煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则

煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则一、总则1.为了保证煤矿井下低压电网安全、可靠运行，正确地整定短路保护装置，特制定本细则。2.本细则适用于煤矿井下660V及以下的低压电网。3.短路保护装置应能可靠地切断短路电流，其动作选择性应满足上下级保护的配合要求。二、短路电流计算1.井下低压电网短路电流的计算，应根据电网的实际接线方式和参数进行。2.计算短路电流时，应考虑以下因素：电源的等效内阻抗。电缆的电阻、电抗。变压器的阻抗。电动机的反馈电流（对于有大容量电动机的系统）。3.短路电流计算方法可采用有名值法或标幺值法，具体计算步骤如下：确定电网的接线图，包括电源、电缆、变压器、电动机等元件的参数。计算各元件的阻抗，如电缆的电阻可根据电缆的型号和长度计算，电抗可查相关手册；变压器的阻抗可根据其铭牌参数确定；电动机的阻抗可忽略不计，但在有大容量电动机时需考虑其反馈电流。根据短路点的位置，计算短路回路的总阻抗。根据电源电压和短路回路总阻抗，计算短路电流。三、短路保护装置的类型及动作特性1.熔断器熔断器是一种简单而有效的短路保护装置。其动作特性为：当通过熔断器的电流大于其熔体的额定电流时，熔体在一定时间内熔断，切断电路。熔体的额定电流应根据被保护电路的负荷电流合理选择，一般应略大于正常工作电流。2.电磁式过流继电器电磁式过流继电器是煤矿井下常用的短路保护装置之一。其动作特性为：当通过继电器的电流大于其整定值时，继电器动作，其常开触点闭合，接通脱扣器线圈电路，使断路器跳闸。整定值应根据被保护线路的短路电流计算结果，并考虑上下级保护的配合进行调整。3.电子综合保护装置电子综合保护装置具有功能齐全、动作可靠等优点。它能对短路、过载、漏电等多种故障进行保护。其短路保护动作特性与电磁式过流继电器类似，通过设置合适的动作电流整定值来实现对短路故障的快速切断。四、短路保护装置的整定原则1.选择性原则上下级短路保护装置的动作时间应相互配合，上级保护的动作时间应大于下级保护的动作时间，以保证在短路时能有选择性地切断故障线路。一般来说，前一级保护的动作电流应大于后一级保护的动作电流，动作时间应比后一级保护长0.1～0.2s。2.可靠性原则短路保护装置应动作可靠，不拒动、不误动。为保证可靠性，应定期对保护装置进行校验和维护，检查其动作特性是否符合要求，元件是否损坏等。3.灵敏性原则短路保护装置应具有足够的灵敏性，能在规定的短路电流倍数下可靠动作。灵敏系数应满足相关标准要求，一般不低于规定的数值。五、不同供电系统短路保护装置的整定1.单台变压器供电系统熔断器的整定熔体额定电流应按以下公式计算：对于照明线路：$I_{N.R}≥I_{N.L}$，其中$I_{N.R}$为熔体额定电流，$I_{N.L}$为照明线路额定电流。对于动力线路：$I_{N.R}≥1.2I_{N.M}$，其中$I_{N.M}$为电动机额定电流。对于多台电动机的线路，熔体额定电流应按下式计算：$I_{N.R}≥1.2I_{N.M.max}+ΣI_{N.M}$，其中$I_{N.M.max}$为容量最大的一台电动机额定电流，$ΣI_{N.M}$为其余电动机额定电流之和。电磁式过流继电器的整定动作电流整定值应根据变压器二次侧出口处的短路电流计算，并考虑上下级保护配合。一般动作电流$I_{dz}$可按下式计算：$I_{dz}=K_{k}I_{d.min}$，其中$K_{k}$为可靠系数，一般取1.2～1.3；$I_{d.min}$为变压器二次侧最小短路电流。动作时间整定值应根据与上级保护配合确定，一般取0.2～0.3s。2.多台变压器并列运行供电系统首先应保证各变压器二次侧开关的短路保护装置动作电流相互配合，动作电流应按以下原则整定：动作电流较小的保护装置应能躲过其他变压器二次侧短路时可能反馈到本变压器二次侧的最大短路电流。一般可按$I_{dz1}=(1.1～1.2)I_{d.max2}$，$I_{dz2}=(1.1～1.2)I_{d.max1}$，其中$I_{dz1}$、$I_{dz2}$分别为两台变压器二次侧开关保护装置的动作电流，$I_{d.max1}$、$I_{d.max2}$分别为两台变压器二次侧最大短路电流。动作时间应根据上下级保护配合进行调整，与单台变压器供电系统类似，上级保护动作时间应大于下级保护动作时间。3.干线式供电系统干线首端开关的短路保护装置整定动作电流应躲过干线末端最小短路电流，并考虑与支线保护装置的配合。动作电流$I_{dz}$可按下式计算：$I_{dz}=K_{k}I_{d.min.zd}+ΣI_{Qe}$，其中$K_{k}$为可靠系数，取1.2～1.3；$I_{d.min.zd}$为干线末端最小短路电流；$ΣI_{Qe}$为支线上所有电动机额定电流之和。动作时间应根据与支线保护装置配合确定，一般取0.2～0.3s。支线开关的短路保护装置整定动作电流应躲过支线末端最小短路电流。动作电流$I_{dz}$可按下式计算：$I_{dz}=K_{k}I_{d.min.zx}$，其中$K_{k}$为可靠系数，取1.2～1.3；$I_{d.min.zx}$为支线末端最小短路电流。动作时间应小于干线首端开关保护装置的动作时间，一般取0.1～0.2s。六、校验与调整1.短路保护装置整定后，应进行校验。校验内容包括动作电流、动作时间、灵敏系数等是否符合整定原则和相关标准要求。校验方法可采用实际模拟短路试验或计算校验相结合的方式。2.如校验结果不符合要求，应进行调整。对于动作电流，可通过调整保护装置的整定旋钮或更换合适的电流互感器变比等方式进行调整。对于动作时间，可通过调整时间继电器的整定值来实现。对于灵敏系数，若不满足要求，应检查保护装置的选型是否合适，线路参数是否准确，必要时可采取增加保护装置或改变供电方式等措施来提高灵敏性。七、维护与管理1.定期对短路保护装置进行检查，包括外观检查、动作特性试验等。外观检查应查看装置外壳是否完好，接线是否牢固，元件有无损坏等。动作特性试验应按照规定的试验方法，测试保护装置的动作电流、动作时间等参数是否符合要求。2.建立短路保护装置的整定记录档案，记录每次整定的参数、时间、校验结果等信息。3.当电网发生短路故障后，应及时分析保护装置的动作情况，总结经验教训，如有必