【正文】 鄭州煤炭工業(yè)（集團）有限責任公司(函)鄭煤機電便字【2016】 14號關于下發(fā)井下供電系統繼電保護整定方案(試行)的通知集團公司各直管礦井及區(qū)域公司：為加強井下供電系統安全的管理，提高礦井供電的可靠性，必須認真做好供電系統繼電保護整定工作。結合鄭煤集團公司所屬礦井的實際情況，按照電力行業(yè)的有關標準和要求，特制定《井下供電系統繼電保護整定方案》（試行），請各單位根據井下供電系統繼電保護整定方案，結合本單位的實際情況，認真進行供電系統繼電保護整定計算，并按照計算結果整定。在實際執(zhí)行中不斷完善，有意見和建議的，及時與集團公司機電運輸部聯系。 機電運輸部二〇一六年二月二十九日井下供電系統繼電保護整定方案（試行） 鄭煤集團公司前 言 為提高煤礦井下供電繼電保護運行水平，確保井下供電可靠性,指導供電管理人員對高低壓保護整定工作，集團公司組織編寫了《井下供電系統繼電保護整定方案》（試行）?！毒鹿╇娤到y繼電保護整定方案》共分為六章， 第一章高低壓短路電流計算，第二章井下高壓開關具有的保護種類，第三章礦井高壓開關短路、過載保護整定原則及方法，第四章井下供電高壓電網漏電保護整定計算，第五章低壓供電系統繼電保護整定方案，第六章127伏供電系統整定計算方案。由于煤礦繼電保護技術水平不斷提高，技術裝備不斷涌現，加之編寫人員水平有限，編寫內容難免有不當之處，敬請各單位在今后的實際工作中要針對新情況新問題不斷總結和完善，對繼電保護的整定計算方案提出改進意見和建議。 二〇一六年二月二十九日目 錄第一章 高低壓短路電流計算 4第一節(jié) 整定計算的準備工作 5第二節(jié) 短路計算假設與步驟 6第三節(jié) 各元件電抗計算 7第四節(jié) 短路電流的計算 11第五節(jié) 高壓電氣設備選擇 13第六節(jié) 短路電流計算實例 30第二章 高壓配電裝置所具有的保護種類 41第一節(jié) 過流保護裝置 41第二節(jié) 單相接地保護 43第三節(jié) 其它保護種類 45第三章 高壓開關短路、過載保護整定原則及方法 47第一節(jié) 礦井供用電設備繼電保護整定原則 47第二節(jié) 繼電保護配置的基本原則 49第三節(jié) 繼電保護整定計算方法 50第四節(jié) 高壓開關整定計算實例 62第四章 高壓漏電保護整定方案 66第一節(jié) 高壓漏電保護整定原則 66第二節(jié) 漏電保護整定方案 67第五章 井下低壓開關保護整定計算 78第六章 127伏供電系統的整定計算 81第一節(jié) 照明信號綜保裝置的整定值固定的情況 81第二節(jié) 智能型照明信號綜合保護裝置 82第一章 高低壓短路電流計算在電力系統的電氣設備，在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設備的正常運行。為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在變電站和供電系統的設計和運行中，必須進行短路電流計算，以解決下列技術問題。確定合理的主結線方案和主要運行方式；確定合理的繼電保護方案，使之能正確地切除短路故障；確定合理的限流措施；確定合理的設備選擇方案；校驗設備的分斷能力、動、熱穩(wěn)定性；校驗繼電保護的靈敏度。在進行短路電流計算時，由于電力系統中各開關狀態(tài)的不同，造成短路回路的阻抗的變化。同一點同類型短路電流最大為“最大運行方式”；短路電流最小為“最小運行方式”。最大運行方式的短路電流用于校驗設備的分斷能力和動、熱穩(wěn)定性，用于整定速斷保護，最小運行方式的短路電流用于校驗繼電保護的靈敏度。第一節(jié) 整定計算的準備工作一、掌握煤礦所有電氣設備情況并建立資料檔案繪制標有主要電氣設備參數和TA、TV變比的高、低壓供電系統接線圖。收集全礦電氣設備所有電氣參數，按變壓器、電抗器、電容器、高壓電動機、低壓電動機等電氣設備分門別類建立參數表。 收集并掌握高爆開關、饋電開關、電磁起動器保護配置圖、說明書。 對工作面的每一種負荷進行統計，根據負荷情況，確定需用系數及平均功率因數。二、了解掌握繼電保護情況和圖紙資料需要了解掌握的繼電保護內容主要有：原理展開圖、有關的二次回路、盤面布置圖、繼電保護的技術說明書等。三、繪制阻抗圖阻抗圖分為正序、負序、零序阻抗圖三部分，通常都取正、負序阻抗值相同。阻抗圖可采用標幺值或有名值。四、研究確定電力系統運行方式可能出現的最大、最小運行方式，包括開機方式、變壓器中性點接地方式、線路投停原則等。電力系統潮流情況，特別是線路的最大負荷電流。電力系統穩(wěn)定極限功率，要求切除故障的時間。無功補償工作方式及特性。安全自動裝置的使用方式。五、學習有關的規(guī)章制度在進行繼電保護整定計算前，應搜集和學習有關的規(guī)章制度，以促使整定計算工作順利進行。有關的規(guī)章制度如：《電力工業(yè)技術管理法規(guī)》（試行）、《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》DL400－9《煤礦供電設計與繼電保護整定計算示例》、繼電保護反事故措施、繼電保護整定計算規(guī)則條例等等。第二節(jié) 短路計算假設與步驟一、短路計算基本假設正常工作時，三相系統對稱運行；所有電源的電動勢相位角相同；電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響；系統短路時是金屬性短路。二、基準值高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，當采用標幺值進行計算，為了計算方便選取如下基準值：基準容量：Sj = 100MVA基準電壓：Vg（KV）37 三、短路電流計算的步驟計算各元件電抗有名值或標幺值；給系統制訂等值網絡圖；選擇短路點；對網絡進行化簡，并計算短路電流標幺值、有名值。計算短路容量，短路電流沖擊值短路容量： S = VjI?短路電流沖擊值：Icj = ?列出短路電流計算結果。第三節(jié) 各元件電抗計算一、系統運行方式的確定最大、最小運行方式的選擇，目的在于計算通過保護裝置的最大、最小短路電流。電力系統中，為使系統安全、經濟、合理運行，或者滿足檢修工作的要求，需要經常變更系統的運行方式，由此相應地引起了系統參數的變化。在設計變、配電站選擇開關電器和確定繼電保護裝置整定值時，往往需要根據電力系統不同運行方式下的短路電流值來計算和校驗所選用電器的穩(wěn)定度和繼電保護裝置的靈敏度。最大運行方式，是系統在該方式下運行時，具有最小的短路阻抗值，發(fā)生短路后產生的短路電流最大的一種運行方式。一般根據系統最大運行方式的短路電流值來校驗所選用的開關電器的穩(wěn)定性。最小運行方式，是系統在該方式下運行時，具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產生的短路電流最小的一種運行方式。一般根據系統最小運行方式的短路電流值來校驗繼電保護裝置的靈敏度。在線路末端發(fā)生短路時，流過保護的短路電流與下列因素有關： 系統的運行方式，包括機組、變壓器、線路的投入情況，環(huán)網的開環(huán)閉環(huán)，平行線路是雙回運行還是單回路運行。 短路類型。 電流分配系數。二、各元件電抗的計算系統的電抗如果知道電源母線上的短路容量Sk和電壓則系統電抗有名值： 式中： —電源系統電抗—系統中平均電壓—電源系統短路容量標幺值 ： 式中： —電源系統電抗—電源系統電抗標幺值—電源系統短路容量—電源系統短路容量基準值—系統中平均電壓—系統基準電壓變壓器的電抗 由變壓器的短路電壓百分數Uk%的定義可知：有名值： —變壓器阻抗有名值—短路點平均電壓—變壓器額定容量由于變壓器的電阻較小，一般可以忽略變壓器的電阻，則變壓器的電抗XT就等于其阻抗ZT。上式中沒有采用變壓器的額定電壓，而是采用短路點所在處的線路的平均額定電壓，是因為變壓器的阻抗應折算到短路點所在處，以便計算短路電流。如果需要考慮變壓器的電阻RT時，可根據變壓器的短路損耗ΔPK，按照下式計算：RT=ΔPK．UNT2SNT2式中：ΔPK—變壓器的短路損耗； UNT—變壓器的額定電壓； SNT—變壓器的額定容量由上式計算出變壓器阻抗ZT，按照下式計算變壓器的電抗。XT=ZT2RT2同理可以計算出標幺值：式中： —變壓器電抗有名值—變壓器電抗標幺值—變壓器短路電壓百分值—短路點平均電壓—變壓器額定容量電抗器的電抗電抗器的電抗以其額定值的百分數形式給出，按照下式計算電抗值。有名值：—電抗器額定電壓；—電抗器額定電流；同理可計算標幺值如下：式中： —電抗器電抗有名值；—電抗器電抗標幺值；—電抗器百分電抗值；—電抗器額定電壓；—電抗器額定電流線路的電抗線路的電抗隨著導線間的幾何均距及線徑而變，可從手冊中查出單位長度的電抗值，按照下式求得，有名值：Xl—線路的電抗值，Ω；X—單位長度電抗，Ω/km；L—線路長度，km。同理可計算標幺值計算：式中：Sb—基準容量； Uav—線路的平均電壓。第四節(jié) 短路電流的計算一、有名制法短路計算公式： —系統中發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流—系統短路點所在線段的平均電壓—歸算到短路點的綜合正序等值電抗。一般情況下一個或二個電壓等級的供電系統采用有名值計算較為簡單。二、標幺制法短路計算公式： 其有名值為： 式中： —系統中發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流標幺值—系統中發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流有名值—歸算到短路點的綜合正序等值電抗標幺值。三、兩相短路電流的計算：一般用于效驗保護靈敏度四、短路電流沖擊值的計算：一般用于效驗短路動穩(wěn)定性五、短路全電流最大有效值的計算：一般用于效驗短路熱穩(wěn)定性第五節(jié) 高壓電氣設備選擇一、高壓電氣設備選擇的一般條件和原則為了保障高壓電氣設備的可靠運行，高壓電氣設備選擇與校驗的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。按正常工作條件選擇高壓電氣設備（1）額定電壓和最高工作電壓可按照電氣設備的額定電壓UN不低于裝置地點電網額定電壓UNs的條件選擇，即 UN ≥UNs （2）額定電流電氣設備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設備的長期允許通過電流。IN應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN ≥Imax （3）按環(huán)境工作條件校驗在選擇電氣設備時，還應考慮電氣設備安裝地點的環(huán)境(尤須注意小環(huán)境)條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設備使用條件時，應采取措施。按短路條件校驗（1）短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電氣設備時，電氣設備各部件溫度(或發(fā)熱效應)應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為： 式中 It—由生產廠給出的電氣設備在時間t秒內的熱穩(wěn)定電流。I∞—短路穩(wěn)態(tài)電流值。 t—與It相對應的時間。tdz—短路電流熱效應等值計算時間。（2）電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電氣設備承受短路電流機械效應的能力，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為 或 式中 ich、Ich—短路沖擊電流幅值及其有效值；ies 、Ies——電氣設備允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。（3）短路計算時間校驗熱穩(wěn)定的等值計算時間tdz為周期分量等值時間tz及非周期分量等值時間tfz之和，對無窮大容量系統，顯然tz按和短路電流持續(xù)時間相等,按繼電保護動作時間tpr和相應斷路器的全開斷時間tab之和，即tz=tb+tkd 而 tkd=tgf+th式中 tkd—斷路器全開斷時間；td—保護動作時間；tgf—斷路器固有分閘時間； th—真空斷路器開斷時電弧持續(xù)時間，標準規(guī)定的斷路器開關時合格的燃弧時間是3～15ms，實際試驗中3～9ms的最多，燃弧時間和首開相的開斷時刻有關。開斷電器應能在最嚴重的情況下開斷短路電流，考慮到主保護拒動等原因，按最不利情況，取后備保護的動作時間。 目前煤礦高壓基本采用真空配電裝置，發(fā)生短路故障開關綜合保護發(fā)出動作指令至斷路器斷開。二、高壓斷路器的選擇高壓斷路器的選擇高壓斷路器選擇及校驗條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗外，還應注意以下幾點：（1）斷路器種類和型式的選擇高壓斷路器應根據斷路器安裝地點、環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。高壓斷路器的操動機構，大多數是由