| 煤礦井下低壓電網(wǎng)保護(hù)裝置整定
趙官能源公司機(jī)電運(yùn)輸部
緒論
一、保護(hù)裝置的作用
二、保護(hù)裝置的基本工作原理
三、煤礦井下低壓電網(wǎng)對(duì)保護(hù)裝置的基本要求
四、整定計(jì)算的目的、要求及特點(diǎn)
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
一、保護(hù)裝置的作用
1、當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)自動(dòng) 、迅速、有選擇性的借助斷路器將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)其它部分的正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭受損壞。
2、當(dāng)被保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)采取措施，避免導(dǎo)致故障。在煤礦井下電網(wǎng)中，通常作用于跳閘。
二、保護(hù)裝置的基本工作原理
保護(hù)裝置必須正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是處于故障狀態(tài)。保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)成。
電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，電氣量變化的主要特征是：
1、電流增大。
短路時(shí)故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流 增大至大大超過負(fù)荷電流。
2、 電壓降低。
當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時(shí)，系統(tǒng)各點(diǎn)的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點(diǎn)，電壓越低。
二、保護(hù)裝置基本工作原理
三、保護(hù)裝置的基本要求
1、選擇性
保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件或線路從電力系統(tǒng)中切除，使無(wú)故障部分繼續(xù)運(yùn)行。
2、速動(dòng)性
保護(hù)裝置以允許而又可能的最快速度動(dòng)作于斷路器的跳閘，斷開故障元件或線路。
快速切除故障的好處：
（1）提高系統(tǒng)穩(wěn)定性
（2）減少用戶在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間
三、保護(hù)裝置的基本要求
（3）減少故障元件的損壞程度
（4）避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大
3、靈敏性
保護(hù)裝置對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障及異常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。
4、可靠性
（1）保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不拒動(dòng)。
（2）保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，不誤動(dòng)。
三、保護(hù)裝置的基本要求
影響可靠性的因素：
——內(nèi)在因素：元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、觸點(diǎn)多少等。
——外在因素：運(yùn)行維護(hù)水平、安裝調(diào)試是否正確、整定計(jì)算等。
四、整定計(jì)算的目的、要求及特點(diǎn)
1、目的：
1）為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，使之滿足短路電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定性要求。此外，對(duì)于低壓開關(guān)設(shè)備和熔斷器等，還應(yīng)按短路電流校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰Α?br />
2）為了正確整定計(jì)算繼電保護(hù)裝置，使之在短路故障發(fā)生時(shí)，能夠正確可靠的動(dòng)作，確保安全。
2、要求：
1）應(yīng)計(jì)算最大的三相短路電流值（短路點(diǎn)應(yīng)選在負(fù)荷側(cè)的端子上），以校驗(yàn)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰Α?br />
2）應(yīng)計(jì)算最小的兩相短路電流值（其短路點(diǎn)應(yīng)選在被保護(hù)范圍的最遠(yuǎn)端），以校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置整定值的可靠性。
四、整定計(jì)算的目的、要求及特點(diǎn)
3、計(jì)算的特點(diǎn)：
1）低壓電網(wǎng)（包括變壓器）一般不允許忽略電阻，由于電纜的電抗值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電阻值，故電感電抗有時(shí)可以忽略不計(jì)。
2）低壓元件，如不太長(zhǎng)的母線電纜、電流互感器的一次線圈、自動(dòng)饋電開關(guān)的過電流線圈、開關(guān)觸頭的接觸電阻以及電弧電阻等，對(duì)于低壓短路電流值都有影響，但為了簡(jiǎn)化計(jì)算一般不計(jì)。
3）計(jì)算短路電流時(shí)，電纜線路的電容，可以不考慮。
4）低壓短路電流計(jì)算，用有名制較方便，即電壓用伏、阻抗用歐、電流用安表示等等。
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
保護(hù)裝置的整定過程：
準(zhǔn)備工作——整定計(jì)算——靈敏度校驗(yàn)
一、整定的準(zhǔn)備工作：
（1）了解掌握電力系統(tǒng)情況
（2）繪制供電系統(tǒng)圖
（3）掌握重要負(fù)荷的特性及要求。
（4）學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)章制度
二、根據(jù)《煤礦井下供電三大保護(hù)整定細(xì)則》進(jìn)行整定計(jì)算。
三、對(duì)保護(hù)裝置的靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)不符合要求的采取措施。
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第一節(jié) 短路電流的計(jì)算方法
第1條 選擇短路保護(hù)裝置的整定電流時(shí)，需計(jì)算兩相短路電流值，可按公式(1)計(jì)算：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
利用公式(1)計(jì)算兩相短路電流時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減，短路回路的接觸電阻和電弧電阻也忽略不計(jì)。若需計(jì)算三相短路電流值，可按公式(2)計(jì)算：
Id（3）=1.15 Id（2）
式中Id（3）——三相短路電流，A （2）
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第二節(jié) 短路保護(hù)裝置
第3條 饋出線的電源端均需加裝短路保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷線的保護(hù)裝置。
第4條 當(dāng)干線上的開關(guān)不能同時(shí)保護(hù)分支線路時(shí)，則應(yīng)在靠近分支點(diǎn)處另行加裝短路保護(hù)裝置。
第5條 各類短路保護(hù)裝置均應(yīng)按本細(xì)則進(jìn)行計(jì)算、整定、校驗(yàn)，保證靈敏可靠，不準(zhǔn)甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保護(hù)裝置。
第二章 電纜線路的短路保護(hù)
第一節(jié) 電磁式過電流繼電器的整定
第6條 1200V及以下饋電開關(guān)過電流繼電器的電流整定值，按下列規(guī)定選擇。
1．對(duì)保護(hù)電纜干線的裝置按公式(4)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
2．對(duì)保護(hù)電纜支線的裝置按公式(5)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
目前某些爆磁力起動(dòng)器裝有限流熱繼電器，其電磁元件按上述原則整定，其熱元件按公式(7)整定。
煤礦井下常用電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流和額定電流可以從電動(dòng)機(jī)的銘牌或技術(shù)資料中查出，并計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流近似值。對(duì)鼠籠式電動(dòng)機(jī)，其近似值可用額定電流值乘以6；對(duì)于繞線型電動(dòng)機(jī)，其近似值可用額定電流值乘以1．5；當(dāng)選擇起動(dòng)電阻不精確時(shí)，起動(dòng)電流可能大于計(jì)算值，在此情況下，整定值也要相應(yīng)增大，但不能超過額定電流的2．5倍。在起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，如繼電器動(dòng)作，則應(yīng)變更起動(dòng)電阻，以降低起動(dòng)電流值。
對(duì)于某些大容量采掘機(jī)械設(shè)備，由于位處低壓電網(wǎng)末端，且功率較大，起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，其實(shí)際起動(dòng)電流要大大低于額定起動(dòng)電流，若能測(cè)出其實(shí)際起動(dòng)電流時(shí)，則公式(4)和公式(5)中IQN應(yīng)以實(shí)際起動(dòng)電流計(jì)算。
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第7條 按第6條規(guī)定選擇出來(lái)的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)，應(yīng)符合公式(6)的要求：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
若經(jīng)校驗(yàn)，兩相短路電流不能游足公式(6)時(shí)，可采取以下措施：
1．加大干線或支線電纜截面。
2．設(shè)法減少低壓電纜線路的長(zhǎng)度。
3．采用相敏保護(hù)器或軟起動(dòng)等新技術(shù)提高靈敏度。
4．換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)。
5．增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。
6．采用移動(dòng)變電站或移動(dòng)變壓器。
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第二節(jié) 電子保護(hù)器的電流整定
第8條 饋電開關(guān)中電子保護(hù)器的短路保護(hù)整定原則，按第6條的有關(guān)要求進(jìn)行整定，按第7條原則校驗(yàn)，其整定范圍為(3～10)IN；其過載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)電流整定值按實(shí)際負(fù)載電流值整定。IN為饋電開關(guān)過載整定電流。
第9條 電磁起動(dòng)器中電子保護(hù)器的過流整定值，按公式(7)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
當(dāng)運(yùn)行中電流超過IZ值時(shí)，即視為過載，電子保護(hù)器延時(shí)動(dòng)作；當(dāng)運(yùn)行中電流達(dá)到IZ值的8倍及以上時(shí)即視為短路，電子保護(hù)器瞬時(shí)動(dòng)作。
第10條 按第9條規(guī)定選擇出來(lái)的整定值，也應(yīng)以兩相短路電流值進(jìn)行校驗(yàn)，應(yīng)符合公式(8)的要求：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第三節(jié) 熔斷器熔體額定電流的選擇
第11條 1200 V及以上的電網(wǎng)中，熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇。
1．對(duì)保護(hù)電纜干線的裝置，按公式(9)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
如果電動(dòng)起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，則起動(dòng)電流比額定起動(dòng)電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取得太小，以免在正常工作中由于起動(dòng)電流過大而燒壞熔體，導(dǎo)致單相運(yùn)轉(zhuǎn)。
2．對(duì)保護(hù)電纜支線的裝置按公式(10)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
選用熔體的額定電流應(yīng)接近于計(jì)算值，低壓隔爆開關(guān)中熔斷器及熔體規(guī)格可從表中查到。
第l2條 選用的熔體，應(yīng)按公式(12)進(jìn)行校驗(yàn)：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
第三章 變壓器的保護(hù)
第13條動(dòng)力變壓器在低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，采用高壓配電裝置中的過電流保護(hù)裝置來(lái)保護(hù)，對(duì)于電磁式保護(hù)裝置，其一次電流整定值IZ按公式(13)選擇：
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
五、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)裝置整定細(xì)則
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
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六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
六、礦井低壓電網(wǎng)整定計(jì)算例題
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發(fā)表評(píng)論 
