張鵬飛（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司,山東　嘉祥　272400）

煤礦10kV變電所繼電保護(hù)整定方法探析

張鵬飛
（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司,山東嘉祥272400）

繼電保護(hù)裝置是保證煤礦安全供電的重要工具,能夠在煤礦供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)迅速、準(zhǔn)確地切除故障元件,保證煤礦電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。煤礦繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、靈敏性、選擇性和速動(dòng)性這4個(gè)基本要求,而繼電保護(hù)計(jì)算是確保滿足這四個(gè)要求的主要手段之一，本文結(jié)合工程實(shí)際，詳細(xì)介紹了煤礦10kV變電所繼電保護(hù)整定的方法，對(duì)今后煤礦企業(yè)繼電保護(hù)整定計(jì)算具有一定的借鑒意義。

變電所；繼電保護(hù)；供電系統(tǒng)

0　工程概況

該10kV變電所是煤礦一風(fēng)井變電所，雙回路供電，一用一備，分別引自上級(jí)變電所的不同母線段，主要負(fù)荷有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)及兩臺(tái)變壓器，風(fēng)機(jī)及變壓器均為一用一備。

1　短路電流計(jì)算

1.1 10kV變電所短路參數(shù)

該礦上級(jí)10kV變電所母線處短路參數(shù)如下：

最大運(yùn)行方式下的短路容量：55.9MVA，短路電流：3.074kA；最小運(yùn)行方式下的短路容量：46.4MVA，短路電流：2.554kA；基準(zhǔn)容量取100MVA。

1.2電抗計(jì)算

（1）系統(tǒng)電抗

1.3 10kV母線處短路電流計(jì)算

（1）最大運(yùn)行方式下10kV母線處的三相短路超瞬態(tài)電流

（2）最大運(yùn)行方式下10kV母線處的短路容量

（3）最小運(yùn)行方式下10kV母線處的三相短路超瞬態(tài)電流

（4）最小運(yùn)行方式下10kV母線處的短路容量

（5）最小運(yùn)行方式下10kV母線處的兩相短路超瞬態(tài)電流

1.4 變壓器低壓側(cè)短路電流計(jì)算

變壓器型號(hào)SCB1010/0.4kV630kVAD,yn11

變壓器的阻抗平均值（歸算到400V側(cè)）為:

（1）最大運(yùn)行方式下

變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗（歸算到400V側(cè)）

變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流

最小運(yùn)行方式下，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為12.22kA，流過高壓側(cè)的短路電流為282.2A；

2　繼電保護(hù)整定計(jì)算

2.1 進(jìn)線柜繼電保護(hù)整定

變電所兩回路進(jìn)線供電負(fù)荷相同，平時(shí)為一用一備，供電給一臺(tái)風(fēng)機(jī)和一臺(tái)變壓器。風(fēng)機(jī)的容量為2×355kW（分1、2級(jí)主電機(jī)，同時(shí)工作不同時(shí)啟動(dòng)），功率因數(shù)為0.85，額定電流為24.1A，啟動(dòng)倍數(shù)定為6；變壓器的容量為630kVA，高壓側(cè)的額定電流為36.4A，計(jì)算電流為29A；電流互感器的變比為150/5A。（可靠系數(shù)）：用于過電流保護(hù)時(shí)取1.2，用于電流速斷保護(hù)時(shí)取1.3；(接線系數(shù))：取1；（線路過負(fù)荷電流）；（繼電器返回系數(shù)）：取0.85；（電流互感器變比）：取30。

保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流

保護(hù)裝置靈敏系數(shù)

取動(dòng)作時(shí)間1s。

（2）帶時(shí)限電流速斷保護(hù)

取整數(shù)22A

保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流

保護(hù)裝置靈敏系數(shù)

取動(dòng)作時(shí)間：0.4s。

2.2 變壓器柜（3AH柜、17AH柜）繼電保護(hù)整定

變壓器的容量為630kVA，高壓側(cè)的額定電流為36.4A，計(jì)算電流為48A（按負(fù)荷率80%計(jì)算）；電流互感變比為75/5A。（可靠系數(shù)）：用于過電流保護(hù)時(shí)取1.2，用于電流速斷保護(hù)時(shí)取1.3；(接線系數(shù))：取1；（變壓器高壓側(cè)額定電流）36.4A；（繼電器返回系數(shù)）：取0.85；（電流互感器變比）：取25；（過負(fù)荷系數(shù)）：取3。

（1）過電流保護(hù)

取整數(shù)10A。

保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流

保護(hù)裝置靈敏系數(shù)

取動(dòng)作時(shí)間0.7s。

瞬動(dòng)電流倍數(shù)（電流速斷保護(hù)裝置動(dòng)作電流與過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流之比）為25÷10=2.5，取3倍。

保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流

保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)

2.3 風(fēng)機(jī)柜繼電保護(hù)整定

風(fēng)機(jī)單級(jí)電機(jī)的容量為355kW，功率因數(shù)為0.8，額定電流為25.6A，電流互感器的變比為50/5A。（可靠系數(shù)）：用于電流速斷保護(hù)時(shí)取1.4；(接線系數(shù))：取1；（電動(dòng)機(jī)額定電流）；

（1）電流速斷保護(hù)

保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流

保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)

（2）低電壓保護(hù)

電壓整定值取額定電壓的70%，動(dòng)作時(shí)間取0.5s。

2.4母聯(lián)柜（9AH柜）繼電保護(hù)整定

（1）過電流保護(hù)

保護(hù)裝置的動(dòng)作電流（應(yīng)躲過任一母線段的最大負(fù)荷電流）

保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流

最大運(yùn)行方式下，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為12.62kA，流過高壓側(cè)的短路電流為291.5A；

（2）最小運(yùn)行方式下

變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗（歸算到400V側(cè)）

保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)

取動(dòng)作時(shí)間：1s。

3　結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了礦井10kV變電所繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，正確的計(jì)算保護(hù)定值可以避免因電氣設(shè)備繼電保護(hù)裝置整定值不合適而造成的越級(jí)跳閘事故，提高煤礦供電的安全性和可靠性,對(duì)煤礦電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

張鵬飛（1985-），男，山東濰坊人。2008年畢業(yè)于山東科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，本科。助理工程師，從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。