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        繼電保護整定在某煤礦井下10kV高壓供電系統(tǒng)中的應用

        2016-12-31 00:00:00吳冬儉劉輝
        科技創(chuàng)新與應用 2016年10期

        摘 要:高壓供電系統(tǒng)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(guān)整定采用經(jīng)驗公式,提高了準確性和靈敏度。

        關(guān)鍵詞:整定速斷延時極差;最小運行方式;短路電流;靈敏系數(shù)校驗

        1 針對高壓供電網(wǎng)絡短路容量較大的事實,采取高壓開關(guān)速斷幅值和時限相結(jié)合的辦法,有效提高系統(tǒng)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(guān)速斷整定問題不能按照常規(guī)無時限速斷整定,單純的幅值整定,不能確保開關(guān)保護動作的可靠性,幅值整定過大又不能滿足靈敏系數(shù)的要求,為此經(jīng)過反復實踐井下高壓開關(guān)速斷保護采用幅值級差和時限級差相結(jié)合的辦法:110kV變電所饋至井下六路高壓和所內(nèi)進線速斷延時為一個級差(幅值整定為:3000A),根據(jù)現(xiàn)場三級變電所的要求,中央變電所饋至各采區(qū)變電所、配電硐室為二級級差,采區(qū)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(jīng)過現(xiàn)場實踐,起到了很好的效果:即使在采面最遠端出現(xiàn)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(nèi),能完全滿足,事故主保護高防開關(guān)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(jīng)過現(xiàn)場實踐應用證明:在礦井發(fā)生的多次速斷跳閘事故中,縮小了跳閘范圍,沒有出現(xiàn)過速斷越級跳閘。得到了礦領(lǐng)導的肯定。

        2 優(yōu)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(shù)人員根據(jù)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(xiàn)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(jīng)過實踐,發(fā)現(xiàn)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(nèi),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(shù),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(jīng)反復實踐發(fā)現(xiàn),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(shù)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(shù),即能滿足靈敏系數(shù)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(guān)短路整定值的優(yōu)化

        在以往供電系統(tǒng)整定中,變壓器整定的速斷值一直較大,通過計算發(fā)現(xiàn):若整定值較大,變壓器二次側(cè)出現(xiàn)匝間、或兩相短路時,靈敏系數(shù)不能滿足要求。結(jié)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(qū)間,但必須大于過流定值;630kVA干變定值在315A以下區(qū)間,但必須大于過流定值,800kVA干變定值在400A以下區(qū)間;但必須大于過流定值,1250kVA定值在580A以下區(qū)間,但必須大于過流定值。經(jīng)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(guān)沒有出現(xiàn)誤動作,同時整定值能滿足靈敏系數(shù)要求,達到了較好的計算值與現(xiàn)場實際的統(tǒng)一,提高了供電系統(tǒng)的可靠性。

        參考文獻

        [1]煤礦電工手冊[S].煤炭工業(yè)出版社,1997,4.

        [2]煤礦井下供電的三大保護細則[S].煤炭工業(yè)出版社,2005,9.

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