煤礦井下6KV供電系統電流繼電保護

針對繼電保護類型不同、特性差異較大，使繼電保護上下級之間的配合、定值的計算與確定比較困難，往往造成較大范圍停電。因此要合理的選擇運用6KV繼電保護系統，減少停電事故的發生。

隨著煤礦機械化程度的不斷提高，井下6KV供電系統已成為井下供電系統的心臟和動脈。6KV 供電系統主要有配電、變電、輸電三個環節構成，覆蓋于井下個地點。由于井下電器設備運行環境的惡劣和復雜性、負荷的突變性、不穩定性及人為因素的影響，電氣事故的發生較為頻繁；礦井用電屬于一類負荷，要求不間斷供電，因此加強6KV供電系統的管理是非常必要的。繼電保護是保證供電系統安全的主要手段，必須確保繼電保護的選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。其中選擇性、可靠性尤為重要，如果選擇性不能滿足要求，就會造成大范圍停電，如果可靠性差，非但不能起到保護作用，相反會使事故進一步擴大成為事故的根源。因此，正確的制定繼電保護方案和選擇保護裝置、 準確計算定值和整定繼電保護裝置，是本文分析和探討的課題。

一、礦井6KV供電系統電流繼電保護的基本類型

定時限過電流保護：繼電保護的動作時限與電流大小無關，動作時限固定，時限是靠時間繼電器的整定來獲得的，這種過電流保護方式稱為定時限過電流保護。

反時限過電流保護：反時限過電流保護是繼電保護的動作時間與電流的大小有關，動作時限與電流成反比。反時限過電流繼電保護裝置由GL系列繼電器構成。GL系列繼電器集延時過流保護、電流速斷保護和時限元件、信號元件一體化，這種繼電器雖外部結構簡單，但內部結構復雜，調試較困難，與其它類型繼電器配合調試復雜，在靈敏度和準確性、速動性等方面遠不如電磁式構成的繼電保護裝置。

二、目前我礦井下6KV系統繼電器保護配置狀況及存在問題。

繼電保護配置狀況 我礦目前按大小井分為兩個相對獨立的供電系統。小井井下供電系統簡單，在此不作討論。大井井下供電系統，入井電纜共八個回路，六個回路由板橋35KV/6KV變電所經中央回風立井引至+150水平井下中央變電所、南采變電所、北二變電所；另兩個回路由板橋35KV/6KV變電所，經架空線路至老虎溝6KV/0.4KV變電所，經+480平峒引至+480水平變電所；+150變電所和+480變電所內設有KYGG-1Z礦用一般型高壓真空開關柜，其電流繼電保護除主排泵采用DL-13型及其配套的時間及電器和中間繼電器作為定時限保護外，其余進線和饋出柜均選用GL-14型反時限過電流繼電器。

繼電保護存在的問題：由于設備購進及安裝時間的不同，不可能對繼電保護裝置的配置進行系統考慮，繼電保護類型不同、特性差異較大，使繼電保護上下級之間的配合、定值的計算與確定比較困難，往往造成越級跳閘，從而引起較大范圍停電。井下6KV供電系統電流繼電保護，由于缺乏必要的校驗手段，因而效驗不夠及時，甚至長期得不到校驗，繼電保護的可靠性、選擇性、靈敏性得不到保證。供電系統安全可靠運行難以得到充分的保證，經常因電氣事故造成大范圍的停電，而在恢復送電的過程中，往往對故障點位置判斷不清，導致多次強送電，加重了恢復送電時間。因此根據本礦實際、 按照有關規程要求，合理選擇和整定繼電保護裝置，需要我們認真研究解決。

三、問題的討論與分析

不同類型綜保之間、綜保與GL系列繼電器之間定值的配合，我礦目前幾種BGP系列綜保大體可分兩類，見下表：

BGP系列高爆箱綜合保護裝置分類

類別型號過載定值范圍（檔）時限范圍 （秒）產地

一類BZGK0.1～1.40.36～200河南濟源

二類LGB0.4～200.2～150湘潭

二類LDJZB0.2～1.48～360山西汾西

二類GZB10Z0.2～1.08～360山西汾西

二類ZBZ900.2～1.08～360湘潭

從分類表中時限范圍和定值范圍可以看出，上述兩類綜保的時限特性有較大差異。其中JGB型和BZGK型反時限特性基本相近，LDJZB型和GZB10Z型及ZBZ90型反時限特性基本相近，整定時要加以區別，尤其是不同類型綜保上下級之間的配合，以及與GL系列感應式繼電器的配合，該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第565期2014年第33期-----轉載須注名來源應繪圖分析后確定定值。我礦25變電所——北采變電所——150變電所的進線柜之間就存在上述配合問題。25變電所——北采變電所是兩種不同類型綜保，25變電所為JGB系列綜保，北采變電所為ZBZ90系列綜保，而150變電所為GL系列感應式電流繼電器，

序號IdzIdzjIz整定值/檔位時限備注

1Idz1=120AIdzj1=Idz1/Ki=120/40=3I1=3A/0.6檔2檔

2Idz2=160AIdzj2=Idz2/Ki=160/80=2I2=2A/0.4檔3檔

3Idz3=480AIdzj1=Idz3/Ki=480/120=4I3=4A 11s/2倍

四、結論

BGP系列高爆箱，上下級之間最好選用LGB或時限特性曲線同類的綜保，以便與上級變電所的GL和DL系列繼電器在時限上的配合。如北采變電所和25變電所的進線柜統一為JGB系列類型綜保后，曲線1和曲線2之間基本能滿足時限階梯原則，見圖1。

ZBZ90系列類型的綜保用于直接控制高壓電機或其它用電設備的保護，因為這些用電設備需要的起動過程時限較長，與ZBZ90系列類型的綜保時限特性曲線相適應。ZBZ90系列系列類型的綜保應避免用于線路配電用，因為它的過流時限最小為8S，不利于上下級之間的配合，不符合線路保護的時限控制原則。

+480變電所、+150變電作的GL-14繼電器時限曲線范圍偏上，調整范圍2～16S，不可能與上級變電所（地面變電所繼電器為DL系列，限制的時限1.5S）相配合，井下保護范圍內，任何地點故障都會造成越+480變電所或+150變電所跳閘，造成大范圍停電。因此，應將其換為調整范圍下限較小的GL-11或GL—16或15類型的繼電器。

一年來，根據上述分析，結合礦井供電實際情況，采取相應對策，逐步對現有設備繼電保護進行重新計算與調整，對新購設備繼電保護進行系統考慮，使礦井6KV繼電保護系統的選擇性、速動性、可靠性滿足了預期的要求。

（作者單位：陜西三安工程管理有限責任公司）