專題-煤礦6kV電網(wǎng)過流保護設置和整定2

1、煤礦煤礦6kV電網(wǎng)電網(wǎng)過流保護的設置與整定過流保護的設置與整定 保護裝置整定：就是根據(jù)對繼電保護的基本要求，確定保護裝置起動值、靈敏系數(shù)、動作時限等過程。 引引 言言 煤礦6kV高壓電網(wǎng)，主要由電纜線路構成，采用雙回路干線式結合放射式的供電方式。對于各個局部的放射式供電單元，過流保護的設置與整定比較容易，因某一支路發(fā)生過流故障時，其它非故障支路的電流并不會增大，甚至還會降低，所以僅憑電流大小就可以鑒別故障支路，滿足過流保護系統(tǒng)的選擇性，一般稱為橫向選擇性。 對于以電纜為主的干線式系統(tǒng)，要滿足過流保護系統(tǒng)的選擇性，一般稱為縱向選擇性，就比較困難。由于電纜線路始、末兩端的短路電流差別較小，大多數(shù)情

2、況下無延時的速斷保護，其整定方法在理論上就不能滿足縱向選擇性的要求，這就是井下高壓電網(wǎng)發(fā)生短路時，常引起越級跳閘故障的技術原因。這一專題主要包括以下五部分內(nèi)容。一、相關規(guī)程、概念與參數(shù)一、相關規(guī)程、概念與參數(shù)二、定時過流保護二、定時過流保護三、電流速斷保護三、電流速斷保護四、三段式過流保護的設置與整定四、三段式過流保護的設置與整定五、過流保護設置、整定計算實例五、過流保護設置、整定計算實例 、相關規(guī)程、概念與參數(shù)、相關規(guī)程、概念與參數(shù)1、煤礦安全規(guī)程的要求、煤礦安全規(guī)程的要求第455條 井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設備，應具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。第456條 井下配電網(wǎng)路（

3、變壓器饋出線路、電動機等）均應裝設過流、短路保護裝置；必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關設備的分斷能力和動、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性。必須正確選擇熔斷器的熔體。必須用最小兩相短路電流校驗保護裝置的可靠動作系數(shù)。保護裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設備或同時工作成組的電氣設備能夠起動。 2、基本概念、基本概念 1）過流故障及種類 實際電流超過容許工作電流的故障叫過流故障，包括短路、過 載和斷相三種類型。井下高、低壓電網(wǎng)，短路只有三相短路和兩相短路兩種類型 2）過流保護及種類 能在發(fā)生過流故障時切斷電源的裝置叫過流保護。 種類包含： 定時過流保護；電流速斷保護，包括瞬時速斷和限時速斷

4、；三段式過流保護等。 其它：電流電壓聯(lián)鎖速斷保護、功率方向電流保護、線路縱聯(lián)差動保護、電網(wǎng)距離保護、電網(wǎng)高頻保護，基于光纖通訊的架空線路全線速斷保護等等。 3）最大三相短路電流 在最大運行方式下，開關負荷側出口處的三相金屬性短路電流。 金屬性短路：是指短路點過渡阻抗為零的短路。 最大運行方式：是指供電電網(wǎng)電源側運行阻抗最小的運行方式，此時短路電流最大。 4）最小兩相短路電流 在最小運行方式下，開關負荷側線路末端兩相金屬性短路電流。 最小運行方式：是指供電電網(wǎng)電源側運行阻抗最大的運行方式，此時短路電流最小。 5）開關的分斷能力 指開關切斷并熄滅短路電流在接點間所產(chǎn)生的電弧的能力。 6）動穩(wěn)定 指

5、電氣設備的結構強度在瞬間承受短路時所產(chǎn)生的最大電動力的能力，一般以最大三相短路電流峰值來校驗。 7）熱穩(wěn)定 指電氣設備的絕緣在短時間內(nèi)（14秒）承受短路電流發(fā)熱沖擊的能力（不被燒壞），一般以設備的4秒鐘熱穩(wěn)定電流來校驗。 8）可靠動作系數(shù) 在供電技術中叫做保護裝置的靈敏系數(shù)或靈敏度。它是指保護裝置對故障的反應能力。靈敏度等于最小兩相短路電流除以保護裝置的整定電流，要求作為主保護應大于等于1.5，作為后備保護應大于等于1.2。 1）過流繼電器的動作電流以電磁式為例，能使繼電器電磁機構吸合的通過繼電器線圈的最小電流。 2）保護裝置的整定電流根據(jù)保護整定計算而確定的保護裝置的定值門檻電流。 3）過流

6、繼電器的返回電流If使繼電器由吸合轉(zhuǎn)為釋放的通過其線圈的最大電流叫該繼電器的返回電流。 3、有關參數(shù)、有關參數(shù) 圖圖21繼電器繼電器的的動作電流與返回電流動作電流與返回電流通過圖21可以直觀地了解動作電流、整定電流和返回電流三者的關系。逐步增大通過其線圈的電流，當電流達到時，繼電器吸合（動作），顯然，當實際電流大于時，繼電器將更能保證吸合，所以整定電流一般應大于或等于動作電流。繼電器吸合后，緩慢降低電流，此時，繼電器不會立刻釋放，當電流下降低到If時，繼電器釋放。動作電流與返回電流差距的大小決定于繼電器的結構原理，一般用返回系數(shù)來表達。 4）返回系數(shù)繼電器的返回系數(shù)定義為返回電流與動作電流之比

7、，即（21）對于感應式繼電器取0.8，電磁式繼電器取0.85，電子式繼電器取0.850.9，數(shù)字式繼電器可取0.90.95。 5）時間繼電器的整定時間根據(jù)保護系統(tǒng)時限配合要求而確定的、本級保護裝置中時間繼電器的定值門檻時間。人為確定的整定時間應在時間繼電器的延時時間范圍之內(nèi)。時間繼電器：接到動作指令后，會延遲一定的時間后再動作的繼電器。 ffdJ=/KII 6）保護裝置的動作時間（全斷電時間） 包括信號測取與處理時間、時間繼電器的整定時間和斷路器的固有跳閘時間。 1、功能與要求、功能與要求定時過流保護常用來保護線路的全長，并利用延時時間的不同，滿足縱向選擇性的要求。圖22中，如果在d處發(fā)生短路

8、，則13斷路器上所設的過流保護裝置都有可能起動，當然至少“3”應該起動，根據(jù)選擇性的要求，希望3號開關跳閘，因此，各處保護裝置的動作時間（也就是延時時間），必須從負荷側向電源S的方向逐級增加一個時間級差t，才能滿足這一要求。延時級差一般為0.250.5s ，電磁式繼電器取上限，電子或數(shù)字式繼電器取下限。二、定時過流保護二、定時過流保護 接通開關的跳閘回路需要兩個條件：線路中的電流達到或超過保護裝置的整定電流；故障電流的存在時間達到保護裝置的整定時間。所以當d處發(fā)生短路時，雖然13號開關上的保護都起動了，但經(jīng)過0.25s延時，3號開關跳閘斷電，短路電流消失，故1、2號開關上的保護裝置就自行返回，

9、即使各自的延時時間達到，也不會接通跳閘回路，因而不會誤跳閘。圖圖22 定時過流的時限配合與選擇性定時過流的時限配合與選擇性 當達到0.25s時3號開關因故拒動，此時線路中的短路電流繼續(xù)存在，而2號開關上的保護裝置已處于起動狀態(tài)，等達到0.5s時，2號開關跳閘，起后備保護作用。由于是為下一級線路的保護作后備，故稱為遠后備保護，如果是為本級線路其它類型的保護作后備，則稱為近后備保護。 1 1）整定原則）整定原則 整定電流應躲過正常最大工作電流，其中包括考慮電動機起動和自起動等因素造成的影響，這時保護裝置不應動作，即滿足這個參數(shù)在有的書上叫做尖峰電流，但二者含義是有區(qū)別的。 2 2、整定計算、整定計

10、算dzg.maxII 尖峰電流由這樣一個公式來計算（22）式中全組設備中最大電動機的起動電流；長時最大工作電流，可是用計算電流來等效；最大電動機的額定電流。 線路中產(chǎn)生尖峰電流的條件是：該組用電設備最大容量的電動機正在起動，而其它用電設備正在滿負荷運行。所以公式中是二者相加，該電流一般能維持幾秒到十幾秒鐘，定時過流保護的延時一般在3秒鐘以內(nèi)，所以該電流會引起保護裝置誤動，必須躲過。jfqmgmem=IIII（） 整定原則中提到的正常最大工作電流，是另一種情況下的尖峰電流。它是在短路故障切除后，系統(tǒng)母線電壓恢復，部分電動機自行起動所形成的多機同時起動式尖峰電流，一般會大于公式（22）所定義的尖峰

11、電流。該電流工程上是采用一個綜合的、經(jīng)驗數(shù)值為1.53的自起動系數(shù)、乘以該線路的計算電流來確定的。所以有（23）式中線路計算電流；電動機自起動系數(shù)，由試驗或?qū)嶋H運行經(jīng)驗確定，可取為1.53 。 g.maxzpjsIK I 另外，正常最大工作電流也要與負荷計算中的長時最大工作電流相區(qū)別。是由負荷曲線得出的半小時平均最大負荷，它實際上是用計算電流來等效的。 繼電器返回電流If也要躲過正常最大工作電流，即（24）這一要求主要是考慮定時過流保護一般還要作為下一級過流保護的遠后備保護。 fg.maxII 圖圖2 23 電動機群自起動產(chǎn)生最大正常工作電流電動機群自起動產(chǎn)生最大正常工作電流 2 2）整定公式

12、）整定公式我們假設保護裝置接線系數(shù)為1，電流互感器的變比也為1，由于繼電器的返回電流小于其動作電流，而繼電器調(diào)整好以后，動作電流就等于整定電流，所以只要返回電流能躲過最大正常工作電流，則整定電流也沒有問題，即有上式右邊再乘以1.151.25的繼電保護可靠性系數(shù)后就可以劃等號了，即 （25） ffdzg.max=IK IIffdzg.max=KIK IK I 據(jù)公式（23）、（ 25）可以得出保護裝置的整定電流計算式: （26）需要注意，該整定值在電力系統(tǒng)中叫做一次整定電流，再考慮保護裝置的接線系數(shù)和電流互感器的變比，可以計算出保護繼電器的整定電流，一般稱為二次整定電流。在實際的生產(chǎn)礦井中，公式

13、（26）中的整定電流，一般用長時最大工作電流來代替計算電流。 zpg.maxdzjsff=KKK KK IIIKK3、靈敏度校驗、靈敏度校驗式中被保護線段末端最小兩相短路電流；保護裝置的整定電流；保護裝置的靈敏度，對于主保護，要求KL1.5；作為后備保護時，要求KL1.2。 ( 2 )d.mindzLIKI（27)d.minI（2） 階梯原則的原理是利用延時時限的不同拉開各級開關的跳閘時間，保證保護系統(tǒng)的縱向選擇性。具體作法是：從負荷側指向電源側，每增加一級線路，就增加一個0.250.5s的時間級差。定時過流保護的缺點是：越靠近電源的開關，其延時時間越長，而此處發(fā)生短路時的短路電流卻越大，不能

14、滿足快速性的要求，因而在煤礦井下高壓干線式供電系統(tǒng)中不適合作主保護。4、時限配合階梯原則、時限配合階梯原則 電流速斷分無時限和有時限兩種，無時限的叫瞬時速斷，沒有延時環(huán)節(jié)，動作時間僅為保護裝置和開關本身的固有動作時間，新型開關常在0.1s以內(nèi)；有時限的叫限時速斷，一般各級都設0.250.5s的延時。三、電流速斷保護三、電流速斷保護 1）特點與整定公式）特點與整定公式 1、瞬時速斷保護、瞬時速斷保護 瞬時速斷的特點是用提高整定電流的方法來達到系統(tǒng)的縱向選擇性，避免發(fā)生越級跳閘。在圖24中，兩級線路都設有瞬時速斷保護，曲線1、2表示在最大和最小運行方式下，三相短路電流、兩相短路電流與線路長度L，也

15、就是短路點位置的關系，靠近電源的第一級1QF按躲過被保護線路末端的最大三相短路電流 來整定，即 （28)式中 被保護線路L1末端的最大三相短路電流； KK 保護可靠系數(shù)，一般取1.21.3。d2.maxI（3）dz.1kd2.max=IK I（3） 同樣方法，第二級2QF的整定電流為（29） 這種整定方法，可以滿足保護系統(tǒng)的縱向選擇性。在圖24中，當在第二級線路開關出口處發(fā)生最大三相短路故障時，其短路電流雖然就等于 ，但也比小，所以不會發(fā)生越級跳閘。 圖圖2 24 瞬時速斷的整定與選擇性瞬時速斷的整定與選擇性dz.2kd3.max=IK I（3） 瞬時速斷按保護全長來校驗靈敏度是不現(xiàn)實的，理論

16、上這種保護的靈敏度就小于1，架空線路也不例外，所以只能用保護范圍的長短來評價它的動作可靠性。 在圖24中，第一級的整定電流Idz.1是一個固定值，如直線3所示，它與曲線1、2分別相交于M和N兩點，顯然，這兩點以右的線路，其短路電流小于整定電流值，這就是瞬時速斷的保護死區(qū)。圖中LM是它的最大保護范圍，LN是它的最小保護范圍，一般要求LN不小于本線路全長的1520 。2）瞬時速斷的保護范圍）瞬時速斷的保護范圍 最小保護范圍LN的計算公式如下：式中保護安裝處的平均線電壓，6.310.5kV；保護區(qū)最小長度，km；最小運行方式下歸算到保護安裝處的系統(tǒng)電抗，； ps.max0dz.11kmx2NULI（

17、-X） （ 2-10） 1）定義與特點）定義與特點帶有短延時（0.250.5s）的速斷保護就叫做限時速斷。特點：帶有短延時，可保護線路全長，既能滿足選擇性的要求，又有一定的快速性。2）限時速斷與瞬時速斷保護的配合分析）限時速斷與瞬時速斷保護的配合分析在圖25中，前、后兩級線路都設置了瞬時速斷和限時速斷兩段式保護，圖中的曲線表示流過各保護裝置的最大三相短路電流與線路長度L的關系，顯然，越靠近線路末端，短路電流就越小。2、限時速斷保護、限時速斷保護 圖 25 限時速斷與瞬時速斷保護的配合 圖中前、后兩級瞬時速斷的整定電流分別為Idz.1和Idz.2，由于它們分別按躲過各自的保護范圍末端的最大三相短

18、路電流整定，所以，保護動作的選擇性沒有問題。 增設了限時速斷以后，為了保護線路的全長，前一級的限時速斷保護范圍必須延深到后一級的首端部分，所以整定電流值應比本級瞬時速斷有所降低，但它的整定電流決不能低于后一級瞬時速斷的整定電流值Idz.2。 假如前一級限時速斷的整定電流Idz.1Idz.2，則它與曲線的交點Q將落在N點以右，也就是在后一級瞬時速斷的保護死區(qū)內(nèi)。這樣，如果在N點以右發(fā)生短路，那后一級的瞬時速斷不動作，而前、后兩級的限時速斷將延時0.25s后同時跳閘，使保護裝置失去選擇性。所以，前一級限時速斷的整定電流Idz.1，必須大于后一級瞬時速斷的整定電流Idz.2。 3）整定公式）整定公式

19、 （211） 經(jīng)過整定配合后，前一級的限時速斷與后一級的瞬時速斷，在保護范圍上仍可能有一定的重迭區(qū)，如GQ段。當在GQ段發(fā)生短路時，三相短路電流大于Idz.1和Idz.2，所以此時這兩種保護都會起動，但因為前一級的限時速斷是延時動作，而下一級是無延時的瞬時速斷，所以還是下一級的瞬時速斷先行動作，不會發(fā)生越級跳閘。 同理，下一級的限時速斷2也要與再下一級的瞬時速斷3進行整定配合，而各級限時速斷之間并不需要時限上的配合，都是延時0.250.5s，因為它們之間的選擇性也是靠動作電流來保證的，各級限時速斷的動作電流都比下一級的瞬時速斷大1020，確保既能保護線路全長，又不會發(fā)生越級跳閘。dz.1dz.

20、2dz.2=1.11.2KIK II4）靈敏度校驗）靈敏度校驗 2.min.1.25 1.5dLdzIKI 限時速斷作為主保護，一般要求靈敏度不小于1.5，最低靈敏度要求為1.25，但作為下一級限時速斷的遠后備保護時，可降為1.15。 四、三段式過流保護的設置與配合四、三段式過流保護的設置與配合1、組成與特點、組成與特點 由第段瞬時速斷、第段限時速斷、第段定時過流所組成的組合式過流保護叫三段式過流保護。三段式過流保護的設置，進一步提高了過流保護系統(tǒng)的全面性和可靠性。 特點：有縱向選擇性，保護范圍沒有死區(qū)，對各種情況下的短路故障都有較高的靈敏度，對于線路首端和中前部的短路有較好的快速性，保護系統(tǒng)

21、設置與整定較復雜。 在圖26中，兩級線路上都設有三段式過流保護：2、兩級三段式過流保護之間的配合分析、兩級三段式過流保護之間的配合分析圖圖2 26 兩級三段式過流保護的配合兩級三段式過流保護的配合 （1）第段：瞬時速斷“1”保護（第1級線路上所設的第段保護） 保護范圍為線路L1的前部（1520L1）；整定電流按躲過線路末端最大三相短路電流確定；動作時間為繼電器和開關的固有動作時間：0.1s。該級瞬時速斷不必與下一級的任何一段（種）保護配合，滿足選擇性要求。 （2）第段：限時速斷“1”保護（第1級線路上所設的第段保護） 作為主保護，保護范圍包括線路L1的全長與線路L2的前部；整定電流應大于下一級

22、瞬時速斷的整定電流；各級限時速斷之間不需時限配合，可都整定為0.250.5s ；保護靈敏度用線路末端最小兩相短路電流校驗。1）線路）線路L1所設各段保護所設各段保護 （3）第段：定時過流“1”保護（第1級線路上所設的第段保護） 作為后備保護，保護范圍包括線路L1的全長（近后備），并可作線路L2的遠后備保護；整定電流按返回電流應躲過線路正常最大工作電流確定；靠階梯時限來保證各級之間的縱向選擇性；保護靈敏度按用線路末端最小兩相短路電流校驗。 第2級線路L2上所設的、各段保護，其保護范圍、整定配合、時限設定、靈敏度校驗等，與第1級線路類似，一般是與下一級配合較多，故針對具體的縱向多級干線式供電系統(tǒng)，

23、當上級供電部門電源與線路過流保護的設置整定計算已完成、本供電系統(tǒng)過流保護方案已初步確定后，具體的整定計算應從供電末端開始。 三段式過流保護是目前35kV及以下高壓電網(wǎng)相間短路保護的主要方式。針對不同的情況，也可以靈活設置與整定。例如，對于線路-變壓器組的供電系統(tǒng)，可只用、構成兩段式保護，并讓瞬時速斷作主保護；又如，對于井下干線式高壓電纜線路，設置瞬時速斷其保護范圍基本為零，此時可以只設置、兩段式保護，并讓限時速斷作主保護。2）線路）線路L2所設各段保護所設各段保護 五、過流保護設置、整定計算實例五、過流保護設置、整定計算實例例某6kV干線式供電系統(tǒng)如圖27所示。有關已知參數(shù)如下。（1）系統(tǒng)阻抗

24、：最大運行方式下：最小運行方式下：（2）各級線路參數(shù)L1：LGJ240，2.6km ；L2：MYJV150，1.0km ；L3：MYJV1201.5km （3）各級線路正常最大工作電流（非長時最大工作電流） s.min=0.423Xs.m ax=0.583Xg1.maxg2.maxg3.max=900(A);=800(A);=650(A).III 圖圖27 三級干線式供電系統(tǒng)過流保護整定三級干線式供電系統(tǒng)過流保護整定 （4）上級35kV變電所主變壓器容量為10000kVA，電壓比為356.3kV，主變壓器高壓側設置有差動保護和定時過流保護，定時過流保護的整定電流為1800A（折算到6.3kV側

25、），整定時限為1.5s 。變電所為該礦供電的出線開關之一是1QF。 在各級線路出線開關1QF、2QF、3QF內(nèi)均可設置微機數(shù)字型三段式過流保護，試對該系統(tǒng)的過流保護作設置與整定計算。 解解 1、系統(tǒng)短路計算、系統(tǒng)短路計算1）各級線路阻抗計算）各級線路阻抗計算由電工手冊查得各級線路每公里電阻、電抗為：各級線路阻抗010203=0.32/ km=0.06/ km=0.06/ km.XXX，010203=0.13/ km=0.137/ km=0.172/ kmR，R，R；10111011L =0.322.6=0.832=RL =0.132.6=0.338LLXX， R；20222022L =0.06

26、1.0=0.06=RL =0.1371.0=0.137LLXX， R；30333033L =0.061.5=0.09=RL =0.1721.5=0.258.LLXX， Rd1.maxd1.maxs.mins.min6.36.3=8.6(kA),=5.4(kA)1.732 0.43222 0.58333PPUUIIXX（3）（2）2）各點短路電流計算（）各點短路電流計算（ 、 ）（1）點 d.maxI（3）d.minI（2）（2）點 d2.max2222s.min116.3=2.80(kA)31.7320.4320.8320.338PLLUIXXR（3）d2.min2222s.max116.3=

27、2.17(kA)220.58330.8320.338PLLUIXXR（3）同理同理（3）點 d3.max226.3=2.60(kA)1.7320.4320.8320.06(0.3380.137)I（3）d3.min226.32.03(kA)20.58330.8320.06(0.3380.137)I（3）（4）點 d4.max226.3=2.30(kA)1.7320.4320.8320.060.09(0.3380.1370.258)I（3）d4.min226.31.82(kA)20.58330.8320.060.09(0.3380.1370.258)I（3）2、總體設置分析、總體設置分析 在圖2

28、7中，對于線路L1，因是架空線路且有2.6km長，所以在1QF上可設置三段式過流保護，但限時速斷若按前面講的常規(guī)方法整定，則靈敏度在理論上就可能不合格。 對于線路L2，因是電纜且只有1km長，若在2QF上設置瞬時速斷并按正規(guī)方法整定，其保護范圍必為零。因為它按躲過線路L2末端最大三相短路電流來整定，該電流前面已算出為2.60kA，即使是乘以較小的1.15的可靠性系數(shù)也等于2.97kA，該值大于線路L2首端的最大三相短路電流2.8kA，使得保護范圍為零。 這就是電纜線路若設置瞬時速斷，其保護范圍在大部分情況下為零的理論原因。所以只能設置限時速斷加定時過流兩段式保護，由于無法設置瞬時速斷，造成1Q

29、F中限時速斷不能按常規(guī)方法整定。此外，1QF上的定時過流可作為2QF上兩段式保護的遠后備保護。 對于線路L3，因是電纜線路而且是高壓終端負荷，故可以不設限時速斷，而設置瞬時速斷加定時過流兩段式保護；但瞬時速斷應作主保護并保護全長，所以不能按常規(guī)方法整定。定時過流為近后備保護和可能的低壓電網(wǎng)的遠后備保護。同樣，2QF上的定時過流，除作為本級的近后備保護外，還應該滿足3QF上兩段式保護遠后備保護的要求。3、3QF上過流保護整定分析計算上過流保護整定分析計算 前已分析，在3QF上可設置瞬時速斷加定時過流兩段式保護。1）定時過流（）定時過流（3）（1）整定電流按躲過線路L3上正常最大工作電流，并考慮返

30、回系數(shù)整定。 （一次，考慮接線系數(shù)和電流互感器變比可算出二次，即繼電器整定電流。） （2）靈敏度 合格 （3）整定時限考慮要比瞬時速斷多一個時限級差，故定為：t3=0.25s 24.minL.3.31.822.21.50.82ddzIKI3.maxdz.33.js1.20.650.82(kA)0.95kzpkgffK KK IIIKK2）瞬時速斷（）瞬時速斷（3） 作為主保護，保護全長，只要線路L3末端發(fā)生最小兩相短路時它能可靠動作就行了，所以可先設定一個大于等于1.5的靈敏度，再用靈敏度校驗公式反算出整定值，這種方法，可稱之為“逆向整定”，但要注意一點，該整定值必須大于同級定時過流的整定值。

31、初定靈敏度為1.65，據(jù)靈敏度校驗公式可得整定電流為： 1.1kA大于0.82kA合格，靈敏度為1.65合格(2)4.mindz.3.31.821.1(kA)1.65dLIIK4、2QF上過流保護整定分析計算上過流保護整定分析計算 在2QF上若設瞬時速斷，同樣因線路L2兩端短路電流差別過小而使保護范圍為零，所以考慮設置限時速斷加定時過流兩段式保護。限時速斷為主保護，延時整定時間定為0.25s，定時過流因要與下一級3QF上的定時過流配合，延時整定時間應多一個級差，即確定為0.5s。1）定時過流（）定時過流（2）（1）整定電流按躲過線路L2上正常最大工作電流，并考慮返回系數(shù)整定。 2.maxdz.

32、21.20.81.0(kA)0.95kgfK IIK（2）靈敏度 合格 （3）遠后備保護靈敏度 合格 （4）整定時限 (2)3.minL.2.22.032.01.51ddzIKI(2)4.min.2.21.821.81.21dLdzIKI23tt+ t=0.25+0.25=05s2）限時速斷（）限時速斷（2）（1）整定電流 該級限時速斷的整定電流，按正規(guī)方法必須躲過下一級瞬時速斷的整定電流，即使可靠性系數(shù)取最低值1.1，也有該值比d3點的最大三相短路電流2.60kA還大，所以保護全長是不可能的。由于下一級的瞬時速斷已采用逆向整定法確定為1.1kA，所以可以根據(jù)同樣的原則，按躲過1.1kA來整定

33、本級的限時速斷。 1.32kA比正規(guī)整定的2.78kA有大幅度的降低，但仍大于本級定時過流的整定值1kA。2dz.2dz.3d4.max=1.12.30=2.78 kAKKKIK IK K I（3）（）dz.2dz.31.21.1=1.32kAKIK I（）（2）靈敏度 合格當然，該級限時速斷的整定電流也可以用逆向整定法來確定。（3）整定時限 t2=0.25s需要注意，雖然該級限時速斷的整定值降低了，但仍可以保證前、后級保護之間的選擇性配合。我們再看圖27，當在線路L3上發(fā)生短路時，其最小兩相短路電流為1.82kA，此值既大于3QF上瞬時速斷的整定值1.1kA，也大于2QF上限時速斷的整定值1

34、.32kA，所以兩級速斷保護都會起動，但3QF上的瞬時速斷因無延時而先動作跳閘，此后2QF上的限時速斷則自動返回，不會發(fā)生越級跳閘(2)3.minL.2.22.031.541.51.32ddzIKI5、1QF上過流保護整定分析計算上過流保護整定分析計算按前面的系統(tǒng)分析設置常規(guī)的三段式過流保護。1）定時過流（）定時過流（1）（1）整定電流小于上一級35kV主變壓器定時過流的整定值1800A，合格。（2）靈敏度 合格。（3）遠后備保護靈敏度 合格（4）整定時限 t1=t2+t=0.5+0.25=0.75s 小于1.5s 合格(2).minL.1.12.171.91.51.14ddzIKI(2)3.

35、min.1.12.031.81.21.14dLdzIKI1.maxdz.11.20.91.14(kA)0.95kgfK IIK2）限時速斷（）限時速斷（1）（1）整定電流同理，若按正規(guī)方法整定，靈敏度肯定不合格，所以也按逆向整定法來處理: 1.45kA大于1.14kA合格，靈敏度為1.5合格。d2.mindz.1.12.171.45(kA)1.5LIIK（2）（2）整定時限為了保證各級主保護之間的選擇性，它應比下一級主保護多一個時限級差。 小于0.75s合格。 這樣的設置在理論上已經(jīng)超出了前面講的限時速斷的正規(guī)含義，成為變相的定時過流了，但確實能解決實際問題。當干線級數(shù)達到5級及以上時，保護的

36、快速性就要受影響。12tt+ t=0.25+0.25=05s3 3）瞬時速斷（）瞬時速斷（11）（1）整定電流 所保護的線路L1是架空線，有2.6km長，其始、末兩端的短路電流差距較大，因此可以按前面講的正規(guī)方法一試，即按躲過線路末端最大三相短路電流來整定。（2）最小保護范圍校驗，按公式（210）pNs.max0dz.1116.3=(0.5833)0.99(km)x20.32 23.5ULI（-X）(3)dz.12.m ax=1.252.83.5(kA)KdIK I10.99%38%20%2.6NLL合格 6、整定計算結果匯總與分析、整定計算結果匯總與分析 該例的設置整定計算結果匯總列于表21

37、中。表表21 三級干線式電網(wǎng)過流保護整定計算結果表三級干線式電網(wǎng)過流保護整定計算結果表 由解題過程和結果可以看出，凡是以由解題過程和結果可以看出，凡是以6kV電纜為主所構成的干線電纜為主所構成的干線式電網(wǎng)，尤其是式電網(wǎng)，尤其是35kV變電所設于本礦工業(yè)廣場的變電所設于本礦工業(yè)廣場的6kV配電網(wǎng)，完全配電網(wǎng)，完全應用電力系統(tǒng)正規(guī)的三段式過流保護在理論上就是行不通的，選擇應用電力系統(tǒng)正規(guī)的三段式過流保護在理論上就是行不通的，選擇性和快速性都沒有保證。為了應對煤礦的特殊情況，可以在正規(guī)的性和快速性都沒有保證。為了應對煤礦的特殊情況，可以在正規(guī)的框架下作一些變通，對解決實際問題有一定的應用價值。但這些

38、方框架下作一些變通，對解決實際問題有一定的應用價值。但這些方法和變通措施，當電網(wǎng)干線級數(shù)較多時，應用就比較困難，對保護法和變通措施，當電網(wǎng)干線級數(shù)較多時，應用就比較困難，對保護性能也會有較大的影響。性能也會有較大的影響。 從系統(tǒng)保護的要求來講，從系統(tǒng)保護的要求來講，6kV電網(wǎng)的保護設置與整定，還要與電網(wǎng)的保護設置與整定，還要與35kV的最后一級、低壓的最后一級、低壓6601140V的第一級的保護相配合，這使的第一級的保護相配合，這使得在煤礦的特殊條件下，大多數(shù)情況無法得到滿意的設置方案和整得在煤礦的特殊條件下，大多數(shù)情況無法得到滿意的設置方案和整定值。這一長期存在的技術難題，目前正在從兩個方向

39、著手研究，定值。這一長期存在的技術難題，目前正在從兩個方向著手研究，以期獲得實用的解決方案。以期獲得實用的解決方案。（1）簡化供電系統(tǒng)，盡量減少干線級數(shù)，最好降到三級以內(nèi)。）簡化供電系統(tǒng)，盡量減少干線級數(shù)，最好降到三級以內(nèi)。例如，采用多回路相對獨立的例如，采用多回路相對獨立的6kV下井電纜直通到底的供電方案，下井電纜直通到底的供電方案，可實現(xiàn)從可實現(xiàn)從6kV下井電纜開始，到井下任何一個高壓終端負荷，均不下井電纜開始，到井下任何一個高壓終端負荷，均不超過三級線路和三級控制開關的供電網(wǎng)架，從而為過流保護系統(tǒng)的超過三級線路和三級控制開關的供電網(wǎng)架，從而為過流保護系統(tǒng)的優(yōu)化設置和整定計算提供了較好的條件。優(yōu)化設置和整定計算提供了較好的條件。（2）研究尋求新的保護方法和原理。目前正在研究或提出的方）研究尋求新的保護方法和原理。目前正在研究或提出的方案有以下幾種。案有以下幾種。 電氣聯(lián)鎖式選擇性過流保護系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖式選擇性過流保護系統(tǒng) 線路縱聯(lián)差動選擇性過流保護系統(tǒng)線路縱聯(lián)差動選擇性過流保護系統(tǒng) 基于微機通信的選擇性過流保護系統(tǒng)基于微機通信的選擇性過流保護系統(tǒng) 基于網(wǎng)絡節(jié)點通信的選擇性過流保護系統(tǒng)基于網(wǎng)絡節(jié)點通信的選擇性過流保護系統(tǒng)小小 結結1、根據(jù)煤礦安全規(guī)程的相關要求