矿山供配电系统继电保护的设计与研究

1、 矿山供配电系统继电保护的设计与研究 摘要：安全工作已是矿山管理的重要目标。本研究对矿山供配电系统的安全装置以及安全防范也提出特殊的要求，做好露天矿供配电系统的安全防范，保证安全可靠的运行。关键词：矿山；供配电系统；继电保护1露天矿供电系统在露天矿停送电时，采用无线调度系统进行联络，辅以录音系统，要给予停送电职员的优先权。同时供电设备治理实行挂牌制度，停送电职员要熟知供电系统，进行停送电前，要认真核对标示牌，确保停送电正确。根据生产和季节特点进行有计划、有重点的安全检查。如做好防寒、防冻、防火、防小动物短路和注油设备的检查；防洪防汛期间做好雷雨季节的防雷装置和各输电线路的检查，加强高温、高负荷

2、期间的设备的巡视。对检查发现的缺陷和隐患，按“三定、四不推”原则制定整改措施按时完成整改。露天矿供电系统所选用的移动变电站，采用经电阻接地，由于露天矿采掘场6kV线路大部分使用电缆线路，其对地电容一般在0.51.5uf，电容电流较大，接地电弧不宜自熄，易产生弧光间歇接地过电压。采用经电阻接地方式后改变了接地电流相位，使接地电流自熄，消除了弧光间歇接地过电压，既可以提供足够的电流与零序电压，又使接地保护动作可靠。2矿井供配电系统继电保护设计2.135KV变电所继电保护设置根据变电所主接线情况及继电保护规程规范要求，变电所主要电气设备继电保护及自动装置配置如下：1）35kV线路：电流速断保护、反时

3、限过电流保护、过流保护、重合闸、后加速保护。2）主变压器：变压器本体：本体重瓦斯、轻瓦斯，有载重瓦斯、轻瓦斯，油温高，冷控失电，压力释放，油位低。35kV侧：差动保护、过流保护、过负荷保护、重合闸、后加速保护。10kV侧：差动保护、过流保护、过负荷保护、重合闸、后加速保护。3）35kV母线分段：电流速断保护、过流保护、反时限过电流保护、备自投、后加速保护、充电保护。4）10kV母线分段：电流保护、反时限过电流保护、相电流加速保护、充电保护、备自投。5）10kV电容补偿装置：电流保护、过电压保护、失压保护、零序方向过流保护、不平衡电压保护、小电流接地选线装置。6）10kV线路：电流保护、零序过流

4、保护、反时限过电流保护、小电流接地选线装置。2.2地面主变电所继电保护设置地面变电所各电气设备均按电力装置的继电保护和自动装置设计规范的要求装设有相应继电保护和自动装置，其主要电气设备均采用微机监控保护装置，以提高保护的可靠性。变电所除在10kV出线均设有速断、过流及单相接地保护外，还在每段10kV母线装设有微机消弧消谐选线装置，以利消除10kV系统单相接地故障，限制过电压，便于寻找接地故障线路，以确保矿井供电的安全可靠性。2.3井下电气设备的继电保护井下各变电所10kV高压真空配电装置具有失压、短路、过流和漏电监视等保护装置。移动变电站低压侧馈电开关具有失压、短路、过载、断相和漏电闭锁等综合

5、保护装置。高压真空配电装置配用ZNCK-6A型智能保护测控单元，具有过载、短路、接地（漏电）、绝缘监视、风电闭锁、瓦斯电闭锁、过压、欠压等保护功能。供移动变电站的高压馈电线上设有选择性动作跳闸的单相接地保护装置。保护一台移动变电站时，短路（瞬时过流）保护按移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，由高压真空配电装置来切除。动作电流按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定。井下低压馈电线上设有漏电，闭锁的检漏保护装置。采区内电动机均配备具有短路、过负荷及漏电闭锁保护的电磁起动器。煤电钻及照明综合保护装置均具有短路、过负荷及漏电闭锁保护。经计算最大运行方式下中央变电所10kV母线短路电流，S=85.

6、47MVA。低压660母线短路电流。井下各变电所所选PBG1-10Y型矿用隔爆型永磁机构高压真空配电装置额定短路开断电流（有效值）为12.5kA，额定短路耐受电流为31.5kA，大于井下各变电所10kV母线短路电流，所选择的高压电器设备符合要求。变电所660V母线上选用的KBZ型矿用隔爆型真空馈电开关额定短路分断电流为7.5kA，大于井下变电所低压母线短路电流，所选择的低压电器设备符合要求。2.4电气设备的选择电力供电系统中主要电气设备有高压断路、隔离开关、熔断器、互感器及配电装置和低压开关等。正确选择电气设备对系统供电的可靠性、安全性和经济性有重大意义。选择电气设备时，首先应注意电气设备的型

7、式应当与使用环境和运行条件相适应。此外，电气设备必须有合适的参数，应当保证在正常运行时和发生故障时都能安全可靠地动作。同时选择电气设备要注意选择性价比高的设备，这是选择的基本原则。由于电气设备的选择是一个全面科学的筛选过程，现将其选择电气设备的方法介绍如下：1）根据安装地点、工作环境、安装方式和运行条件等确定电气设备的型式；2）按正常工作方式选定电气设备的额定参数；3）对于开关电器，进行断路能力的校验；4）对电气设备进行短路时的动稳定性和热稳定性的查核、校验。2.5变配电的保护由于电力供电系统在运行中，存在着过电压危害、短路、因绝缘降低或损坏造成线路和设备漏电或接地等现象，从而影响了电力供电系

8、统正常运行，危及到人身安全。因此有色矿山在供电系统设计中应考虑到如下几种保护：过电压保护：安装避雷针、避雷线和避雷器防止雷电破坏变电所或其它电气设备。过电流保护：当输电线路或电力供电设备短路时，利用过电流保护装置迅速切断故障源，防止对设备等造成更大危害。接地保护：在中性点不接地系统中，将电气设备正常情况下不带电的金属部分与埋在地下的接地极作良好的金属连接，以防止设备绝缘损坏、外壳带电，人及设备发生触电危险。保护接地，可以使流过人体的电流降至安全电流以下。以上谈及的三种保护是有色矿井电力供电系统设计中必须考虑的安全供电保护措施。2.6电力供电系统的无功补偿为提高供电设备利用效率、改善电网的供电质量、提高功率因数、降低无功功率、充分利用电能资源，电力系统一般采用集中无功补偿或者就地补偿的方法，将整个电网的功率因数提高到0.95以上。较先进的节能设备有静止进相器、变频器和电容补偿柜等。不同的设备设施根据具体的情况可选用相适应的节能设备。总结：对于电力工作人员而言，应该充分重视起来，从供配电系统的实际需求出发，对继电保护装置进行有效应用，确保其功能的有效发挥，保证供配电系统的运行安全，为我国电力事业的健康发展提供良好的保障。Refere