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电力自动化及防越级跳闸保护系统
针对经消弧线圈接地的供电系统,漏电保护采用五次谐波漏电检测方式,DSB600A高爆保护器的漏电保护是基于系统中的零序电压基波、三次谐波和零序电流 基波、三次谐波综合来判断漏电接地故障的。判断模式分为三种,用户可以在“功 能选择”子菜单中的“选漏模式设置”条目中选择是“电流型”模式或者是“方向 型(中性点不接地系统)”模式或者是“方向型(中性点经消弧线圈接地系统)”。 电流型:零序电流大于整定值时,高爆开关延时跳闸。零序电流的整定值为线路的 电容电流值的1.2倍(需躲过最大不平衡电流)。延时时间整定值0.1s。 方向型(中性点不接地系统):功率方向型漏电保护是利用接地线路的零序电流由 线路流向母线,零序电流相位滞后零序电压,而非接地线路的零序电流则由母线流 向线路,零序电流相位超前零序电压的原理,比较零序电压、零序电流的大小和零 序方向来判断漏电线路。适用于中性点不接地的供电系统中。 方向型(中性点经消弧线圈接地系统):功率方向型漏电保护是利用接地线路的基 波零序电压分量启动保护,通过计算五次谐波零序电流的大小和判断五次谐波零序 电压的方向来判断漏电线路。适用于中性点经消弧线圈接地的供电系统中。 DSB-600A高爆保护器的方向型漏电保护的计算、零序方向判断固化在保护器单片 机程序中,需要整定基波零序电压、基波零序电流、五次谐波零序电压、五次谐波 零序电流和漏电延时定值。基波零序电压定值(互感器三相开口电压)小于25V (推荐15V);基波零序电流起动值(零序电流互感器一次电流)1A,范围1~6A, 五次谐波定值为出厂默认定值;延时定值为控制末端线路开关1s,向上每增加一级 开关增加0.5s,按系统实际层次累计。
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B、漏电越级跳闸原因
现在煤矿进下高压供电系统一般使用功率方向行的漏电检测方法,功 率方向型漏电保护是利用电网对地的分布有电容,接地线路的零序电 流由线路流向母线,零序电流相位滞后零序电压,而非接地线路的零 序电流则由母线流向线路,零序电流相位超前零序电压的原理,通过 检测比较零序电压、零序电流的大小和判断零序方向来判断漏电线路 。由于煤矿井下,机械化程度的不断提高,井下高压供电系统越来越 复杂,电网对地分布电容越来越大,一旦发生单相接地故障,接地电 流较大,难息弧,对电缆的破坏大,还极易容易引起电网谐振。所以 一般采用主变中心点接消弧线圈进行补偿的方式,若系统采用完全补 偿方式,则系统故障线路和非故障线路的零序电流都是本身的对地电 容电流,电容电流的方向均为母线指向线路,因此无法利用稳态电流 的大小和方向来判别故障。当系统采用过补偿方式时,流过故障线路 的零序电流等于本线路对地电容电流和接地点残余电流之和,其方向 和非故障线路的零序电流一样,仍然是由母线指向线路,且相位一致 ,因此也无法利用方向的不同来判别故障线路和非故障线路。所以开 关上原有的漏电检测方式,就不适合中性点经消弧线圈接地的供电系 统,而产生开关漏电越级和误动作。
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数字化变电所电力监控系统概述
1、矿用电力保护监控系统是将煤矿电力系统保护、计量、检测、控制与计算 机通信,控制技术完美结合开发出的新型矿用电力自动化系统。它由各类高低 压开关智能保护器(包括高爆开关保护器,馈电开关保护器,磁力起动器保护 器,照明信号综保保护器,移变高低压头保护器,组合开关保护器等),监控 通讯分站,矿用通讯传输接口,监控主机与备用机,传输光缆,RS485总线, 打印机等多种设备组成。
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越级跳闸原因分析
越级跳闸的主要原因有以下几个方面:
(1)井下保护器基本上是半模拟半数字保护,出现定值 飘移现象,造成保护误动或拒动,同时保护器精度差,定 值不能连续调整,只能按倍率调整,无法实现上下级变电 所的保护配合,导致越级跳闸;
(2)保护没有解决低电压问题,由于电网系统的电压波 动而造成大面积停电;
保护装置收到下级开关的闭锁控制信号时,上报“下级闭锁”, 同时闭 锁本级开关保护器的速断功能,以防止越级跳闸,造成大面积停电事 故;同时启动下级保护速断后备功能。当闭锁控制信号消失后,保护 装置将上报“下级闭锁返回”,同时开放本级开关保护器的速断保护功 能,撤销下级保护速断后备功能。
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煤矿供电漏电检测防越级跳闸原理原理
煤矿供电自动化及防越级跳闸 数字化保护系统介绍
2012年10月 电光防爆科技股份有限公司
内容概括
1.目前煤矿井下存在的越级跳闸问题 2.越级跳闸原因分析 3.数字化变电所电力监控系统概述 4.煤矿供电短路防越级跳闸原理 5.煤矿供电漏电检测防越级跳闸原理 6.电力监控及防越级跳闸系统组成 7.煤矿供电自动化及防越级跳闸保护系统设备介绍 8.电力监控系统功能 9.电力监控系统软件功能
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目前煤矿井下存在的越级跳闸问题
随着矿井开采的延伸,井上下供电系统越来越庞 大、复杂。矿井井下有多个变电所,具有分布区 域广、设备多、距离远等特点。供电事故屡次发 生,多次出现开关越级跳闸现象造成大面积停电 ;在事故处理方面由于缺乏电网的监测监控系统 ,对事故发生的地点和原因不详很容易造成供电 的二次事故,且恢复供电系统需要很长时间,影 响矿井安全生产。
2、矿用电力保护监控系统能够实时检测煤矿供电系统电力线路的运行状态和 各种技术参数,对电力系统自动进行各种保护,超限报警,停、送电控制等, 并能将电力系统的运行状态和各种技术参数的实时数据上传至井上计算机和矿 局域网,供有关部门对电力系统进行监控、检测和供、用电统计,合理制定电 力系统运行计划和设备维护维修计划。
3、矿用电力保护监控系统适用于煤矿井上、井下变电所高低压供电系统中实 时过程测量、监视及控制,实现连续监测电力系统运行状态及参数,及时发现 故障,能够防止事故扩大和缩短停电时间;有助于合理调配电力负荷,提高电 网运行质量,减轻电费支出,实现变电所无人值守。
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煤矿供电短路防越级跳闸原理
高爆保护器配有专门的防止短路引起越级跳闸设计和电路。保护器速 断功能不设置延时,通过下级开关保护短路监测闭锁信号对上级开关 保护速断功能闭锁和上级开关保护对下级开关保护速断后备保护的配 合来保证保护的选择性,既彻底避免发生短路越级跳闸,又使各级开 关下直接连接线路短路时可以速断跳闸,不因速断保护延时使跳闸速 度变慢,而且上级开关保护作为下级开关的后备保护,即使下级开关 拒动也不会失去速断保护。
(3)保护配备不具有选择性漏电保护、故障录波、PT断 线等保护功能。
目前煤矿井井下所用高压开关来自多个不同的厂家,单单 依靠整定电流的大小和延时很难实现系统在发生短路、过 载等事故时不发生越级跳闸现象,而防越级跳闸系统能够 很好的解决这一问题,对提高煤矿井下供电的可靠性,对 煤矿安全生产具有重大意义。4/38具体越级跳源自原因分析A、短路越级跳闸原因
目前井下使用的高压真空配电装置与地面变电所的开关柜没有合理配 套,特别是保护动作时间上全部小于0.1S的要求,在这样的时间范围 内实现时间上的配合无论是理论上还是现有设备的加工水平上都是很 难实现的。
由于煤矿高压线路较短,电缆容量大,线路末端短路与出口短路产生 的短路电流几乎相同,靠电流定值配合保证不了保护的选择性,避免 不了发生短路越级跳闸。以上图为例,当7号开关负载侧出线短路故 障时,假设短路电流5000A,1号到7号开关的短路设定值分别 4800A/4000A/3500A/3000A/2500A/2000A/1500A.而流经7 台开关的短路电流相同,并同时超过了他们的短路整定值,并且7台 开关的动作时间全部都是小于0.1S,这时7台开关中动作较快的开关 就先动作,造成了短路越级跳闸。