1、煤矿井下供电系统的继电保护煤矿井下供电系统的继电保护2014年9月22日参考文献参考文献1.煤矿安全规程煤矿安全规程2011年版年版2.煤矿安全质量标准化标准及评分办法实施细煤矿安全质量标准化标准及评分办法实施细则则- 兖州煤业股份有限公司兖州煤业股份有限公司2013.73.煤矿电气试验规程煤矿电气试验规程（83）煤生字第）煤生字第761号号4.矿山供电矿山供电中国矿业大学出版社中国矿业大学出版社1995年年5月第月第一版一版5.3kV110kV电网继电保护装置运行整定规程电网继电保护装置运行整定规程 DL/T584-20076. 部分开关综合保护器说明书。部分开关综合保护器说明书。目 录v第
2、一节、继电保护及其管理的概述第一节、继电保护及其管理的概述v1.1继电保护概述继电保护概述v1.2继电保护管理工作的重要性继电保护管理工作的重要性v1.3继电保护装置常见的故障继电保护装置常见的故障v1.4继电保护故障处理的常用方法继电保护故障处理的常用方法v第二节、常见井下供电系统继电保护的整定计算；第二节、常见井下供电系统继电保护的整定计算；v2.1入井线路开关的保护计算；入井线路开关的保护计算；v2.2井下变电所进线开关的保护计算井下变电所进线开关的保护计算v2.2.1井下变电所（用于保护电动机）的整定计算；井下变电所（用于保护电动机）的整定计算；v2.2.2井下变电所（用于保护变压器）
3、的整定计算；井下变电所（用于保护变压器）的整定计算；v2.2.3井下变电所高防开关（用于保护电缆线路）的整定计算；井下变电所高防开关（用于保护电缆线路）的整定计算；v2.2.4井下变电所母联开关的整定计算井下变电所母联开关的整定计算v第三节、第三节、 井下低压保护整定计算井下低压保护整定计算v 第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.1继电保护继电保护概述概述v1.1.11.1.1继电保护装置是一种能反应电力系统故障和继电保护装置是一种能反应电力系统故障和不正状态并能动作于断路器跳闸或发出信号的自动不正状态并能动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。根据组成继电保护装置元器件的不同，继化设备
4、。根据组成继电保护装置元器件的不同，继电保护装置可分为机电式、电磁式、整流式、晶体电保护装置可分为机电式、电磁式、整流式、晶体管、集成电路和微机型继电保护管、集成电路和微机型继电保护。随着电力工业迅随着电力工业迅速发展，继电保护及自动装置也加快了更新换代的速发展，继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐，大量的电磁式继电保护装置已被微机保护所步伐，大量的电磁式继电保护装置已被微机保护所取代。取代。 第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.1.2继电保护的继电保护的继电保护的任务就是：继电保护的任务就是：当被保护线路或设备发生故障时，保护装当被保护线路或设备发生故障时，保护装置应自动地、迅速地
5、、有选择地将故障部分置应自动地、迅速地、有选择地将故障部分断开，以减轻故障危害，防止事故蔓延；断开，以减轻故障危害，防止事故蔓延；当备保护线路或设备出现不正常运行状态当备保护线路或设备出现不正常运行状态时，保护装置应发出信号，以便运行或维修时，保护装置应发出信号，以便运行或维修人员及时采取措施，防止事故发生。人员及时采取措施，防止事故发生。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.1.3对继电保护装置的基本要求：对继电保护装置的基本要求：选择性：选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障部分切系统发生故障时，要求保护装置只将故障部分切除，保证无故障部分继续运行，从而减小停电范围。除，保证无故
6、障部分继续运行，从而减小停电范围。速动性：速动性：快速切除故障，可以减轻故障的危害程度，加速快速切除故障，可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，电动机启动创造条件。切除故障时间是继系统电压的恢复，电动机启动创造条件。切除故障时间是继电保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。电保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。可靠性：可靠性：指在其保护范围内发生故障时，应正确动作，不指在其保护范围内发生故障时，应正确动作，不应拒动或误动，一般来说元件的质量愈高，保护装置设计愈应拒动或误动，一般来说元件的质量愈高，保护装置设计愈简单，保护装置的动作愈可靠。简单，保护装置的动作愈可靠。第一节 继电保
7、护概述及继电保护管理的重要性v灵敏性（或灵敏度）：灵敏性（或灵敏度）：是指对其保护范围内发生故障或不是指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。要求在保护范围内发生任何故障，正常运行状态的反应能力。要求在保护范围内发生任何故障，不论故障位置如何，均能反应敏锐并保证动作。不论故障位置如何，均能反应敏锐并保证动作。v反应的灵敏程度可用灵敏系数反应的灵敏程度可用灵敏系数Kr来衡量。来衡量。v对于反应故障时参量增加的保护装置，灵敏系数对于反应故障时参量增加的保护装置，灵敏系数vKr=保护区内故障参数的最小值保护区内故障参数的最小值/动作整定值；动作整定值；v对于反应故障时参量下降的保护装置，
8、灵敏系数对于反应故障时参量下降的保护装置，灵敏系数vKr=动作整定值动作整定值/保护区内故障参数的最大值；保护区内故障参数的最大值；v继电保护和自动装置设计技术规范继电保护和自动装置设计技术规范中规定，对于主保护中规定，对于主保护灵敏系数不小于灵敏系数不小于1.52.第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v这四项基本要求既相互联系又相互矛盾，如不能兼这四项基本要求既相互联系又相互矛盾，如不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求，则应在整定时，顾选择性、灵敏性和速动性的要求，则应在整定时，保证规定的灵敏系数要求，同时按照如下原则合理保证规定的灵敏系数要求，同时按照如下原则合理取舍：取舍：va）下
9、一级电网服从上一级电网；）下一级电网服从上一级电网；vb）保护电力设备的安全；）保护电力设备的安全；vc）保证重要负荷供电。）保证重要负荷供电。vd ）对级数较多的串联供电线路，如按逐级配合的）对级数较多的串联供电线路，如按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间，可将某些原则将过分延长电源侧保护的动作时间，可将某些中间变电所按中间变电所按T接处理，以减少配合级数，缩短动接处理，以减少配合级数，缩短动作时间，允许牺牲部分选择性。作时间，允许牺牲部分选择性。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2继电保护管理工作的重要性：继电保护管理工作的重要性：v 随着电力工业迅速发展，继电保护及自随
10、着电力工业迅速发展，继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐，电磁式等动装置也加快了更新换代的步伐，电磁式等老式的继电保护装置已被微机保护所取代。老式的继电保护装置已被微机保护所取代。不同厂家、形式各异的继电保护及自动装置不同厂家、形式各异的继电保护及自动装置能否正确动作，直接关系到煤矿电力系统的能否正确动作，直接关系到煤矿电力系统的安全稳定运行。但是，在实际工作中，继电安全稳定运行。但是，在实际工作中，继电保护定值计算与管理方面还存在如下常见问保护定值计算与管理方面还存在如下常见问题题:第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.1、继电保护计算方面存在的问题：、继电保护计算方面存在的问题
11、：v.基础数据不准确，如图纸或资料与现场实际不符；比如基础数据不准确，如图纸或资料与现场实际不符；比如CT变比与实际不符、线路长度与实际不符、变压器短路阻变比与实际不符、线路长度与实际不符、变压器短路阻抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等使抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等使定值计算出现偏差。定值计算出现偏差。 .保护装置不断更新换代，特别是微机保护装置版本不断升保护装置不断更新换代，特别是微机保护装置版本不断升级。同一条线路上级。同一条线路上保护装置来自不同的厂家，有时会有同一保护装置来自不同的厂家，有时会有同一种保护定义不同、名称各异，容易引起混淆。有些保护厂
12、家种保护定义不同、名称各异，容易引起混淆。有些保护厂家说明书写的不够详细，比如缺少逻辑回路说明书写的不够详细，比如缺少逻辑回路图图，使整定计算人，使整定计算人员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁琐，比如设很多控制字和投退压板。琐，比如设很多控制字和投退压板。v.保护装置先天不足，比如位于同一条线路上的保护装置，保护装置先天不足，比如位于同一条线路上的保护装置，有些老型号定值单位步进较大，有的是调整额定值倍数，如有些老型号定值单位步进较大，有的是调整额定值倍数，如的是调整电流数值，有的小数点之后整不出来，这些问题会的是调整电流数
13、值，有的小数点之后整不出来，这些问题会影响定值的准确性，甚至影响上下级的配合关系。影响定值的准确性，甚至影响上下级的配合关系。v 第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.2定值单管理方面存在的问题：定值单管理方面存在的问题：v.定值单的执行存在管理缺陷，一张定值单的产生和执行，定值单的执行存在管理缺陷，一张定值单的产生和执行，要经过基层单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值要经过基层单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值审核、确定停电时间、保护调试、整定人员核对等诸多环节，审核、确定停电时间、保护调试、整定人员核对等诸多环节，其中每一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。其中每
14、一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。v凡运行的继电保护必须有正式的定值单为凭证，保护投入凡运行的继电保护必须有正式的定值单为凭证，保护投入前必须由当值人员与现场技术人员进行核对，确认无误并整前必须由当值人员与现场技术人员进行核对，确认无误并整定后，使用单位填写执行日期并盖章，在一周内返还定值计定后，使用单位填写执行日期并盖章，在一周内返还定值计算部门存档。算部门存档。v实际遇到的问题中，执行后的定值单不能及时的返还到定实际遇到的问题中，执行后的定值单不能及时的返还到定值计算部门，使保存的定值单与现场定值出现了偏差。值计算部门，使保存的定值单与现场定值出现了偏差。v定值单在流转执行过程中或
15、执行完毕丢失，使定值单出错。定值单在流转执行过程中或执行完毕丢失，使定值单出错。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.3改进和解决上述问题的办法：改进和解决上述问题的办法：v. 针对基础数据不准确的问题，解决方法是由设针对基础数据不准确的问题，解决方法是由设备运行维护单位建立有专人负责的设备管理档案，备运行维护单位建立有专人负责的设备管理档案，做到时时更新、准确无误、资源共享。作为提供资做到时时更新、准确无误、资源共享。作为提供资料单位，应对定值所需资料的正确性引起足够的重料单位，应对定值所需资料的正确性引起足够的重视，这是进行定值计算的基础工作，错误或不准确视，这是进行定值计算的基础
16、工作，错误或不准确的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作，甚的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作，甚至造成严重后果。负责的定值计算的单位，应针对至造成严重后果。负责的定值计算的单位，应针对不同的工程内容、不同的定值计算工作，提供计算不同的工程内容、不同的定值计算工作，提供计算所需资料清单列表，以方便基层单位尽快提供全部所需资料清单列表，以方便基层单位尽快提供全部资料。资料。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.3改进和解决上述问题的办法：改进和解决上述问题的办法：v. 定值计算工作：定值计算是决定保护装置定值计算工作：定值计算是决定保护装置正确动作的关键环节。定值计算人员应具备正
17、确动作的关键环节。定值计算人员应具备高度的工作责任心，树立全局观念和整体观高度的工作责任心，树立全局观念和整体观念。整定计算工作应严格遵守整定计算基本念。整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则：局部服从整体；下级服从上级；局部原则：局部服从整体；下级服从上级；局部问题自行消化；保证重要负荷供电。满足继问题自行消化；保证重要负荷供电。满足继电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，在不满足时应合理取敏性、速动性的要求，在不满足时应合理取舍。舍。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.3改进和解决上述问题的办法：改进和解决上述问题的办法：
18、v. 针对保护装置不统一，更新换代快，难以配合的问题，解决措针对保护装置不统一，更新换代快，难以配合的问题，解决措施一般应规范继电保护装置软件版本，规范厂家对同一种保护、施一般应规范继电保护装置软件版本，规范厂家对同一种保护、同一种功能的压板名称，规范厂家技术说明书及其必要的内容。同一种功能的压板名称，规范厂家技术说明书及其必要的内容。总之，做好规范化工作对继电保护整定计算和运行维护工作意义总之，做好规范化工作对继电保护整定计算和运行维护工作意义重大。重大。v整定计算人员应提高业务素质，加强对新装置的学习，积极参与整定计算人员应提高业务素质，加强对新装置的学习，积极参与保护装置的配置、选型和改
19、进工作。保护装置的配置、选型和改进工作。v加强各级整定计算人员之间、与厂家技术人员之间、与现场运行加强各级整定计算人员之间、与厂家技术人员之间、与现场运行继电保护调试人员的沟通和学习，取长补短，相互把关。继电保护调试人员的沟通和学习，取长补短，相互把关。v作为微机保护装置使用单位，整定计算人员最先接触新装置，新作为微机保护装置使用单位，整定计算人员最先接触新装置，新装置的培训工作应作为日常工作的重中之重，以防出现意想不到装置的培训工作应作为日常工作的重中之重，以防出现意想不到的问题毫无对策。新装置的使用初级阶段，难免会存在一些问题，的问题毫无对策。新装置的使用初级阶段，难免会存在一些问题，让定
20、值计算人员和现场调试维护人员，尽快掌握微机保护装置性让定值计算人员和现场调试维护人员，尽快掌握微机保护装置性能，培训工作十分重要。应加大动态培训的力度，尽快提高继电能，培训工作十分重要。应加大动态培训的力度，尽快提高继电保护人员整体的业务技术水平。保护人员整体的业务技术水平。第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.2.3改进和解决上述问题的办法：改进和解决上述问题的办法：v. 针对定值单在执行过程中出现的失误，解决措施：应建立继电保护针对定值单在执行过程中出现的失误，解决措施：应建立继电保护定值单的闭环管理制度，建立定值单执行签转制度。参与定值单执行的定值单的闭环管理制度，建立定值单执行签转
21、制度。参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作，不能认为定值单的执行和保护仅仅各部门人员应严肃定值单执行工作，不能认为定值单的执行和保护仅仅是继电保护人员的责任。是继电保护人员的责任。v由保护运行维护单位，建立继电保护装置运行管理档案，继电保护及二由保护运行维护单位，建立继电保护装置运行管理档案，继电保护及二次设备的建档工作应准确及时。保护装置建档是一项基础工作，每套装次设备的建档工作应准确及时。保护装置建档是一项基础工作，每套装置均应建立档案，包括厂家、设备规范、软件版本、运行性能、校验日置均应建立档案，包括厂家、设备规范、软件版本、运行性能、校验日期、缺陷问题、停运和投运日期、更换日
22、期等，管理档案时时更新，资期、缺陷问题、停运和投运日期、更换日期等，管理档案时时更新，资源共享。源共享。v定值计算单位建立定值单核对、存放管理制度。建立电子版的定值单存定值计算单位建立定值单核对、存放管理制度。建立电子版的定值单存放档案，定期核对检查（放档案，定期核对检查（煤矿安全规程煤矿安全规程规定，对配电系统继电保护规定，对配电系统继电保护装置检查整定，每装置检查整定，每6个月个月1次，负荷变化时应及时整定）。定值单的管理次，负荷变化时应及时整定）。定值单的管理是继电保护的基础工作，只有从基础工作抓起，才能使继电保护工作有是继电保护的基础工作，只有从基础工作抓起，才能使继电保护工作有序进行
23、。序进行。 第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.3继电保护装置常见的故障原因：继电保护装置常见的故障原因：v1.3.1电源问题电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降电压下降,若电压下降过大若电压下降过大,会导致比较电路基准值会导致比较电路基准值的变化的变化,充电电路时间变短等一系列问题充电电路时间变短等一系列问题,从而影响从而影响到微机保护的逻辑配合到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、等其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、等相继动作相继动作,要求电源输出有足够的功
24、率。如果现场发要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时生事故时,微机保护出现无法给出后台信号微机保护出现无法给出后台信号,应考虑应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。逆变电源检验。 第一节 继电保护概述及其管理的重要性v1.3继电保护装置常见的故障原因：继电保护装置常见的故障原因：v1.3.2干扰和绝缘问题干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能微机保护的抗干扰性能较差较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附对讲机和其他无线通信设备在保
25、护屏附近使用近使用,会导致一些逻辑元件误动作。微机保会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后布线紧密。长期运行后,由由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道可使两焊点之间形成了导电通道,从从而引起继电保护故障的发生。而引起继电保护故障的发生。第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v1.4继电保护故障处理方法：继电保护故障处理方法：v1.4.1替换法替换法v 用好的或认为正常的相同元件代替怀疑用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件的或认为有故障的元
26、件,来判断它的好坏来判断它的好坏,可快可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电或一些内部回路复杂的单元继电器器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来说明故障在换下来的元件内的元件内,否则还得继续在其他地方查故障。否则还得继续在其他地方查故障。第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v1.4继电保护故障处理方法：继电保护故障处理方法：
27、v1.4.2参照法参照法v 通过正常与非正常设备的技术参数对照通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同可参照同类设备接线。在继电器定值校验时类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远电器测试值与其整
28、定值相差甚远,此时不可轻易判断此时不可轻易判断此继电器特性不好此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值或马上去调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。行比较。第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v1.4继电保护故障处理方法：继电保护故障处理方法：v1.4.3短接法短接法v 将回路某一段或一部分用短接线接入为将回路某一段或一部分用短接线接入为短接短接,来判断故障是存在短接线范围内来判断故障是存在短接线范围内,还是其还是其他地方他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵
29、、电流回路开路、切换继电器不电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。动作、判断控制等转换开关的接点是否好。第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v1.4继电保护故障处理方法：继电保护故障处理方法：v1.4.4直观法直观法v 处理一些无法用仪器逐点测试或某一插件处理一些无法用仪器逐点测试或某一插件故障一时无备品更换故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情而又想将故障排除的情况。如况。如6KV开关拒分或拒合故障，在操作命开关拒分或拒合故障，在操作命令下发后令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作作,说明电气回路正常说明电气回路
30、正常,故障存在机构内部。到故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在障所在,更换损坏的元件即可。更换损坏的元件即可。第一节 继电保护概述及继电保护管理的重要性v1.4继电保护故障处理方法：继电保护故障处理方法：v1.4.5逐项拆除法逐项拆除法v 将并联在一起的二次回路顺序脱开将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再依次放回然后再依次放回,一一旦故障出现旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支
31、路查找更小的分支路,直至找到故障点。此法主要用于查直流接直至找到故障点。此法主要用于查直流接地地,交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法路法,根据负荷的重要性根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路各回路,切断时间不得超过切断时间不得超过3秒秒,当切除某一回路故障消失当切除某一回路故障消失,则则说明故障就在该回路之内说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法再进一步运用拉路法,确定故障所确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到
32、故障直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断点。如电压互感器二次熔丝熔断,回路存在短路故障回路存在短路故障,或二次或二次交流电压互串等交流电压互串等,可从电压互感器二次短路相的总引出处将端可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离子分离,此时故障消除。然后逐个恢复此时故障消除。然后逐个恢复,直至故障出现直至故障出现,再分支再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上不上,则可通过各块插件的拔插排查则可通过各块插件的拔插排查,并结合观察熔丝熔断情并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。况变化来缩小故障范围。第二节 常见井下
33、供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算2.1相关规程、规范、细则对保护装置的规定：相关规程、规范、细则对保护装置的规定：煤矿安全规程煤矿安全规程第第455条，井下高压电动机、动力变压器条，井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备应具有的高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保短路、过负荷、接地和欠压释放保护。护。第第457条，井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设条，井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装线上，必须装
34、设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。置。煤矿安全质量标准化标准及评分办法实施细则煤矿安全质量标准化标准及评分办法实施细则井下供井下供电部分规定：高压开关应设置电部分规定：高压开关应设置欠电压保护、短路保护、过欠电压保护、短路保护、过负荷保护、负荷保护、真空高压隔爆开关还应有真空高压隔爆开关还应有过电压保护过电压保护。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算因此，对于煤矿井下中央变电所因此，对于煤矿井下中央变电所 高压开关柜，一般设置两段式过流保护（即速断保护、过流保护）、高压开关柜，一般设置两段式过流保护（即速断保护、过流保护）、低电压保护（进线柜除外
35、），选择性的单相接地保护（具备选线功能）低电压保护（进线柜除外），选择性的单相接地保护（具备选线功能） 带高压电动机、动力变压器的高压开关柜应具有带高压电动机、动力变压器的高压开关柜应具有短路、过负荷、接地短路、过负荷、接地和欠压释放保护。和欠压释放保护。对于采区变电所对于采区变电所 高防开关（带线路变压器组）及供移动变电站应设置高防开关（带线路变压器组）及供移动变电站应设置欠电压保护、短欠电压保护、短路保护、过负荷保护、过电压保护路保护、过负荷保护、过电压保护，还设有选择性的动作于跳闸的单，还设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。相接地保护装置。对于隔爆型高压电磁启动器，应设有对于隔爆型
36、高压电磁启动器，应设有欠电压保护、短路保护、过负荷保护、欠电压保护、短路保护、过负荷保护、过电压保护。过电压保护。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算2.2定值计算的准备工作：定值计算的准备工作： 定值计算需要大量前期资料，应具备准确无误定值计算需要大量前期资料，应具备准确无误的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：一、二次图纸；所带变压器、电容器、消弧线圈、一、二次图纸；所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电流互感器变比和试验
37、报告；实测线路参数或理论计流互感器变比和试验报告；实测线路参数或理论计算参数；保护装置技术说明书、现场保护装置打印算参数；保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单以及上级给定的或计算出的各级变电所母线的清单以及上级给定的或计算出的各级变电所母线的最大及最小运行方式下阻抗标幺值或短路容量等。最大及最小运行方式下阻抗标幺值或短路容量等。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算例题：已知某矿例题：已知某矿35kV变电所变电所6kV母线上母线上2台开关柜向井下一水台开关柜向井下一水平中央变电所供电，变电所均采用单母线分段式接线方式，平中央变电所供电，变电所均采用单母
38、线分段式接线方式，地面馈电开关及井下中央变电所进线开关地面馈电开关及井下中央变电所进线开关CT变比均为变比均为600/5,该中央变电所最大长时负荷该中央变电所最大长时负荷P=6000千瓦，千瓦，Q=4500千千乏；乏；35kV变电所变电所6kV母线阻抗标幺值（系统最大运行方式母线阻抗标幺值（系统最大运行方式下为下为0.339，最小运行方式下为，最小运行方式下为0.415，基准容量为，基准容量为100MVA、基准电压基准电压6.3kV、基准电流、基准电流Ida=9165A）,入井电缆首端串入井电缆首端串接有限流电抗器（额定电流接有限流电抗器（额定电流600A,百分比电抗百分比电抗10%），电缆）
39、，电缆长度为长度为1100米，中央变电所变压器容量米，中央变电所变压器容量200kVA，中央变电，中央变电所馈出的下一级所馈出的下一级1#采区变电所进线电缆长度为采区变电所进线电缆长度为900米，米，1#采区变电所母线上接有采区变电所母线上接有1台台800kVA的变压器，系统图如下，的变压器，系统图如下，主要参数均在图上。试计算地面开关主要参数均在图上。试计算地面开关DL1、井下中央变电、井下中央变电所进线开关所进线开关DL2及井下中央变电所分开关及井下中央变电所分开关DL3、DL4、DL5、母联开关母联开关DL6的保护定值。的保护定值。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系
40、统继电保护的整定计算第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算35kV变电所6kV母线X最大=0.399X最小=0.415DL1600/5电抗器600A,10%MYJV3*120-1100米中央变电所6kV母线1#采区电所6kV母线DL2600/5DL3100/5DL4150/5DL5600/5DL1600/5MYJV3*120-900米M100/5第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v解：解：一、计算各系统阻抗计算：一、计算各系统阻抗计算：v1、电抗器的阻抗标幺值：、电抗器的阻抗标幺值：%1003XLSdaInrUnr
41、v解：解：一、计算各系统阻抗计算：一、计算各系统阻抗计算：v1、电抗器的阻抗标幺值：、电抗器的阻抗标幺值：vX1da= =1010010030.6 6.3=1.5272、入井电缆电缆阻抗标幺值计算：XDL=X0*L* SJ/ UJ2=0.071.1SJ/ UJ2=0.071.1100/6.32=0.1943、所变阻抗标么值：变压器为KBSG-200KVA UX=4%*%41 0 02 01 0 01 0 00 .2JS BeUSXS第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v4、下级、下级1#采区变电所进线侧电缆采区变电所进线侧电缆MYJV22-120mm2-
42、900米阻抗标幺值：米阻抗标幺值：vXDL=0.070.9SJ/ UJ2=0.070.9100/6.32=0.1595、下级1#变电所所变阻抗标么值： 变压器为KBSGZY-800KVA UX=5%*%51006.251001000.8JSBeUSXS第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v二、计算各短路点电流：二、计算各短路点电流：v1、一水平中央变电所母线故障最大运行大方式 XD1MAX=X大+ X2da +XDL=0.339+1.527+0.194=2.06 ID1MAX=IJ/XD1MAX=9165/2.06=4449A最小运行方式 XD1MIN=
43、X小+ X2da +XDL=0.415+1.527+0.194=2.136ID1MIN=IJ/XD1MIN=9165/2.136=4291KAI(2)D1MIN=0.866ID1MIN=42910.866=3716KA第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算2、所用变压器低压侧短路、所用变压器低压侧短路vXbmax=2.06+20=22.06 vXbmin=2.136+20=22.136v大方式大方式 Ibmax=9165/22.06=415Av小方式小方式 Ibmin=9165/22.136=414A3、1#采区变电所进线侧短路采区变电所进线侧短路vXbm
44、ax=2.0 6+0.159=2.219 Xbmin=2.136+0.159=2.295v大方式大方式 Ibmax=9165/2.219=4130Av小方式小方式 Ibmin=9165/2.295=3993AvI(2)D1MIN=0.866ID1MIN=0.8663993=3458A第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v4、1#采区变电所变压器低压侧短路采区变电所变压器低压侧短路vXbmax=2.219+6.25=8.469 vXbmin=2.295+6.25=8.545v大方式大方式 Ibmax=9165/8.469=1082Av小方式小方式 Ibmi
45、n=9165/8.545=1073A(2)(3)minmin0.8660.866 1073929ddIIA第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v5、35kV变电所变电所6kV母线上最小运行方式下两相短路母线上最小运行方式下两相短路电流电流:vI(2)D1MIN= IjX=91650.415 0.866 =19125(A) v6. 计算入井电缆的最大负荷电流: 3sU22600045006 3Ig= =722(A) 当最大负荷电流难以确定时，可按两倍电缆安全电流计算动作值，此时可靠系数取1.0）第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电
46、保护的整定计算v6kV变电所母线及负荷侧电缆末端短路电流计算.xls第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算v三、地面变电所入井高压馈电开关断路器DL1的保护定值：灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：1.速断保护：速断保护：(3)maxddzjkjxLfIIKKNK=1.251 44490.9*600/5=51.49，取51.5A保护装置一次动作电流: .12051.561801ldzdz jjxnIIAK(2),min191253.0926180dllmdzIKI 满足要求。 速断保护动作时间T取0秒。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定
47、计算常见井下供电系统继电保护的整定计算灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验：2.过流保护：过流保护：保护装置一次动作电流: 满足要求。 .17221.2 18.02 ,0.9 120ghdz jkjxhIIK KAK n 取9A式中：Kh为返回系数，微机保护的过量元件返回系数可由软件设定，一般 设定为0.9。.120910801ldz jjxnIdzIAK .120910801ldz jjxnIdzIAK (2)2.m in37163.4 21080dlmdzIKI保护动作延时T考虑与下级保护的时限配合，取0.7秒。第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保
48、护的整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算保护装置动作电流: 不满足要求。 1、中央变电所电源进线开关柜、中央变电所电源进线开关柜DL2（ CT:600/5)的整定的整定:1)：速断保护整定原则：按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定。 3max.44491.3 148.19120ddz jxjxiIIKKAn 取48A 保护装置一次动作电流：.1204857601idzdz jjxnIIAK灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流校验： 2min371657600.662dlmdzIKI 由此可见线路末端短路时最大三相短路较大，瞬时电流速
49、断不能满足灵敏度要求，故使用限时电流速断保护为主保护。因变电所电源进线与出线供电距离太短,为防止下级短路时发生越级跳闸，可根据上级35KV变电所6KV分盘电流段整定值（CT:600/5;51.5A, 0 S）整定瞬时电流速断。根据配合系数取51.51.1=46中央变电所进线开关速断定值:（46A,0S）第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算2)限时电流速断保护：按躲过相邻元件末端短路时限时电流速断保护：按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路电流的最大三相短路电流IDZJ= jxxk
50、k nId)3(max= 13 . 1 415120=4.49A，取8A 动作时间取0.5秒灵敏系数按小方式下线路始端两项短路电流校验：Klm= I(2)dmin/Idz=3716/12*120=3.872 合格第二节 常见井下供电系统继电保护的整定计算常见井下供电系统继电保护的整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算四、中央变电所各级高压开关保护整定计算3) 过流保护：按躲过线路的过负荷电流整定过流保护：按躲过线路的过负荷电流整定Idzj= fjxgKKK 1NIgh= 1.2 10.9 722120=8.02A，取8A 动作时间取0.5秒 灵敏系数按小方式下线路末端两项短路电流校验：
