煤礦供電繼電保護(hù)系統(tǒng)整定的策略分析

吳飛

摘要：煤礦供電繼電保護(hù)系統(tǒng)能有效保障煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。文中結(jié)合相關(guān)案例，探究了煤礦供電繼電保護(hù)系統(tǒng)整定策略，以期為煤礦供電繼電保護(hù)系統(tǒng)整定提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦供電：繼電保護(hù)：整定

中圖分類號(hào)：TD611+5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）02-0183-02

0引言

在煤礦生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，極易發(fā)生電氣事故。煤礦供電系統(tǒng)發(fā)生故障，極易阻礙正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，甚至?xí)l(fā)爆炸事故，嚴(yán)重影響煤礦的經(jīng)濟(jì)效益，并威脅工人的人身安全。繼電保護(hù)裝置能有效保障煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行安全。對(duì)此，有必要采取有效策略加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)整定，促進(jìn)繼電保護(hù)裝置充分發(fā)揮其功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)不正常狀態(tài)的有效消除。

1煤礦供電繼電保護(hù)系統(tǒng)整定策略

煤礦供電系統(tǒng)繼電保護(hù)包含了線路保護(hù)、配電變壓器保護(hù)、主變保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)等。文中重點(diǎn)對(duì)6～10kV線路保護(hù)、配電變壓器保護(hù)的整定原則進(jìn)行闡述。

1.16～10kV線路保護(hù)

1.1.1無時(shí)限速斷

按照躲線路末端相應(yīng)的最大三相短路電流進(jìn)行整定，并按照保護(hù)安裝處最小二相短路電流實(shí)施校驗(yàn)，要將靈敏系數(shù)控制在2以上叫。

1.1.2定時(shí)限速斷

按躲過相鄰元件末端短路相應(yīng)的最大三相短路電流或與相鄰元件的電流速斷相配合實(shí)施整定，取二者較大值。下級(jí)變電所相應(yīng)的進(jìn)線速斷定值已知的情況下，直接與配合系數(shù)1.1相乘，再增加0.2s到0.3s的延時(shí)[2]。

1.1.3低壓閉鎖過流保護(hù)

A：電流定值：Iae=KrexIm

K?？煽肯禂?shù)取1.1～1.2In為線路額定負(fù)荷電流。

B：電壓定值：50～70V，建議取65V

上述3種保護(hù)，僅需對(duì)1種進(jìn)行采用作為主保護(hù)。1.1.4過流保護(hù)

過流保護(hù)整定，應(yīng)躲過線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，包括電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流。

在上式中：Kr?？煽肯禂?shù)一般取1.2;K;接線系數(shù)取1（因CT全采用星形接線）;K，繼電器返回系數(shù)，微機(jī)類保護(hù)一般取0.9～0.95。n為CT變比。

對(duì)過流保護(hù)進(jìn)行檢驗(yàn)，要對(duì)線路末端最小2相短路電流進(jìn)行使用，并將靈敏系數(shù)控制在1.5以上[4]

1.2配電變壓器保護(hù)

配電變壓器實(shí)際容量小于2000kVA，對(duì)本節(jié)保護(hù)進(jìn)行采用。

1.2.1速斷保護(hù)

按躲過變壓器低壓側(cè)相應(yīng)的最大三相短路電流進(jìn)行計(jì)算，用保護(hù)安裝處最小兩相短路電流校驗(yàn)，將靈敏系數(shù)控制在2以上。

Kre可靠系數(shù)一般取1.2。

I2kmin表示變壓器低壓側(cè)最大三相短路時(shí)流過高壓側(cè)電流。

K;接線系數(shù)取1。

n為CT變比。

1.2.2過流保護(hù)

煤礦配備的自起動(dòng)電機(jī)數(shù)量相對(duì)較少，一般情況下，過負(fù)荷系數(shù)取1.5。要加強(qiáng)本保護(hù)校驗(yàn)，按照變壓器低壓側(cè)最小兩相短路時(shí)流過高壓側(cè)短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。

Kr可靠系數(shù)一般取1.2。

I為變壓器高壓側(cè)額定電流。

K，接線系數(shù)取1。

Kgn為過負(fù)荷系數(shù)，取1.5。

K，繼電器返回系數(shù)取0.95。

n為CT變比。

1.2.3過負(fù)荷保護(hù)

按躲變壓器額定電流計(jì)算，通常延時(shí)10s。

K，可靠系數(shù)取1.05

K返回系數(shù)取0.95

I變壓器保護(hù)安裝處（高壓側(cè)）額定電流。.

2煤礦供電繼電保護(hù)整定計(jì)算案例

以某煤礦供電系統(tǒng)為例，系統(tǒng)及參數(shù)如圖1所示：

案例中取基準(zhǔn)容量：SJ=10OMVA;基準(zhǔn)電壓：UJ=1.05Ue;二次側(cè)控制基準(zhǔn)電壓：Un=100V進(jìn)行計(jì)算。

2.1線路（L3）保護(hù)

A：過流I段

按躲線路末端最大三相短路電流整定，

I=1.2X1X7681.6/200=46.09

靈敏系數(shù)：

K=5717.9/（46.09X200）<2不滿足要求。

采用低壓閉鎖過流保護(hù)

I=1.1XIn/200=709.8X1.1/200=3.9OA

電壓U=65V

B：過流II段

最大可能過負(fù)荷電流，考慮1臺(tái)電機(jī)起動(dòng)，其余負(fù)荷正常運(yùn)行，

則Igh=2X5000/10/1.732/0.95+（800+500）/10/1.732+5000/10/1.732/0.95

=986.69

Idz=1.2X1X986.69/0.95/200=6.24A

靈敏系數(shù)：

K=5.401X1000/6.24/200>1.5滿足要求

C：過負(fù)荷

正常電流I=2X5000/10/1.732/0.95+（800+500）/

10/1.732=682.8127A

Idz=1.1X682.8127/200=3.76A延時(shí)5s

2.2變壓器（T3/T4）保護(hù)

A：速斷保護(hù)

按躲過變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流計(jì)算Idz=1.1X1171.1/40=32.20399A

按保護(hù)安裝處最小兩相短路電流校驗(yàn)

K=0.866X（5.5/0.8798）X1000/40/32.20399=4.2>2滿足要求

B：過流保護(hù)

按躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流整定

Idz=1.2X1.5X（2000/（10X1.732））/（0.95X40）=5.4698A

用變壓器低壓側(cè)最小兩相短路時(shí)流過高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)

K=2139.303/40/5.4698=9.78>1.5滿足要求C：過負(fù)荷保護(hù)

躲過變壓器額定電流

I=2000/（10X1.732）/（0.95X40）=3.0388A

用變壓器低壓側(cè)最小兩相短路時(shí)流過高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)

K=2139.303/40/3.0388=17.6>1.5

3結(jié)束語

綜上所述，在煤礦供電系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置占據(jù)著關(guān)鍵性地位。繼電保護(hù)裝置能有效保障煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行安全。要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施有效的整定計(jì)算，確保整定計(jì)算的合理性和正確性，充分發(fā)揮繼電保護(hù)的具體功能，將供電系統(tǒng)存在的不正常狀態(tài)進(jìn)行有效消除，有效增強(qiáng)煤礦供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，有效增強(qiáng)煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[3]范強(qiáng).論煤礦地面變電所l0kV饋電線路繼電保護(hù)裝置的設(shè)置及整定[J].價(jià)值工程，2018（14）：272-273.

[4]郭建明.煤礦井下繼電保護(hù)裝置的整定分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（8）：54-55.

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