淺談 6kV 供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)置與檢驗(yàn)

馬騁

【摘 要】本文從6kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的裝置入手，并對(duì)整定方案計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行明晰，進(jìn)而就繼電保護(hù)的檢驗(yàn)提出一些看法，為有關(guān)部門提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】6kV供電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；設(shè)置與檢驗(yàn)

0.引言

對(duì)于煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，供電系統(tǒng)繼電保護(hù)起著舉足輕重的作用，它關(guān)乎著煤礦的安全生產(chǎn)。所以，我們必須要從煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，合理的進(jìn)行配置和管理，才能夠保證煤礦運(yùn)營(yíng)安全。

1.繼電保護(hù)裝置的正確配備

在對(duì)煤礦企業(yè)進(jìn)行安裝繼電保護(hù)時(shí)，首先要熟知該煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)再進(jìn)行配備。6kV供電系統(tǒng)所規(guī)定的是小接地電流。所以保護(hù)裝置只需安裝單相接地漏電保護(hù)和相間短路保護(hù)兩個(gè)。此外針對(duì)于井下供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于其作業(yè)條件的特殊性，對(duì)于低壓供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也要按照簡(jiǎn)單方便、安全的原則安裝繼電保護(hù)。

1.1煤礦6kV地面供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

（1）電源線：過(guò)電流保護(hù)。

（2）饋出線路：①電流迅速斷電保護(hù)；②過(guò)電流保護(hù)；③選擇性檢測(cè)漏電保護(hù)。

（3）電力電容器

①在電力電容器與斷路器之間需要安裝電流迅速斷電保護(hù)裝置。

②針對(duì)電力電容器內(nèi)部發(fā)生的故障，以往主要是給每組或每臺(tái)電容器安裝熔斷器進(jìn)行保護(hù)，但發(fā)現(xiàn)這樣保護(hù)存在一定的缺陷，現(xiàn)在更多是采用橫差或者差流式保護(hù)裝置。

（4）母線：①電流迅速斷電保護(hù)；②帶有時(shí)間限制的過(guò)電流保護(hù)。

（5）配電變壓器

①在180kVA以下一次側(cè)，主要是借助熔斷器來(lái)做短路的保護(hù)，二次側(cè)需要安裝自動(dòng)開關(guān)來(lái)調(diào)整單相短路的保護(hù)。

②在180～320kVA之間，一次側(cè)仍舊是借助熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)，二次側(cè)則利用零序過(guò)電流來(lái)做單相短路的保護(hù)。

③在400kVA以上，一次側(cè)需要利用過(guò)電流和電流迅速斷電裝置進(jìn)行保護(hù)；二次側(cè)借助零序過(guò)電流來(lái)保護(hù)。

④1000kVA以上，直接安裝瓦斯來(lái)保護(hù)。

1.2井下供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

（1）高壓饋出線：①失壓保護(hù)；②若利用GL型斷電器，可借助電流迅速斷電進(jìn)行保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)。若利用瞬時(shí)動(dòng)作脫扣器時(shí)，只需要過(guò)電流保護(hù)；③漏電保護(hù)。

（2）低壓饋出線：①過(guò)電流保護(hù)；②檢查漏電保護(hù)。

2.合理確定整定方案的計(jì)算

在供電系統(tǒng)繼電保護(hù)中，整定方案的計(jì)算主要包括兩部分。一是系統(tǒng)短路電流，二是保護(hù)定值。計(jì)算主要是根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)和煤礦供電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，確保繼電保護(hù)的運(yùn)行符合快速、靈活、安全、可靠的基本要求，再詳細(xì)分析所有數(shù)據(jù)后方可確定，在確定整定方案時(shí)要主要以下幾個(gè)問(wèn)題：

2.1運(yùn)行方式

為了確保煤礦能夠安全進(jìn)行供電，通常情況下，變電所中電源線的運(yùn)行方式為分列運(yùn)行，母線實(shí)行分段運(yùn)行，但要時(shí)刻注意回路發(fā)生故障時(shí)的負(fù)荷分配問(wèn)題。所以，兩回路電源線的變電所，對(duì)每一回路都要根據(jù)變電所的總體電荷計(jì)算繼電保護(hù)。三回路電源線的變電所若有一回路發(fā)生故障時(shí)，其它兩回路電源線負(fù)荷會(huì)發(fā)生不均衡分配，則每一回路的繼電保護(hù)可根據(jù)該變電所的總體負(fù)荷電流的60%來(lái)計(jì)算。

2.2繼電保護(hù)的配合

2.2.1時(shí)限的配合

（1）時(shí)限級(jí)差可根據(jù)繼電保護(hù)器的類型進(jìn)行選取。在工作中往往會(huì)出現(xiàn)在這樣的現(xiàn)象：變電所與電源的距離較遠(yuǎn)，中間接入很多級(jí)開關(guān)；電力主管部門不允許增多繼電保護(hù)的時(shí)限。為了更好的處理這里問(wèn)題，在跳閘但不延長(zhǎng)停電時(shí)間的限制下，計(jì)算時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜ⅲ瑴p少部分級(jí)數(shù)，這樣做的后果是整個(gè)線路的某一段損失掉，但是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)仍舊有選擇性。這種辦法經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)證明是合理的。

（2）在以前的供電系統(tǒng)中，繼電保護(hù)一般都是用電磁式的時(shí)間繼電器，能夠調(diào)整的時(shí)間范圍較小，后來(lái)采用SSJ高精度的時(shí)間繼電器，這種繼電器是使用上、下兩級(jí)時(shí)間限制來(lái)配合進(jìn)行，使得級(jí)差能夠控制在合理的范圍內(nèi)。

2.2.2動(dòng)作電流的配合

Kp=（IdzI/IdzII）≥1.1 ①

式子中Kp代表配合系數(shù)

IdzI代表上級(jí)保護(hù)動(dòng)作電流（A）

IdzII代表下級(jí)保護(hù)動(dòng)作電流（A）

在確保用電設(shè)備運(yùn)行正常的基礎(chǔ)上，盡可能地降低保護(hù)的動(dòng)作電流值，來(lái)增強(qiáng)上下級(jí)之間保護(hù)的選擇性。

2.3公式在實(shí)際中的運(yùn)用

以6kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算來(lái)說(shuō)明。

過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作是：

Idz=Kk·KjcIjm/Kf·nc ②

式子中Kk代表可靠系數(shù) Dz型繼電器取1.2，GL型繼電器取1.4。

Kjc代表接線系數(shù)若繼電器接入為1時(shí)，接地相差是：

Kf代表返回系數(shù)，取0.85

Nc代表互感器變化

II代表保護(hù)線最大尖峰時(shí)的工作電流。

采用上述公式進(jìn)行計(jì)算，會(huì)有如下問(wèn)題：在設(shè)定的范圍里選擇可靠系數(shù)，但是無(wú)法避開啟動(dòng)電流；如果總體負(fù)荷不大，當(dāng)個(gè)大容量機(jī)器會(huì)出現(xiàn)這些情況，因此可采用：

（1）根據(jù)滿足設(shè)備的啟動(dòng)條件進(jìn)行工作電流的計(jì)算。②式子中Igm可以用啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)電流加上其他設(shè)備的電流一起帶入Kk。

（2）根據(jù)滿足條件的自啟動(dòng)條件對(duì)動(dòng)作電流進(jìn)行計(jì)算。②式子中Igm代入線路最大工作的電流，在Kk=3的的區(qū)域內(nèi)選擇更小的可靠系數(shù)。

（3）在（1）和（2）的計(jì)算中，取較大值作為過(guò)電流保護(hù)的整定值，來(lái)校驗(yàn)靈敏系數(shù)。

3.繼電保護(hù)的檢驗(yàn)

（1）雖然繼電保護(hù)裝置在出廠時(shí)候已經(jīng)檢驗(yàn)過(guò)，但是由于包裝不好或者運(yùn)輸途中發(fā)生振動(dòng)都有可能導(dǎo)致元件發(fā)生損壞，因此，對(duì)于新安裝的繼電保護(hù)裝置要嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）正在工作中的繼電保護(hù)由于運(yùn)行狀態(tài)的變化和環(huán)境的影響，也應(yīng)該定期檢驗(yàn)。根據(jù)規(guī)定，通常一年要檢修一次。按照現(xiàn)行繼電保護(hù)的工作情況，適當(dāng)增加重要部位的檢驗(yàn)次數(shù)。

（3）對(duì)那些大型不防爆防潮的設(shè)備來(lái)說(shuō)，如井下的中央變電所要先制定好安全措施再進(jìn)行繼電保護(hù)的檢驗(yàn)，工作面變電所的防爆開關(guān)的全部項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)要盡量在地面進(jìn)行，對(duì)于單項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)要確保有安全措施后再在井下進(jìn)行。

4.結(jié)語(yǔ)

6kV供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)應(yīng)該劃分權(quán)限，安排管理人員，分級(jí)進(jìn)行管理，并將日常的管理和定期檢修結(jié)合起來(lái)，切實(shí)保證煤礦的安全供電。

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹永軍.煤礦6kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置與管理[A].，陜西煤業(yè)集團(tuán)公司創(chuàng)立大會(huì)論文集[C].2004.

[2]楚德全.煤礦6kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)置與管理[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2001，（S1）.