煤矿供电继电保护系统整定的策略分析

煤矿供电继电保护系统整定的策略分析

吴飞（中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，武汉 430000）摘要：煤矿供电继电保护系统能有效保障煤矿电力系统运行的安全性和稳定性。文中结合相关案例，探究了煤矿供电继电保护系统整定策略，以期为煤矿供电继电保护系统整定提供借鉴。关键词：煤矿供电；继电保护；整定中图分类号：TD61I+5　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：2095-6487（2019）02-0183-020　引言在煤矿生产运营过程中，极易发生电气事故。煤矿供电系统发生故障，极易阻碍正常的生产运营，甚至会引发爆炸事故，严重影响煤矿的经济效益，并威胁工人的人身安全。继电保护装置能有效保障煤矿供电系统的运行安全。对此，有必要采取有效策略加强继电保护系统整定，促进继电保护装置充分发挥其功能，实现对供电系统不正常状态的有效消除。在上式中：Krel可靠系数一般取1.2；Kjx接线系数取1（因CT全采用星形接线）；Kr继电器返回系数，微机类保护一般取0.9～0.95。n为CT变比。对过流保护进行检验，要对线路末端最小2相短路电流进行使用，并将灵敏系数控制在1.5以上[4]。1.2　配电变压器保护配电变压器实际容量小于2000 kVA，对本节保护进行采用。1.2.1　速断保护按躲过变压器低压侧相应的最大三相短路电流进行计算，用保护安装处最小两相短路电流校验，将灵敏系数控制在2以上。1　煤矿供电继电保护系统整定策略煤矿供电系统继电保护包含了线路保护、配电变压器保护、主变保护、电动机保护、电容器保护等。文中重点对6～10 kV线路保护、配电变压器保护的整定原则进行阐述。1.1　6～10kV线路保护1.1.1　无时限速断按照躲线路末端相应的最大三相短路电流进行整定，并按照保护安装处最小二相短路电流实施校验，要将灵敏系数控制在2以上[1]。1.1.2　定时限速断按躲过相邻元件末端短路相应的最大三相短路电流或与相邻元件的电流速断相配合实施整定，取二者较大值。下级变电所相应的进线速断定值已知的情况下，直接与配合系数1.1相乘，再增加0.2s到0.3s的延时[2]。1.1.3　低压闭锁过流保护A: 电流定值：Krel可靠系数取1.1～1.2 Ifh为线路额定负荷电流。B: 电压定值：50～70V ，建议取65V上述3种保护，仅需对1种进行采用作为主保护。1.1.4　过流保护过流保护整定，应躲过线路上可能出现的最大负荷电流，包括电动机起动电流[3]。Krel可靠系数一般取1.2。I2kmin表示变压器低压侧最大三相短路时流过高压侧电流。Kjx接线系数取1。n为CT变比。1.2.2　过流保护煤矿配备的自起动电机数量相对较少，一般情况下，过负荷系数取1.5。要加强本保护校验，按照变压器低压侧最小两相短路时流过高压侧短路电流进行校验[5]。Krel可靠系数一般取1.2。Irt为变压器高压侧额定电流。Kjx接线系数取1。Kgh为过负荷系数，取1.5。Kr继电器返回系数取0.95。n为CT变比。1.2.3　过负荷保护按躲变压器额定电流计算，通常延时10s。2019.2·今日自动化 183Topics and reviews 专题与综述

K=Kk(Kf×Ie)Kk可靠系数取1.05Kf返回系数取0.95Ie变压器保护安装处（高压侧）额定电流。2　煤矿供电继电保护整定计算案例以某煤矿供电系统为例，系统及参数如图1所示：图1 主接线系统图及等值阻抗案例中取基准容量：SJ=100MVA；基准电压：UJ=1.05Ue；二次侧控制基准电压：Un=100V进行计算。2.1　线路(L3)保护A：过流I段按躲线路末端最大三相短路电流整定，I=1.2×1×7681.6/200=46.09灵敏系数：K=5717.9/(46.09×200) <2 不满足要求。采用低压闭锁过流保护I=1.1×In/200=709.8×1.1/200=3.90A电压U=65VB：过流II段最大可能过负荷电流，考虑1台电机起动，其余负荷正常运行，则Igh=2×5000/10/1.732/0.95+(800+500)/10/1.732+5000/10/1.732/0.95=986.69Idz=1.2×1×986.69/0.95/200=6.24A 灵敏系数：K=5.401×1000/6.24/200>1.5 满足要求 C：过负荷正常电流I=2×5000/10/1.732/0.95+(800+500)/10/1.732=682.8127A184今日自动化·2019.2

Idz=1.1×682.8127/200=3.76A 延时5s2.2　变压器(T3/T4)保护A：速断保护按躲过变压器低压侧最大三相短路电流计算 Idz=1.1×1171.1/40=32.20399A按保护安装处最小两相短路电流校验K=0.866×(5.5/0.8798)×1000/40/32.20399 =4.2>2 满足要求 B：过流保护按躲过可能出现的过负荷电流整定Idz=1.2×1.5×(2000/(10×1.732))/(0.95×40)　 =5.4698A用变压器低压侧最小两相短路时流过高压侧短路电流校验K=2139.303/40/5.4698=9.78>1.5 满足要求C：过负荷保护躲过变压器额定电流I=2000/(10×1.732)/(0.95×40)=3.0388A用变压器低压侧最小两相短路时流过高压侧短路电流校验K=2139.303/40/3.0388=17.6>1.53　结束语综上所述，在煤矿供电系统中，继电保护装置占据着关键性地位。继电保护装置能有效保障煤矿供电系统的运行安全。要对继电保护系统实施有效的整定计算，确保整定计算的合理性和正确性，充分发挥继电保护的具体功能，将供电系统存在的不正常状态进行有效消除，有效增强煤矿供电系统运行的安全性和可靠性，有效增强煤矿的经济效益。参考文献[1]　魏巍.煤矿供电继电保护系统整定的对策[J].内蒙古煤炭经济,2017(21):18-19.[2]　赵振华.煤矿供电继电保护系统整定的对策[J].煤矿机电,2017(2):50-52.[3]　范强.论煤矿地面变电所10kV馈电线路继电保护装置的设置及整定[J].价值工程,2018(14):272-273.[4]　郭建明.煤矿井下继电保护装置的整定分析[J].机械管理开发,2017(8):54-55.[5]　段向炜.对煤矿公司供电系统继电保护策略的探究[J].化工管理,2018(33):59.