礦井繼電保護(hù)計算(已修改)
2025-05-28 07:22 本頁面
【正文】 礦井供電繼電保護(hù)培訓(xùn)講義（草案）一、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識 繼電保護(hù)繼電保護(hù)裝置與安全自動裝置(簡稱繼電保護(hù))屬于二次系統(tǒng)，但是，它是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分。當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運(yùn)行的事件時，需要有向運(yùn)行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。實現(xiàn)這種自動化措施、用于保護(hù)電力元件的成套硬件設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。 繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本的裝備。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)a、當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等），使事故限制在最小范圍，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電，保證無故障設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行。b、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整。 電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求 a、可靠性：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)可靠的不動作，當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)可靠的動作 b、迅速性：是指繼電保護(hù)動作的速度，可根據(jù)實際情況設(shè)定延時時間。c、選擇性：當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令僅將故障元件切除，盡可能的使停電范圍減小，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。d、靈敏性：是指繼電保護(hù)對設(shè)計規(guī)定要求動作的故障及異常狀態(tài)可靠的動作的能力。 二、 繼電保護(hù)整定繼電保護(hù)整定計算的基本任務(wù)，就是要對各種繼電保護(hù)給出整定值。（一）繼電保護(hù)整定的前期工作： 了解掌握電力系統(tǒng)情況并建立技術(shù)檔案，其中包括：畫出電力系統(tǒng)圖；了解變電所母線的接線方式；建立各種電氣設(shè)備(變壓器、輸配電線路、電抗器、電動機(jī)等)的技術(shù)檔案；了解重要負(fù)荷的特征及要求；建立繼電保護(hù)用的電流互感器技術(shù)檔案。 了解掌握繼電保護(hù)裝置的原理及其技術(shù)說明書等。 分析供電系統(tǒng)運(yùn)行方式，因為，它是繼電保護(hù)整定計算的先決條件，主要內(nèi)容有：可能出現(xiàn)的最大、最小方式；系統(tǒng)潮流情況；線路的最大負(fù)荷電流；無功補(bǔ)償工作方式及特征。 （二）整定計算步驟：井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定1）畫出供電系統(tǒng)圖，并注明所帶的負(fù)荷。 2）對系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計，求出計算負(fù)荷。3）計算保護(hù)范圍內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)兩相短路電流。4）按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計算，并對速斷保護(hù)進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗。地面高壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定1）按照繼電保護(hù)功能分類擬定短路計算的運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分支系數(shù)的計算條件。2）進(jìn)行短路故障計算，選取結(jié)果。3）按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計算，選取出整定值并做出定值圖。4）對整定結(jié)果分析比較，重復(fù)修改，以選出最佳方案，最后歸納出存在的問題，并提出運(yùn)行要求（包括對運(yùn)行方式的要求及繼電保護(hù)運(yùn)行改變的要求）。三、系統(tǒng)參數(shù)的計算在進(jìn)行短路計算時，必須先了解供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，即最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式，是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時，具有最小的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最大的一種運(yùn)行方式，一般根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的短路電流值來檢驗所選用的開關(guān)電器的穩(wěn)定性。 最小運(yùn)行方式，是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時，具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流量最小一種運(yùn)行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式的短路電流值來校驗繼電保護(hù)裝置的靈敏度。在繼電保護(hù)整定計算中，必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常的運(yùn)行情況，因為它們會破壞對用戶的供電和電氣設(shè)備的正常工作。從電力系統(tǒng)的實際運(yùn)行情況看，這些故障多數(shù)是由短路引起的，因此除了對電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認(rèn)識外，還必須對電力系統(tǒng)短路時參數(shù)進(jìn)行計算，計算方法有標(biāo)么值法和有名值法等。由于采用標(biāo)么值法計算時，把不同電壓等級中元件的阻抗，按照同一基準(zhǔn)值進(jìn)行換算，繼而得出短路回路總的等值阻，故對比較復(fù)雜高壓供電系統(tǒng)，計算短路電流時采用標(biāo)么值計算比較簡單。故井上地面變電所我們通常采用采用標(biāo)么值法，而井下供電系統(tǒng)相對簡單，通常采用有名值法。標(biāo)么值法：在標(biāo)么值的計算中，基準(zhǔn)值是作為一個比較標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)常使用的有：基準(zhǔn)容量(Sj)、基準(zhǔn)電壓(Uj)、基準(zhǔn)電流(Ij)、基準(zhǔn)阻抗（Zj）。這四個量中可選定兩個，其他兩個量即可用公式求得，不可四個量均任意選定。標(biāo)么值是指選定一個基準(zhǔn)容量(Sj)和基準(zhǔn)電壓(Uj)，將短路計算中各個參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)值的比值（相當(dāng)于基準(zhǔn)量的比值），稱為標(biāo)么值。標(biāo)么值計算中，基準(zhǔn)條件一般選基準(zhǔn)容量Sj=100MVA,基準(zhǔn)電壓Uj(電網(wǎng)線電壓平均值)。當(dāng)Sj、Uj確定后，對應(yīng)的基準(zhǔn)電流Ij =Sj 247。（Uj）；基準(zhǔn)阻抗Zj=Uj2247。Sj。（1）電路中各種電氣元件的電抗標(biāo)么值計算①系統(tǒng)電源Xs*= 式中：Xs*—基準(zhǔn)條件下的電抗標(biāo)么值； Sk—電源母線的短路容量②變壓器XT*=Uk% 式中：Uk%—短路電壓百分?jǐn)?shù)（查看變壓器銘牌）③電抗器XL*= XL% 式中：XL%—額定百分電抗（查銘牌）④線路Xl*= X0l式中： X0—線路單位長度電抗值，Ω/km；
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