論煤礦地面變電所10kV饋電線路繼電保護(hù)裝置的設(shè)置及整定

范強(qiáng)

摘要： 本文根據(jù)煤礦供電的特殊要求，國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，對(duì)煤礦地面10kV饋線保護(hù)裝置設(shè)置原則及整定計(jì)算進(jìn)行了論述。

Abstract： According to the special requirements of coal mine power supply， national and industry standards， the principle and setting calculations of 10kV feeder protection device for coal mine ground are discussed.

關(guān)鍵詞： 10kV供電；小接地電流系統(tǒng)；設(shè)置原則；整定計(jì)算

Key words： 10kV power supply；small ground current system；setting principle；setting calculation

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0272-02

0 引言

在電子系統(tǒng)運(yùn)行期間各類故障和異常運(yùn)行狀態(tài)總是無(wú)可避免的，其中電子系統(tǒng)的相間短路和接地短路故障是最常見(jiàn)的故障，同時(shí)也是最危險(xiǎn)的；而異常狀態(tài)類型中最常見(jiàn)的是過(guò)負(fù)荷，故障和異常狀態(tài)都嚴(yán)重影響了電子系統(tǒng)的正常運(yùn)行，故障輕則損壞電氣設(shè)備，重則使電力系統(tǒng)運(yùn)行紊亂，甚至中斷供電；而長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷的異常狀態(tài)，極易使設(shè)備絕緣老化，甚至形成故障。因此應(yīng)根據(jù)其故障和不正常狀態(tài)的具體情況來(lái)裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)。一旦被保護(hù)線路出現(xiàn)故障，保護(hù)裝置就能夠及時(shí)快捷地做出反應(yīng)，從電力系統(tǒng)中將故障元件切除。對(duì)于不正常運(yùn)行狀態(tài)，保護(hù)裝置應(yīng)發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)采取措施，有時(shí)也可直接動(dòng)作于跳閘。

1 煤礦地面10kV供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

①煤礦地面10kV供電系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)對(duì)地絕緣系統(tǒng)，但該系統(tǒng)發(fā)生一相導(dǎo)線直接接地，其入地電流超過(guò)20A時(shí)，中性點(diǎn)須通過(guò)消弧線圈接地。這兩種系統(tǒng)接地電流都較小，均屬于小接地電流系統(tǒng)。因此其只可能出現(xiàn)單相漏電或接地的故障，不可能出現(xiàn)單相短路的故障類型，基于此，10kV線路保護(hù)一般情況下只會(huì)防止單相接地的高壓接地檢漏保護(hù)裝置和防止相間短路的保護(hù)裝置。②大多數(shù)情況下，饋電線路均以單側(cè)電源輻射狀供電。

2 繼電保護(hù)裝置設(shè)置的一般原則

通常情況下繼電保護(hù)裝置需滿足以下四個(gè)基本要求，即可靠性、靈敏性、速動(dòng)性和選擇性。但四個(gè)基本要求之間是相互矛盾和相互聯(lián)系的關(guān)系，在實(shí)際的裝置過(guò)程中應(yīng)具體情況具體分析，擇優(yōu)選擇合理方案，比如有時(shí)，為了保護(hù)速動(dòng)性，可能會(huì)犧牲一些選擇性，反之，有時(shí)也會(huì)為了更高的選擇性，犧牲一些速動(dòng)性等。

3 10kV饋電線路保護(hù)裝置設(shè)置原則

3.1 對(duì)單側(cè)電源線路相間對(duì)路，應(yīng)按下列原則裝設(shè)保護(hù)

①電流保護(hù)裝置的接線方式應(yīng)采取兩相兩繼電器的不完全星形接線方式，在整個(gè)供電系統(tǒng)中，保護(hù)裝置皆應(yīng)裝設(shè)在同名相的的兩相上（一般為A、C兩相上），這種接線方式能反應(yīng)各種類型的相間短路。其接線系數(shù)為Kjx=1。

②可采用兩段過(guò)電流保護(hù)，第一段應(yīng)為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，作為被保護(hù)線路的輔助保護(hù)，其特點(diǎn)是應(yīng)有選擇性動(dòng)作；第二段應(yīng)為帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，保護(hù)可采用定時(shí)限或反時(shí)限特性，作為被保護(hù)線路的主保護(hù)和下一級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。

③下列情況應(yīng)裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，可無(wú)選擇性地動(dòng)作：

1）對(duì)母線殘余電壓有嚴(yán)格要求的礦井變電所，其保護(hù)范圍應(yīng)能切除使母線殘余電壓低于額定電壓的60%的各種故障；

2）線路導(dǎo)線截面過(guò)小，線路的熱穩(wěn)定不允許帶時(shí)限切除短路時(shí)。

④當(dāng)瞬時(shí)速斷保護(hù)不能滿足最小保護(hù)范圍要求時(shí)，且過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5～0.7s時(shí)，無(wú)本條第三款所列的現(xiàn)象，可不裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。

3.2 保護(hù)裝置應(yīng)僅在線路的電源側(cè)裝設(shè)。

3.3 電纜架空混合線路或者容易出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)裝置宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要的情況下可動(dòng)作于跳閘。

3.4 對(duì)于線路單相接地故障，應(yīng)按下列規(guī)定，裝設(shè)接地?fù)炻┍Ｗo(hù)裝置：

①在變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)無(wú)選擇性零序電壓絕緣監(jiān)視裝置，并應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。

②高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的高壓接地?fù)炻┍Ｗo(hù)裝置，并應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘；向井下、移動(dòng)變電站和電動(dòng)機(jī)供電的高壓饋電線上必須具有選擇性的動(dòng)作于跳閘的接地?fù)炻┍Ｗo(hù)裝置。

4 10kV饋電線路保護(hù)裝置的整定計(jì)算

4.1 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算方法

①動(dòng)作電流定值的整定計(jì)算。瞬時(shí)電流速斷是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限僅僅為保護(hù)裝置本身固有的動(dòng)作時(shí)間，它的選擇性不是依靠動(dòng)作時(shí)間，而是靠動(dòng)作電流來(lái)保證，短路點(diǎn)離電源越遠(yuǎn)，短路電流越小。因此，為了保證選擇性，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流值，按躲過(guò)被保護(hù)線路末端三相最大短路電流整定，即：

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，采用上述整定原則及計(jì)算公式進(jìn)行保護(hù)整定，即可以保證保護(hù)的可靠性、靈敏性，又可以保證保護(hù)的選擇性，在現(xiàn)場(chǎng)有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

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