煤矿高压电网继电保护装置运行整定规程__新.doc

...wd...煤矿高压电网继电保护装置运行整定规程中国矿业大学二〇一二年十月目录前言III1.总则11.1.概述11.2.继电保护运行整定的 基本原那么11.2.1.继电保护的可靠性11.2.2.继电保护整定的灵敏性11.2.3.继电保护整定的速动性21.2.4.继电保护整定的选择性21.2.5.一般规定32.线路保护42.1.保护配置原那么42.1.1.110kV线路保护配置原那么42.1.2.35kV线路保护配置原那么42.1.3.6/10kV线路保护配置原那么52.2.多级串供单电源线路阶段式电流保护整定配合原那么62.2.1.一般原那么62.2.2.35kV线路保护整定配合原那么62.2.3.6/10kV线路保护整定配合原那么62.3.保护整定方法82.3.1.相间距离保护82.3.2.接地距离保护182.3.3.纵联差动保护232.3.4.阶段式电流保护242.3.5.零序电流保护332.3.6.单相接地保护423.变压器保护443.1.保护配置原那么443.2.保护整定方法463.2.1.变压器主保护整定方法463.2.2.变压器后备保护整定方法494.发电机保护534.1.保护配置原那么534.2.保护整定方法534.2.1.发电机纵联差动保护534.2.2.发电机单元件横差保护554.2.3.发电机定子接地保护564.2.4.发电机失磁保护575.并联电容器保护605.1.保护配置原那么605.2.保护整定方法605.2.1.电容器延时电流速断保护605.2.2.电容器过电流保护605.2.3.电容器定时限过电压保护605.2.4.电容器低电压保护615.2.5.单星形接线电容器组的开口三角电压保护〔分立电容器〕615.2.6.单星形接线电容器组的开口三角电压保护〔密集型电容器〕625.2.7.单星形接线电容器组电压差动保护625.2.8.双星型接线电容器组的中性点不平衡电流保护636.电动机保护646.1.保护配置原那么646.2.保护整定方法646.2.1.电动机差动保护646.2.2.电动机电流速断保护656.2.3.电动机过流保护666.2.4.电动机过负荷保护666.2.5.电动机负序电流保护666.2.6.电动机单相接地保护666.2.7.电动机低电压保护67参考资料68附录68前言煤矿电网供电线路长度短、串供级数多、系统运行方式差异大、系统短路容量大和整定方法不合理等原因造成煤矿电网短路越级跳闸现象时常发生，增大了故障停电范围，严重影响煤矿井下安全高效生产，更甚至危及井下工作人员生命安全，因此，合理进展继电保护配置整定，防止大面积停电，减少越级跳闸次数，保证煤矿安全供电十分重要。

现有标准?煤矿井下供电的三大保护细则?适用于煤矿井下1200V及以下线路，假设该整定方法应用于煤矿6/10kV、35kV和110kV线路那么整定值偏小，保证灵敏性牺牲选择性，短路越级跳闸情况严重；假设按照电力行业标准?3～110kV电网继电保护装置运行整定规程?整定那么保证选择性牺牲灵敏性，不适用于煤矿电网因此，为了填补煤矿高压电网继电保护装置运行整定的空缺，应结合现场经历编制一套行之有效的继电保护配置整定规程，合理调整煤矿电网继电保护选择性与灵敏性的平衡，提高煤矿安全供电水平本标准由中国矿业大学高压智能电器研究所提出本标准主要起草单位：中国矿业大学本标准主要起草人：刘建华、王崇林、董新伟、李晓波、李国欣、梁睿、马草原、张栋梁1. 总则1.1. 概述本规程是3～110kV煤矿供电系统继电保护配置、运行整定的具体规定1.2. 继电保护运行整定的 基本原那么煤矿电网的继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求继电保护应能满足电网的稳定运行要求，但假设继电保护对某些运行方式无法同时满足“四性〞的要求时，那么应限制此类运行方式为保证继电保护尽量满足“四性〞要求，应安排合理的运行方式继电保护的整定应满足选择性、灵敏性和速动性的要求，如果由于煤矿电网运行方式、装置性能、保护配置等原因，不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求，那么应在整定时，保证 基本的灵敏系数要求，同时，按照如下原那么合理取舍：1) 下一级电网服从上一级电网；2) 保护电力设备的安全；3) 保证煤矿一级负荷供电；4) 牺牲选择性，确保灵敏性和速动性。

1.2.1. 继电保护的可靠性继电保护的可靠性主要由保护装置的技术性能和质量、继电保护的配置以及符合有关规程要求的运行维护和管理来保证1) 任何电力设备〔电力线路、母线、变压器等〕都不允许无保护运行运行中的电力设备，一般应有分别作用于不同断路器，且整定值有规定的灵敏系数的两套独立的保护装置作为主保护和后备保护，以确保电力设备的安全2) 继电保护一般采用远后备原那么即在临近故障点的断路器或其继电保护拒动时，能由电源侧上一级断路器处的继电保护动作切除故障3) 如果变压器低压侧母线无母线差动保护，电源侧高压线路的继电保护整定值对该低压母线又无足够的灵敏系数时，应按下述原那么考虑保护问题l 如变压器高压侧的过电流保护对该低压母线有规程规定的灵敏系数时，那么在变压器的低压侧断路器与高压侧断路器上配置的过电流保护将成为该低压母线的主保护及后备保护在此种情况下，要求这两套过流保护由不同的保护装置〔或保护单元〕提供l 如变压器高压侧的过电流保护对该低压母线无灵敏系数时，那么在变压器的低压侧断路器上应配置两套完全独立的过电流保护作为该低压母线的主保护及后备保护在此种情况下，要求这两套过流保护接于电流互感器不同的绕组，经不同的直流熔断器供电并以不同时限作用于该低压侧断路器与高压侧断路器〔或变压器各侧断路器〕。

4) 对中低压侧接有并网小电源的变压器，如变压器小电源侧的过电流保护不能在变压器其他侧母线故障时可靠切除故障，那么应由小电源并网线的保护装置切除故障5) 对于装有专用母线保护的母线，还应有满足灵敏系数要求的线路或变压器的保护实现对母线的后备保护1.2.2. 继电保护整定的灵敏性灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数来描述1) 电力设备电源侧的继电保护整定值应对本设备故障有规定的灵敏系数，对远后备方式，继电保护最末一段整定值还应对相邻设备故障有规定的灵敏系数对于无远后备保护的电力设备，应酌情采取相应措施〔例如主保护和后备保护互相独立的配置等〕2) 对于110kV电网线路，考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏系数要求，其最末一段零序电流保护的电流定值不应大于300A〔一次值〕，此时，允许线路两侧零序保护相继动作切除故障3) 在同一套保护装置中闭锁、起动和方向判别等辅助元件的灵敏系数应不低于所控的保护测量元件的灵敏系数1.2.3. 继电保护整定的速动性速动性是指保护装置应能尽快的切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度。

1) 下一级电压电网满足上一级电压电网提出的整定时间要求，供电变压器过电流保护时间满足变压器绕组热稳定要求，必要时，为保证设备和上一级电网安全、保煤矿一级负荷供电，应在下一级电网适当的地方设置不配合点2) 对于造成发电厂厂用母线或重要负荷母线电压低于额定电压的60%的故障，或线路导线截面过小，不允许延时切除故障时，应快速切除故障3) 35kV及以下供电线路保护动作时间的整定，首先应考虑电力线路的热稳定安全，其次才考虑选择性的要求：l 对于多级串供的单电源线路，如由于保护逐级配合的原因，临近供电变压器出口的线路保护动作时间过长，不能保证输电线路的热稳定安全，可采用前加速保护方式快速跳闸，并用顺序重合闸保证选择性l 临近供电变压器出口的线路，宜设置动作时间不大于0.3秒延时的速断保护4) 手动合闸或重合闸重合于故障线路，应有速动保护快速切除故障5) 综合考虑断路器跳闸断开时间，整套保护动作返回时间，时间继电器的动作误差等因素，在条件具备的地方，保护的配合可以采用尽可能短的时间级差6) 在单相接地故障转换为三相故障，或在系统振荡过程中发生不接地的相间故障时，可适当降低对保护装置速动性的要求，但必须保证可靠切除故障。

1.2.4. 继电保护整定的选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，以缩小故障涉及范围当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障1) 为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合2) 遇如下情况，允许适当牺牲局部选择性l 接入供电变压器的终端线路，无论是一台或多台变压器并列运行〔包括多处T接供电变压器或供电线路〕，都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他母线故障整定需要时，线路速动段保护可经一短时限动作l 对串联供电线路，如果按逐级配合的原那么将过分延长电源侧保护的动作时间，那么可将某些中间变电所按不配合点处理，以减少配合的级数，缩短动作时间3) 变压器电源侧过电流最末一段保护的整定，原那么上主要考虑为保护变压器安全的最后一级跳闸保护，同时兼作其他侧母线及出线故障的后备保护，其动作时间及灵敏系数视情况可不作为一级保护参与选择配合，但动作时间必须大于所有配出线后备保护的动作时间〔包括变压器过流保护范围可能伸入的相邻和相隔线路〕4) 变压器外部故障时，如各侧绕组相电流大于变压器热稳定电流，变压器过电流保护的动作时间不应超过2秒。

1.2.5. 一般规定1) 整定计算所需的发电机、调相机、变压器、架空线路、电缆线路、并联电抗器、串联补偿电容器的阻抗参数均应采用换算到额定频率的数值以下参数应使用实测值：l 三相三柱式变压器的零序阻抗；l 110kV架空线路和电缆线路的阻抗；l 平行线之间的零序互感阻抗；l 其他对继电保护影响较大的有关参数2) 以下的假设条件对一般短路电流计算是许可的：l 忽略发电机、调相机、变压器、110kV架空线路和电缆线路等阻抗参数的电阻局部，35kV及以下的架空线路和电缆，当电阻与电抗之比R/X＞0.3时，宜采用阻抗值，并假定旋转电机的负序电抗等于正序电抗，即X2＝X1l 发电机及调相机的正序电抗可采用t＝0时的纵轴次暂态电抗Xd″的饱和值l 发电机电势可以假定均等于l(标么值)且相位一致，只有在计算线路全相振荡电流时，才考虑线路两侧发电机综合电势有一定的相角差l 不考虑短路电流的衰减对利用机端电压励磁的发电机出口附近的故障，应从动作时间上满足保护可靠动作的要求l 各级电压可以采用标称电压值或平均电压值，而不考虑变压器分接头实际位置的变动l 不计线路电容电流和负荷电流的影响l 不计故障点的相间电阻和接地电阻。

l 不计短路暂态电流中的非周期分量l 对有针对性的专题分析和对某些装置特殊需要的计算时，可以根据需要采用某些更符合实际情况的参数和数据3) 继电保护整定计算应以常见运行方式为依据所谓常见运行方式，是指正常运行方式和被保护设备相邻近的局部线路和元件检修的正常检修方式，视具体情况，检修的线路和元件数量不宜超过该接点线路和元件总数的1/2对特殊运行方式，可以依据当时实际情况临时处理4) 计算保护定值。