井下高压电网继电保护及防越级跳闸技术研究.pdfVIP

总第201期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2016．05．022 井下高压电网继 电保护及防越级跳闸技术研究 卢会凯 (山西煤炭运销集团 首阳煤业有限公司，山西 晋城 048400) 摘 要：煤矿企业能否安全供电直接影响到企业的经济效益，甚至是矿工的生命安全 ，继电保护装置是保 证安全、可靠供电的主要元器件，对继电保护装置的整定计算尤为重要。文章详细介绍煤矿井下高压供电 系统的继电保护整定计算方法及一种新型的防止越级跳闸的技术 ，对今后煤矿企业的安全供电具有一定 的借鉴意义。 关键词 ：井下供电；继电保护；越级跳闸 中图分类号：TD611 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2016)05—0058—03 目前我国煤矿企业井下供电系统一般采用6kV 属于使用单位直接管理。在实际工作中，为了保证 或 10kV高压下井的形式，随着井 田的不断开拓，工 工作进度，设备不断电，往往将开关的继电保护设置 作面不断向远处延伸，为了保证供 电系统的可靠性， 较大，甚至有的单位继电保护设置都不完善，在继电 一 般采取高压直供工作面的供 电方式。因此，煤矿 保护整定值的确定上往往不是以短路计算为基础 ， 井下高压供电系统大多由井下中央变 电所、采区变 而是结合电网运行实际依靠经验来确定。随着煤矿 电所 、工作面高压配电点等各级高压防爆配电设备 工作面开拓的不断延伸，煤矿井下供 电网络也愈加 通过电力电缆连接而成。在现实工作中，连接各级 复杂，电压等级增多，仅靠经验值去设置继电保护装 变电所的电力电缆一般较短，系统中因电缆而产生 置的动作时间和数值已经远不能满足矿井安全可靠 的阻抗值也较小，当处于供电系统较末端的用电设 供电的需求，经常发生越级跳闸、大面积停 电的事 备发生短路时，产生较大的短路电流，由于供电级数 故 较多，各级开关设备继电保护整定不能有效拉开整 2 煤矿井下高压供电系统继电保护计算 定值及时差，因此，在实际工作中经常发生越级跳闸 的现象 ，甚至会发生越多级跳闸直至顶掉矿井地面 本文结合某工程实例详细介绍煤矿井下高压供 中央变电所，造成井下大面积停电甚至全矿井停电 电系统继电保护的计算方法步骤，鉴于篇幅有限，本 事故，这样不仅影响到矿井的生产，甚至会对井下矿 文以井下中央变电所至采区变 电所高压馈 电开关的 工的生命安全带来巨大的威胁。下文笔者将就煤矿 整定为例 。 井下高压供 电系统的继电保护整定计算方法及越级 2．1 计算依据 跳闸产生的原因和防范措施进行详细分析 J。 井下中央变电所继 电保护及 自动装置整定，短 路参数取下井回路电缆末端短路参数为整定依据。 1 煤矿井下供电系统继电保护现状 即： 1) 继电保护级数多。在煤矿井下高压供 电 最大方式下的三相短路 电流：3．07kA；最小方 系统中一般 自上而下存在着至少 3级供 电，各级保 式下的三相短路 电流：2．82kA；最小方式下的两相 护装置的过流保护均是采用延时动作时限来控制 短路电流 ：2．44kA。 的，而在现实中，电力部门为保证上级变电所的安全 2．2 继 电保护整定计算 可靠的供电，矿井总进线给的保护时限值非常小，这 2．2