【正文】 其種類和型式。開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，考慮到主保護(hù)拒動(dòng)等原因，按最不利情況，取后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。滿足動(dòng)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(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。tdz—短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。I∞—短路穩(wěn)態(tài)電流值。按短路條件校驗(yàn)（1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備（1）額定電壓和最高工作電壓可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇，即 UN ≥UNs （2）額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。二、標(biāo)幺制法短路計(jì)算公式： 其有名值為： 式中： —系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流有名值—?dú)w算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗標(biāo)幺值。第四節(jié) 短路電流的計(jì)算一、有名制法短路計(jì)算公式： —系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流—系統(tǒng)短路點(diǎn)所在線段的平均電壓—?dú)w算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。有名值：—電抗器額定電壓；—電抗器額定電流；同理可計(jì)算標(biāo)幺值如下：式中： —電抗器電抗有名值；—電抗器電抗標(biāo)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(dǎo)線間的幾何均距及線徑而變，可從手冊(cè)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。如果需要考慮變壓器的電阻RT時(shí)，可根據(jù)變壓器的短路損耗ΔPK，按照下式計(jì)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(jì)算出變壓器阻抗ZT，按照下式計(jì)算變壓器的電抗。二、各元件電抗的計(jì)算系統(tǒng)的電抗如果知道電源母線上的短路容量Sk和電壓則系統(tǒng)電抗有名值： 式中： —電源系統(tǒng)電抗—系統(tǒng)中平均電壓—電源系統(tǒng)短路容量標(biāo)幺值 ： 式中： —電源系統(tǒng)電抗—電源系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值—電源系統(tǒng)短路容量—電源系統(tǒng)短路容量基準(zhǔn)值—系統(tǒng)中平均電壓—系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓變壓器的電抗 由變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk%的定義可知：有名值： —變壓器阻抗有名值—短路點(diǎn)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。 短路類型。一般根據(jù)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式的短路電流值來校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度。一般根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的短路電流值來校驗(yàn)所選用的開關(guān)電器的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)變、配電站選擇開關(guān)電器和確定繼電保護(hù)裝置整定值時(shí)，往往需要根據(jù)電力系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路電流值來計(jì)算和校驗(yàn)所選用電器的穩(wěn)定度和繼電保護(hù)裝置的靈敏度。第三節(jié) 各元件電抗計(jì)算一、系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定最大、最小運(yùn)行方式的選擇，目的在于計(jì)算通過保護(hù)裝置的最大、最小短路電流。二、基準(zhǔn)值高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，當(dāng)采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：Sj = 100MVA基準(zhǔn)電壓：Vg（KV）37 三、短路電流計(jì)算的步驟計(jì)算各元件電抗有名值或標(biāo)幺值；給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；選擇短路點(diǎn)；對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。有關(guān)的規(guī)章制度如：《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》（試行）、《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》DL400－9《煤礦供電設(shè)計(jì)與繼電保護(hù)整定計(jì)算示例》、繼電保護(hù)反事故措施、繼電保護(hù)整定計(jì)算規(guī)則條例等等。安全自動(dòng)裝置的使用方式。電力系統(tǒng)穩(wěn)定極限功率，要求切除故障的時(shí)間。四、研究確定電力系統(tǒng)運(yùn)行方式可能出現(xiàn)的最大、最小運(yùn)行方式，包括開機(jī)方式、變壓器中性點(diǎn)接地方式、線路投停原則等。三、繪制阻抗圖阻抗圖分為正序、負(fù)序、零序阻抗圖三部分，通常都取正、負(fù)序阻抗值相同。 對(duì)工作面的每一種負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)負(fù)荷情況，確定需用系數(shù)及平均功率因數(shù)。收集全礦電氣設(shè)備所有電氣參數(shù)，按變壓器、電抗器、電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、低壓電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備分門別類建立參數(shù)表。第一節(jié) 整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作一、掌握煤礦所有電氣設(shè)備情況并建立資料檔案繪制標(biāo)有主要電氣同一點(diǎn)同類型短路電流最大為“最大運(yùn)行方式”；短路電流最小為“最小運(yùn)行方式”。確定合理的主結(jié)線方案和主要運(yùn)行方式；確定合理的繼電保護(hù)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(shè)備選擇方案；校驗(yàn)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰?、?dòng)、熱穩(wěn)定性；校驗(yàn)繼電保護(hù)的靈敏度。 二〇一六年二月二十九日目 錄第一章 高低壓短路電流計(jì)算 4第一節(jié) 整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作 5第二節(jié) 短路計(jì)算假設(shè)與步驟 6第三節(jié) 各元件電抗計(jì)算 7第四節(jié) 短路電流的計(jì)算 11第五節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇 13第六節(jié) 短路電流計(jì)算實(shí)例 30第二章 高壓配電裝置所具有的保護(hù)種類 41第一節(jié) 過流保護(hù)裝置 41第二節(jié) 單相接地保護(hù) 43第三節(jié) 其它保護(hù)種類 45第三章 高壓開關(guān)短路、過載保護(hù)整定原則及方法 47第一節(jié) 礦井供用電設(shè)備繼電保護(hù)整定原則 47第二節(jié) 繼電保護(hù)配置的基本原則 49第三節(jié) 繼電保護(hù)整定計(jì)算方法 50第四節(jié) 高壓開關(guān)整定計(jì)算實(shí)例 62第四章 高壓漏電保護(hù)整定方案 66第一節(jié) 高壓漏電保護(hù)整定原則 66第二節(jié) 漏電保護(hù)整定方案 67第五章 井下低壓開關(guān)保護(hù)整定計(jì)算 78第六章 127伏供電系統(tǒng)的整定計(jì)算 81第一節(jié) 照明信號(hào)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(hào)綜合保護(hù)裝置 82第一章 高低壓短路電流計(jì)算在電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。《井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案》共分為六章， 第一章高低壓短路電流計(jì)算，第二章井下高壓開關(guān)具有的保護(hù)種類，第三章礦井高壓開關(guān)短路、過載保護(hù)整定原則及方法，第四章井下供電高壓電網(wǎng)漏電保護(hù)整定計(jì)算，第五章低壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案，第六章127伏供電系統(tǒng)整定計(jì)算方案。在實(shí)際執(zhí)行中不斷完善，有意見和建議的，及時(shí)與集團(tuán)公司機(jī)電運(yùn)輸部聯(lián)系。鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司(函)鄭煤機(jī)電便字【2016】 14號(hào)關(guān)于下發(fā)井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案(試行)的通知集團(tuán)公司各直管礦井及區(qū)域公司：為加強(qiáng)井下供電系統(tǒng)安全的管理，提高礦井供電的可靠性，必須認(rèn)真做好供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定工作。結(jié)合鄭煤集團(tuán)公司所屬礦井的實(shí)際情況，按照電力行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，特制定《井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案》（試行），請(qǐng)各單位根據(jù)井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案，結(jié)合本單位的實(shí)際情況，認(rèn)真進(jìn)行供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算，并按照計(jì)算結(jié)果整定。 機(jī)電運(yùn)輸部二〇一六年二月二十九日井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案（試行） 鄭煤集團(tuán)公司前 言 為提高煤礦井下供電繼電保護(hù)運(yùn)行水平，確保井下供電可靠性,指導(dǎo)供電管理人員對(duì)高低壓保護(hù)整定工作，集團(tuán)公司組織編寫了《井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定方案》（試行）。由于煤礦繼電保護(hù)技術(shù)水平不斷提高，技術(shù)裝備不斷涌現(xiàn)，加之編寫人員水平有限，編寫內(nèi)容難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)各單位在今后的實(shí)際工作中要針對(duì)新情況新問題不斷總結(jié)和完善，對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算方案提出改進(jìn)意見和建議。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(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問題。在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，由于電力系統(tǒng)中各開關(guān)狀態(tài)的不同，造成短路回路的阻抗的變化。最大運(yùn)行方式的短路電流用于校驗(yàn)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)、熱穩(wěn)定性，用于整定速斷保護(hù)，最小運(yùn)行方式的短路電流用于校驗(yàn)繼電保護(hù)的靈敏度。設(shè)備參數(shù)和TA、TV變比的高、低壓供電系統(tǒng)接線圖。 收集并掌握高爆開關(guān)、饋電開關(guān)、電磁起動(dòng)器保護(hù)配置圖、說明書。二、了解掌握繼電保護(hù)情況和圖紙資料需要了解掌握的繼電保護(hù)內(nèi)容主要有：原理展開圖、有關(guān)的二次回路、盤面布置圖、繼電保護(hù)的技術(shù)說明書等。阻抗圖可采用標(biāo)幺值或有名值。電力系統(tǒng)潮流情況，特別是線路的最大負(fù)荷電流。無功補(bǔ)償工作方式及特性。五、學(xué)習(xí)有關(guān)的規(guī)章制度在進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算前，應(yīng)搜集和學(xué)習(xí)有關(guān)的規(guī)章制度，以促使整定計(jì)算工作順利進(jìn)行。第二節(jié) 短路計(jì)算假設(shè)與步驟一、短路計(jì)算基本假設(shè)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。計(jì)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(jì)算結(jié)果。電力系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行，或者滿足檢修工作的要求，需要經(jīng)常變更系統(tǒng)的運(yùn)行方式，由此相應(yīng)地引起了系統(tǒng)參數(shù)的變化。最大運(yùn)行方式，是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，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。最小運(yùn)行方式，是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運(yùn)行方式。在線路末端發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)的短路電流與下列因素有關(guān)： 系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括機(jī)組、變壓器、線路的投入情況，環(huán)網(wǎng)的開環(huán)閉環(huán)，平行線路是雙回運(yùn)行還是單回路運(yùn)行。 電流分配系數(shù)。上式中沒有采用變壓器的額定電壓，而是采用短路點(diǎn)所在處的線路的平均額定電壓，是因?yàn)樽儔浩鞯淖杩箲?yīng)折算到短路點(diǎn)所在處，以便計(jì)算短路電流。XT=ZT2RT2同理可以計(jì)算出標(biāo)幺值：式中： —變壓器電抗有名值—變壓器電抗標(biāo)幺值—變壓器短路電壓百分值—短路點(diǎn)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?jǐn)?shù)形式給出，按照下式計(jì)算電抗值。同理可計(jì)算標(biāo)幺值計(jì)算：式中：Sb—基準(zhǔn)容量； Uav—線路的平均電壓。一般情況下一個(gè)或二個(gè)電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)采用有名值計(jì)算較為簡單。三、兩相短路電流的計(jì)算：一般用于效驗(yàn)保護(hù)靈敏度四、短路電流沖擊值的計(jì)算：一般用于效驗(yàn)短路動(dòng)穩(wěn)定性五、短路全電流最大有效值的計(jì)算：一般用于效驗(yàn)短路熱穩(wěn)定性第五節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇一、高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件和原則為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)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(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)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(yàn)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境(尤須注意小環(huán)境)條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、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(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。滿足熱穩(wěn)定的條件為： 式中 It—由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。 t—與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。（2）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。（3）短路計(jì)算時(shí)間校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時(shí)間tdz為周期分量等值時(shí)間tz及非周期分量等值時(shí)間tfz之和，對(duì)無窮大容量系統(tǒng)，顯然tz按和短路電流持續(xù)時(shí)間相等,按繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間tab之和，即tz=tb+tkd 而 tkd=tgf+th式中 tkd—斷路器全開斷時(shí)間；td—保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；tgf—斷路器固有分閘時(shí)間； th—真空斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的斷路器開關(guān)時(shí)合格的燃弧時(shí)間是3～15ms，實(shí)際試驗(yàn)中3～9ms的最多，燃弧時(shí)間和首開相的開斷時(shí)刻有關(guān)。 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(guān)綜合保護(hù)發(fā)出動(dòng)作指令至斷路器斷開。高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，目前集團(tuán)公司在用的有永磁式、彈簧式等兩種種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。缺點(diǎn):①合閘電流大；②手動(dòng)操作特性不好；③成本相對(duì)高。缺點(diǎn):①結(jié)構(gòu)復(fù)雜；②故障率較高；③出力曲線與開關(guān)動(dòng)作曲線匹配不好。高壓斷路器的額定開斷電流INbr，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路