煤矿井下变电所之间高压开关整定

《煤矿井下变电所之间高压开关整定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿井下变电所之间高压开关整定（15页珍藏版）》请在安全文库网上搜索。

1、煤矿井下变电所之间高压开关整定煤矿安全规程第四百五十二条规定“井下配电网路必须具有过流、短路保护装置”。变电所的出线高开参照第三节中603、S02和E02开关整定，即段保护按首端两相短路电流被1.5除倒算，段保护按末端两相短路电流被1.5除倒算。变电所进线总高开参照第二节中D2高开计算，即进线开关（下级开关）段和段整定值按出线开关（上级开关）0.9倍计算。煤矿供电设计与继电保护整定计算示例P180页第三节 井下高压开关整定保护计算示例例7-1如图7-6所示,以某煤矿一条多级串供的高压线路为算例,说明高压线路继电保护整定计算方法和过程。最大运行方式下三相短路电流和最小运行方式下两相短路电流如图7

2、-6所示,T2和T3为移动变电站,最大三相和最小两相短路电流是干式变压器和移动变电站二次侧三相和两相短路时流过一次侧的电流值,试计算各开关继电保护定值。一、继电保护整定计算(1)二采水泵房2#、3#开关整定计算优先选用专用的电动机综合保护装置,若采用线路保护装置的方式对电动机配置保护，电动机保护可配置工段由流速断保护和段过电流保护两段保护。段瞬时电流速断保护计算公式Iop=KrelKstINM =1.5646=414（A）按首端保护安装处最小两相短路电流校验灵敏系数Ksen =Id.min(2)/Iop=1980/414=4.81.5满足要求段过电流保护计算公式Iop=KrelINM /Kre

3、=1.0546/0.95=51（A）动作时限按躲过电动机启动时间整定,具体情况根据电动机启动时间进行整定。式中 Iop瞬时电流速断保护动作电流(TA一次值),A;Krel可靠系数,取1.051.6;Kst电动机的启动电流倍数,57;INM电动机的额定电流，A;Ksen瞬时电流速断保护的灵敏系数;Id.min(2)系统最小运行方式下,保护安装处发生两相短路时的电流，A;Krel返回系数,微机保护器取 0.95;Iop段过流保护动作电流(TA一次值),A。(2)二采水泵房上级出线E02开关整定计算I段瞬时电流速断整定值按躲过末端最大三相短路电流整定Iop=1.33050=3965(A)按首端保护安

4、装处最小两相短路电流校验Ksen= Id.min(2)/ Iop=3626/3965=0.91灵敏系数0.911.5,不满足规程要求。为此整定值按保证线路首端最小运行方式下两相短路有不小于1.5的灵敏系数进行整定，考虑到E02开关接近整个串供线路末端,灵敏系数取Ksen=1.6。Iop= Id.min(2)/ Ksen=3626/1.6=2266(A)取2200A动作时限取t=0s.段限时电流速断定值按与下级出线I段瞬时电流速断保护配合整定，并要躲过包括最大负荷启动在内的所有出线最大负荷电流之和。Iop =Krel（Ist.max+Ie）=1.2(646+46)=386(A)Iop = Kre

5、lIop=1.1414=455.4(A)综合后取460A动作时限取一级级差0.3 s。按线路末端最小两相短路电流校验灵敏系数Ksen= Id.min(2)/ Iop=1980/460 =4.31.5,满足要求式中 Iop限时电流速断保护动作电流(TA一次值),A;Krel限时电流速断保护的可靠系数,K=1.11.2;Iop下一级线路瞬时电流速断保护的最大动作电流(TA一次值),A;Ksen限时电流速断保护的灵敏系数;Id.min(2)系统最小运行方式下,被保护线路末端两相短路时，流过保护装置的电流，A。(3)二采水泵房进线1#开关整定计算I段定值配合上级出线开关E02整定,上级出线开关E02存

6、在短路越级跳闸问题按照上下级保护配合的原则Kco=上级保护的动作电流/下级保护的动作电流1.1为此进线开关1的保护I段,取配合系数为1.3Iop= Iop上/ Kco =2200/1.3=1692 A,取 1600 A依据规程,段定值与上级出线开关限时电流速断保护整定值相同,取460A,时限同样与之配合,取 0.15 s。(4)E03开关整定计算该开关保护一台干式变压器,瞬时电流速断保护I段定值按变压器二次侧最小两相短路有足够的灵敏系数整定,灵敏系数不小于1.5。Iop= Id.min(2)/ Ksen=1000/1.5=667(A),取660A式中Id.min(2)变压器二次侧最小两相短路时

7、流过一次侧的电流，A。过载保护,段定值按变压器一次侧额定电流整定Iop=I1N式中 I1N被保护变压器一次侧额定电流，A。动作时限按躲过变压器二次侧最大负荷启动时间整定。(5)S02开关整定计算I段瞬时电流速断整定值按躲过末端最大三相短路电流计算Iop= Kre1Id.max(3)=1.34414=5738(A)按首端保护安装处最小两相短路电流校验灵敏系数Ksen= Id.min(2)/ Iop=4729/5738=0.821.5,不满足要求为此整定值按保证线路首端最小运行方式下两相短路有足够灵敏系数整定Iop= Id.min(2)/ Ksen=4729/1.5=3153（A），取3100A动

8、作时限取t=0 s。线路末端最大三相短路电流为4414A3100A,存在越级跳闸问题。式中 Kre1瞬时电流速断保护的可靠系数,一般取K=1.21.3;Id.max(3)系统最大运行方式下,被保护线路末端发生三相短路时,流过保护装置的短路电流,A;Ksen瞬时电流速断保护的灵敏系数;Id.min(2)系统最小运行方式下,被保护线路首端发生两相短路时流过保护装置的短路电流，A。段限时电流速断定值按下级E02和E03开关I段最大值配合整定Iop = KrelIop=1.12200=2420(A),取2400.A动作时限取一级级差0.3s。按线路末端最小两相短路电流校验灵敏系数n 3626=1.51

9、1.5，满足要求Ksen= Id.min(2)/ Iop=3626/2400 =1.511.5,满足要求式中 Iop限时电流速断保护动作电流(TA一次值),A;Krel限时电流速断保护的可靠系数,K=1.11.2;Iop相邻线路瞬时电流速断保护的动作电流最大值(TA一次值),A;Ksen限时电流速断保护的灵敏系数;Id.min(2)系统最小运行方式下,被保护线路末端两相短路时,流过保护装置的电流，A。(6)二采变电所 E01进线总开关整定计算段定值配合上级出线开关S02整定,上级出线开关S02存在越级跳闸问题,为此进线开关E01设置段IopE01= IopS02/KCO=3100/1.3=23

10、85(A)取2400A依据规程,段定值与上级出线开关限时电流速断保护定值相同,但考虑到本级开关段整定值为2400A,所以本级段取2000A,时限同样与上级段配合,取0.15s。(7)一采变电所S03开关整定计算该开关带两台移动变电站,按照规程规定,电流速断保护I段定值应该躲过最大运行方式下变压器二次侧三相短路时流过一次侧的短路电流,取两台变压器中的最大值。IopS03= Kre1Id.max(3)=1.31732=2252(A)式中 IopS03变压器速断保护的动作电流(TA一次值),A;Kre1可靠系数,1.3;Id.max(3)系统最大运行方式下,变压器二次侧三相短路时流过一次侧保护安装处

11、的短路电流，A。灵敏系数校验Ksen= Id.min(2)/ IopS03=4729/2252=2.11.5,满足要求式中Id.min(2)变压器一次侧的最小两相短路电流，A。该开关过流段定值应和移动变电站本身集成的高压开关S05及S06 开关的I段配合,S05及S06开关I段整定值按变压器二次侧最小两相短路时流过一次侧的电流有足够的灵敏系数整定,灵敏系数不小于1.5,取 S05和S06开关的I段保护定值最小值。IopS03=minIopS05，IopS06= Id.min(2)/Ksen=1429/1.5=1048(A),取1000 A动作时限比S05和S06开关大一个时间阶段,对微机或电子

12、式高压综合保护器t=0.3s。式中Id.min(2)变压器二次侧最小两相短路时流过一次侧的电流，A。(8)S04、S05、SO6开关的整定方法和E03开关完全相同,这里不再赘述(9)35 kV变电所603出线开关整定计算I段瞬时电流速断整定值按躲过末端最大三相短路电流整定Iop603= Kre1IId.max(3)=1.36496=8445（A）按首端保护安装处最小两相短路电流校验Ksen=Id.min(2)/Iop603=6942/8445=0.821.5不满足要求为此整定值按保证线路首端最小两相短路时有足够灵敏系数进行整定Iop603= Id.min(2)/ Ksen=6942/1.5=4

13、628(A).取4600A动作时限取t=0s,线路末端最大三相短路电流为6496A4600A,存在越级跳闸问题。式中Iop603瞬时电流速断保护动作电流(TA一次值)A:Kre1I瞬时电流速断保护的可靠系数,一般取K=1.21.3;Id.max(3)系统最大运行方式下,被保护线路末端三相短路时,流过保护装置的短路电流，A;Ksen瞬时电流速断保护的灵敏系数:Id.min(2)系统最小运行方式下,被保护线路首端发生两相短路时流经保护装置的电流，A。段限时电流速断定值按与下级开关S02和SO3的I段电流速断保护配合整定，取两开关的最大值。Iop603 = KrelIopS02=1.13100=34

14、10(A)，取3400A按线路末端最小两相短路电流校验灵敏度Ksen= Id.min(2)/ Iop603=4729/3400=1.391.5,不符合要求按线路末端最小两相短路有不小于1.5的灵敏系数进行逆向计算段保护定值Iop603= Id.min(2)/ Ksen=4729/1.5=3152(A),取3100A动作时限按与下级开关的I段时限配合,取0.3s。式中 Iop603限时电流速断保护动作电流(TA一次值),A;Krel限时电流速断保护的可靠系数,K=1.11.2;IopS02下一级线路瞬时电流I段保护的动作电流最大值(TA一次值),A;Ksen限时电流速断保护的灵敏系数;Id.mi

15、n(2)系统最小运行方式下,被保护线路末端两相短路时,流过保护装置的电流，A。(10)一采变电所进线开关S01整定计算I段定值配合上级出线开关603整定,上级出线开关603存在短路越级跳闸问题,为此S01 进线开关I段IopS01= Iop602/KCO=4600/1.3=3538(A),取 3500 A依据规程，段定值与上级出线开关限时电流速断保护定值相同,取3100A,时限同样与之配合,取 0.15 s。二、继电保护整定分析(1)整定值对比分析以上面某矿一条多级串供的高压线路为例进行整定值对比分析。现整定值(黑体数据部分)按照多级串供线路保护整定原则和配合原则,根据短路电流进行整定,具体整

16、定过程见上述算例。原整定值(图7-7所示整定值对比示意图括号中数据部分)以能保证设备正常启动和运行整定,因此原整定值较现整定值小。原整定值较小则线路短路越级跳闸的问题更为严重,以开关603为例,段现整定值为4600A4414A,短路不会越级到下下级线路,I段原整定值2000A3050A.短路越级到二采水泵房,越了3级。S02出线开关I段现整定值为3100A3050A,短路不会越级到下下级线路,I段原整定值1420 A3050A.短路越级到二采水泵房,越了2级。原整定值还存在同一条母线上进线开关和出线开关I段整定值相差不大或无差别的不合理整定情况。以一采变电所母线进线开关S01 和出线开关S02

17、为例,S01开关I段整定值 1486 A,S02开关I段整定值1420A,两整定值基本无差别,故障时两开关都动作，S02式中开关动作则二采变电所一段母线失电,而S01开关动作则一采变电所、二采区变电所和水泵房同时失电，大大增大了停电范围。因此，为了避免进线开关动作造成的停电范围增大，应尽可能地拉大同一条母线上进线开关和出线开关I段整定值的差别。(2)线路保护存在灵敏性与选择性的矛盾继电保护规程要求,继电保护需满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性四项基本要求。对于大多数煤矿电网,6kV、10kV线路的长度普遍只有几千米甚至不足一千米,加之系统运行方式差异,这些短线路组成的电网普遍存在线路首端的最小

18、两相短路电流值与线路末端的最大三相短路电流值区分不明显,甚至首端的最小两相短路电流值小于线路末端的最大三相短路电流值。这样,如果该线路出线开关的速断保护按照可靠躲过线路末端的最大三相短路电流来整定,就会造成在最小运行方式下没有保护范围，灵敏系数自然也不满足要求。如果按照线路首端在最小运行方式下有不小于1.5的灵敏度进行整定，整定值将小于式线路末端的最大三相短路电流,即在最大运行方式下该线路的保护范围会延伸到下级线路或变压器,严重者甚至延伸到变压器低压母线侧,这样当下级线路或变压器开关出口处发生故障时，本级线路的保护将会同时动作或超前动作,即产生了越级跳闸故障。灵敏性和选择性这一矛盾在此显然是不

19、可调和的。在3110kV电网继电保护装置DL/T584-95运行整定规程1.4条明确规定,3110kV电网继电保护的整定应满足选择性、灵敏性和速动性的要求,如果由于电网运行方式、装置性能等原因,不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求,则应在整定时,保证基本的灵敏系数要求，同时,按照如下原则合理取舍:地区电网服从主系统电网;下一级电网服从上一级电网;保护电力设备的安全;保证重要用户供电。以上计算合肥明信软件技术有限公司研发的“煤矿安全供电专家系统”软件可自动完成。煤矿供电设计与继电保护整定计算示例P174页第二节 井下610kV高压保护装置整定计算方法由于下井线路的速断保护的延时是0s,井下所有短

20、路保护都没有延时，三段定时限过流保护，每段过流保护均带一个时限，任一相电流大于整定值，保护经整定延时跳闸。对于电缆线路来讲，一般过流段可作为速断保护，过流段可作为限时速断保护，过流段可作为定时限过载保护，一般只用两段式保护。对于变压器来讲,一般用两段式保护就可以了，过流I段可作为短路保护，过流段可作为过载保护。对于大型电动机保护，可将过流I段作为短路保护，过流段可作为堵转保护成者定时限过负荷保护。一、带线路的高压防爆开关D1整定计算方法（图7-1）（1）瞬时电流速断保护（段）按躲过线路末端故障整定Iop=K reI2k.max（3） （71）动作时限t=0s式中K re可靠系数，取1.21.3

21、,对于煤矿电缆短线路速断保护计算建议取1.2；I2k.max（3）最大运行方式下线路末端三相短路电流，A。按首端最小两相短路电流校验灵敏系数K sen=I1k.min（2）/Iop1.5 （72）按最小保护范围进行校验，要求保护范围不小于线路全长的15%20%。lmin=1Z1（32UIop Xs.min） （73）lmin%=lminL100%15%当保护的灵敏系数达不到要求时，根据相关规程规定要保证最小保护范围为线路全长的15%进行逆向计算I段保护定值，或按首端最小两相短路有不小于1.5的灵敏系数进行逆向整定，但保护范围可能延伸到下一级线路。Iop=32U1.5Z1L+Xs.min或Iop

22、=I1k.min（2）/K sen =I1k.min（2）/1.5 （74）式中K sen瞬时电流速断保护的灵敏系数，取1.5；I1k.min（2）最小运行方式下线路首端两相短路电流，A；U系统相电压，V；Z1线路单位长度的正序阻抗,/km；Xs.min最小运行方式下电源到保护安装处的系统电抗,；L线路的长度，km。（2）限时电流速断保护（段）为了满足选择性，限时电流速断保护的整定值通常是与相邻元件的瞬时电流速断保护配合，取相邻元件中I段保护的最大值（但要躲过包括最大负荷启动在内所有出线的最大负荷电流之和）。Iop=K re（Ieq+Ie）Iop=K reIop.n （75）K re=1.11

23、.2动作时限t=t+t （76）t=0.30.5s灵敏度校验K sen=I2k.min（2）/Iop1.31.5 （77）L20km，K sen1.520kmL50km，K sen1.4L50km，K sen1.3式中K re限时电流速断保护的可靠系数，取1.11.2,对于煤矿短电缆线路建议取1.1；Iop.n相邻线路瞬时电流速断保护整定值，A；理解为下级开关的速断保护I2k.min（2）最小运行方式下线路末端两相短路电流，A。（3）定时限过电流保护（段）按躲过线路可能流过的最大负荷电流IL.max整定，如果IL.max是实测值按下列公式计算整定值Iop=IL.maxK re/Kre （78）

24、如果IL.max是按计算值整定值Iop=（INM+INT）K reKss/Kre （79）动作时限t n=t (n+1)max+t （710）近后备灵敏系数校验K sen.1=I2k.min（2）/Iop1.31.5 （711）L20km，K sen.11.520kmL50km，K sen.11.4L50km，K sen.11.3远后备灵敏系数校验K sen.2=I3k.min（2）/Iop1.2 （712）式中IL.max线路正常工作时的最大负荷电流，A；K re定时限过电流保护的可靠系数，取1.151.25；Kss自启动系数，610kV线路，取1.52.5；Kre返回系数，取0.95；IN

25、M高压电机额定电流之和；INT变压器一次侧额定电流之和；I2k.min（2）本级线路末端最小两相短路电流，A；I3k.min（2）相邻线路末端最小两相短路电流.A。理解为下级线路末端二、进线高压防爆开关D2整定计算方法（图7-1）按本章第一节高压进线开关保护整定原则，高压进线开关D2应与上级出线开关D1配合进行整定。计算方法如下：IoP.D20.9Iop.D1，动作时限tD2=0s理解为下级是上级的0.9倍，或上级是下级的1.1倍Iop.D2=Iop.D1,动作时限按公式tD2=0.5tD1理解为下级比上级延时小一半Iop.D2=Iop.D1,动作时限按躲过最大负荷最长启动时间整定。三、带单台

26、干式变压器的高压防爆开关D1保护整定计算方法（图7-2）图72由于干式变压器Tl高压侧本身没有集成高压开关，所以高压防爆开关D1设瞬时短路保护段和带时限的过载保护段两段保护。（1）瞬时短路保护段整定计算方法（保护到变压器二次侧）对于电磁式保护装置Iop1.21.4（Ieq+KxIe）/Kb （713）对于微机或电子式综合保护器Iop（Ieq+KxIe）/Kb （714）保护装置的灵敏系数按最小运行方式下变压器二次侧两相短路时流过一次侧的短路电流值进行校验。K sen=I2k.min（2）/Iop1.5 （715）正确的方法应该用最小运行方式下变压器二次侧两相短路时流过一次侧的短路电流值有不小于

27、1.5的灵敏系数进行逆向计算I段保护整定值。这种整定方法能确保变压器二次侧发生最小两相短路故障时能可靠动作，又能满足煤矿井下供电的三大保护细则的规定，同时克服了用最大负荷电流计算定值偏小和不够准确等缺点，所以建议用这种方法整定变压器段保护定值。IopI2k.min（2）/1.5 （716）动作时限t=0s式中Kb变压器变比；Kx变压器负荷的需用系数0.51；Ieq容量最大一台或几台电机的额定启动电流，A；Ie其余电机的额定电流之和，A； I2k.min（2）最小运行方式下变压器二次侧两相短路时流过一次侧的电流值，A。（2）带时限的过载保护段整定计算方法Iop=I1N （717）动作时限按躲过变

28、压器二次侧最大一台或一组设备的最长启动时间整定。对于微机或电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值（5A）的倍数计算短路保护和过载保护倍数，计算公式如下n.zdIop/Ike （718）n.zdIop/Ike （719）大部分厂家髙压开关短路保护I段倍数是按过载电流的倍数进行计算整定的。n.zdIop/Iop （720）式中I1N变压器的一次侧的电流，A；Ike高压配电装置的电流，A。四、带单台移动变电站的高压开关整定计算方法（图7-3）由于移动变电站T2本身集成了高压防爆开关，其保护配置有段和段保护，保护定值计算方法和本节高压防爆开关Dl相同，高压防爆开关D2般只设I段和段保护。（1

29、）瞬时电流速断保护I段整定计算方法（保护到变压器一次侧）I段保护定值按躲过最大运行方式下移动变电站T2二次侧三相短路时流过一次侧的短路电流值进行计算。Iop=Kre1I2k.max（3）动作时限t=0s保护装置的灵敏系数按移动变电站一次侧最小两相短路电流进行校验。K sen=I1k.min（2）/Iop1.5式中Kre1瞬时电流速断保护的可靠系数.取1.21.3,I2k.max（3）最大运行方式下，变压器二次侧三相短路躲过二次三相短路电流时流过一次侧的短路电流，A；I1k.min（2）最小运行方式下变压器组一次保护到一次侧侧最小两相短路电流，A。（2）限时电流速断保护段整定计算方法（保护到变压

30、器二次侧）防爆开关D2的段保护定值按移动变电站T2本身的高压防爆开关I段保护定值的1.11.2倍进行整定，煤矿井下建议取1.1倍，动作时限比其大一个时间阶段，对微机或电子式高压综合保护器t=0.30.5 s。五、带多台移动变电站的高压防爆开关整定计算方法（图7-4）以带3台移动变电站为例（GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范6.2.3规定“串接的移动变电站数不宜超过3个”），T1到T3移动变电站本身集成有高压防爆开关，其保护配置有I段和段保护，整定计算方法和本节高压防爆开关D1相同。高压防爆开关D3一般只设瞬时电流速断保护I段和限时电流速断保护II段两段保护，也可以设三段保护。（1）

31、瞬时电流速断保护I段整定计算方法（保护到变压器一次侧）在最大运行方式下，分别算出Tl，T2和T3变压器二次侧三相短路时流过一次侧的短路电流，取短路电流中的一个最大值，I段保护定值按躲过这个最大值与其他变压器的一次侧额定电流之和进行整定。Iop=Kre1I2k.max（3）+I1ei （721）动作时限t=0s保护装置的灵敏系数按系统最小运行方式下变压器组一次侧最小两相短路电流进行校验。K sen=I1k.min（2）/Iop1.5 （722）式中Kre1瞬时电流速断保护的可靠系数，取1.21.3；I2k.max（3）最大运行方式下，变压器二次侧三相短路时流过一次侧的值，取变压器组中最大的值，A

32、；I1k.min（2）最小运行方式下变压器组一次侧最小两相短路电流，A；I1ei其余变压器一次侧额定电流之和，A。（2）限时电流速断保护段整定计算方法（保护到变压器二次侧）高压防爆开关D3的段保护定值按3台移动变电站本身集成的高压防爆开关I段保护定值进行整定，取3台集成的高压防爆开关I段保护定值中的最小值，动作时限比其大一个时间阶段，对微机或电子式高压综合保护器t=0.30.5s.对于微机或电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值（5 A）的倍数计算 短路保护和过载保护倍数，计算公式如下n.zdIop/Ike （723）n.zdIop/Ike （724）大部分厂家髙压开关短路保护I段倍

33、数是按过载电流的倍数进行计算整定。n.zdIop/Iop （725）式中Ike高压配电装置的电流，A。六、带高压电动机的高压防爆开关D1整定计算方法（图7-5）（1）瞬时电流速断保护I段整定计算方法瞬时电流速断保护的动作值应躲过高压电动机的启动电流Iop=Kre1Ist （726）动作时限t=0s灵敏系数K sen=Ik.min（2）/Iop1.5 （727）式中Kre1可靠系数，取1.21.6；Ist高压电动机的额定启动电流，一般取（57）IN，A；I1k.min（2）最小运行方式下电动机接线端两相短路电流，A。（2）过载保护段整定计算方法过载保护的动作电流Iop=1.05INM/Kre （

34、728）过载保护动作时限应躲过电动机的启动时间。对微机或电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值（5A）的倍数计算短路 保护和过载保护倍数，计算公式如下n.zdIop/Ike （729）n.zdIop/Ike （730）大部分厂家髙压开关短路保护I段倍数是按过载电流的倍数进行计算整定。n.zdIop/Iop （731）式中Kre返回系数，取0.95；INM高压电动机的额定电流，A；Ike高压配电装置的额定电流，A。七、高压联络开关整定计算整定原则和计算方法和地面高压联络开关相同，这里不再赘述。八、瞬时电流闭锁电压速断保护（）整定计算P342页根据短路电流计算结果，已知参数如下：线路末端

35、最小两相短路电流I2k.min（2）=8781A线路末端最大三相短路电流I2k.max（3）=12971A线路首端最小运行方式下系统最大电抗Xs.min=0.5413线路首端最大运行方式下系统最小电抗Xs.max=0.4154保护线路阻抗Z=0.440.2044=0.0899（1）瞬时电流速断保护（I段）整定计算（按躲过线路末端故障整定）保护装置的动作电流按（71）式计算Iop.k=Kre1I2k.max（3）/nTA=1.212971.1/60=259.4（A），取259AIop=Iop.knTA=259.460=15564（A），取15540A最小运行方式下两相短路时最小保护范围校验按（7

36、3）式计算lmin=1Z1（32UIop Xs.min）=10.2044（3210500/315540 0.5413）=-0.995lmin%=lminL100%=0.9950.44100%=-226%15%，不满足要求。（2）瞬时电流速断保护（I段）整定计算（按躲过最小保护范围不小于线路全长的15%整定）保护装置的动作电流 按（74）式计算Iop.k=32U（1.5Z1+Xs.min）nTA=32105003（0.0135+0.5413）60=157.72（A），取157.7AIop=Iop.knTA=157.7260=9463.2（A），取9460A最大运行方式下三相短路时最大保护范围校验

37、按（73）式计算lmin=1Z1（UIop Xs.max）=10.2044（10500/39460 0.4154）=1.1022lmin%=lminL100%=1.10220.44100%=251%线路最大保护范围（251%100%），存在越级跳闸问题，应当使用瞬时电流闭锁电压速断保护作为线路I段的主保护。（3）瞬时电流闭锁电压速断保护（I段）整定计算（1）瞬时电流速断保护（I段）整定计算保护装置的动作电流（按保证线路末端故障时有不小于1.5的灵敏系数整定）按（74）式计算Iop.k=I2k.min（2）/（K sennTA）=8781/（1.560）=97.57（A），取97.5AIop=I

38、op.knTA=97.5760=5854.2（A），取5850A保护装置的动作电压（按保证线路末端故障时有不小于1.3的可靠系数整定）Uop.k=UL/（Krel.UnTV）Z/（Xs.min+Z）=10500/（1.3100）0.0899/（0.5431+0.0899）=11.5（V），取11.5VUop=Uop.knTV=11.5100=1150（V），取1150V式中nTA电流互感器变比nTV电压互感器变比动作时限t=0s按最大保护范围校验lmax%=1/1.3+0.3（Z/Xs.min）= 1/1.3+0.3（0.0899/0.5413）=74%80%。满足要求按最小保护范围校验lmi

39、n%=1/1.3Xs.min/Xs.max+0.3（Z/Xs.max）=1/1.30.5413/0.4154+0.3（0.0899/0.4154）=57%20%，满足要求瞬时速断保护（I段）三种整定计算方法比较及性能分析：按躲过线路末端最大三相短路电流整定，瞬时电流速断（I段）最小保护范围（-227%0）。结论：没有保护范围，无法满足灵敏性要求。按最小保护范围不小于线路全长15%进行逆向整定，最大保护范围为（251%100%）。结论：存在越级跳闸问题，无法满足选择性要求。瞬时电流闭锁电压速断保护（按躲过末端故障整定），最小和最大保护范围分别为（lmin%=57%20%；lmax%=74%80%

40、）结论：既满足灵敏性要求，又满足选择性要求。综合以上数据分析，当线路长度过短，加之系统运行方式变化较大时，传统的瞬时电流速断保护无法同时满足灵敏性和选择性的要求，若采用瞬时电流闭锁电压速断保护作为线路的I段主保护，由于电流元件为闭锁元件，电压元件用于控制保护区，基本能同时满足灵敏性和选择性的双重要求，有效地解决了煤矿高压线路较短时，瞬时电流速断保护(I段)没有保护范围或存在越级跳闸的问题。（4）限时电流速断保护(段)整定计算保护装置的动作电流（按保证线路末端故障时有不小于1.5的灵敏系数整定）Iop.k=I2k.min（2）/（K sennTA）=8781/（1.560）=97.57（A），取

41、97.5AIop=Iop.knTA=97.5760=5854.2（A），取5850A动作时限t=t n+1I+t =0+0.30.5=0.30.5（s）（5）定时限过电流（段）整定计算保护装置的动作电流（按一路电源带压风机房全部负荷计算）Iop.k=KrelKss/（KrenTA）（INM+INT）=1.21/（0.9560）（202.6+36.4）=5.03（A），取5AIop=Iop.knTA=5.0360=301.8（A），取300A动作时限t=t （n+1）max+t=40+20=60（s）式中t （n+1）max按压风机实际最长启动时间进行选取，这里假设是40s。近后备灵敏度校验K

42、sen.l=I2k.min（2）/Iop=8781/300=29.21.5,满足要求出现开关41整定计算方法同42开关，区别在于出线开关41到压风机房的电缆长度为460m。保护整定分析：首先是三段定时限过流保护中每段的保护范围概念不清，计算方法也不正确。瞬时电流速断I段保护线路部分全长(15L80)，当这一部分在任何运行方式下发生短路故障时，I段保护瞬时切除故障。I段保护范围之外的线路是由限时电流速断段来保护的，同时段也是I段的后备保护，即段保护到线路全长。整定计算方法可以用线路末端最小两相短路电流有不小于1.5的灵敏系数逆向计算段定值，但动作时限要和相邻线路I段保护动作时限相配合，一般整定为0.30.5s。上述I段定值是用段定值保护整定计算方法计算的，定值比较小，延伸到下级线路，时限设置既不是I段的时限0s也不是段的时限0.30.5s，极易发生越级跳闸。上述段保护定值计算方法不合理，动作时限1.5s过大，应该为0.30.5s。上述段保护定值计算方法也不正确，动作时间应该躲过下级负荷最长启动时间，应该不是90s。