高壓漏電保護(hù)整定方案

1、井下10（6）kV供電系統(tǒng)漏電保護(hù)整定方案（修訂版）為提高煤礦供電的安全運(yùn)行水平，更好利用井下高壓防爆開(kāi)關(guān)綜合保護(hù)裝置，確保漏電保護(hù)選擇性和可靠性，特制定井下10（6）kV供電系統(tǒng)漏電保護(hù)整定方案。方案一：該方案適合于煤礦井下綜合保護(hù)裝置采用零序電流型、功率方向型的高壓防爆開(kāi)關(guān)、礦井電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。（一）高壓漏電保護(hù)整定原則1、煤礦井下高壓漏電保護(hù)裝置主要用于10（6）kV供電系統(tǒng)中，對(duì)井下供電系統(tǒng)的漏電（或接地）實(shí)現(xiàn)有選擇性保護(hù)。高壓饋電線路上必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的高壓饋線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)裝置。2、高壓漏電保護(hù)裝置的動(dòng)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(dòng)二次零序電壓：U03V；最高整定二次零序電壓：U025V；最低起動(dòng)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(hù)系統(tǒng)各級(jí)縱向之間的配合選擇，按時(shí)間階梯整定。原則上最上一級(jí)時(shí)間最長(zhǎng)，最下一級(jí)時(shí)間最短，從最下一級(jí)向上級(jí)整定時(shí)間逐漸延長(zhǎng)。4、移動(dòng)變電站應(yīng)動(dòng)作于跳閘，高壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，一般生產(chǎn)線路的變壓器應(yīng)動(dòng)作于跳閘，風(fēng)機(jī)、水泵應(yīng)動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)，向下級(jí)變電所饋出線路應(yīng)動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)，變電所內(nèi)總進(jìn)線開(kāi)關(guān)應(yīng)動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。（二）漏電保護(hù)整定方案1、電網(wǎng)對(duì)地電容及零序電流值的確定 (1)電纜線路的對(duì)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(duì)地電容C有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，由公式（11）來(lái)計(jì)算。IdUC×1031.732 （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(duì)地總電容，F(xiàn)。電纜的型號(hào)、截面不同時(shí)，其分布電容值也有所不同，生產(chǎn)廠家根據(jù)理論設(shè)計(jì)和出廠測(cè)試的數(shù)據(jù)，將不同電壓等級(jí)、型號(hào)、截面電纜的單位長(zhǎng)度三相對(duì)地總電容值與相應(yīng)的單相接地電容電流值見(jiàn)表11，供用戶(hù)參考。表11 10（6）kV電力電纜三相對(duì)地總電容C及單相接地電容電流Id電力電纜標(biāo)稱(chēng)截面mm26kV10kV紙絕緣電力電纜交聯(lián)聚乙

4、烯電纜紙絕緣電力電纜交聯(lián)聚乙烯電纜C，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， AkmC，F(xiàn)kmId， Akm160.340.370.530.580.290.520.420.76250.430.460.600.650.340.620.480.87350.480.520.640.700.380.690.540.98500.540.590.710.770.430.770.601.09700.650.710.790.860.500.900.661.20950.750.820.890.970.551.000.751.361200.820.890.971.050.611.100.81

5、1.471501.011.101.061.150.721.300.871.581851.101.201.161.260.771.400.961.742401.201.301.261.370.881.601.051.903001.381.501.431.560.991.801.172.12 注： 表內(nèi)電容值為電纜三芯聯(lián)接時(shí)的對(duì)地總電容； 各數(shù)據(jù)為各主流生產(chǎn)企業(yè)出廠測(cè)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(duì)地電容與單相接地電容電流架空線路的對(duì)地電容與單相接地電容電流遠(yuǎn)小于電纜線路，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)中有一些近似的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，但工程上推薦查表計(jì)算法比較簡(jiǎn)便實(shí)用。10（

6、6）kV架空線路的單位長(zhǎng)度三相對(duì)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(shí)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(jì)手冊(cè)1中P261頁(yè)公式（633）在限定的條件下算出。）表12 架空線路三相對(duì)地總電容C及單相接地電容電流Id電壓等級(jí)kV單回路架空線路雙回路架空線路無(wú)架空地線有架空地線無(wú)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

7、.0340.0230.0420.0300.055350.0920.1000.1200.1300.0770.1400.0990.180 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(wú)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(duì)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(dòng)機(jī)繞組、變壓器10（6）kV繞組等，對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容與單相接地電容電流的貢獻(xiàn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)測(cè)試，6kV電氣設(shè)備對(duì)地電容約占電纜及架空線對(duì)地電容總和的18%左右，10kV電氣設(shè)備對(duì)地電容約占電纜及架空線對(duì)地電容總和的16%左右，故此引

8、入相應(yīng)的增值系數(shù)。不同電壓等級(jí)因電氣設(shè)備引起的對(duì)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(jì)手冊(cè)1中P262頁(yè)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(duì)地電容與單相接地電容電流增值系數(shù)K標(biāo)稱(chēng)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(gè)部分電容電流的和。計(jì)算電網(wǎng)電容電流時(shí)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(duì)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(shí)，可取較大的U02-Z值。表21 10（6）kV中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)漏電保護(hù)U

9、02-Z初選表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(kāi)關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護(hù)，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(guò)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的二次不平衡電壓進(jìn)行校驗(yàn)，一般要大于1.5倍正常運(yùn)行的二次不平衡電壓，應(yīng)利用電壓互感器二次開(kāi)口三角測(cè)出正常運(yùn)行的二次不平衡電壓，每天記錄24次，連續(xù)測(cè)試3個(gè)月，取其最大的30次的平均值為正常運(yùn)行的二次不平衡電壓。如果短期內(nèi)難以實(shí)

10、測(cè)統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行不平衡電壓，二次零序電壓整定值也可按經(jīng)驗(yàn)優(yōu)先推薦： C6F時(shí)，取U02-Z15V； 6FC12F時(shí)，取U02-Z10V； 12FC18F時(shí)，取U02-Z5V。 3、一次零序電流整定值I01-Z的確定由于610kV中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，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(hù)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(jìn)行校驗(yàn)。兩個(gè)整定值都達(dá)到時(shí)保護(hù)裝

11、置才認(rèn)定為漏電故障，繼而利用相位比較來(lái)選定故障支路，再執(zhí)行報(bào)警或跳閘的動(dòng)作。（現(xiàn)有井下高爆開(kāi)關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護(hù)，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(diǎn)不接地電網(wǎng)漏電保護(hù)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(bǔ)償 計(jì)算高壓防爆開(kāi)關(guān)的電容電流時(shí)

12、，應(yīng)計(jì)算整定開(kāi)關(guān)以上部分電網(wǎng)產(chǎn)生的電容電流。如果幾對(duì)礦井公用一個(gè)變電站，將該礦井按一個(gè)采區(qū)進(jìn)行考慮。4、延時(shí)時(shí)間的確定原則上各級(jí)開(kāi)關(guān)中漏電保護(hù)縱向選擇性的時(shí)限配合級(jí)差為不小于300ms，從最遠(yuǎn)端取動(dòng)作時(shí)間最短，向上級(jí)逐漸增大的原則選取。具體到各個(gè)開(kāi)關(guān)，要視其所在位置及作用而定?？紤]到現(xiàn)有井下高爆開(kāi)關(guān)產(chǎn)品中的漏電保護(hù)，其漏電延時(shí)動(dòng)作時(shí)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(dòng)變電站供電的高壓電纜的開(kāi)關(guān)，不設(shè)延時(shí)?？刂茷榈V用變壓器、高壓電動(dòng)機(jī)供電的高壓電纜的開(kāi)關(guān)，延時(shí)0.1s，以躲過(guò)斷路器三相合閘不同時(shí)產(chǎn)生的零序電流

13、。采區(qū)變電所高壓進(jìn)線總開(kāi)關(guān)與各支路出線開(kāi)關(guān)，延時(shí)0.3s ，可以根據(jù)變電所的供電情況，區(qū)別上下級(jí)變電所的延時(shí)。中央變電所高壓進(jìn)線總開(kāi)關(guān)與各支路出線開(kāi)關(guān)，延時(shí)1.5s 。地面變電所610kV母線上各出線開(kāi)關(guān)，延時(shí)2.0s 。5、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)整定的原則：漏電保護(hù)參數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查表法選取時(shí)，可參考上列表格中參數(shù)變化規(guī)律，對(duì)電網(wǎng)總電容小于或等于4F時(shí)其最小起動(dòng)電流應(yīng)取小些，最大整定電壓應(yīng)取大些，而對(duì)于電網(wǎng)總電容大于4F時(shí)其最小起動(dòng)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(dòng)作時(shí)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(dāng)放大起動(dòng)電壓。零序電流I01-z按上表推

14、薦數(shù)值，依據(jù)電網(wǎng)電容選取，可比上表適當(dāng)放大起動(dòng)電流。 6、運(yùn)行后漏電動(dòng)作參數(shù)的調(diào)整按上述方案確定了各級(jí)漏電保護(hù)的動(dòng)作值并整定好投入運(yùn)行后，應(yīng)密切注意在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)是否有誤報(bào)警或誤跳閘的現(xiàn)象發(fā)生，若在一個(gè)工作月內(nèi)有兩次及以上的漏電保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)調(diào)整原先確定的動(dòng)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(yùn)行。但U02-Z最高不得大于25V，I01-Z不得大于6A。漏電動(dòng)作整定值提高一擋后，誤動(dòng)作會(huì)大幅減少或消失，但漏電保護(hù)適用的單相接地過(guò)渡電阻范圍就縮小了。例如：6kV電網(wǎng)，C9F，U02-Z10V，I01-Z1.0A，此時(shí)漏電保護(hù)適用的單相接地過(guò)渡電

15、阻范圍為03k；若兩個(gè)動(dòng)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(hù)適用的單相接地過(guò)渡電阻范圍就縮小為02k了。煤礦高壓電網(wǎng)漏電保護(hù)的整定計(jì)算比較復(fù)雜，要考慮的因素很多，沒(méi)有絕對(duì)不變的定值。具體整定計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮規(guī)程規(guī)范的要求、礦井電網(wǎng)的運(yùn)行方式、中性點(diǎn)接地方式、不同的電壓等級(jí)、各電力負(fù)荷的類(lèi)型、漏電保護(hù)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(duì)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(jìn)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(shí)際情況在運(yùn)行中定期進(jìn)行完善調(diào)整。方案二：該方案適合于煤礦井下綜合保護(hù)裝置采用功率方向型的高壓防爆開(kāi)關(guān)、礦井電網(wǎng)中性點(diǎn)消弧線圈接地的供電系統(tǒng)。（1） 礦井電網(wǎng)中性點(diǎn)消弧線圈接地的供電系統(tǒng)井下高壓防爆開(kāi)關(guān)的綜合保護(hù)，采用零序5次諧波方向型漏電保護(hù)原理的綜合保護(hù)裝置按照如下方案整定。 1、二次零序電壓值的確定因?yàn)榱阈?次諧波相對(duì)基波其數(shù)值很小，一般為基波的4%，信號(hào)的測(cè)取與分辨較為困難，靈敏度較低，實(shí)踐中靠提高二次零序電壓值來(lái)防止誤動(dòng)作，即將二次零序電壓整定為40V（最高不超過(guò)50V）。2、 一次零序電流的確定 對(duì)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(duì)于10kV電網(wǎng)，根據(jù)一次零序電流與二次零序