集团公司合理化建议表井上下高低压开关保护定值计算方法探讨与应用(共23页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上淮北矿业集团公司合理化建议、技术改进项目申报表 项目名称井上下高低压开关保护定值计算方法探讨与应用项目建议人 杨杰 申报单朔里矿机电科申报时间2009年7月编 号 淮北矿业集团公司合理化建议办公室制1合理化建议或技术改进项目名称井上下高低压开关保护定值计算方法探讨与应用2项 目 来 源3申报项目类型创造发明4项目所属范围机电运输5建议人姓名工 作 单 位职 务职 称提出人杨杰朔里矿机电科技术主管高工完善人胡振波朔里矿机电科科长高工协助人刘道华朔里矿保运区6实施单位（人）实施时间2008.1-2008.57建议或改进项目应用范围、对象：集团公司井上下供电保护定值计算8建议或改进项目存在问题与现状：煤矿安全瓦斯为天，而确保瓦斯不超限的前提是安全可靠供电，而安全可靠的供电前提是保护灵敏可靠保护失败就能引起井上下通风机停风、瓦斯超限；能引起井下排水中断，导致淹井事故发生；能引起提升过程中突然停电引起的断绳、对人体冲击事故；更能引起整个矿井生产的瘫痪通过近几年淮北矿业集团公司供电事故案例说明，供电保护不当是诱发各类事故和人生事故的主要原因，集团公司地面中央变电所、各风井变电所、井下中央变电所及各采区变电所基本已改造为微机保护，如何在满足有关继电保护规程前提下结合各矿实际供电情况探讨出科学合理的定值方法，是矿井安全供电的攻克难题。

9建议或改进项目创新或改进的主要特点： 朔里矿地面中央变电所、各风井变电所、井下中央变电所及各采区变电所基本已改造为微机保护，如何让最先进的保护资源发挥最大作用，我们在满足有关继电保护规程前提下结合我矿实际供电情况探讨出科学合理的定值方法并就供电“癌症” 失压保护、突破供电理论“时间阶梯”而安全可靠的计算方法等进行了探讨与应用针对井巷开拓的不断延伸,瓦斯涌出量越来越大,已达到高瓦斯矿井的标准,几十年来,该矿在供电管理方面尽管做了大量工作,也取得了一定的成效,但仍然时常发生井下高低压开关无计划掉电事故,威胁着矿井的安全的问题，为了提高井下高低电网安全供电的能力，确保每一台开关动作的可靠性、迅速性、灵敏性和选择性，有效的减少开关非故障跳闸，越级掉电等电气事故的发生，提出了把井下高低压开关的正确使用，合理整定，多级配合的定值计算方法，进行了深入研究与探讨注：本表1-12项、14项由建议人填写10建议或改进项目实施方案、方法、措施说明：（应附必要图纸、模型、技术及经济论证材料）整定计算就是正确选择保护装置的动作电流和动作时限：一、短路电流计算：为了保护整定值的计算及校验准确，首先计算短路电流，分别计算各保护末端最大运行方式（运行方式以机电处供电科要求以正常运行为计算依据）下三相短路电流和最小运行方式下二相短路电流，计算方法用相对值法计算：最大运行方式下三相短路电流等于相应母线平均电压对应的基准电流除以电源系统的相对最小基准电抗加到各短路点的架空线路、电缆线路等的相对基准电抗；最小运行方式下二相短路电流等于相应母线平均电压对应的基准电流除以电源系统的相对最大基准电抗加到各短路点的架空线路、电缆线路等的相对基准电抗乘以除以2。

二、地面35kV及6kV开关保护计算方法：1、 35kV进线我矿采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护 1）、电流速断保护（第Ⅰ段）计算为了实现前后保护动作的选择性，速断保护的动作电流应大于被保护线路末端(6kV母线段)的最大短路电流微机综保的动作电流等于可靠系数（1.2）乘以接线系数（1）再乘以6kV母线段最大运行方式下的三相短路电流除以电流互感器变比，该值满足与上下级相应段定值配合要求保护范围在最大运行方式下三相短路电流保护线路长度不低于50%，在最小运行方式下二相短路电流保护线路长度不低于15%2）、带时限电流速断保护（第Ⅱ段）计算由于电流速断保护不能保护线路的全长，其保护范围外发生故障时，靠过电流保护装置保护，动作时间较长为此需增设有时限的电流速断保护装置，已解决无时限电流速度断保护“死区”内故障时，动作时限过长的问题①微机综保的动作电流，微机综保的动作电流等于可靠系数（1.2）乘以接线系数（1）再乘以井下中央变电所6kV母线段的最大运行方式下的三相短路电流除以电流互感器变比，该值满足与上下级相应段定值配合要求②时限整定：由于上级纵楼变电所Ⅱ段保护时间为0.3S，故取t = 0.2S③灵敏度校验：时限电流速断保护装置的灵敏度，按保护线路末端最小运行方式下两相短路电流校验不小于1.5。

3、过电流保护（第Ⅲ段）计算（1）、过电流保护装置的动作电流满足以下两个条件：①当被保护线路流过最大工作电流时，保护装置不动作，因此保护装置的一次动作电流大于线路的最大工作电流；②当保护装置未达动作时限，线路中电流又恢复到最大工作电流时，已启动的微机综保能可靠返回微机综保的动作电流计算依据最大工作电流是由全矿实际负荷计算得来2）时限整定：由于上级变电所Ⅲ段保护时间为1.5S，故取t = 1.2S3）灵敏度校验,按保护线路末端最小运行方式下两相短路电流校验不小于1.5三、井下开关保护计算方法：针对井巷开拓的不断延伸,瓦斯涌出量越来越大,已达到高瓦斯矿井的标准,几十年来,该矿在供电管理方面尽管做了大量工作,也取得了一定的成效,但仍然时常发生井下高低压开关无计划掉电事故,威胁着矿井的安全的问题，为了提高井下高低电网安全供电的能力，确保每一台开关动作的可靠性、迅速性、灵敏性和选择性，有效的减少开关非故障跳闸，越级掉电等电气事故的发生，提出了把井下高低压开关的正确使用，合理整定，多级配合的定值计算方法，进行了深入研究与探讨在满足有关继电保护规程前提下结合我矿实际供电情况探讨出科学合理的定值方法并就供电“癌症” 失压保护、突破供电理论“时间阶梯”而安全可靠的计算方法等“安全失压”概念，既能满足煤矿安全规程供电保护要求，又能最大限度的减少大面积掉电，这样“安全失压”不再掉电，攻克煤矿安全供电的“癌症”，提高矿井供电质量，根据应用效果近年杜绝了误动、拒动及越级跳闸现象，其社会效益及安全效益难以估计。

对井下各级开关保护合理整定，多级配合的定值计算方法，提高了井下高低电网安全供电的能力，确保每一台开关动作的可靠性、迅速性、灵敏性和选择性，有效的减少开关非故障跳闸，越级掉电等电气事故的发生11建议或改进项目实施费用计算：学习资料0.03万元，人工费用0.06万元，合计0.09万元12建议或改进项目年节约或创造纯经济价值计算：在满足有关继电保护规程前提下结合我矿实际供电情况探讨出科学合理的定值方法并就供电“癌症” 失压保护、突破供电理论“时间阶梯”而安全可靠的计算方法等“安全失压”概念，既能满足煤矿安全规程供电保护要求，又能最大限度的减少大面积掉电，这样“安全失压”不再掉电，攻克煤矿安全供电的“癌症”，提高矿井供电质量，根据应用效果近年杜绝了误动、拒动及越级跳闸现象，其社会效益及安全效益难以估计对井下各级开关保护合理整定，多级配合的定值计算方法，提高了井下高低电网安全供电的能力，确保每一台开关动作的可靠性、迅速性、灵敏性和选择性，有效的减少开关非故障跳闸，越级掉电等电气事故的发生13财务部门对年节约或创造经济价值审核意见：负责人签章审定日期14建议人对项目实施后（或暂未实施）的意见：朔里矿自主研究探讨一系列关于井上下开关保护定值计算方法，在满足有关继电保护整定规程要求的前提下，创造性的总结出煤矿继电保护定值计算、取值具体方法及校验的方法，解决了煤矿供电系统保护的拒动、误动及越级跳闸的供电“顽症”，提高了煤矿供电质量。

提出了“安全失压”解决办法，既能满足煤矿安全规程供电保护要求，又能最大限度的减少大面积掉电，攻克煤矿安全供电的“癌症”，其社会效益及安全效益难以估计突破供电理论“时间阶梯”，而又理想的解决了越级跳闸这一难题，把保护资源充分发挥，对供电保护计算理论做出了突破性探讨，并把这些研究成果应用于生产实践，取得了良好的效果，朔里矿近几年来没有发生过拒动、误动及越级跳闸的现象，也没有发生过大面积掉电事故，实践证明效果良好，具有可推广、借鉴的意义和价值，为矿区安全可靠供电做出了积极贡献建 议 人杨杰15矿（厂、处、公司、院、校）合理化建议评审委员会，对该项目技术、经济、实用性的评价（论证）及采纳、实施等具体处理意见：负责人签章审定日期16集团公司合理化建议专业评审组初评意见：评定负责人审定日期17集团公司合理化建议评审委员会终评意见：18集团公司合理化建议评审委员会评定等级和奖金额的决定：集团公司总评委主任签章审 定 日 期井上下高低压开关保护定值计算方法探讨与应用一、矿井供电系统及继电保护现状我矿35kV两路来自纵楼区变不同母线段，512主供导线LGJ-120mm2，517充电备用导线LGJ-95mm2，线路全长6.6km,35kV变电所安装两台SF9-8000/35型主变压器，所内安装了南瑞继保电气有限公司变电站监控系统平台 。

35kV变电所35kV及6kV微机综保厂家是南瑞继保电气有限公司：主变压器保护装置是RCS-9679CS，35kV及6kV线路保护装置是RCS-9611CS，动力变保护装置是RCS-9621CS，电容器保护是RCS-9631CS；井下中央变电所保护是国电南自的：馈线保护装置是HND6412L，电动机保护装置是HND6412M；中央风井变电所微机综保是国电南自的：HND2212A电动机保护测控装置，HND2212A馈线保护测控装置；西三风井变电所用的是阿城GL系列保护；北三风井变电所用的是许继电气DL系列保护微机综保整定、试验及查看故障跳闸方便，运行至今，未发现越级跳闸、拒动误动状况，预防性试验时动作灵敏可靠二、遵循的继电保护整定计算原则参照的主要标准及参考资料：1、《煤矿电工手册》第二分册；2、《 3～110kV电网继电保护装置运行整定规程 》；3、《继电保护及安全自动装置技术规程》；4、《电力系统继电保护规定汇编》，北京电力出版社；5、《工矿企业供电》，煤炭工业出版社；6、HND6412、2212A系列数字式保护装置技术使用说明书，RCS-9600CS工业电气保护测控装置计算说明书三、保护定值计算方法（一）、各主要点短路电流为了保护整定值的计算及校验准确，首先计算短路电流。

等值电路１、基准值的选定与计算取Sda = 100MVA　　Uav1 = 37kV Uav2 = 6.3kV则基准电流 Ida1 = = = 1.56kA Ida2 = = = 9.164kA 2、计算各元件的相对基准电抗★电源系统的相对基准电抗★高压架空线路的相对基准电抗★主变压器的相对基准电抗★下井电缆线路的相对基准电抗 。