13第三节煤矿高压漏电保护rqr.pptx

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1、 煤矿电气保护 第一节 防爆电气设备 第二节 防触电与保护接地 第三节 煤矿高压电网漏电保护 第四节 煤矿高压电网过流保护 邹有明，河南理工大学电气教授 国家一级安评师，享受国家特殊津贴。136038942451第三节 煤矿高压电网漏电保护 1 基本知识（规程要求，漏电概念，接地方式，对地电流，脱谐度与阻尼率）2 煤矿高压漏电保护的设置原则 3 煤矿高压漏电保护的整定 4 电网对地电容与单相接地电流的确定 2 1 基本知识 1.1 规程、规范的相关要求 1.1.1煤矿安全规程 第455条 井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变

2、电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。3 第457条 矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。4 1.1.2工业电力装置过电压保护设计规范 第3.4.2条 中性点经消弧线圈接地的电力网，在正常运行情况下，中性点的长时电压偏移不应超过额定相电压的15。第3.4.3条 装有消弧线圈的35kV及以下的电力网，故障点的残余电流不宜超过10A。必要时可将电力网分区运行，以减少残余电流。消弧线圈应采用过补偿运行

3、方式。如消弧线圈容量不足，允许短时期以欠补偿方式运行，但脱谐度不宜超过10。5 1.2 电网漏电与单相接地 1.2.1 电网漏电 电网对地阻抗降到设定的保护动作值及以下即为电网漏电。1.2.2 单相直接接地 电网的某一相与大地或接地网直接接触的漏电故障。1.3 电网中性点的接地方式6图11 各种中性点接地方式直接接地；不直接接地：不接地和经阻抗接地。经阻抗接地：经高电阻、经消弧线圈并联电阻接地7 1.4 电网对地电流 1.4.1 对地泄漏电流 电网经线路对地绝缘阻抗分散入地的电流，包括电阻、电感和电容电流。1.4.2 对地电容电流 以电缆为主的煤矿6kV高压电网，泄漏电流 的主要成份是对地电容

4、电流。1.4.3 单相接地（电容）电流 煤矿6kV高压电网发生单相接地故障时，经故障点流入大地的电流。8 1.5 脱谐度与阻尼率d 1.5.1 消弧线圈补偿状态的脱谐度 对单相接地电容电流的补偿程度。（31）1.5.2 电网的阻尼率d 电网单相接地电流有功分量Ir与单相接 地电电流Id之比（32）9 1.5.3 消弧线圈的三种运行状态 全补偿，=0，IC=IL，3C=1/L，单相接地电流Id为最小，等于Ir；欠补偿，0，ICIL，3C1/L，单相接地电流Id以容性电流为主；过补偿，0，ICIL，3C1/L，单相接地电流Id以感性电流为主。10 2 煤矿高压漏电保护的设置整定原则 2.1 高压漏

5、电保护系统的设置 凡是设置过流保护的开关，就必须设置漏电保护，其纵向延时时间与该开关的定时过流延时相同。同一母线各出线开关之间的横向选择性，由相应的漏电保护原理来实现。（目前为零序功率方向）11 2.2 跳闸与报警的选择 2.2.1 适用于跳闸的情况 井下移变控制开关；井下非一级负荷控制开关。2.2.2 适用于报警的情况 地面各610kV出线开关；井下未选定漏电跳闸的开关；带有一级负荷的开关。12 2.3 漏电保护整定方式的选择 矿井地面总变电所610kV母线分列运行，两段母线分别整定。矿井地面总变电所610kV母线联络开关合闸运行，合并为一段母线整定。3 煤矿高压电网漏电保护整定方案 3.1

6、 所需参数 3.1.1 供电线路参数：型号、截面、长度。13 3.1.2 各类电缆单相接地电流表31 MYJV型6（10）kV交联聚乙烯铜芯电缆ICd表 3.1.3 地面各段母线对地电容C与单相接地电 流Id（由计算或测定求得）14 3.2 高漏保护整定值的确定 3.2.1 中性点不接地高压电网 1）二次零序电压整定值U02-Z的确定 所有开关均取相同的整定值U02-Z。C 6F 时，取U02-Z 15V；6F C 12F 时，取U02-Z 10V；12F C 18F 时，取U02-Z 5V（6kV 电网）。2）一次零序电流整定值I01-Z的确定15 所有开关均取相同的整定值I01-Z。6kV

7、 电网的I01-Z C 6F，取I01-Z0.5A；6FC 12F，取I01-Z1.0A；12FC 18F，取I01-Z1.5A。10kV 电网的I01-Z C 4.5F，取I01-Z1.0A；4.5FC 6F，取I01-Z1.5A；6.0FC 12F，取I01-Z2.0A。16 3.2.2 中性点经消弧线圈接地的高压电网 1）采用零序电流有功分量方向型原理 U02-Z15V。I01-Z0.5A（6kV）、1.0A（10kV）。2）采用零序功率方向型原理 必须使用“定流10A欠补偿方式”。U02-Z10V（6kV）、15V（10kV）。I01-Z1.0A（6kV）、1.5A（10kV）。17

8、4 电网对地电容与单相接地电流的确定 4.1 基本计算公式 4.1.1 各类电缆对地电容CC CC1732LCICd（U），F（33）4.1.2 电网对地总电容C CK（CCLC），F（34）4.1.3 电网单相接地电流Id IdUC 1732，A（35）ICd 各类电缆的每公里单相接地电流，A km。18 表31 MYJV型6（10）kV交联聚乙烯铜芯电缆ICd表 19 4.2 架空线路的对地电容 6kV架空线路：CL00.018Fkm；10kV架空线路：CL00.028Fkm。（CL0的数值与导线截面无关）4.3 计算步骤 据矿井供电系统图，列出6kV母线段所联线路的类型、截面和长度；分类

9、型和截面规格算出各部总长度；计算架空线线路的对地电容CL；20 查表31表33得各线路的每公里单相接地电流值ICd，用公式（33）计算出该类电缆的对地电容CC；用公式（34）算6kV母线段的总接地电容C；用公式（35）算该母线段的单相接地电流Id。（6kV母线段可同理计算）21 讨 论 题 1、电网对地接入消弧线圈会不会影响功率因数补偿？2、零序功率方向漏电保护如何达到横向选择性？3、为什么在同一供电结构中，当采用零序功率方向漏电保护原理时，所有设置漏电保护的开关，只需采用一组相同的整定值？22 参考解释 1、电网对地接入消弧线圈会不会影响功率因数补偿？补 偿 措 施 是 在 电 网 三 相

10、对 地 之 间 增 加电感 支 路，电 网 相 对 地 和 相 对 相 是 完 全 不 同 的 回路，故 该 电 感 支 路 对 电 网 相 与 相 之 间 的 参 数 是没 有 影 响 的，不 会 对 联 接 于 电 网 三 相 之 间 的 高压电容器起抵消作用。23 2、零序功率方向漏电保护如何达到横向选择性？利 用 零 序 电 压 和 零 序 电 流 的 大 小 来 判 断 电网 是 否 发 生 漏 电，再 利 用 各 支 路 的 零 序 电 流 与 零序 电 压 的 相 位 关 系 来 判 断 故 障 支 路，而 后 有 选择 地 切 除 故 障 支 路 的 电 源，从 而 达 到 电

11、 网 漏 电 保护的横向选择性。24 图32 放射式供电单元单相接地时的零序电流分布25 3、为什么在同一供电结构中，当采用零序功率方向漏电保护原理时，所有设置漏电保护的开关，只需采用一组相同的整定值？达到整定值只是判明该电网已发生漏电，而选出故障支路的关健是：横向靠零序电流的方向，纵向靠逐级延时的措施。所以，在保证不误动的前提下，可以采用一组相同的数值较小的整定值。26 图33 6kV电网单相接地电流（零序电流）分布27 电网发生单相接地故障所产生的零序电压只有一个值，分布在整个电网中。零序电流随支路的不同其大小和方向各不相同，但非故障支路的零流数值总是小于故障支路，而且方向相反，由母线流向线路。保护的横向选择性，由方向原理保证。保护的纵向选择性，由延时原理保证。本节结束28 两个附表（漏电整定计算用）表32 ZQ型、ZQD型6（10）kV铜芯电缆ICd表29 表33 ZLQ型6（10）kV铝芯电缆ICd表30谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH