煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置整定細則

1、煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置的整定細則第一章一般規(guī)定第一節(jié)短路電流的計算方法第1條 選擇短路保護裝置的整定電流時，需計算兩相短路電流值，可按公式(1)計算： （1） 式中： -兩相短路電流，A； -短路回路內(nèi)一相電阻、電抗值的總和，； Xx -根據(jù)三相短路容量計算的系統(tǒng)電抗值,見附表一，； R1、X1 -高壓電纜的電阻、電抗值，見附表二，； Kb -礦用變壓器的變壓比，若一次電壓為6000V，二次電壓為400、690、1200V時，變壓比依次為15、8.7、5；當一次電壓為3000V，二次電壓為400V時，變壓比為7.5； Rb、Xb -礦用變壓器的電阻、電抗值，見附表三，； R2、X2 -低

2、壓電纜的電阻、電抗值，見附表八，； Ue -變壓器二次側(cè)額定電壓，對于380V網(wǎng)路，Ue以400V計算；對于660V網(wǎng)路，。Ue以690V計算；對于1140V網(wǎng)路，Ue以1200V計算；對于127V網(wǎng)路，Ue以133V計算。 利用公式計算兩相短路電流時，不考慮短路電流周期分量的衰減，短路回路的接觸電阻和電弧電阻值也忽略不計。 若需計算三相短路電流值，可按公式（2）計算： （2） 式中： -三相短路電流，A。 第2條 兩相短路電流還可利用計算圖(或表)查出。此時可根據(jù)變壓器的容量、短路點至變壓器的電纜換算長度及系統(tǒng)電抗、高壓電纜的折算長度，從附表十一、十二中查出。 電纜的換算長度可根據(jù)電纜的截面

3、、實際長度，可以用公式(3)計算得出。LH=K1L1+K2L2+KnLn+Lx+Kglg (3)式中： LH電纜總的換算長度，m；K1、K2Kn換算系數(shù)，各種截面電纜的換算系數(shù)可從附表四、五中查得；L1、L2Ln各段電纜的實際長度，m； LX系統(tǒng)電抗的換算長度，見附表九； Kg6KV電纜折算至低壓側(cè)的換算系數(shù)，見附表十； Lg6KV電纜的實際長度，m。 電纜的換算長度，是根據(jù)阻抗相等的原則將不同截面和長度的高、低壓電纜換算到標準截面的長度，在380 V、660V、1140 V系統(tǒng)中，以50 mm2作為標準截面；在l27 V系統(tǒng)中，以4mm2作為標準截面。 電纜的芯線電阻值選用芯線允許溫度65時

4、的電阻值；電纜芯線的電抗值按0.081km計算；線路的接觸電阻和電弧電阻均忽略不計。第二節(jié) 短路保護裝置 第3條 饋出線的電源端均需加裝短路保護裝置。低壓電動機應(yīng)具備短路、過負荷、單相斷線的保護裝置。 第4條 當干線上的開關(guān)不能同時保護分支線路時，則應(yīng)在靠近分支點處另行加裝短路保護裝置。 第5條 各類短路保護裝置均應(yīng)按本細則進行計算、整定、校驗，保證靈敏可靠，不準甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保護裝置。第二章 電纜線路的短路保護第一節(jié) 電磁式過流繼電器的整定 第6條 1200V及以下饋電開關(guān)過流繼電器的電流整定值，按下列規(guī)定選擇。 1、對保護電纜干線的裝置按公式（4）選擇： IzIQe+Kx

5、Ie (4)式中：Iz -過流保護裝置的電流整定值，A； IQe -容量最大的電動機的額定起動電流，對于有數(shù)臺電動機同時起動的工作機械，若其總功率大于單臺起動的容量最大的電動機功率時，IQe 則為這幾臺同時起動的電動機的額定起動電流之和，A； Ie-其余電動機的額定電流之和，A； Kx -需用系數(shù)，取0.51。2、對保護電纜支線的裝置按公式（5）選擇： IzIQe (5) 式中：Iz、IQe的含義同公式(4)。 目前某些隔爆磁力起動器裝有限流熱繼電器，其電磁元件按上述原則整定，其熱元件按公式（7）整定。煤礦井下常用電動機的額定起動電流和額定電流可以從電動機的銘牌或技術(shù)資料中查出，并計算出電動機

6、的額定起動電流近似值。對鼠籠式電動機，其近似值可用額定電流值乘以6；對于繞線型電動機，其近似值可用額定電流值乘以1.5；當選擇起動電阻不精確時，起動電流可能大于計算值，在此情況下，整定值也要相應(yīng)增大，但不能超過額定電流的2.5倍。在起動電動機時，如繼電器動作，則應(yīng)變更起動電阻，以降低起動電流值。 對于某些大容量采掘機械設(shè)備，由于位處低壓電網(wǎng)末端，且功率較大，起動時電壓損失較大，其實際起動電流要大大低于額定起動電流，若能測出其實際起動電流時，則公式(4)和公式(5)中IQe應(yīng)以實際起動電流計算。 第7條 按第6條規(guī)定選擇出來的整定值，還應(yīng)用兩相短路電流值進行校驗，應(yīng)符合公式(6)的要求： （6）

7、式中： -被保護電纜干線或支線距變壓器最遠點的兩相短路電流值，A；IZ過電流保護裝置的電流整定值，A；1.5保護裝置的可靠動作系數(shù)。 若線路上串聯(lián)兩臺及以上開關(guān)時(其間無分支線路)，則上一級開關(guān)的整定值，也應(yīng)按下一級開關(guān)保護范圍最遠點的兩相短路電流來校驗，校驗的靈敏度應(yīng)滿足1.21.5的要求，以保證雙重保護的可靠性。 若經(jīng)校驗，兩相短路電流不能滿足公式(6)時，可采取以下措施： 1、加大干線或支線電纜截面。 2、設(shè)法減少低壓電纜線路的長度。 3、采用相敏保護器或軟起動等新技術(shù)提高靈敏度。 4、換用大容量變壓器或采取變壓器并聯(lián)。 5、增設(shè)分段保護開關(guān)。 6、采用移動變電站或移動變壓器。第二節(jié) 電

8、子保護器的電流整定 第8條 饋電開關(guān)中，電子保護器的短路保護整定原則，按第6條的在關(guān)要求進行整定，按第7條原則校驗，其整定范圍為(310) Ie；其過載長延時保護電流整定值按實際負載電流值整定，其整定范圍為(0.41) Ie。Ie為饋電開關(guān)的額定電流。 第9條 電磁起動器中，電子保護器的過流整定值，按公式選擇：IzIe 式中：Iz -電子保護器的過流整定值，取電動機額定電流近似值，A。 Ie -電動機的額定電流，A。 當運行中電流超過Iz值時，即視為過載，電子保護器延時動作；當運行中電流達到Iz值的8倍及以上時，即視為短路，電子保護器瞬時動作。 第10條 按第9條規(guī)定選擇出來的整定值，也應(yīng)以兩

9、相短路電流值進行校驗，應(yīng)符合公式（8）的要求： 1.2 （8） 式中：-含義同公式（6）； Iz含義同公式（7）；8Iz-電子保護器短路保護動作值。 1.2-保護裝置的可靠動作系數(shù)，如不能滿足公式（8）應(yīng)采取第7條規(guī)定的有關(guān)措施。第三節(jié) 熔斷器熔體額定電流的選擇第11條 1200V及以下的電網(wǎng)中，熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇。 1、對保護電纜干線的裝置，按公式（9）選擇： (9) 式中： IR-熔體額定電流，A。 IQe、Ie-含義同公式(4)。 1.82.5-當容量最大的電動機起動時，保證熔體不熔化系數(shù)。對于不經(jīng)常啟動和輕載起動的可取2.5;對于頻繁起動和帶負載起動的可取1.82。 如果電動

10、起動時電壓損失較大，則起動電流比額定起動電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取得太小，以免在正常工作中由于起動電流過大而燒壞熔體，導(dǎo)致單相運轉(zhuǎn)。 2、對保護電纜支線的裝置按公式（10）選擇： （10） 式中 ：IQe 、IR 及系數(shù)1.82.5的含義和采用數(shù)值同公式（9）。 3、對保護照明負荷的裝置，按公式(11)選擇： IRIe (11) 式中：Ie -照明負荷的額定電流，A。 選擇熔體的額定電流應(yīng)接近于計算值。 第12條 選用的熔體，應(yīng)按公式(12)進行校驗：47 (12) 式中： -含義公式(6)。 47-為保證熔體及時熔斷的系數(shù)，當電壓為1140V

11、、660V、380V，熔體額定電流為100A及以下時，系數(shù)取7；電流為125A時，系數(shù)取6.4；電流為160A時，系數(shù)取5；電流為200A時，系數(shù)取4；當電壓為127V時，不論熔體額定電流大小，系數(shù)一律取4。第三章 變壓器的保護 第13條 動力變壓器在低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時，采用高壓配電裝置中的過流保護裝置來保護，對于電磁式保護裝置，其一次電流整定值Iz按公式(13)選擇：Iz （13） 式中： Kb-變壓器變壓比； 1.21.4-可靠系數(shù)； 對于電子式高壓綜合保護器，按電流互感器二次額定電流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分級整定，其整定值按公式(14)選擇：n (14) 式中

12、： n-互感器二次額定電流(5A)的倍數(shù)； Ige-高壓配電裝置額定電流，A。過電流保護裝置的整定值，應(yīng)取其最接近于計算的數(shù)值。對Y/Y接線的變壓器，按公式(13)計算出的整定值，按公式(15a)檢驗： 1.5 (15a) 對于Y/接線的變壓器，按公式(13)計算出的整定值，按公式(15b)校驗： 1.5 (15b) 式中： -變壓器低壓側(cè)兩相短路電流，A； IZ高壓配電裝置過電流保護裝置的電流整定值，A； Kb變壓器的變壓比；-Y/接線變壓器的二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時的系數(shù)； 1.5 -保證過電流保護裝置可靠動作的系數(shù)。 第14條 動力變壓器的過負荷保護反映變壓器正常運行時的過載情況

13、，通常為三相對稱，一般經(jīng)一定延時作用于信號。高壓配電裝置中保護整定原則如下： 電子式過流反時限繼電保護裝置，按變壓器額定電流整定。 電磁式動作時間為1015s，起動電流按躲過變壓器的額定電流來整定：Iz= (16) 式中：Iz -含義同前。 K -可靠系數(shù)，取1.05。 Kf -返回系數(shù)，一般為0.85。 Ieb -變壓器額定電流。第l5條 高壓配電裝置的額定電流值的選擇，除應(yīng)考慮其實際可能的最大負載電流外，還應(yīng)從其遮斷能力出發(fā)，以其出口端處可能發(fā)生的三相短路電流來校驗，必須選擇既能承擔長期的實際最大負載電流，又能安全可靠地切斷其出口處的三相直接短路的最大短路電流。 配電裝置出口處的三相短路電

14、流值，應(yīng)經(jīng)計算確定。當缺乏計算數(shù)據(jù)時，可按配電裝置短路容量來確定短路電流值。 為了提高保護性能，最好能算出實際的短路電流值。實際短路電流值，一般比用最大允許的短路容量(50 MVA或l00 MVA)所計算出來的數(shù)值要小。 第16條 照明、信號綜合保護裝置和煤電鉆綜合保護裝置中變壓器的一次側(cè)用熔斷器保護時，其熔體的額定電流選擇如下： 1對保護照明綜保變壓器按公式(17)選擇： （17）式中： IR -熔體額定電流，A； Ie -照明負荷的額定電流，A； Kb變壓比，當電壓為380/133（230）V時，Kb為2.86（1.65）；當電壓為660/133（230）V時，Kb為4.96（2.86）；

15、當電壓為1140/133(230)V時，Kb為8.57（4.96）。 2、對保護電鉆綜保變壓器按公式(18)選擇： (18) 式中： IQe-容量量大的電鉆電動機的額定起動電流，A； Ie -其余電鉆電動機的額定電流之和，A； Kb 含義同公式（17）。 所選用的熔體額定電流應(yīng)接近于計算值，并按公式(19)進行校驗：4 (19) 式中： -變壓器低壓側(cè)兩相短路電流，A； Kb-變壓比。 -Y/接線變壓器二次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)的系數(shù)，當/接線時此系數(shù)取1。第四章 管理制度 第17條 礦(井)或采區(qū)應(yīng)有專人負責低壓電氣設(shè)備和高壓配電裝置過電流保護裝置的整定和管理工作。局、礦(井)機電部門要

16、加強對此項工作的檢查和指導(dǎo)，要做好對機電維修工和負責整定工作人員的培訓工作。 第l8條 新投產(chǎn)的采區(qū)，在作采區(qū)供電設(shè)計時，應(yīng)對保護裝置的整定值進行計算、校驗，機電安裝工按設(shè)計要求進行安裝、整定、調(diào)整。 當電氣設(shè)備涉及的電網(wǎng)及負荷狀況發(fā)生變化時，專管人員應(yīng)及時進行計算，經(jīng)電氣技術(shù)人員審批后，由專責的電氣維修工負責調(diào)整。 第l9條 運行中的電氣設(shè)備的保護裝置，由電氣維修工負責定期檢查，如發(fā)現(xiàn)有誤動作或整定值選擇有差錯時，應(yīng)查明原因，由電氣技術(shù)人員或礦井主管電氣的負責人根據(jù)實際情況做必要的改動，其他人員不得任意變更。 第20條 礦井機電主管部門應(yīng)備有實際的供電系統(tǒng)圖板(或計算機輔助管理系統(tǒng))，其上注

17、明電氣設(shè)備型號、容量、電纜線路規(guī)格、長度、短路電流值和保護裝置的整定值。此圖板由礦(井)機電科(隊)負責管理并隨時修改補充。各運行維護單位也必須建立相應(yīng)的供電系統(tǒng)圖板(或計算機管理系統(tǒng))。 第21條 為了便于檢查，設(shè)備應(yīng)掛標志牌，牌上注明設(shè)備的編號、型號、整定值、兩相短路電流值、整定日期、用途、使用單位及維護人。 第22條 高、低壓開關(guān)在機(電)修廠檢修完后，必須對其保護裝置進行校驗，使之符合要求，以便在下井使用時，可以根據(jù)其刻度正確地調(diào)整。 第23條 各類開關(guān)設(shè)備(含新的、檢修完的)及單獨保護器，在人井前應(yīng)由專職的、經(jīng)礦務(wù)局考試合格的電氣設(shè)備防爆檢查員檢查其電氣保護及防爆安全性能，取得合格證

18、后，方可入井。第24條 開關(guān)在井下使用超過6個月時，應(yīng)對其過流保護裝置進行一次檢驗和調(diào)整。附 表表一 根據(jù)三相短路容量計算的系統(tǒng)電抗值（）三相短路容量 （MVA） 10152025304050100額定電壓（V）4000.0160.01070.0080.00640.00530.0040.00320.00166900.04760.03170.02380.0190.01590.01190.00950.004812000.1440.0960.0720.05760.0480.0360.02880.0144表二 高壓鎧裝電纜的電阻、電抗值（/Km)截面（mm2）1625 35 50 70電壓（KV）銅銅

19、銅銅銅6R11.340.8570.6120.4290.306X10.0680.0660.0640.0630.06110R11.3130.840.60.420.3X10.080.080.080.080.08表三 礦用變壓器技術(shù)特征表型號額定容量（KVA）額定電壓（V）額定電流（A）損耗（W）阻抗電壓（%）連接組每相線圈阻抗（）一次二次一次二次空載短路UdZXRKBSG-100/610060006909.6283.3260010004Y.Y0/Yd110.19210.1860.048KBSG-200/6200600069019.2166.6100014004Y.Y0/Yd110.09610.094

20、60.0168KBSG-315/6315600069030.3262.5140022004Y.Y0/Yd110.06050.060.0106表四 電網(wǎng)電壓為1140V、660V、380V時電纜換算系數(shù)表電纜截面（mm2)4262102162252352502702952換算系數(shù)11.978.114.753.011.911.3710.730.53表五 電網(wǎng)電壓為127V時電纜換算系數(shù)表電纜截面（mm2)2.524262102換算系數(shù)1.6410.580.34表六 橡套電纜長時間允許電流（A）2.5242621021622523525027029521202普通202535457510012516

21、0210屏蔽455875105136168200鎧裝40527095125155190235285335表七 礦用變壓器的電壓比（一次為6000V）二次電壓（V）4006901200158.75表八 礦用橡套電纜的電阻、電抗值（/Km）阻抗電纜型號電纜芯線截面（mm2)2.54610162535507095電阻UZ10.426.36U UP5.53.692.161.370.8640.6160.4480.315UC UCP2.181.480.9370.6830.491UPQ2.161.370.8640.6160.4480.3150.23UCPQUCPJQ0.6830.4910.3460.247電

22、抗0.1010.0950.0920.090.0880.0840.0810.0780.075表九 系統(tǒng)電抗的換算長度（m)容量(MVA)10152025304050100額定電壓(V)40035.123.417.614.111.78.873.51690104.669.752.341.834.926.120.910.461200316.3210.9158.2126.5105.479.163.331.63 注：表中數(shù)據(jù)為折算至低壓50mm2電纜時的換算長度。表十 6KV電纜折算至690V電壓的換算系數(shù)表電纜截面（mm2）銅芯電纜截面（mm2）銅芯100.058500.012160.036700.00

23、8250.023950.006350.017 注：表中數(shù)據(jù)為折算至低壓50mm2電纜時的換算系數(shù)。表十一 KBSG型變壓器二次電壓690V兩相短路電流計算表（A）電纜的換算長度（m)變壓器容量（KVA）1002003150 18123625569920 17743484536840 17363333499960 16963177462680 165630214271100 161628703943120 157527253646140 153525883380160 149624593143180 145723392933200 141922272745220 138221232577240

24、134720272426260 131219372291280 127818542169300 124617772058320 121417051958340 118416381866360 115515761782380 112615181705400 109914641635420 107314131569440 104813651509460 102413211543480 100012781400500 97812391352520 95612011306540 93611661264560 91511331224580 89611011186600 87810711151620 86010431117640 84210161086660 8269901056680 8109661028700 7949421001720 779920975740 764899951760 750879928780 737859906800 724841885820 711823865840 6998