高壓漏電保護整定方案[實操分享]

1、井下10（6）kV供電系統(tǒng)漏電保護整定方案（修訂版）為提高煤礦供電的安全運行水平，更好利用井下高壓防爆開關(guān)綜合保護裝置，確保漏電保護選擇性和可靠性，特制定井下10（6）kV供電系統(tǒng)漏電保護整定方案。方案一：該方案適合于煤礦井下綜合保護裝置采用零序電流型、功率方向型的高壓防爆開關(guān)、礦井電網(wǎng)中性點不接地系統(tǒng)。（一）高壓漏電保護整定原則1、煤礦井下高壓漏電保護裝置主要用于10（6）kV供電系統(tǒng)中，對井下供電系統(tǒng)的漏電（或接地）實現(xiàn)有選擇性保護。高壓饋電線路上必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置；供移動變電站的高壓饋線上，必須裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。2、高壓漏電保護裝置的動作參數(shù)有二

2、次零序電壓和一次零序電流，其取值范圍如下。最低起動二次零序電壓：U03V；最高整定二次零序電壓：U025V；最低起動一次零序電流：I00.5A；最高整定一次零序電流：I06A。3、高壓漏電保護系統(tǒng)各級縱向之間的配合選擇，按時間階梯整定。原則上最上一級時間最長，最下一級時間最短，從最下一級向上級整定時間逐漸延長。4、移動變電站應(yīng)動作于跳閘，高壓電動機應(yīng)動作于跳閘，一般生產(chǎn)線路的變壓器應(yīng)動作于跳閘，風機、水泵應(yīng)動作于報警信號，向下級變電所饋出線路應(yīng)動作于報警信號，變電所內(nèi)總進線開關(guān)應(yīng)動作于報警信號。（二）漏電保護整定方案1、電網(wǎng)對地電容及零序電流值的確定 (1)電纜線路的對地電容與單相接地電容電流

3、煤礦高壓10（6）kV電網(wǎng)的單相接地電流Id與電網(wǎng)的對地電容C有一一對應(yīng)的關(guān)系，由公式（11）來計算。IdUC1031.732 （11） 式中 Id 電網(wǎng)的單相接地（電容）電流，A； 三相交流電的角頻率，314； U 電網(wǎng)線電壓有效值，kV； C 電網(wǎng)三相對地總電容，F(xiàn)。電纜的型號、截面不同時，其分布電容值也有所不同，生產(chǎn)廠家根據(jù)理論設(shè)計和出廠測試的數(shù)據(jù)，將不同電壓等級、型號、截面電纜的單位長度三相對地總電容值與相應(yīng)的單相接地電容電流值見表11，供用戶參考。表11 10（6）kV電力電纜三相對地總電容C及單相接地電容電流Id電力電纜標稱截面mm26kV10kV紙絕緣電力電纜交聯(lián)聚乙烯電纜紙絕緣

4、電力電纜交聯(lián)聚乙烯電纜C，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， Akm160.340.370.530.580.290.520.420.76250.430.460.600.650.340.620.480.87350.480.520.640.700.380.690.540.98500.540.590.710.770.430.770.601.09700.650.710.790.860.500.900.661.20950.750.820.890.970.551.000.751.361200.820.890.971.050.611.100.811.4715

5、01.011.101.061.150.721.300.871.581851.101.201.161.260.771.400.961.742401.201.301.261.370.881.601.051.903001.381.501.431.560.991.801.172.12 注： 表內(nèi)電容值為電纜三芯聯(lián)接時的對地總電容； 各數(shù)據(jù)為各主流生產(chǎn)企業(yè)出廠測試值的平均值； Id與C的基本換算式為公式（11）。 (2)架空線路對地電容與單相接地電容電流架空線路的對地電容與單相接地電容電流遠小于電纜線路，在電力系統(tǒng)設(shè)計手冊中有一些近似的經(jīng)驗計算公式，但工程上推薦查表計算法比較簡便實用。10（6）kV架空

6、線路的單位長度三相對地總電容與相應(yīng)的單相接地電容電流如表12所示。（一般礦井10（6）kV電網(wǎng)的單相接地電容電流，架空導(dǎo)線僅占3左右，有時工程上可以忽略。表12的數(shù)據(jù)根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊1中P261頁公式（633）在限定的條件下算出。）表12 架空線路三相對地總電容C及單相接地電容電流Id電壓等級kV單回路架空線路雙回路架空線路無架空地線有架空地線無架空地線有架空地線C，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， Akm60.0180.0200.0230.0250.0150.0280.0200.036100.0280.0300.0310.0340.

7、0230.0420.0300.055350.0920.1000.1200.1300.0770.1400.0990.180 注： 架空線路因離地面距離較大，故表內(nèi)參數(shù)值與導(dǎo)線截面無關(guān)； 表內(nèi)數(shù)據(jù)考慮了因水泥桿或鐵塔所引起的增量（510）： Id與C的基本換算式為公式（11）。 (3)電氣設(shè)備的對地電容與單相接地電容電流考慮有電氣聯(lián)接的10（6）kV高壓電動機繞組、變壓器10（6）kV繞組等，對電網(wǎng)對地電容與單相接地電容電流的貢獻，根據(jù)經(jīng)驗與相關(guān)測試，6kV電氣設(shè)備對地電容約占電纜及架空線對地電容總和的18%左右，10kV電氣設(shè)備對地電容約占電纜及架空線對地電容總和的16%左右，故此引入相應(yīng)的增值

8、系數(shù)。不同電壓等級因電氣設(shè)備引起的對地電容與單相接地電容電流增值系數(shù)K如表13所示。（該表源自電力工程電氣設(shè)計手冊1中P262頁表646，并據(jù)其他相關(guān)資料增加了220kV的系數(shù)。）表13 因電氣設(shè)備引起的對地電容與單相接地電容電流增值系數(shù)K標稱電壓，kV61035110220增值系數(shù)K1.181.161.131.101.08電網(wǎng)電容電流是電網(wǎng)各個部分電容電流的和。計算電網(wǎng)電容電流時應(yīng)考慮增值系數(shù)。 2、二次零序電壓整定值U02-Z的確定據(jù)電網(wǎng)對地總電容C的數(shù)值，按下表初選U02-Z的值，如果C在兩擋數(shù)值之間時，可取較大的U02-Z值。表21 10（6）kV中性點不接地電網(wǎng)漏電保護U02-Z初選

9、表C，F(xiàn)3.04.56.07.59.010.512.013.515.016.518.0U02-Z ，V1514121110987654 在產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)整定范圍內(nèi)取接近并大于等于U02-Z的擋位值作為最后確定的整定值。（現(xiàn)有井下高爆開關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護，其二次零序電壓整定值一般分為7擋，即3V、5V、10V、15V、20V、25V。）并且按照躲過電網(wǎng)正常運行時的二次不平衡電壓進行校驗，一般要大于1.5倍正常運行的二次不平衡電壓，應(yīng)利用電壓互感器二次開口三角測出正常運行的二次不平衡電壓，每天記錄24次，連續(xù)測試3個月，取其最大的30次的平均值為正常運行的二次不平衡電壓。如果短期內(nèi)難以實測統(tǒng)計電網(wǎng)的

10、正常運行不平衡電壓，二次零序電壓整定值也可按經(jīng)驗優(yōu)先推薦： C6F時，取U02-Z15V； 6FC12F時，取U02-Z10V； 12FC18F時，取U02-Z5V。 3、一次零序電流整定值I01-Z的確定由于610kV中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，同樣的C條件下，10kV電網(wǎng)的單相接地電流Id是6kV電網(wǎng)的1.67倍，所以，一次零序電流整定值I01-Z的確定要分6kV電網(wǎng)和10kV電網(wǎng)兩種情況。為了提高保護裝置的可靠性，應(yīng)先行確定二次零序電壓整定值U02-Z，確定了U02-Z后，可根據(jù)表31選定與之同步匹配的一次零序電流整定值I01-Z，不必再進行校驗。兩個整定值都達到時保護裝置才認定為漏

11、電故障，繼而利用相位比較來選定故障支路，再執(zhí)行報警或跳閘的動作。（現(xiàn)有井下高爆開關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護，其一次零序電流整定值一般分為7擋，即0.5A、1A、2A、3A、4A、5A、6A。）表31 610kV中性點不接地電網(wǎng)漏電保護I01-Z確定表C，F(xiàn)3.04.56.07.59.010.512.013.515.016.518.0610kVU02-Z ，V15141211109876546kV電網(wǎng)I01-Z，A0.50.50.51.01.01.01.01.51.51.51.510kV電網(wǎng)I01-Z，A1.01.01.51.52.02.02.0使用消弧線圈補償 計算高壓防爆開關(guān)的電容電流時，應(yīng)計算整定

12、開關(guān)以上部分電網(wǎng)產(chǎn)生的電容電流。如果幾對礦井公用一個變電站，將該礦井按一個采區(qū)進行考慮。4、延時時間的確定原則上各級開關(guān)中漏電保護縱向選擇性的時限配合級差為不小于300ms，從最遠端取動作時間最短，向上級逐漸增大的原則選取。具體到各個開關(guān)，要視其所在位置及作用而定?？紤]到現(xiàn)有井下高爆開關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護，其漏電延時動作時間分為8擋，即0.1s、0.2s、0.3s、0.5s、0.7s、1.0s、1.5s、2.0s，可按以下方案確定。 控制為移動變電站供電的高壓電纜的開關(guān)，不設(shè)延時?？刂茷榈V用變壓器、高壓電動機供電的高壓電纜的開關(guān)，延時0.1s，以躲過斷路器三相合閘不同時產(chǎn)生的零序電流。采區(qū)變電所

13、高壓進線總開關(guān)與各支路出線開關(guān)，延時0.3s ，可以根據(jù)變電所的供電情況，區(qū)別上下級變電所的延時。中央變電所高壓進線總開關(guān)與各支路出線開關(guān)，延時1.5s 。地面變電所610kV母線上各出線開關(guān)，延時2.0s 。5、經(jīng)驗數(shù)據(jù)整定的原則：漏電保護參數(shù)采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)查表法選取時，可參考上列表格中參數(shù)變化規(guī)律，對電網(wǎng)總電容小于或等于4F時其最小起動電流應(yīng)取小些，最大整定電壓應(yīng)取大些，而對于電網(wǎng)總電容大于4F時其最小起動電流應(yīng)取大些，最大整定電壓應(yīng)取小些。零序電壓、零序電流、動作時間的選?。毫阈螂妷篣02-z按上表推薦數(shù)值，依據(jù)電網(wǎng)電容選取，可比上表適當放大起動電壓。零序電流I01-z按上表推薦數(shù)值，依據(jù)

14、電網(wǎng)電容選取，可比上表適當放大起動電流。 6、運行后漏電動作參數(shù)的調(diào)整按上述方案確定了各級漏電保護的動作值并整定好投入運行后，應(yīng)密切注意在電網(wǎng)正常運行時是否有誤報警或誤跳閘的現(xiàn)象發(fā)生，若在一個工作月內(nèi)有兩次及以上的漏電保護誤動，應(yīng)調(diào)整原先確定的動作整定值，即將二次零序電壓整定值U02-Z與一次零序電流整定值I01-Z均提高一擋再投入運行。但U02-Z最高不得大于25V，I01-Z不得大于6A。漏電動作整定值提高一擋后，誤動作會大幅減少或消失，但漏電保護適用的單相接地過渡電阻范圍就縮小了。例如：6kV電網(wǎng)，C9F，U02-Z10V，I01-Z1.0A，此時漏電保護適用的單相接地過渡電阻范圍為03

15、k；若兩個動作參數(shù)均提高一擋，即U02-Z15V，I01-Z2.0A，則在6kV電網(wǎng)C不變的條件下，該漏電保護適用的單相接地過渡電阻范圍就縮小為02k了。煤礦高壓電網(wǎng)漏電保護的整定計算比較復(fù)雜，要考慮的因素很多，沒有絕對不變的定值。具體整定計算時，應(yīng)考慮規(guī)程規(guī)范的要求、礦井電網(wǎng)的運行方式、中性點接地方式、不同的電壓等級、各電力負荷的類型、漏電保護裝備的技術(shù)性能等因素，在確定了各段高壓供電母線的對地電容C與單相接地電容電流Id的基礎(chǔ)上，按本方案所提出的方法步驟進行二次零序電壓整定值U02-Z與一次零序電流整定值I01-Z的確定，并根據(jù)實際情況在運行中定期進行完善調(diào)整。方案二：該方案適合于煤礦井下綜合保護裝置采用功率方向型的高壓防爆開關(guān)、礦井電網(wǎng)中性點消弧線圈接地的供電系統(tǒng)。（1） 礦井電網(wǎng)中性點消弧線圈接地的供電系統(tǒng)井下高壓防爆開關(guān)的綜合保護，采用零序5次諧波方向型漏電保護原理的綜合保護裝置按照如下方案整定。 1、二次零序電壓值的確定因為零序5次諧波相對基波其數(shù)值很小，一般為基波的4%，信號的測取與分辨較為困難，靈敏度較低，實踐中靠提高二次零序電壓值來防止誤動作，即將二次零序電壓整定為40V（最高不超過50V）。2、 一次零序電流的確定 對于6kV電網(wǎng)，根據(jù)一次零序電流與二次零序電壓相匹配，一次零序電流應(yīng)整定為1A。 對于10kV電網(wǎng)，根據(jù)一次零序電流與二次零序電壓相匹配，一次