繼電保護整定在某煤礦井下10kV高壓供電系統中的應用

摘 要：高壓供電系統整定速斷整定采用幅值和延時極差的方法，提高了靈敏度和安全性；短路電流校驗整定采用最小運行方式下短路電流校驗，簡化了計算方法，提高了準確度；干式變壓器保護開關整定采用經驗公式，提高了準確性和靈敏度。

關鍵詞：整定速斷延時極差；最小運行方式；短路電流；靈敏系數校驗

1 針對高壓供電網絡短路容量較大的事實，采取高壓開關速斷幅值和時限相結合的辦法，有效提高系統靈敏性，同時確保了供電的可靠性

某礦上級變電所短路容量如下：

上級某220kV變電所：110kV母線短路容量為947.7MVA，短路電流4.758kA；另一路電源220kV變電所：110kV母線短路容量為808.67MVA，短路電流4.06kA；某煤礦110kV變電所10kV母線段最大運行方式下的三相短路電流為16.402kA，最小運行方式下三相短路電流為14.4604kA；-826中央變電所10kV母線段最大運行方式下的三相短路電流為13.378kA，最小運行方式下三相短路電流為10.3992kA；至最遠端1252（1）采面10kV母線三相短路電流為5.626kA，故高壓開關速斷整定問題不能按照常規無時限速斷整定，單純的幅值整定，不能確保開關保護動作的可靠性，幅值整定過大又不能滿足靈敏系數的要求，為此經過反復實踐井下高壓開關速斷保護采用幅值級差和時限級差相結合的辦法：110kV變電所饋至井下六路高壓和所內進線速斷延時為一個級差（幅值整定為：3000A），根據現場三級變電所的要求，中央變電所饋至各采區變電所、配電硐室為二級級差，采區變電所饋出至外圍配電點為三級級差，進線幅值相差200A左右，速斷延時一級變電所為0.7-0.75s，二級變電所為0.5-0.55s，三級變電所為0.3-0.35s。

這種速斷延時級差和幅值相配合的保護整定方法，經過現場實踐，起到了很好的效果：即使在采面最遠端出現三相短路的情況下，若其主保護拒動作，110kV中央變電所在延時后也能跳閘，三級后備保護能同時起作用，同時，速斷加延時后，在0.25S的級差范圍內，能完全滿足，事故主保護高防開關跳閘后，后備保護也不誤動的事實，大大提高了供電可靠性，經過現場實踐應用證明：在礦井發生的多次速斷跳閘事故中，縮小了跳閘范圍，沒有出現過速斷越級跳閘。得到了礦領導的肯定。

2 優化礦井短路電流計算方法，取某礦需要部分進行計算，省略了最大運行方式下短路電流計算，提高了整定值保護的靈敏度，減少了計算強度

從最原始的書面文件到各種計算方法有實際值計算方法，依靠電腦設計軟件計算方法，和潮流計算方法。供電隊井下工程技術人員根據礦井供電實際情況，采用標幺值計算短路電流的計算方法，基準容量采用1000MVA，很大程度上減少了計算人員勞動強度，提高了計算效率，杜絕了因基準值過小而出現誤差過大的問題。

通常的計算方法，將高壓電纜電阻忽略不計，存在一定程度誤差，經過實踐，發現省略電阻情況下，計算出的短路電流值與實際短路電流值相差在50-100A之間，為此，高壓供電短路電流計算時，不省略高壓電纜電阻，提高了計算值的準確性。

通常的計算方法，將最大運行方式下三相短路電流也計算在內，用最大三相運行方式下兩相短路電流校驗整定值的靈敏系數，這樣在計算過程中需要計算最小運行方式下三相短路電流，最大運行方式下三相短路電流，畫兩個阻抗圖，計算比較繁瑣，經反復實踐發現，因礦上級變電所短路容量較大，即短路電流較大，若采用最小運行方式下兩相短路電流同樣能滿足靈敏系數要求。且最小運行方式下兩相短路電流比最大運行方式下兩相短路電流小，若用最小運行方式下兩相短路電流校驗靈敏系數，即能滿足靈敏系數要求，又提高了供電的可靠性，同時省略了最大運行方式下三相短路電流的計算。即降低計算強度，又提高了計算值的靈敏可靠性，可謂一勞多得。

3 變壓器饋電開關短路整定值的優化

在以往供電系統整定中，變壓器整定的速斷值一直較大，通過計算發現：若整定值較大，變壓器二次側出現匝間、或兩相短路時，靈敏系數不能滿足要求。結合變壓器所帶負荷，將變壓器速斷幅值適當縮小，通過計算，形成了以下整定方案：干變上級高防速斷整定值應滿足以下要求：315kVA干變定值在170A以下區間，但必須大于過流定值；630kVA干變定值在315A以下區間，但必須大于過流定值，800kVA干變定值在400A以下區間；但必須大于過流定值，1250kVA定值在580A以下區間，但必須大于過流定值。經過實踐證明：在干變速斷整定值減小的情況下，高壓饋電開關沒有出現誤動作，同時整定值能滿足靈敏系數要求，達到了較好的計算值與現場實際的統一，提高了供電系統的可靠性。

參考文獻

[1]煤礦電工手冊[S].煤炭工業出版社，1997，4.

[2]煤礦井下供電的三大保護細則[S].煤炭工業出版社，2005，9.