趙 鯤

（神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司機(jī)電管理部，寧夏 銀川 750000）

1 繼電保護(hù)整定的步驟

（1）根據(jù)保護(hù)裝置構(gòu)成原理和供電系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，確定其整定條件及整定公式中的有關(guān)系數(shù)，并繪制供電系統(tǒng)圖和等值電路圖。

（2）按整定條件進(jìn)行初步整定，按供電系統(tǒng)可能的最小運(yùn)行方式校驗(yàn)靈敏度，并按照校驗(yàn)結(jié)果選擇合適的整定值。

2 供電系統(tǒng)繼電保護(hù)計(jì)算示例

2.1 系統(tǒng)概況說(shuō)明

X煤礦副斜井6 kV變電所供電電源取自上級(jí)110 kV變電所6 kV母線，選用PDS系列綜自保護(hù)裝置，采用雙回路供電；每回路導(dǎo)線參數(shù)為：LJG-2×185架空線路1 500 m，MYJV22-8.7/15 kV-2×3×150 mm2交聯(lián)聚氯乙烯護(hù)套鎧裝電力電纜線路600 m（架空線路和電纜線路均采用雙分裂導(dǎo)線）。目前，雙回路電源線路采用分列運(yùn)行方式。

上級(jí)變電所饋出開(kāi)關(guān)柜的繼電保護(hù)按照線路保護(hù)進(jìn)行整定，CT比變?yōu)? 000/5，整定值為：

（1）速斷35 A，折算到一次側(cè)電流為7 000 A；

（2）過(guò)流6.75 A，折算到一次側(cè)電流為1 350 A，t=1.1 s。

上級(jí)變電所提供的6 kV母線最大運(yùn)行方式下，母線正序阻抗標(biāo)么值Z*Smax=0.757 4；最小運(yùn)行方式下，母線正序阻抗標(biāo)么值Z*Smin=1.001 7。

選擇系統(tǒng)基準(zhǔn)容量為100 MVA，基準(zhǔn)電壓為6.3 kV，則基準(zhǔn)電流為9.16 kA。

2.2 計(jì)算副斜井6 kV變電所進(jìn)線開(kāi)關(guān)繼電保護(hù)定值

進(jìn)線電源線路的阻抗參數(shù)如下：LGJ-185架空線路阻抗標(biāo)么值為0.839/km；MYJV22-3×150電纜線路，r=0.144 2 Ω/km，其單位長(zhǎng)度阻抗標(biāo)么值為0.144 2×100/6.32=0.363 4[2]。于是，有電源線路的阻抗標(biāo)么值為：

由此可得，副斜井6 kV變電所6 kV母線上的阻抗參數(shù)為：

則6 kV母線上的短路電流為：

2.3 計(jì)算6101#、6201#進(jìn)線柜及6000#母聯(lián)柜的保護(hù)定值（CT為1 500/5）

副斜井變電所主要負(fù)荷為水泵房設(shè)備、瓦斯抽放設(shè)備、空壓機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)和副井絞車(chē)等，統(tǒng)計(jì)負(fù)荷為6 895 kW。其中，單臺(tái)最大設(shè)備為主排水泵，電機(jī)功率為1 120 kW，額定電壓為6 kV，額定電流為130.5 A[1]。

2.3.1 速斷保護(hù)

其中，Krel為可靠系數(shù)，考慮到和上級(jí)變電所的配合，取1.1；Kc為接線系數(shù)，取1；Ki為電流互感器變比，取值300；Idmax為被保護(hù)線路末端最大三相短路電流。

速斷整定取22 A，折算到一次側(cè)為6 600 A。由于是作為6 kV母線的保護(hù)，可不進(jìn)行保護(hù)范圍校驗(yàn)。

2.3.2 過(guò)流保護(hù)

其中，Krel為可靠系數(shù)，取1.2；Kc為接線系數(shù)，取1；Kret為返回系數(shù)，取0.95；Ki為電流互感器變比，取值300；Ilm為被保護(hù)線路最大計(jì)算負(fù)荷電流，有：

過(guò)流整定取4.5 A，折算到一次側(cè)為1 350 A?？紤]與上級(jí)變電所配合，過(guò)流延時(shí)取值0.9 s。母聯(lián)開(kāi)關(guān)柜的過(guò)流值可按變電所負(fù)荷的2/3進(jìn)行考慮，取值為3 A。

靈敏度校驗(yàn)：

滿足要求。

2.4 計(jì)算入井一、井二回路電源柜的保護(hù)定值（CT為1 200/5）

變電所主要負(fù)荷為主排水泵和井下采掘設(shè)備，統(tǒng)計(jì)負(fù)荷為3 795 kW。其中，單臺(tái)最大設(shè)備為主排水泵，電機(jī)功率為1 120 kW，額定電壓為6 kV，額定電流為130.5 A，采用電抗器降壓?jiǎn)?dòng)。

變電所阻抗圖，如圖1所示。

圖1 變電所阻抗圖

入井電纜為MYJV22-3*300-1620，高壓電纜阻抗：

則線路末端阻抗為：

線末三相短路電流值為：

①電流速斷保護(hù)整定

速斷整定取23 A，折算到一次側(cè)為5 520 A。

保護(hù)范圍校驗(yàn)：

保護(hù)范圍為全線路的37.9%，其中Ij為基準(zhǔn)電流；Iap為整定電流（一次側(cè)）；Zxt為大方式下線路始端系統(tǒng)阻抗標(biāo)么值；Zxl為線路阻抗標(biāo)么值。

②過(guò)電流保護(hù)整定Ilm為被保護(hù)線路最大計(jì)算負(fù)荷電流：

過(guò)流整定取4.3 A，折算到一次側(cè)為1 032 A。過(guò)流延時(shí)取值0.7 s。

靈敏度校驗(yàn)：

滿足要求。

2.5 計(jì)算主通風(fēng)機(jī)房一、二回路電源柜的保護(hù)定值（CT為150/5）

通風(fēng)機(jī)房安裝2臺(tái)2×200 kW的主扇及輔助設(shè)備，統(tǒng)計(jì)負(fù)荷為850 kW,通風(fēng)機(jī)房電源電纜為MYJV22-3×50/200 m。

圖2為通風(fēng)機(jī)房阻抗圖。

圖2 通風(fēng)機(jī)房阻抗圖

高壓電纜阻抗：

則線路末端阻抗為：

線末三相短路電流值為：

①電流速斷保護(hù)整定

因該線路所帶通風(fēng)機(jī)房為末端負(fù)荷，均為固定設(shè)備，故可以考慮按照躲過(guò)末端設(shè)備的最大啟動(dòng)電流來(lái)進(jìn)行整定（末端設(shè)備為2套2×200 kW的通風(fēng)機(jī)和50 kW的輔助設(shè)備）：

速斷整定取30 A，折算到一次側(cè)為90 A。

②過(guò)電流保護(hù)整定

過(guò)流整定取13 A，折算到一次側(cè)為390 A，過(guò)流延時(shí)取值0.7 s。

靈敏度校驗(yàn)：

滿足要求。

2.6 計(jì)算副井絞車(chē)房一、二回路電源柜的保護(hù)定值（CT為150/5）

副井絞車(chē)房統(tǒng)計(jì)負(fù)荷為950 kW，單臺(tái)最大設(shè)備電機(jī)功率為900 kW，其額定電流為112 A，輔助設(shè)備50 kW，電源電纜為MYJV22-3*70-180。

圖3為阻抗圖。

圖3 阻抗圖

高壓電纜阻抗：

則線路末端阻抗為：

線末三相短路電流值為：

①電流速斷保護(hù)整定：

速斷整定取24 A，折算到一次側(cè)為720 A。

靈敏度校驗(yàn)：

滿足要求。

②過(guò)載保護(hù)整定計(jì)算：

過(guò)載保護(hù)整定值為6 A，過(guò)載時(shí)限整定為12 s。

在進(jìn)行礦井供電系統(tǒng)整定計(jì)算時(shí)，需要統(tǒng)計(jì)上級(jí)變電所提供最大運(yùn)行方式下或最小運(yùn)行方式下供電系統(tǒng)母線正序阻抗標(biāo)么值，繪制供電系統(tǒng)接線圖，繪制供電系統(tǒng)阻抗圖，建立供電系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表，建立電流、電壓互感器參數(shù)表等，以便后期的計(jì)算工作。

3 結(jié) 論

供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置在不斷升級(jí)換代，使得電子和微機(jī)保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用在高、低壓供電系統(tǒng)中。目前，煤礦供電系統(tǒng)在繼電保護(hù)整定方面還存在一些問(wèn)題，需要不斷完善，以促進(jìn)我國(guó)在煤礦供電系統(tǒng)方面的技術(shù)進(jìn)步。