ied----变压器一次额定电流=46.2A
Kf----继电器返回系数，取0.85
ni----电流互感器变比 75/5 A
已知K3最小短路容量为125MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出800kVA变压器低压侧短路电流为20.26kA。折到10kV侧为：
Ik4mink3 =20.26 kA×0.4 kV÷10.5 kV=772 A
灵敏系数：
Km=I k4mink3 (2)/ni·Idzj=√3÷2×772÷15÷5.8A=7.6＞1.5～2
3)、过负荷保护 S=9～15 秒
保护装置的动作电流应躲过变压器额定电流：
Idzj= Kk·Ied÷ni
=1×1.3×46.2A÷15=4 A 取4.1 A
Kk----可靠系数 1.3
三、电力电容器回路保护 Q=4000 kvar L=50 m
X8=X0·L·Sb/Uj2=0.08X0.05kmX100/10.52=0.003628
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.003628)=1.3
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.3×5.5=7.502 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.003628)=1.249
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.249×5.5=6.869 kA
1)、过电流保护 （无时限过电流保护或带0.2秒时限）
保护装置的动作电流应避开接通电容器组时的冲击电流：
Idzj= Kjx· Kk·In/ni=1×2×220A÷120=3.667 A 取4.5 A
Kjx----接线系数 相电流为1 ； 相电流差为√3
Kk----可靠系数 取2～2.5
In----电容器组额定电流=4000kvar÷√3÷10.5=220 A
ni----电流互感器变比 600/5 A
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6869÷120÷4.5A=11＞2
2)、 过电压保护
Udzj=1.1·Ue2=1.1×100V=110 V
S=4分钟后跳闸
3)、 欠电压保护
Udzj=0.5·Ue2=0.5×100V=50 V
S=4分钟后跳闸
四、通风机回路 Sb=2000 kW I=154 A L=700 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.7kmX100/10.52=0.0508
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0508)=1.282
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.282×5.5=7.049 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0508)=1.179
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.179×5.5=6.486 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7049A÷50=169 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik4max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 250/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik3min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷50=82.8 A 取70 A
Ik3min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷50÷70A=1.71≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×154A÷0.85÷50=4.35 A 取6 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×86A÷50÷6 A=18.7≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
五、机修车间动力变压器回路 Sb=1250 kVA×2台 I=69 A L=700 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.7kmX100/10.52=0.0508
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0508)=1.282
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.282×5.5=7.049 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0508)=1.179
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.179×5.5=6.486 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7049A÷30=282 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik4max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 150/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik3min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷30=138 A 取90A
Ik3min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷30÷90A=2.21≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×69A÷0.85÷30 =3.25 A 取5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×86A÷30÷5 A=37.4≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
六、选煤厂回路 Sb=5538 kW I=406 A L=300 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.3kmX100/10.52=0.0218
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0218)=1.331
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.331×5.5=7.321 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0218)=1.221
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.221×5.5=6.716 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7321A÷120=73.21 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 600/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷120=34.5 A 取30 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷120÷30A=1.66≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×406A÷0.85÷120=4.77 A 取6 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6716A÷120÷6 A=8.1≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
七、主井提升机回路 P=4000 kW I=293 A L=500 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.5kmX100/10.52=0.0363
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0363)=1.306
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.306×5.5=7.183 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0363)=1.2
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.2×5.5=6.599 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7183A÷80=107.7 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 400/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷80=51.7 A 取45 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷80÷45A=1.66≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×293A÷0.85÷80=5.17 A 取6.5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6599A÷80÷6.5 A=11≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
八、副井提升机回路 P=1800kW I=132 A L=250 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.25kmX100/10.52=0.0181
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0181)=1.337
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.337×5.5=7.357 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0181)=1.226
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.226×5.5=6.746 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7357A÷50=176.6 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 250/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷50=82.8 A 取70 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷50÷70A=1.7≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×132A÷0.85÷50=3.73 A 取5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6746A÷50÷5 A=23.3≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
九、压风机回路 P=960kW I=70 A L=300 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.3kmX100/10.52=0.0218
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0218)=1.331
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.331×5.5=7.321 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0218)=1.221
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.221×5.5=6.716 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7321A÷20=439 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 100/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷20=207 A 取170 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷20÷170A=1.76≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×70A÷0.85÷20=4.94 A 取7 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6716A÷20÷7 A=41.5≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
十、下井回路 P=3660kW I=268 A L=1200 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X1.2kmX100/10.52=0.087
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.087)=1.225
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.225×5.5=6.736 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.087)=1.131
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.131×5.5=6.221 kA
1)、电流速断保护 （为配合，可以0.3秒延时）
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×6736A÷80=101 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 400/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷80=51.8 A 取40 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷80÷40A=1.87≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.7 秒（给下级0.3秒时限）
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×268A÷0.85÷80=4.73 A 取6 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6221A÷80÷6 A=11.2≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
十一、瓦斯泵站回路 P=500kW I=36.6 A L=600 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.6kmX100/10.52=0.0435
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0435)=1.294
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.294×5.5=7.115 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0435)=1.1
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.1×5.5=6.542 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7115A÷15=569.2 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 75/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷15=276 A 取200 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷15÷200A=1.99≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×36.6A÷0.85÷15=3.44 A 取5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6542A÷15÷5 A =75≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
十二、单身宿舍回路 P=1600kVA I=88 A L=450 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.45kmX100/10.52=0.0326
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0326)=1.312
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.312×5.5=7.217 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0326)=1.205
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.205×5.5=6.628 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7217A÷30=288.7 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik3max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 150/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik2min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷30=138 A 取120 A
Ik2min----被保护线路始端三相最小短路电流
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷30÷120A=1.67≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.3 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×88A÷0.85÷30=4.14 A 取6 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6628A÷30÷6 A =31.9≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
十三、35/10kV变电所附设接地消弧变压器 设：Sb=500 kVA L =40 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.04kmX100/10.52=0.0029
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0029)=1.365
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.312×5.5=7.508 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0029)=1.25
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.25×5.5=6.875 kA
已知K3最大短路容量为136.5MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出500kVA变压器低压侧短路电流为15.382 kA。折到10kV侧为：
Ik4maxk3 =15.382kA×0.4 kV÷10.5 kV=586 A
1)、电流速断保护
Idzj= Kjx·Kk·Ik4maxk3/ni=1×1.2×586÷15=46.9 A 取45 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
ni----电流互感器变比 75/5 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6875÷15÷45 A=8.8＞2
2)、带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开可能出现的最大过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Kgh ·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×1.3×27.5A÷0.85÷15=3.36 A 取4.5 A
Kk----可靠系数 1.2
Kgh----过负荷系数 1.3
Ied----变压器一次额定电流=27.5A
Kf----继电器返回系数，取0.85
ni----电流互感器变比 75/5 A
已知K3最小短路容量为125MVA，从“工业与民用配电设计手册”P123可得出500kVA变压器低压侧短路电流为15.29kA。折到10kV侧为：
Ik4mink3 =15.29 kA×0.4 kV÷10.5 kV=582 A
灵敏系数：
Km=I k4mink3 (2)/ni·Idzj=√3÷2×582÷15÷4.5A=7.46＞1.5～2
3)、过负荷保护 S=9～15 秒
保护装置的动作电流应躲过接地变压器额定电流：
Idzj= Kk·Ied÷ni
=1×1.3×27.5A÷15=2.38 A 取2.4 A
Kk----可靠系数 1.3
十四、机修车间试验变压器回路 Sb=1600 kVA I=88 A L=700 m
X4=X0·L·Sj/Ub2=0.08X0.7kmX100/10.52=0.0508
大方式: Id2×=1/(X1+X2+X3+X8) =1/(0.125+0.2045+0.4+0.0508)=1.282
I2“= Id2(3)= I∞(3))= Id2×× Ij2=1.282×5.5=7.049 kA
小方式:
Id2×=1/(X1+X2+X3+X7)=1/(0.1908+0.2063+0.4+0.0508)=1.179
I2“= Id2(3)= I∞(3) =Id2×× Ij2=1.179×5.5=6.486 kA
1)、电流速断保护
保护装置的动作电流应躲过电缆线路末端三相最大短路电流
Idzj= Kjx· Kk·Ik4max/ni=1×1.2×7049A÷50=169 A
Kjx----接线系数 相上为1 ； 相差为√3
Kk----可靠系数 DL取1.2 ； GL取1.4
Ik4max----被保护线路末端三相最大短路电流
ni----电流互感器变比 250/5 A
按10kV母线剩余电压不低于0.5UH整定：
Idzj=0.5·Kjx·Kk·Ik3min/ni
=0.5×1×1.2×6900A÷50=82.8 A 取70A
Ik3min----被保护线路始端三相最小短路电流
已知10kV侧母线三相短路电流：
大 Id2(3)= I∞(3) = 7.539 kA 小 Id2(3)=6.9 kA
灵敏系数：
Km=Ik2min(2)/ni·Idzj=√3÷2×6900÷50÷70A=1.71≥1.25
Ik2min(2) ----被保护线路始端二相最小短路电流
2)、 带时限过电流保护 S=0.5 秒
保护装置的动作电流应避开线路的过负荷电流：
Idzj= Kjx·Kk·Ied÷Kf÷ni
=1×1.2×88A÷0.85÷50 =2.485 A 取4 A
灵敏系数：
Km=Ik3min(2)/ni·Idzj=√3÷2×86A÷50÷4 A=28.1≥1.5
Ik3min(2) ----被保护线路末端二相最小短路电
6～10kV线路的单相接地保护
保护装置的动作电流应躲过被保护线路外部单相接地故障时，从被保护线路元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定。
Idz≥Kk·Icx
Kk----可靠系数，无时限取4～5；有时限取1.5～2
Icx----被保护线路外部单相接地故障时，从被保护线路元件流出的电容电流。（被保护线路本身的电容电流）
Idz≤(Ic∑－Icx)/1.25
Ic∑----电网的总单相接地电容电流下载本文
