煤矿井下继电保护整定计算(试行)

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司(函)郑煤机电便字【2016】14号关于下发井下供电系统继电保护整定方案(试行)的通知集团公司各直管矿井及区域公司：为加强井下供电系统安全的管理，提高矿井供电的可靠性，必须认真做好供电系统继电保护整定工作。

结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况，按照电力行业的有关标准和要求，特制定《井下供电系统继电保护整定方案》（试行），请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案，结合本单位的实际情况，认真进行供电系统继电保护整定计算，并按照计算结果整定。

在实际执行中不断完善，有意见和建议的，及时与集团公司机电运输部联系。

机电运输部二〇一六年二月二十九日井下供电系统继电保护整定方案（试行）郑煤集团公司前言为提高煤矿井下供电继电保护运行水平，确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作，集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》（试行）。

《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章，第一章高低压短路电流计算，第二章井下高压开关具有的保护种类，第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法，第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算，第五章低压供电系统继电保护整定方案，第六章127伏供电系统整定计算方案。

由于煤矿继电保护技术水平不断提高，技术装备不断涌现，加之编写人员水平有限，编写内容难免有不当之处，敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善，对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。

二〇一六年二月二十九日目录第一章高低压短路电流计算 .......... 错误!未定义书签。

第一节整定计算的准备工作 .. 错误!未定义书签。

第二节短路计算假设与步骤 .. 错误!未定义书签。

第三节各元件电抗计算 .......... 错误!未定义书签。

第四节短路电流的计算 .......... 错误!未定义书签。

第五节高压电气设备选择 ...... 错误!未定义书签。

第六节短路电流计算实例 ...... 错误!未定义书签。

第二章高压配电装置所具有的保护种类错误!未定义书签。

第一节过流保护装置 .............. 错误!未定义书签。

第二节单相接地保护 .............. 错误!未定义书签。

第三节其它保护种类 .............. 错误!未定义书签。

第三章高压开关短路、过载保护整定原则及方法错误!未定义书签。

第一节矿井供用电设备继电保护整定原则错误!未定义书签。

第二节继电保护配置的基本原则错误!未定义书签。

第三节继电保护整定计算方法错误!未定义书签。

第四节高压开关整定计算实例错误!未定义书签。

第四章高压漏电保护整定方案 ...... 错误!未定义书签。

第一节高压漏电保护整定原则错误!未定义书签。

第二节漏电保护整定方案 ...... 错误!未定义书签。

第五章井下低压开关保护整定计算错误!未定义书签。

第六章127伏供电系统的整定计算错误!未定义书签。

第一节照明信号综保装置的整定值固定的情况错误!未定义书签。

第二节智能型照明信号综合保护装置错误!未定义书签。

第一章高低压短路电流计算在电力系统的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。

为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在变电站和供电系统的设计和运行中，必须进行短路电流计算，以解决下列技术问题。

1、确定合理的主结线方案和主要运行方式；2、确定合理的继电保护方案，使之能正确地切除短路故障；3、确定合理的限流措施；4、确定合理的设备选择方案；5、校验设备的分断能力、动、热稳定性；6、校验继电保护的灵敏度。

在进行短路电流计算时，由于电力系统中各开关状态的不同，造成短路回路的阻抗的变化。

同一点同类型短路电流最大为“最大运行方式”；短路电流最小为“最小运行方式”。

最大运行方式的短路电流用于校验设备的分断能力和动、热稳定性，用于整定速断保护，最小运行方式的短路电流用于校验继电保护的灵敏度。

第一节整定计算的准备工作一、掌握煤矿所有电气设备情况并建立资料档案1、绘制标有主要电气·设备参数和TA、TV变比的高、低压供电系统接线图。

2、收集全矿电气设备所有电气参数，按变压器、电抗器、电容器、高压电动机、低压电动机等电气设备分门别类建立参数表。

3、收集并掌握高爆开关、馈电开关、电磁起动器保护配置图、说明书。

4、对工作面的每一种负荷进行统计，根据负荷情况，确定需用系数及平均功率因数。

二、了解掌握继电保护情况和图纸资料需要了解掌握的继电保护内容主要有：原理展开图、有关的二次回路、盘面布置图、继电保护的技术说明书等。

三、绘制阻抗图阻抗图分为正序、负序、零序阻抗图三部分，通常都取正、负序阻抗值相同。

阻抗图可采用标幺值或有名值。

四、研究确定电力系统运行方式可能出现的最大、最小运行方式，包括开机方式、变压器中性点接地方式、线路投停原则等。

电力系统潮流情况，特别是线路的最大负荷电流。

电力系统稳定极限功率，要求切除故障的时间。

无功补偿工作方式及特性。

安全自动装置的使用方式。

五、学习有关的规章制度在进行继电保护整定计算前，应搜集和学习有关的规章制度，以促使整定计算工作顺利进行。

有关的规章制度如：《电力工业技术管理法规》（试行）、《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400－91、《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》、继电保护反事故措施、继电保护整定计算规则条例等等。

第二节短路计算假设与步骤一、短路计算基本假设1、正常工作时，三相系统对称运行；2、所有电源的电动势相位角相同；3、电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；4、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；5、元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；6、系统短路时是金属性短路。

二、基准值高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，当采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：基准容量：S j = 100MVA基准电压：V g（KV）37 10.5 6.3三、短路电流计算的步骤1、计算各元件电抗有名值或标幺值；2、给系统制订等值网络图；3、选择短路点；4、对网络进行化简，并计算短路电流标幺值、有名值。

5、计算短路容量，短路电流冲击值短路容量： S = 3 V j I˝短路电流冲击值：I cj = 2.55I˝6、列出短路电流计算结果。

第三节各元件电抗计算一、系统运行方式的确定最大、最小运行方式的选择，目的在于计算通过保护装置的最大、最小短路电流。

电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。

在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。

最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。

一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。

最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。

一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。

在线路末端发生短路时，流过保护的短路电流与下列因素有关：1、系统的运行方式，包括机组、变压器、线路的投入情况，环网的开环闭环，平行线路是双回运行还是单回路运行。

2、短路类型。

3、电流分配系数。

二、各元件电抗的计算1、系统的电抗如果知道电源母线上的短路容量S k和电压则系统电抗有名值：式中： s X —电源系统电抗avU —系统中平均电压 k S —电源系统短路容量标幺值 ：式中： s X —电源系统电抗*sX —电源系统电抗标幺值 kS —电源系统短路容量 d S —电源系统短路容量基准值av U —系统中平均电压dU —系统基准电压 2、变压器的电抗由变压器的短路电压百分数Uk%的定义可知：有名值： r T N S U V Z av k T ⋅⋅=2100%T Z —变压器阻抗有名值avU —短路点平均电压 r T N S ⋅—变压器额定容量由于变压器的电阻较小，一般可以忽略变压器的电阻，则变压器的电抗X T 就等于其阻抗Z T 。

上式中没有采用变压器的额定电压，而是采用短路点所在处的线路的平均额定电压，是因为变压器的阻抗应折算到短路点所在处，以便计算短路电流。

如果需要考虑变压器的电阻R T 时，可根据变压器的短路损耗ΔP K ，按照下式计算：R T =ΔP K ．式中：ΔP K —变压器的短路损耗；U NT —变压器的额定电压；S NT —变压器的额定容量由上式计算出变压器阻抗ZT ，按照下式计算变压器的电抗。

XT=同理可以计算出标幺值：式中： T X —变压器电抗有名值*T X —变压器电抗标幺值%k V —变压器短路电压百分值avU —短路点平均电压 r T N S ⋅—变压器额定容量3、电抗器的电抗电抗器的电抗以其额定值的百分数形式给出，按照下式计算电抗值。

有名值：cR N U ⋅—电抗器额定电压；cR N I ⋅—电抗器额定电流；同理可计算标幺值如下：式中： L X —电抗器电抗有名值；*L X —电抗器电抗标幺值；%cR x —电抗器百分电抗值； cR N U ⋅—电抗器额定电压；cR N I ⋅—电抗器额定电流4、线路的电抗线路的电抗随着导线间的几何均距及线径而变，可从手册中查出单位长度的电抗值，按照下式求得，有名值：Xl —线路的电抗值，Ω；X —单位长度电抗，Ω/km ；L —线路长度，km 。

同理可计算标幺值计算：式中：Sb —基准容量；Uav —线路的平均电压。

第四节 短路电流的计算一、有名制法短路计算公式：∑=1)3(3X U I avd )3(d I —系统中发生三相短路时，短路点的短路电流U—系统短路点所在线段的平均电压avX—归算到短路点的综合正序等值电抗。

∑1一般情况下一个或二个电压等级的供电系统采用有名值计算较为简单。

二、标幺制法短路计算公式：其有名值为：式中：)3(*d I—系统中发生三相短路时，短路点的短路电流标幺值)3(I—系统中发生三相短路时，短路点的短路电d流有名值X—归算到短路点的综合正序等值电抗标幺∑*1值。

三、两相短路电流的计算：一般用于效验保护灵敏度四、短路电流冲击值的计算：一般用于效验短路动稳定性五、短路全电流最大有效值的计算：一般用于效验短路热稳定性第五节高压电气设备选择一、高压电气设备选择的一般条件和原则为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。