高压漏电保护整定专项方案.doc

井下10（6）kV供电系统漏电保护整定方案（修订版）为提高煤矿供电安全运营水平，更好运用井下高压防爆开关综合保护装置，保证漏电保护选取性和可靠性，特制定井下10（6）kV供电系统漏电保护整定方案。方案一：该方案适合于煤矿井下综合保护装置采用零序电流型、功率方向型高压防爆开关、矿井电网中性点不接地系统。（一）高压漏电保护整定原则1、煤矿井下高压漏电保护装置重要用于10（6）kV供电系统中，对井下供电系统漏电（或接地）实既有选取性保护。高压馈电线路上必要装设有选取性单相接地保护装置；供移动变电站高压馈线上，必要装设有选取性动作于跳闸单相接地保护装置。2、高压漏电保护装置动作参数有二次零序电压和一次零序电流，其取值范畴如下。最低起动二次零序电压：U03V；最高整定二次零序电压：U025V；最低起动一次零序电流：I00.5A；最高整定一次零序电流：I06A。3、高压漏电保护系统各级纵向之间配合选取，准时间阶梯整定。原则上最上一级时间最长，最下一级时间最短，从最下一级向上级整定期间逐渐延长。4、移动变电站应动作于跳闸，高压电动机应动作于跳闸，普通生产线路变压器应动作于跳闸，风机、水泵应动作于报警信号，向下级变电所馈出线路应动作于报警信号，变电所内总进线开关应动作于报警信号。（二）漏电保护整定方案1、电网对地电容及零序电流值拟定 (1)电缆线路对地电容与单相接地电容电流煤矿高压10（6）kV电网单相接地电流Id与电网对地电容C有一一相应关系，由公式（11）来计算。IdUC1031.732 （11） 式中 Id 电网单相接地（电容）电流，A； 三相交流电角频率，314； U 电网线电压有效值，kV； C 电网三相对地总电容，F。电缆型号、截面不同步，其分布电容值也有所不同，生产厂家依照理论设计和出厂测试数据，将不同电压级别、型号、截面电缆单位长度三相对地总电容值与相应单相接地电容电流值见表11，供顾客参照。表11 10（6）kV电力电缆三相对地总电容C及单相接地电容电流Id电力电缆标称截面mm26kV10kV纸绝缘电力电缆交联聚乙烯电缆纸绝缘电力电缆交联聚乙烯电缆C，FkmId， AkmC，FkmId， AkmC，FkmId， AkmC，FkmId， Akm160.340.370.530.580.290.520.420.76250.430.460.600.650.340.620.480.87350.480.520.640.700.380.690.540.98500.540.590.710.770.430.770.601.09700.650.710.790.860.500.900.661.20950.750.820.890.970.551.000.751.361200.820.890.971.050.611.100.811.471501.011.101.061.150.721.300.871.581851.101.201.161.260.771.400.961.742401.201.301.261.370.881.601.051.903001.381.501.431.560.991.801.172.12 注： 表内电容值为电缆三芯联接时对地总电容； 各数据为各主流生产公司出厂测试值平均值； Id与C基本换算式为公式（11）。 (2)架空线路对地电容与单相接地电容电流架空线路对地电容与单相接地电容电流远不大于电缆线路，在电力系统设计手册中有某些近似经验计算公式，但工程上推荐查表计算法比较简便实用。10（6）kV架空线路单位长度三相对地总电容与相应单相接地电容电流如表12所示。（普通矿井10（6）kV电网单相接地电容电流，架空导线仅占3左右，有时工程上可以忽视。表12数据依照电力工程电气设计手册1中P261页公式（633）在限定条件下算出。）表12 架空线路三相对地总电容C及单相接地电容电流Id电压级别kV单回路架空线路双回路架空线路无架空地线有架空地线无架空地线有架空地线C，FkmId， AkmC，FkmId， AkmC，FkmId， AkmC，FkmId， Akm60.0180.0200.0230.0250.0150.0280.0200.036100.0280.0300.0310.0340.0230.0420.0300.055350.0920.1000.1200.1300.0770.1400.0990.180 注： 架空线路因离地面距离较大，故表内参数值与导线截面无关； 表内数据考虑了因水泥杆或铁塔所引起增量（510）： Id与C基本换算式为公式（11）。 (3)电气设备对地电容与单相接地电容电流考虑有电气联接10（6）kV高压电动机绕组、变压器10（6）kV绕组等，对电网对地电容与单相接地电容电流贡献，依照经验与有关测试，6kV电气设备对地电容约占电缆及架空线对地电容总和18%左右，10kV电气设备对地电容约占电缆及架空线对地电容总和16%左右，故此引入相应增值系数。不同电压级别因电气设备引起对地电容与单相接地电容电流增值系数K如表13所示。（该表源自电力工程电气设计手册1中P262页表646，并据其她有关资料增长了220kV系数。）表13 因电气设备引起对地电容与单相接地电容电流增值系数K标称电压，kV61035110220增值系数K1.181.161.131.101.08电网电容电流是电网各个某些电容电流和。计算电网电容电流时应考虑增值系数。 2、二次零序电压整定值U02-Z拟定据电网对地总电容C数值，按下表初选U02-Z值，如果C在两挡数值之间时，可取较大U02-Z值。表21 10（6）kV中性点不接地电网漏电保护U02-Z初选表C，F3.04.56.07.59.010.512.013.515.016.518.0U02-Z ，V1514121110987654 在产品技术参数整定范畴内取接近并不不大于等于U02-Z挡位值作为最后拟定整定值。（既有井下高爆开关产品中漏电保护，其二次零序电压整定值普通分为7挡，即3V、5V、10V、15V、20V、25V。）并且按照躲过电网正常运营时二次不平衡电压进行校验，普通要不不大于1.5倍正常运营二次不平衡电压，应运用电压互感器二次开口三角测出正常运营二次不平衡电压，每天记录24次，持续测试3个月，取其最大30次平均值为正常运营二次不平衡电压。如果短期内难以实测记录电网正常运营不平衡电压，二次零序电压整定值也可按经验优先推荐： C6F时，取U02-Z15V； 6FC12F时，取U02-Z10V； 12FC18F时，取U02-Z5V。 3、一次零序电流整定值I01-Z拟定由于610kV中性点不接地电网发生单相接地时，同样C条件下，10kV电网单相接地电流Id是6kV电网1.67倍，因此，一次零序电流整定值I01-Z拟定要分6kV电网和10kV电网两种状况。为了提高保护装置可靠性，应先行拟定二次零序电压整定值U02-Z，拟定了U02-Z后，可依照表31选定与之同步匹配一次零序电流整定值I01-Z，不必再进行校验。两个整定值都达届时保护装置才认定为漏电故障，继而运用相位比较来选定故障支路，再执行报警或跳闸动作。（既有井下高爆开关产品中漏电保护，其一次零序电流整定值普通分为7挡，即0.5A、1A、2A、3A、4A、5A、6A。）表31 610kV中性点不接地电网漏电保护I01-Z拟定表C，F3.04.56.07.59.010.512.013.515.016.518.0610kVU02-Z ，V15141211109876546kV电网I01-Z，A0.50.50.51.01.01.01.01.51.51.51.510kV电网I01-Z，A1.01.01.51.52.02.02.0使用消弧线圈补偿 计算高压防爆开关电容电流时，应计算整定开关以上某些电网产生电容电流。如果几对矿井公用一种变电站，将该矿井按一种采区进行考虑。4、延时时间拟定原则上各级开关中漏电保护纵向选取性时限配合级差为不不大于300ms，从最远端取动作时间最短，向上级逐渐增大原则选用。详细到各个开关，要视其所在位置及作用而定。考虑到既有井下高爆开关产品中漏电保护，其漏电延时动作时间分为8挡，即0.1s、0.2s、0.3s、0.5s、0.7s、1.0s、1.5s、2.0s，可按如下方案拟定。 控制为移动变电站供电高压电缆开关，不设延时。控制为矿用变压器、高压电动机供电高压电缆开关，延时0.1s，以躲过断路器三相合闸不同步产生零序电流。采区变电所高压进线总开关与各支路出线开关，延时0.3s ，可以依照变电所供电状况，区别上下级变电所延时。中央变电所高压进线总开关与各支路出线开关，延时1.5s 。地面变电所610kV母线上各出线开关，延时2.0s 。5、经验数据整定原则：漏电保护参数采用经验数据查表法选用时，可参照上列表格中参数变化规律，对电网总电容不大于或等于4F时其最小起动电流应取小些，最大整定电压应取大些，而对于电网总电容不不大于4F时其最小起动电流应取大些，最大整定电压应取小些。零序电压、零序电流、动作时间选用：零序电压U02-z按上表推荐数值，根据电网电容选用，可比上表恰当放大起动电压。零序电流I01-z按上表推荐数值，根据电网电容选用，可比上表恰当放大起动电流。 6、运营后漏电动作参数调节按上述方案拟定了各级漏电保护动作值并整定好投入运营后，应密切注旨在电网正常运营时与否有误报警或误跳闸现象发生，若在一种工作月内有两次及以上漏电保护误动，应调节原先拟定动作整定值，即将二次零序电压整定值U02-Z与一次零序电流整定值I01-Z均提高一挡再投入运营。但U02-Z最高不得不不大于25V，I01-Z不得不不大于6A。漏电动作整定值提高一挡后，误动作会大幅减少或消失，但漏电保护合用单相接地过渡电阻范畴就缩小了。例如：6kV电网，C9F，U02-Z10V，I01-Z1.0A，此时漏电保护合用单相接地过渡电阻范畴为03k；若两个动作参数均提高一挡，即U02-Z15V，I01-Z2.0A，则在6kV电网C不变条件下，该漏电保护合用单相接地过渡电阻范畴就缩小为02k了。煤矿高压电网漏电保护整定计算比较复杂，要考虑因素诸多，没有绝对不变定值。详细整定计算时，应考虑规程规范规定、矿井电网运营方式、中性点接地方式、不同电压级别、各电力负荷类型、漏电保护装备技术性能等因素，在拟定了各段高压供电母线对地电容C与单相接地电容电流Id基本上，按本方案所提出办法环节进行二次零序电压整定值U02-Z与一次零序电流整定值I01-Z拟定，并依照实际状况在运营中定期进行完善调节。方案二：该方案适合于煤矿井下综合保护装置采用功率方向型高压防爆开关、矿井电网中性点消弧线圈接地供电系统。（一） 矿井电网中性点消弧线圈接地供电系统井下高压防爆开关综合保护，采用零序5次谐波方向型漏电保护原理综合保护装置按照如下方案整定。 1、二次零序电压值拟定由于零序5次谐波相对基波其数值很小，普通为基波4%，信号测取与辨别较为困难，敏捷度较低，实践中靠提高二次零序电压值来防止误动作，即将二次零序电压整定为40V（最高不超过50V）。2、 一次零序电流拟定 对于6kV电网，依照一次零序电流与二次零序电压相匹配，一次零序电流应整定为1A。 对于10kV电网，依照一次零序电流与二次零序电压相匹配，一次零序电流应整定为1.5A。 3、延时时间拟定 延时时间参照方案一第4条拟定。（二） 井下高压防爆开关漏电保护依然采用零序电流型、功率方向型原理，矿井电网中性点消弧线圈可采用欠补偿方式，但要采用安全办法，防止切除某些线路后浮现谐振过电压，整定办法参照方案一。（三） 采用其她漏电保护原理，应详细阅读使用阐明书，按照阐明书规定整定二次零序电压、一次零序电流、延时时间。参照煤矿安全规程第490条规定，对矿井电气设备和电缆每半年进行一次检查、调节，供电线路发生变化时应及时调节和整定。