煤矿10kV变电所继电保护整定方法探析

2015-07-28张鹏飞山东省天安矿业集团有限公司山东嘉祥272400

山东工业技术 2015年4期

张鹏飞（山东省天安矿业集团有限公司,山东　嘉祥　272400）

煤矿10kV变电所继电保护整定方法探析

张鹏飞
（山东省天安矿业集团有限公司,山东嘉祥272400）

继电保护装置是保证煤矿安全供电的重要工具,能够在煤矿供电系统出现故障时迅速、准确地切除故障元件,保证煤矿电网安全稳定的运行。煤矿继电保护装置应满足可靠性、灵敏性、选择性和速动性这4个基本要求,而继电保护计算是确保满足这四个要求的主要手段之一，本文结合工程实际，详细介绍了煤矿10kV变电所继电保护整定的方法，对今后煤矿企业继电保护整定计算具有一定的借鉴意义。

变电所；继电保护；供电系统

0　工程概况

该10kV变电所是煤矿一风井变电所，双回路供电，一用一备，分别引自上级变电所的不同母线段，主要负荷有两台风机及两台变压器，风机及变压器均为一用一备。

1　短路电流计算

1.1 10kV变电所短路参数

该矿上级10kV变电所母线处短路参数如下：

最大运行方式下的短路容量：55.9MVA，短路电流：3.074kA；最小运行方式下的短路容量：46.4MVA，短路电流：2.554kA；基准容量取100MVA。

1.2电抗计算

（1）系统电抗

1.3 10kV母线处短路电流计算

（1）最大运行方式下10kV母线处的三相短路超瞬态电流

（2）最大运行方式下10kV母线处的短路容量

（3）最小运行方式下10kV母线处的三相短路超瞬态电流

（4）最小运行方式下10kV母线处的短路容量

（5）最小运行方式下10kV母线处的两相短路超瞬态电流

1.4 变压器低压侧短路电流计算

变压器型号SCB1010/0.4kV630kVAD,yn11

变压器的阻抗平均值（归算到400V侧）为:

（1）最大运行方式下

变压器高压侧系统阻抗（归算到400V侧）

变压器低压网络三相短路电流变压器低压网络三相短路电流

最小运行方式下，变压器低压网络三相短路电流为12.22kA，流过高压侧的短路电流为282.2A；

2　继电保护整定计算

2.1 进线柜继电保护整定

变电所两回路进线供电负荷相同，平时为一用一备，供电给一台风机和一台变压器。风机的容量为2×355kW（分1、2级主电机，同时工作不同时启动），功率因数为0.85，额定电流为24.1A，启动倍数定为6；变压器的容量为630kVA，高压侧的额定电流为36.4A，计算电流为29A；电流互感器的变比为150/5A。（可靠系数）：用于过电流保护时取1.2，用于电流速断保护时取1.3；(接线系数)：取1；（线路过负荷电流）；（继电器返回系数）：取0.85；（电流互感器变比）：取30。

保护装置一次动作电流

保护装置灵敏系数

取动作时间1s。

（2）带时限电流速断保护

取整数22A

保护装置的一次动作电流

保护装置灵敏系数

取动作时间：0.4s。

2.2 变压器柜（3AH柜、17AH柜）继电保护整定

变压器的容量为630kVA，高压侧的额定电流为36.4A，计算电流为48A（按负荷率80%计算）；电流互感变比为75/5A。（可靠系数）：用于过电流保护时取1.2，用于电流速断保护时取1.3；(接线系数)：取1；（变压器高压侧额定电流）36.4A；（继电器返回系数）：取0.85；（电流互感器变比）：取25；（过负荷系数）：取3。

（1）过电流保护

取整数10A。

保护装置一次动作电流

保护装置灵敏系数

取动作时间0.7s。

瞬动电流倍数（电流速断保护装置动作电流与过电流保护装置动作电流之比）为25÷10=2.5，取3倍。

保护装置的一次动作电流

保护装置的灵敏系数

2.3 风机柜继电保护整定

风机单级电机的容量为355kW，功率因数为0.8，额定电流为25.6A，电流互感器的变比为50/5A。（可靠系数）：用于电流速断保护时取1.4；(接线系数)：取1；（电动机额定电流）；

（1）电流速断保护

保护装置的一次动作电流