13第三节煤矿高压漏电保护

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1、 煤矿电气保护煤矿电气保护 第一节第一节 防爆电气设备防爆电气设备 第二节第二节 防触电与保护接地防触电与保护接地 第三节第三节 煤矿高压电网漏电保护煤矿高压电网漏电保护 第四节第四节 煤矿高压电网过流保护煤矿高压电网过流保护 邹有明，河南理工大学电气教授邹有明，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。国家一级安评师，享受国家特殊津贴。136038942451第三节第三节 煤矿高压电网漏电保护煤矿高压电网漏电保护 1 基本知识基本知识 （规程要求，漏电概念，接地方式，对地电流，（规程要求，漏电概念，接地方式，对地电流，脱谐度与阻尼率）脱谐度与阻尼率）2 煤矿高压漏电保护的设置原

2、则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电网对地电容与单相接地电流的确定 2 1 基本知识基本知识 1.1 规程、规范的相关要求规程、规范的相关要求 1.1.1煤矿安全规程煤矿安全规程 第第455条条 井下高压电动机、动力变压器井下高压电动机、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、移动变和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、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。过负荷和

3、漏电保护装置。3 第第457条条 矿井高压电网，必须采取措施限矿井高压电网，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；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。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工业电力装置过电压保护设计规范 第第3.4.2条条 中性点经消弧线圈接地的电力网，中性点经消弧线圈接地

4、的电力网，在正常运行情况下，中性点的长时电压偏移不应在正常运行情况下，中性点的长时电压偏移不应超过额定相电压的超过额定相电压的15 。第第3.4.3条条 装有消弧线圈的装有消弧线圈的35kV及以下的电及以下的电力网，故障点的残余电流不宜超过力网，故障点的残余电流不宜超过10A。必要时。必要时可将电力网分区运行，以减少残余电流。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方式。如消弧线消弧线圈应采用过补偿运行方式。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，但脱谐度不宜超过脱谐度不宜超过10。5 1.2 电网漏电与单相接地电网漏电与单

5、相接地 1.2.1 电网漏电电网漏电 电网对地阻抗降到设定的保护动作值及以下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。即为电网漏电。1.2.2 单相直接接地单相直接接地 电网的某一相与大地或接地网直接接触的漏电网的某一相与大地或接地网直接接触的漏电故障。电故障。1.3 电网中性点的接地方式电网中性点的接地方式6图图11 各种中性点接地方式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。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 电网对地电流电网对地电流 1.4.1 对地泄漏电

6、流对地泄漏电流 电网经线路对地绝缘阻抗分散入地的电流，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。包括电阻、电感和电容电流。1.4.2 对地电容电流对地电容电流 以电缆为主的煤矿以电缆为主的煤矿6kV高压电网，泄漏电流高压电网，泄漏电流 的主要成份是对地电容电流。的主要成份是对地电容电流。1.4.3 单相接地（电容）电流单相接地（电容）电流 煤矿煤矿6kV高压电网发生单相接地故障时，高压电网发生单相接地故障时，经故障点流入大地的电流。经故障点流入大地的电流。8 1.5 脱谐度脱谐度与阻尼率与阻尼率d 1.5.1 消弧线圈补偿状态的脱谐度消弧线圈补偿状态的脱谐度 对单相接地电

7、容电流的补偿程度。对单相接地电容电流的补偿程度。（31）1.5.2 电网的阻尼率电网的阻尼率d 电网单相接地电流有功分量电网单相接地电流有功分量Ir与单相接与单相接 地电电流地电电流Id之比之比 （32）2113dLdIIILC=1rdIdIrC9 1.5.3 消弧线圈的三种运行状态消弧线圈的三种运行状态 全补偿，全补偿，=0，IC=IL，3C=1/L，单相接地电流单相接地电流Id为最小，等于为最小，等于Ir；欠补偿，欠补偿，0，ICIL，3C1/L，单相接地电流单相接地电流Id以容性电流为主；以容性电流为主；过补偿，过补偿，0，ICIL，3C1/L，单相接地电流单相接地电流Id以感性电流为主

8、。以感性电流为主。10 2 煤矿高压漏电保护的设置整定原则煤矿高压漏电保护的设置整定原则 2.1 高压漏电保护系统的设置高压漏电保护系统的设置 凡是设置过流保护的开关，就必须设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。过流延时相同。同一母线各出线开关之间的横向选择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。性，由相应的漏电保护原理来实现。（目前为零序功率方向）（目前为零序功率方向）11 2.2 跳闸与报警的选择跳闸与报警的选择 2.2.1 适用于跳闸的情况适用于跳闸的情况 井下移变控制开关；

9、井下移变控制开关；井下非一级负荷控制开关。井下非一级负荷控制开关。2.2.2 适用于报警的情况适用于报警的情况 地面各地面各610kV出线开关；出线开关；井下未选定漏电跳闸的开关；井下未选定漏电跳闸的开关；带有一级负荷的开关。带有一级负荷的开关。12 2.3 漏电保护整定方式的选择漏电保护整定方式的选择 矿井地面总变电所矿井地面总变电所610kV母线分列运母线分列运行行，两段母线分别整定。两段母线分别整定。矿井地面总变电所矿井地面总变电所610kV母线联络开母线联络开关合闸运行关合闸运行，合并为一段母线整定。合并为一段母线整定。3 煤矿高压电网漏电保护整定方案煤矿高压电网漏电保护整定方案 3.

10、1 所需参数所需参数 3.1.1 供电线路参数：型号、截面、长度。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各类电缆单相接地电流表表31 MYJV型型6（10）kV交联聚乙烯铜芯电缆交联聚乙烯铜芯电缆ICd表表 3.1.3 地面各段母线对地电容地面各段母线对地电容C与单相接地电与单相接地电 流流Id（由计算或测定求得）（由计算或测定求得）14 3.2 高漏保护整定值的确定高漏保护整定值的确定 3.2.1 中性点不接地高压电网中性点不接地高压电网 1）二次零序电压整定值）二次零序电压整定值U02-Z的确定的确定 所有开关均取相同的整定值所有开关均取相同的整定值U02-

11、Z。C 6F时，取U02-Z15V；6FC 12F时，取U02-Z10V；12FC 18F时，取U02-Z5V（6kV电网）。2）一次零序电流整定值）一次零序电流整定值I01-Z的确定的确定15 所有开关均取相同的整定值所有开关均取相同的整定值I01-Z。6kV电网的电网的I01-Z C 6F，取取I01-Z0.5A；6FC 12F，取取I01-Z1.0A；12FC 18F，取，取I01-Z1.5A。10kV电网的电网的I01-Z C 4.5F，取取I01-Z1.0A；4.5FC 6F，取取I01-Z1.5A；6.0FC 12F，取，取I01-Z2.0A。16 3.2.2 中性点经消弧线圈接地

12、的高压电网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）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）采用零序功率方向型原理 必须使用必须使用“定流定流10A欠补偿方式欠补偿方式”。U02-Z10V（6kV）、）、15V（10kV）。I01-Z1.0A（6kV）、）、1.5A（10kV）。17 4 电网对地电容与单相接地电流的确定电网对地电容与单相接地电流的确定 4.1 基本计算公式基本计算公式 4.1.1 各类电缆对地电容各类电缆对地电容CC CC1732LCICd（U），），F （

13、33）4.1.2 电网对地总电容电网对地总电容C CK（CCLC），F （34）4.1.3 电网单相接地电流电网单相接地电流Id IdUC1732 ，A （35）ICd各类电缆的每公里单相接地电流，Akm。18 表表31 MYJV型型6（10）kV交联聚乙烯铜芯电缆交联聚乙烯铜芯电缆ICd表表 19 4.2 架空线路的对地电容架空线路的对地电容 6kV架空线路：架空线路：CL00.018Fkm；10kV架空线路：架空线路：CL00.028Fkm。（CL0的数值与导线截面无关）的数值与导线截面无关）4.3 计算步骤计算步骤 据矿井供电系统图，列出据矿井供电系统图，列出6kV母线母线段段所联线路的

14、类型、截面和长度；所联线路的类型、截面和长度；分类型和截面规格算出各部总长度；分类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计算架空线线路的对地电容CL；20 查表查表31表表33得各线路的每公里单得各线路的每公里单相接地电流值相接地电流值ICd，用公式（，用公式（33）计算出该类）计算出该类电缆的对地电容电缆的对地电容CC；用公式（用公式（34）算）算6kV母线母线段的总接段的总接地电容地电容C；用公式（用公式（35）算该母线）算该母线段的单相接段的单相接地电流地电流Id。（6kV母线母线段可同理计算）段可同理计算）21 讨讨 论论 题题 1、电网对地接入消弧线圈会不会影响功率、电

15、网对地接入消弧线圈会不会影响功率因数补偿？因数补偿？2、零序功率方向漏电保护如何达到横向选、零序功率方向漏电保护如何达到横向选择性？择性？3、为什么在同一供电结构中，当采用零序、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？开关，只需采用一组相同的整定值？22 参考解释参考解释 1、电网对地接入消弧线圈会不会影响功率、电网对地接入消弧线圈会不会影响功率因数补偿？因数补偿？补偿措施是在电网三相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

16、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、零序功率方向漏电保护如何达到横向选择性？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，从而达到电网漏电保护的横向选择性。24 图图32 放射式供电单元单相接地时的零序电流分布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、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

17、值？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 图图33 6kV电网单相接地电流（零序电流）分布电网单相接地电流（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。本节结束本节结束28 两个附表（漏电整定计算用）两个附表（漏电整定计算用）表表32 ZQ型、型、ZQD型型6（10）kV铜芯电缆铜芯电缆ICd表表29 表表33 ZLQ型型6（10）kV铝芯电缆铝芯电缆ICd表表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