煤礦6kV電網(wǎng)過流保護(hù)的設(shè)置與整定

1、1煤礦6kV電網(wǎng)過流保護(hù)的設(shè)置與整定鄒有明引 言煤礦6kV高壓電網(wǎng)，主要由電纜線路構(gòu)成，采用雙回路干線式結(jié)合放射式的供電方式。 對于各個局部的放射式供電單元，過流保護(hù)的設(shè)置與整定比較容易，因某一支路發(fā)生過流故 障時，其它非故障支路的電流并不會增大，甚至還會降低，所以僅憑電流大小就可以鑒別故 障支路，滿足過流保護(hù)系統(tǒng)的選擇性，一般稱為橫向選擇性。對于以電纜為主的干線式系統(tǒng)，要滿足過流保護(hù)系統(tǒng)的選擇性，一般稱為縱向選擇性， 就比較困難。由于電纜線路始、末兩端的短路電流差別較小，大多數(shù)情況下無延時的速斷保 護(hù)，其整定方法在理論上就不能滿足縱向選擇性的要求，這就是井下高壓電網(wǎng)發(fā)生短路時， 常引起越級跳

2、閘故障的技術(shù)原因。這一專題主要包括以下五部分內(nèi)容。一、相關(guān)規(guī)程、概念與參數(shù)二、定時過流保護(hù)三、電流速斷保護(hù)四、三段式過流保護(hù)的設(shè)置與整定五、過流保護(hù)設(shè)置、整定計算實例、相關(guān)規(guī)程、概念與參數(shù)1、煤礦安全規(guī)程的要求第455條 井下高壓電動機(jī)、動力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負(fù)荷、接 地和欠壓釋放保護(hù)。第456條 井下配電網(wǎng)路（變壓器饋出線路、電動機(jī)等）均應(yīng)裝設(shè)過流、短路保護(hù)裝 置；必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關(guān)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰蛣?、熱穩(wěn)定性以及電 纜的熱穩(wěn)定性。必須正確選擇熔斷器的熔體。必須用最小兩相短路電流校驗保護(hù)裝置的可靠動作系數(shù)。保護(hù)裝置必須保證配電網(wǎng)路中 最大容量的2電氣

3、設(shè)備或同時工作成組的電氣設(shè)備能夠起動。2、基本概念1） 過流故障及種類 實際電流超過容許工作電流的故障叫過流故障， 包括短路、 過載和斷相三種類型。井下高、低壓電網(wǎng)，短路只有三相短路和兩相短路兩種類型2）過流保護(hù)及種類 能在發(fā)生過流故障時切斷電源的裝置叫過流保護(hù)。 種類：定時過流保護(hù)；電流速斷保護(hù)，包括瞬時速斷和限時速斷；三段式過流保護(hù)等。 其它：電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)、功率方向電流保護(hù)、線路縱聯(lián)差動保護(hù)、電網(wǎng)距離保 護(hù)、電網(wǎng)高頻保護(hù)，基于光纖通訊的架空線路全線速斷保護(hù)等等。3）最大三相短路電流 在最大運(yùn)行方式下，開關(guān)負(fù)荷側(cè)出口處的三相金屬性短路電流。 金屬性短路：是指短路點(diǎn)過渡阻抗為零的短路。

4、 最大運(yùn)行方式：是指供電電網(wǎng)電源側(cè)運(yùn)行阻抗最小的運(yùn)行方式，此時短路電流最大。4）最小兩相短路電流 在最小運(yùn)行方式下，開關(guān)負(fù)荷側(cè)線路末端的兩相金屬性短路電流。 最小運(yùn)行方式：是指供電電網(wǎng)電源側(cè)運(yùn)行阻抗最大的運(yùn)行方式，此時短路電流最小。5）開關(guān)的分?jǐn)嗄芰?指開關(guān)切斷并熄滅短路電流在接點(diǎn)間所產(chǎn)生的電弧的能力。6） 動穩(wěn)定 指電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在瞬間承受短路時所產(chǎn)生的最大電動力的能力， 一般以最大三相 短路電流峰值來校驗。7）熱穩(wěn)定指電氣設(shè)備的絕緣在短時間內(nèi)（14秒）承受短路電流發(fā)熱沖擊的能力（不被燒壞），一般以設(shè)備的4秒鐘熱穩(wěn)定電流來校驗。8）可靠動作系數(shù) 在供電技術(shù)中叫做保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)或靈敏度

5、。它是指保護(hù)裝置對故障的反應(yīng)能力。靈敏度等于最小兩相短路電流除以保護(hù)裝置的整定電流，要求作為主保護(hù)應(yīng)大于等于作為后備保護(hù)應(yīng)大于等于1.23、有關(guān)參數(shù)1） 過流繼電器的動作電流Idj以電磁式為例，能使繼電器電磁機(jī)構(gòu)吸合的通過繼電器線圈的最小電流。2） 保護(hù)裝置的整定電流Idz根據(jù)保護(hù)整定計算而確定的保護(hù)裝置的定值門檻電流。3） 過流繼電器的返回電流If1.5，3使繼電器由吸合轉(zhuǎn)為釋放的通過其線圈的最大電流叫該繼電器的返回電流。通過圖2-1可以直觀地了解動作電流、整定電流和返回電流三者的關(guān)系。逐步增大通 過其線圈的電流，當(dāng)電流達(dá)到Idj時，繼電器吸合（動作），顯然，當(dāng)實際電流大于Idj時,繼電器將

6、更能保證吸合，所以整定電流一般應(yīng)大于或等于動作電流。繼電器吸合后，緩慢降 低電流，此時，繼電器不會立刻釋放，當(dāng)電流下降低到If時，繼電器釋放。動作電流與返回電流差距的大小決定于繼電器的結(jié)構(gòu)原理，一般用返回系數(shù)來表達(dá)。4） 返回系數(shù)Kf繼電器的返回系數(shù)定義為返回電流與動作電流之比，即Kf= If/Idj（2-1）Kf對于感應(yīng)式繼電器取0.8,電磁式繼電器取0.85,電子式繼電器取0.850.9,數(shù)字式 繼電器可取0.90.95。5） 時間繼電器的整定時間tdz根據(jù)保護(hù)系統(tǒng)時限配合要求而確定的、本級保護(hù)裝置中時間繼電器的定值門檻時間。人為確定的整定時間應(yīng)在時間繼電器的延時時間范圍之內(nèi)。時間繼電器：

7、接到動作指令后，會延遲一定的時間后再動作的繼電器。6）保護(hù)裝置的動作時間（全斷電時間）包括信號測取與處理時間、時間繼電器的整定時間和斷路器的固有跳閘時間4二、定時過流保護(hù)1 功能與要求定時過流保護(hù)常用來保護(hù)線路的全長，并利用延時時間的不同，滿足縱向選擇性的要求。在圖2-2中，如果在d處發(fā)生短路，則13斷路器上所設(shè)的過流保護(hù)裝置都有可能起 動，當(dāng)然至少“3”應(yīng)該起動，根據(jù)選擇性的要求，希望3號開關(guān)跳閘，因此，各處保護(hù)裝置的動作時間（也就是延時時間），必須從負(fù)荷側(cè)向電源S的方向逐級增加一個時間級差 t，才能滿足這一要求。延時級差一般為0.250.5s，電磁式繼電器取上限，電子或數(shù)字式繼電器取下限。

8、接通開關(guān)的跳閘回路需要兩個條件：線路中的電流達(dá)到或超過保護(hù)裝置的整定電流；故障電流的存在時間達(dá)到保護(hù)裝置的整定時間。所以當(dāng)d處發(fā)生短路時，雖然13號開關(guān)上的保護(hù)都起動了，但經(jīng)過0.25s延時，3號開關(guān)跳閘斷電，短路電流消失，故1、2號開關(guān)上的保護(hù)裝置就自行返回，即使各自的延時時間達(dá)到，也不會接通跳閘回路，因而不會誤跳 閘。當(dāng)達(dá)到0.25s時3號開關(guān)因故拒動，此時線路中的短路電流繼續(xù)存在，而2號開關(guān)上的保護(hù)裝置已處于起動狀態(tài)，等達(dá)到0.5s時，2號開關(guān)跳閘，起后備保護(hù)作用。由于是為下一級線路的保護(hù)作后備，故稱為遠(yuǎn)后備保護(hù)，如果是為本級線路其它類型的保護(hù)作后備，則 稱為近后備保護(hù)2、整定計算1)整

9、定原則 整定電流Idz應(yīng)躲過正常最大工作電流Ig.max，其中包括考慮電動機(jī)起動和自起動等 因素造成的影響，這時保護(hù)裝置不應(yīng)動作，即滿足5IdzIg.max這個參數(shù)在有的書上叫做尖峰電流Ijf，但二者的含義是有區(qū)別的。尖峰電流Ijf由這樣一個公式來計算Ijf=Iqm+(IgmIem)(22)式中Iqm全組設(shè)備中最大電動機(jī)的起動電流；Igm長時最大工作電流，可是用計算電流Ijs來等效；Iem -最大電動機(jī)的額定電流。線路中產(chǎn)生尖峰電流的條件是：該組用電設(shè)備最大容量的電動機(jī)正在起動，而其它用電 設(shè)備正在滿負(fù)荷運(yùn)行。所以公式中是二者相加，該電流一般能維持幾秒到十幾秒鐘，定時過 流保護(hù)的延時一般在3秒

10、鐘以內(nèi)，所以該電流會引起保護(hù)裝置誤動，必須躲過。整定原則中提到的正常最大工作電流Ig.max，是另一種情況下的尖峰電流。它是在短路故障切除后，系統(tǒng)母線電壓恢復(fù)，部分電動機(jī)自行起動所形成的多機(jī)同時起動式尖峰電流， 一般會大于公式(22)所定義的尖峰電流。該電流工程上是采用一個綜合的、經(jīng)驗數(shù)值為1.53的自起動系數(shù)Kzq、乘以該線路的計算電流Ijs來確定的。所以有|g.max=KzqIjs(23)式中Ijs線路計算電流；Kzq電動機(jī)自起動系數(shù)，由試驗或?qū)嶋H運(yùn)行經(jīng)驗確定，可取為1.53。另外，正常最大工作電流Ig.max也要與負(fù)荷計算中的長時最大工作電流Igm相區(qū)別。Igm是由負(fù)荷曲線得出的半小時平

11、均最大負(fù)荷，它實際上是用計算電流Ijs來等效的。 繼電器返回電流If也要躲過正常最大工作電流Ig.max,即IfIg.max(24)這一要求主要是考慮定時過流保護(hù)一般還要作為下一級過流保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。在圖23中，當(dāng)?shù)诙壉Ｗo(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時，第一級保護(hù)也會起動，只是因時限比下一級長而 不會先行跳閘，當(dāng)開關(guān)2跳閘故障切除、母線2的電壓恢復(fù)時，同聯(lián)于該母線的其它支路上 的部分電動機(jī)將自行起動，結(jié)果在第一級線路中產(chǎn)生尖峰電流，即正常最大工作電流6Ig.max，該電流能維持幾秒鐘以上。此時如果繼電器的返回電流小于該尖峰電流，就會引起 開關(guān)1的誤跳閘，使保護(hù)失去縱向選擇性。2）整定公式我們假設(shè)保護(hù)裝置

12、接線系數(shù)為1,電流互感器的變比也為1,由于繼電器的返回電流小于其動作電流，而繼電器調(diào)整好以后，動作電流IdJ就等于整定電流Idz,所以只要返回電流能躲過最大正常工作電流，貝U整定電流也沒有問題，即有If=KfldzIg.max上式右邊再乘以1.151.25的繼電保護(hù)可靠性系數(shù)KK后就可以劃等號了，即lf=Kfldz=KKlg.max（25）據(jù)公式（23）、（25）可以得出保護(hù)裝置的整定電流計算式為KKKzq KK1g.max|d|jsK（26）需要注意，該整定值在電力系統(tǒng)中叫做一次整定電流，再考慮保護(hù)裝置的接線系數(shù)和電流互感器的變比，可以計算出保護(hù)繼電器的整定電流Idz.J，般稱為二次整定電流

13、。在實際的生產(chǎn)礦井中，公式（26）中的整定電流，一般用長時最大工作電流Igm來代替計算電流Ijso3、靈敏度校驗KL(27)圖 2-3 電動機(jī)群自起動產(chǎn)生最大正常工作電流Idz7式中Id2min被保護(hù)線段末端最小兩相短路電流;8Idz保護(hù)裝置的整定電流。KL保護(hù)裝置的靈敏度，對于主保護(hù)，要求KL1.5;作為后備保護(hù)時，要求KL1.2。4、時限配合-階梯原則階梯原則的原理是利用延時時限的不同拉開各級開關(guān)的跳閘時間，保證保護(hù)系統(tǒng)的縱向 選擇性。具體作法是：從負(fù)荷側(cè)指向電源側(cè)，每增加一級線路，就增加一個0.250.5s的時間級差。定時過流保護(hù)的缺點(diǎn)是：越靠近電源的開關(guān)，其延時時間越長，而此處發(fā)生短路

14、時的短 路電流卻越大，不能滿足快速性的要求，因而在煤礦井下高壓干線式供電系統(tǒng)中不適合作主 保護(hù)。三、電流速斷保護(hù)電流速斷分無時限和有時限兩種，無時限的叫瞬時速斷，沒有延時環(huán)節(jié)，動作時間僅 為保護(hù)裝置和開關(guān)本身的固有動作時間，新型開關(guān)常在0.1s以內(nèi)；有時限的叫限時速斷，一般各級都設(shè)0.250.5s的延時。1、瞬時速斷保護(hù)1）特點(diǎn)與整定公式瞬時速斷的特點(diǎn)是用提高整定電流的方法來達(dá)到系統(tǒng)的縱向選擇性，避免發(fā)生越級跳閘。在圖2-4中，兩級線路都設(shè)有瞬時速斷保護(hù)，曲線1、2表示在最大和最小運(yùn)行方式 下，三相短路電流、兩相短路電流與線路長度L,也就是短路點(diǎn)位置的關(guān)系，靠近電源的第 一級1QF按躲過被保護(hù)

15、線路末端的最大三相短路電流idUax來整定，即式中idUax被保護(hù)線路L1末端的最大三相短路電流;KK保護(hù)可靠系數(shù)，一般取1.21.3同樣方法，第二級2QF的整定電流為這種整定方法，可以滿足保護(hù)系統(tǒng)的縱向選擇性。在圖2-4中，當(dāng)在第二級線路開關(guān)出口處發(fā)生最大三相短路故障時，其短路電流雖然就等于ld31ax，但也比ldz.1小,所以不會發(fā)生越級跳閘1dz1.-K I3K1d2 max(28)1dz2-KK1d 3 max(29)92）瞬時速斷的保護(hù)范圍瞬時速斷按保護(hù)全長來校驗靈敏度是不現(xiàn)實的，理論上這種保護(hù)的靈敏度就小于1，架空線路也不例外，所以只能用保護(hù)范圍的長短來評價它的動作可靠性。在圖2-

16、4中，第一級的整定電流2.1是一個固定值，如直線3所示，它與曲線1、2分 別相交于M和N兩點(diǎn)， 顯然， 這兩點(diǎn)以右的線路， 其短路電流小于整定電流值， 這就是瞬 時速斷的保護(hù)死區(qū)。 圖中LM是它的最大保護(hù)范圍，LN是它的最小保護(hù)范圍，一般要求LN不小于本線路全長的1520%。最小保護(hù)范圍LN的計算公式如下。1Up）LN=| Xs maxkm（210）Xo? Idz 1j式中Up保護(hù)安裝處的平均線電壓，6.310.5kV;Xs.max-最小運(yùn)行方式下歸算到保護(hù)安裝處的系統(tǒng)電抗，Q；X0-線路每公里電抗，Q/km;LN保護(hù)區(qū)最小長度，km。2、限時速斷保護(hù)1）定義與特點(diǎn)帶有短延時（0.250.5

17、s）的速斷保護(hù)就叫做限時速斷。特點(diǎn)：帶有短延時，可保護(hù)線 路全長，既能滿足選擇性的要求，又有一定的快速性。2）限時速斷與瞬時速斷保護(hù)的配合分析10在圖2-5中，前、后兩級線路都設(shè)置了瞬時速斷和限時速斷兩段式保護(hù)，。圖中的曲 線表示流過各保護(hù)裝置的最大三相短路電流與線路長度L的關(guān)系，顯然，越靠近線路末端,短路電流就越小。1 I1 I圖2-5限時速斷與瞬時速斷保護(hù)的配合圖中前、后兩級瞬時速斷的整定電流分別為ldz.1i和Idz.2!，由于它們分別按躲過各自的保護(hù)范圍末端的最大三相短路電流整定，所以，保護(hù)動作的選擇性沒有問題。增設(shè)了限時速斷以后，為了保護(hù)線路的全長，前一級的限時速斷保護(hù)范圍必須延深到

18、后 一級的首端部分，所以整定電流值應(yīng)比本級瞬時速斷有所降低，但它的整定電流決不能低于 后一級瞬時速斷的整定電流值ldz.2i。假如前一級限時速斷的整定電流ldz.MVldz.2i,則它與曲線的交點(diǎn)Q將落在N點(diǎn)以右， 也就是在后一級瞬時速斷的保護(hù)死區(qū)內(nèi)。這樣，如果在N點(diǎn)以右發(fā)生短路，那后一級的瞬時速斷不動作，而前、后兩級的限時速斷將延時0.25s后同時跳閘，使保護(hù)裝置失去選擇性。所以，前一級限時速斷的整定電流Idz.ln，必須大于后一級瞬時速斷的整定電流|dz.2i。3)整定公式Idz.ln=KKldz.2i=1.11.2 ldz.2i(211)經(jīng)過這樣的整定配合后，前一級的限時速斷與后一級的瞬

19、時速斷，在保護(hù)范圍上仍可能 有一定的重迭區(qū)，如GQ段。當(dāng)在GQ段發(fā)生短路時，三相短路電流大于ldz.1n和ldz.2i，所以此時這兩種保護(hù)都會起動，但因為前一級的限時速斷是延時動作，而下一級是無延時的瞬 時速斷，所以還是下一級的瞬時速斷先行動作，不會發(fā)生越級跳閘。同理，下一級的限時速斷2n也要與再下一級的瞬時速斷31進(jìn)行整定配合，而各級限11時速斷之間并不需要時限上的配合，都是延時0.250.5s，因為它們之間的選擇性也是靠動作電流來保證的，各級限時速斷的動作電流都比下一級的瞬時速斷大1020%，確保既能保護(hù)線路全長，又不會發(fā)生越級跳閘。4)靈敏度校驗id2mKL=_ 1.251.5(2-12

20、)1dz.n限時速斷作為主保護(hù)，一般要求靈敏度不小于1.5,最低靈敏度要求為1.25,但作為下一級限時速斷的遠(yuǎn)后備保護(hù)時，可降為1.15。四、三段式過流保護(hù)的設(shè)置與配合1 組成與特點(diǎn)由第I段瞬時速斷、第段限時速斷、第川段定時過流所組成的組合式過流保護(hù)叫三段 式過流保護(hù)。三段式過流保護(hù)的設(shè)置，進(jìn)一步提高了過流保護(hù)系統(tǒng)的全面性和可靠性。特點(diǎn)：有縱向選擇性，保護(hù)范圍沒有死區(qū)，對各種情況下的短路故障都有較高的靈敏度，對于線路首端和中前部的短路有較好的快速性，保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置與整定較復(fù)雜。2、兩級三段式過流保護(hù)之間的配合分析在圖26中，兩級線路上都設(shè)有三段式過流保護(hù)。圖 2 6 兩級三段式過流保護(hù)的配合1)

21、線路L1所設(shè)各段保護(hù)(1)第I段：瞬時速斷“1I”保護(hù)(第1級線路上所設(shè)的第I段保護(hù))12保護(hù)范圍為線路Li的前部（1520%Li）;整定電流按躲過線路末端最大三相短路電 流確定；動作時間為繼電器和開關(guān)的固有動作時間：0.1s。該級瞬時速斷不必與下一級的 任何一段（種）保護(hù)配合，滿足選擇性要求。（2） 第H段：限時速斷“1H”保護(hù)（第1級線路上所設(shè)的第H段保護(hù)） 作為主保護(hù)，保護(hù)范圍包括線路L1的全長與線路L2的前部；整定電流應(yīng)大于下一級瞬時速斷的整定電流；各級限時速斷之間不需時限配合，可都整定為0.250.5s；保護(hù)靈敏度用線路末端最小兩相短路電流校驗。（3） 第川段：定時過流“1川”保護(hù)（

22、第1級線路上所設(shè)的第川段保護(hù)） 作為后備保護(hù)，保護(hù)范圍包括線路L1的全長（近后備），并可作線路L2的遠(yuǎn)后備保護(hù)；整定電流按返回電流應(yīng)躲過線路正常最大工作電流確定；靠階梯時限來保證各級之間的 縱向選擇性；保護(hù)靈敏度按用線路末端最小兩相短路電流校驗。2）線路L2所設(shè)各段保護(hù)第2級線路L2上所設(shè)的I、H、川各段保護(hù)，其保護(hù)范圍、整定配合、時限設(shè)定、靈敏 度校驗等，與第1級線路類似，一般是與下一級配合較多，故針對具體的縱向多級干線式供 電系統(tǒng)，當(dāng)上級供電部門電源與線路過流保護(hù)的設(shè)置整定計算已完成、本供電系統(tǒng)過流保護(hù) 方案已初步確定后，具體的整定計算應(yīng)從供電末端開始。三段式過流保護(hù)是目前35kV及以下高

23、壓電網(wǎng)相間短路保護(hù)的主要方式。針對不同的情 況，也可以靈活設(shè)置與整定。例如，對于線路-變壓器組的供電系統(tǒng)，可只用I、川構(gòu)成兩段式保護(hù)，并讓瞬時速斷作主保護(hù)；又如，對于井下干線式高壓電纜線路，設(shè)置瞬時速斷其 保護(hù)范圍基本為零，此時可以只設(shè)置、川兩段式保護(hù)，并讓限時速斷作主保護(hù)。五、過流保護(hù)設(shè)置、整定計算實例例某6kV干線式供電系統(tǒng)如圖27所示。有關(guān)已知參數(shù)如下。（1）系統(tǒng)阻抗：最大運(yùn)行方式下：Xs.min=0.423Q最小運(yùn)行方式下 :Xs.max0.583Q（2）各級線路參數(shù)L1：LGJ240，2.6km；L2：MYJV150，1.0km；L3：MYJV120，1.5km。（3）各級線路正常最

24、大工作電流（不是長時最大工作電流Igm）Ig1.max900A；Ig2.max800A；Ig3.max650A。I13圖 2-7 三級干線式供電系統(tǒng)過流保護(hù)整定（4）上級35kV變電所主變壓器容量為lOOOOkVA，電壓比為35/6.3kV，主變壓器高 壓側(cè)設(shè)置有差動保護(hù)和定時過流保護(hù)，定時過流保護(hù)的整定電流為1800A（折算到6.3kV側(cè)），整定時限為1.5s。變電所為該礦供電的出線開關(guān)之一是1QF。在各級線路出線開關(guān)1QF、2QF、3QF內(nèi)均可設(shè)置微機(jī)數(shù)字型三段式過流保護(hù)，試對該 系統(tǒng)的過流保護(hù)作設(shè)置與整定計算。解1 系統(tǒng)短路計算1） 各級線路阻抗計算由電工手冊查得各級線路每公里電阻、電抗

25、為：Xoi=0.32Q /km，Xo2=0.06Q /km，Xo3=0.06Q /km;Roi=0.13Q/km，R2=0.137Q/km，R3=0.172Q/km。各級線路阻抗XLI=X01L1=0.32X2.6=0.832Q，RLI=R01L1=0.13X2.6=0.338Q ;XL2=X02L2=0.06X1.0=0.06Q，RL2=R02L2=0.137X1.0=0.137Q ;XL3=X03L3=006X1.5=0.09Q，RL3=R03L3=0.172X1.5=0.258Q ;2） 各點(diǎn)短路電流計算（Idmax，Id2min）（1）d1點(diǎn)KTrII2ni-if/I.1III14(2

26、)d2點(diǎn)3d1.maxUp*3Xs.min6.31.7320.423=8.6kAUP2 XS.max6.32 0.5833=5.4kAd1.min15Id2.max UP6.3Id2.min22XS.min XL1 RL1匸732UP(3)da點(diǎn)Id3.max -Id3.min220.423+0.832、+0.33826.3Xs.max+XL1)+R1f12漢&0.5833+0.832 +0.33826.32 21.732、0.423 0.832 0.060.338 0.1376.32 22、0.58330.832 0.060.338 0.137(4)d4點(diǎn)Id4.max =6.31d

27、4.min=2.80kA=2.17kA=2.60kA=2.03kA1.732心0.423+0.832 +0.06 +0.09 f +(0.338+0.137 +0.2586.32 22、0.5833 0.8320.06 0.090.338 0.137 0.2582=230kA=1.82kA2、總體設(shè)置分析在圖2-7中，對于線路L1，因是架空線路且有2.6km長，所以在1QF上可設(shè)置三段式 過流保護(hù)，但限時速斷若按前面講的常規(guī)方法整定，則靈敏度在理論上就可能不合格。對于線路L2,因是電纜且只有1km長，若在2QF上設(shè)置瞬時速斷并按正規(guī)方法整定， 其保護(hù)范圍必為零。因為它按躲過線路L2末端最大三相

28、短路電流來整定，該電流前面已算出為2.60kA，即使是乘以較小的1.15的可靠性系數(shù)也等于2.97kA，該值大于線路L2首端的 最大三相短路電流2.8kA，使得保護(hù)范圍為零。這就是電纜線路若設(shè)置瞬時速斷，其保護(hù)范圍在大部分情況下為零的理論原因。所以只能設(shè)置限時速斷加定時過流兩段式保護(hù)，由于無法設(shè)置瞬時速斷，造成1QF中限時速斷不能按常規(guī)方法整定。此外，1QF上的定時過流可作為2QF上兩段式保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。對于線路L3,因是電纜線路而且是高壓終端負(fù)荷，故可以不設(shè)限時速斷，而設(shè)置瞬時速斷加定時過流兩段式保護(hù)；但瞬時速斷應(yīng)作主保護(hù)并保護(hù)全長，所以不能按常規(guī)方法整 定。定時過流為近后備保護(hù)和可能的低

29、壓電網(wǎng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。同樣，2QF上的定時過流，除作為本級的近后備保護(hù)外，還應(yīng)該滿足3QF上兩段式保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)的要求。3、3QF 上過流保護(hù)整定分析計算1617前已分析，在3QF上可設(shè)置瞬時速斷加定時過流兩段式保護(hù)。1）定時過流（3川）（1）整定電流按躲過線路L3上正常最大工作電流，并考慮返回系數(shù)整定。（一次，考慮接線系數(shù)和電流互感器變比可算出二次，即繼電器整定電流。）（3）整定時限考慮要比瞬時速斷多一個時限級差，故定為：t3m=0.25s2）瞬時速斷（31）作為主保護(hù)，保護(hù)全長，只要線路L3末端發(fā)生最小兩相短路時它能可靠動作就行了, 所以可先設(shè)定一個大于等于1.5的靈敏度，再用靈敏度校驗公式

30、反算出整定值，這種方法, 可稱之為“逆向整定”，但要注意一點(diǎn)，該整定值必須大于同級定時過流的整定值。初定靈敏度為1.65，據(jù)靈敏度校驗公式可得整定電流為：1.1kA大于0.82kA合格，靈敏度為1.65合格4、2QF 上過流保護(hù)整定分析計算在2QF上若設(shè)瞬時速斷，同樣因線路L2兩端短路電流差別過小而使保護(hù)范圍為零，所 以考慮設(shè)置限時速斷加定時過流兩段式保護(hù)。限時速斷為主保護(hù)，延時整定時間定為0.25s，定時過流因要與下一級3QF上的定時過流配合，延時整定時間應(yīng)多一個級差，即確定為0.5s。1）定時過流（2川）（1）整定電流按躲過線路L2上正常最大工作電流，并考慮返回系數(shù)整定1dz.3 皿KKG

31、KKIg3.maxKf3.jsKf1.20.650.95= 0.82 kA（2）靈敏度3 士喘心1.5合格!dz.3I1.821.11.65kA，KL.S18Idz.2 皿Kf0.95kA19(3)遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度KL2m =：丄丄竺=1.81.2合格Idz.2B1(4)整定時限t2m=t3m+t=0.25+0.25=0.5s2)限時速斷(2n)(1)整定電流該級限時速斷的整定電流，按正規(guī)方法必須躲過下一級瞬時速斷的整定電流，即使可靠性系數(shù)取最低值1.1，也有該值比d3點(diǎn)的最大三相短路電流2.60kA還大，所以保護(hù)全長是不可能的。由于下一級的瞬時速斷已采用逆向整定法確定為1.1kA，所以可以根

32、據(jù)同樣的原則，按躲過1.1kA來整定本級的限時速斷。ldz.2H 二二KKQ.31= 1.2 1.1=1.32kA1.32kA比正規(guī)整定的2.78kA有大幅度的降低，但仍大于本級定時過流的整定值1kA(2)靈敏度匚二音加.541.5合格當(dāng)然，該級限時速斷的整定電流也可以用逆向整定法來確定(3)整定時限t2n=0.25S需要注意，雖然該級限時速斷的整定值降低了，但仍可以保證前、后級保護(hù)之間的選擇 性配合。我們再看圖2-7,當(dāng)在線路L3上發(fā)生短路時，其最小兩相短路電流為1.82kA，此 值既大于3QF上瞬時速斷的整定值1.1kA，也大于2QF上限時速斷的整定值1.32kA，所以 兩級速斷保護(hù)都會起

33、動，但3QF上的瞬時速斷因無延時而先動作跳閘，此后2QF上的限時速斷則自動返回，不會發(fā)生越級跳閘5、1QF 上過流保護(hù)整定分析計算按前面的系統(tǒng)分析設(shè)置常規(guī)的三段式過流保護(hù)。1)定時過流(1m)KKIg1 . m a x1 .2風(fēng)0.9(1)整定電流j = Kf=0.95=1.14 kA(2)靈敏度KL.2KId23 . m i n2.031dz.2rn=2.01.5合格1dz.2-KK1dz.3I= KKKKIdLax=1.122.30 =2.78kA20小于上一級35kV主變壓器定時過流的整定值1800A，合格靈敏度瞥丄需川九5合格遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度K.自嚅十皿合格(4)整定時限訊=t2m+t

34、=0.5+0.25=0.75s小于1.5s合格2)限時速斷(in)(1)整定電流同理，若按正規(guī)方法整定，靈敏度肯定不合格，所以也按逆向整定法來處理1.45kA大于1.14kA合格，靈敏度為1.5合格。(2)整定時限為了保證各級主保護(hù)之間的選擇性，它應(yīng)比下一級主保護(hù)多一個時限級差。t1n=t2n+t=0.25+0.25=0.5s小于0.75s合格。這樣的設(shè)置在理論上已經(jīng)超出了前面講的限時速斷的正規(guī)含義，成為變相的定時過流 了，但確實能解決實際問題。當(dāng)干線級數(shù)達(dá)到5級及以上時，保護(hù)的快速性就要受影響。3)瞬時速斷(11)(1)整定電流所保護(hù)的線路L1是架空線，有2.6km長，其始、末兩端的短路電流

35、差距較大，因此可 以按前面講的正規(guī)方法一試，即按躲過線路末端最大三相短路電流來整定。4.11=KKId 2.max-1.252.8 = 3.5kA(2)最小保護(hù)范圍校驗，按公式(2-10)L0 99亡=0299%=38%2。合格6、整定計算結(jié)果匯總與分析該例的設(shè)置整定計算結(jié)果匯總列于表2-1中1dz.inIminKL.1n2.171.5=1.45kAXoUpXs max2Idz1!蠱天-。5833皿km21表2-1三級干線式電網(wǎng)過流保護(hù)整定計算結(jié)果表線路開關(guān)瞬時速斷限時速斷定時過流整定電流保護(hù)范圍整定電流靈敏度整定時限整定電流靈敏度后備靈敏度整定時限Idz.1LN/LIdz.nKLntnIdz.rnKL皿KL.BtmkAkAskAsLi1QF3.538%1.451.50.51.141.91.80.75L22QF1.321.540.251.02.01.80.50L33QF1.1KL=1.650.822.20.25由解題過程和結(jié)果可以看出，凡是以6kV電纜為主所構(gòu)成的干線式電網(wǎng)，尤其是35kV變電所設(shè)于本礦工業(yè)廣場的6kV配電網(wǎng)，完全應(yīng)用電力系統(tǒng)正規(guī)的三段式過流保護(hù)在理論 上就是行不通的，選擇性和快速性都沒有