專利名稱：一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于煤礦電網(wǎng)的安全防護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)通常采用三段式電流保護(hù)原理，三段式電流保護(hù)一般由無時(shí)限電流速斷保護(hù)(I段)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)(II段)和定時(shí)限過電流保護(hù)(III段)相互配合構(gòu)成整套保護(hù)。其中1、11段聯(lián)合作為線路的主保護(hù)，III段作為本線路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。按三段式保護(hù)理論，速斷保護(hù)僅能保護(hù)到線路全長的80%，帶時(shí)延的過流保護(hù)作為后備保護(hù)可以保護(hù)到下級變電所的開關(guān)以下。而煤礦電網(wǎng)都是短線路，門口短路和線路末端短路。開關(guān)感受到的短路電流基本上一樣，造成上下級變電所短路保護(hù)無法進(jìn)行配合， 這樣就造成當(dāng)下級變電所的線路短路，上下級短路保護(hù)都啟動(dòng)，造成越級跳閘的發(fā)生。對于這種情況，城市配電網(wǎng)的做法是第一級開關(guān)的速斷保護(hù)不投入，而采用過流保護(hù)通過延時(shí)時(shí)間進(jìn)行上下級過流保護(hù)的配合。而煤礦電網(wǎng)，其變電站通常分為統(tǒng)一電網(wǎng)變電站和煤礦電網(wǎng)變電站，其中35KV變電站或110KV變電站是由供電公司統(tǒng)一管理的統(tǒng)一電網(wǎng)變電站， 而只有下級和下下級6kv變電所才屬于煤礦電網(wǎng)變電站。因此，當(dāng)煤礦電網(wǎng)發(fā)生短路的情況時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)速斷保護(hù)退出?，F(xiàn)有技術(shù)中，在地面變電系統(tǒng)中采用過流保護(hù)靠時(shí)間級差進(jìn)行配合的辦法可以實(shí)現(xiàn)地面電網(wǎng)的保護(hù)，但是由于煤礦電網(wǎng)上級與下級之間距離通常比較短，依靠常規(guī)的時(shí)間級差配合方法明顯不易識(shí)別。這也是造成煤礦電網(wǎng)越級跳閘的原因之
O除了上述因速斷保護(hù)和過流保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)配合而引起的越級跳閘之外，還會(huì)因電壓波動(dòng)和門口短路電壓降低引起的失壓脫扣，造成大面積停電問題，或者因高壓漏電導(dǎo)致地面、井下高壓開關(guān)誤動(dòng)問題。一旦煤礦井下發(fā)生大面積停電問題，極易誘發(fā)井下安全事故，造成人員傷亡和設(shè)備損壞。因此現(xiàn)有技術(shù)急需一種安全可靠的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，解決了速斷保護(hù)和過流保護(hù)無法配合導(dǎo)致的越級跳閘的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型公開一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，包括地面變電所、中央變電 所、采區(qū)變電所及開關(guān)，其特征在于，該地面變電所與該中央變電所之間級聯(lián)第一開關(guān)與第二開關(guān)，該中央變電所與采區(qū)變電所之間級聯(lián)第三開關(guān)與第四開關(guān)，該開關(guān)分別連接一縱差保護(hù)器。更進(jìn)一步地，該第一開關(guān)與第二開關(guān)之間還包括一差動(dòng)保護(hù)通訊線，該第三開關(guān)與第四開關(guān)之間還包括一差動(dòng)保護(hù)通訊線。[0009]更進(jìn)一步地，該差動(dòng)保護(hù)通訊線環(huán)網(wǎng)連接或點(diǎn)對點(diǎn)連接。更進(jìn)一步地，該差動(dòng)保護(hù)通訊線是通訊電纜或光纜。更進(jìn)一步地，該環(huán)網(wǎng)為光纖環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，該光纖環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)還包括光纖轉(zhuǎn)換器。更進(jìn)一步地，該開關(guān)是高壓開關(guān)。更進(jìn)一步地，該縱差保護(hù)器設(shè)置于該開關(guān)內(nèi)部。更進(jìn)一步地，該縱差保護(hù)器是一全數(shù)字式綜合保護(hù)器。
·[0015]更進(jìn)一步地，該開關(guān)的保護(hù)均包括速斷保護(hù)和帶時(shí)限的過流保護(hù)。本實(shí)用新型同時(shí)公開一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)的方法，包括在地面變電所與中央變電所之間級聯(lián)第一開關(guān)與第二開關(guān)，在中央變電所與采區(qū)變電所之間級聯(lián)第三開關(guān)與第四開關(guān)，該開關(guān)均分別連接一縱差保護(hù)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)及方法，解決了速斷保護(hù)和過流保護(hù)無法配合導(dǎo)致的越級跳閘的發(fā)生。能夠針對短路故障實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)處理。同時(shí)本實(shí)用新型提供的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)可立刻接入原來的礦用電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與原先電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的無縫接入，構(gòu)成全電網(wǎng)的級聯(lián)縱差網(wǎng)。

關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖I是本實(shí)用新型所涉及的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)的原理圖；圖2是本實(shí)用新型所涉及的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型所涉及的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)的冗余的縱差保護(hù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。圖I是級聯(lián)縱差保護(hù)原理圖。如圖I所示， L、6DL、7DL、8DL為級聯(lián)開關(guān)，主保護(hù)為O秒級聯(lián)縱差保護(hù)，后備保護(hù)為帶時(shí)限的過流保護(hù)，過流保護(hù)延時(shí)時(shí)間定值可分別設(shè)定為ADL-0. 5S ;6DL、7DL-0. 35S ； 8DL-0. 2S。其余帶負(fù)載的開關(guān)主保護(hù)為O秒短路保護(hù)和帶時(shí)限的過載保護(hù)。當(dāng)級聯(lián)線路故障時(shí)7DL、8DL之間的級聯(lián)線路短路時(shí)，5DL、6DL、7DL均感受到了短路電流，其余開關(guān)無短路電流流過；5DL、6DL之間的差電流為0，級聯(lián)縱差保護(hù)不動(dòng)作；7DL、 8DL之間的差電流為短路電流，7DL、L8D均O秒動(dòng)作，隔離短路的級聯(lián)線路。當(dāng)出線故障時(shí)13短路時(shí)，501^、601^、701^、801^、15均感受到了短路電流，501^、601^之間和7DL、L8DL之間的差電流為0，縱差保護(hù)均不動(dòng)作。IS的O秒短路保護(hù)動(dòng)作，切除故障； IS短路，開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，其上級開關(guān)8DL后備過流保護(hù)動(dòng)作，切除故障。當(dāng)母線故障時(shí)5DL、6DL、7DL、8DL、1S均感受到短路電流，差電流均為0，縱差保護(hù)不動(dòng)作；等到8DL過流延時(shí)時(shí)間到后，8DL的過流保護(hù)動(dòng)作，切除故障母線。 L、6DL、7DL、8DL的過流保護(hù)延時(shí)時(shí)間定值可分別設(shè)定為ADL-O. 5S ;6DL、 7DL-0. 35S ；8DL-0. 2S。圖2是本實(shí)用新型所涉及的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施方式中，級聯(lián)縱差保護(hù)的工程實(shí)現(xiàn)如下1+，I-主保護(hù)選擇差動(dòng)，并進(jìn)行配對；2+，2-主保護(hù)選擇差，并進(jìn)行配對；3+，3_主保護(hù)選擇差動(dòng)，并進(jìn)行配對；4+，4-主保護(hù)選擇差動(dòng)，并進(jìn)行配對；5+，5-主保護(hù)選擇差動(dòng)， 并進(jìn)行配對；6+，6_主保護(hù)選擇差動(dòng)，并進(jìn)行配對；他們的后備保護(hù)都為帶時(shí)限的過流保護(hù)。如:1+,2+ 的時(shí)限是 O. 5S ;1-，2-，3+、4+、5+、6+ 的時(shí)限為 O. 35S，3-、4-、5-、6_ 的時(shí)限為
O.2S。所有出線都為O秒速斷。點(diǎn)對點(diǎn)光纖差動(dòng)和電纜差動(dòng)用光纜或通訊電纜把級聯(lián)線路兩端的開關(guān)連起來， 就可以構(gòu)成縱差保護(hù)通道。本實(shí)施例利用已建成光纜系統(tǒng)的兩個(gè)備用纖芯，構(gòu)成一個(gè)冗余的縱差保護(hù)網(wǎng)，如圖3所示每個(gè)變電所的聯(lián)絡(luò)線綜合保護(hù)器的差動(dòng)高速通訊口連在一起，通過光纖轉(zhuǎn)換器 302轉(zhuǎn)換成兩芯光纖，接入環(huán)網(wǎng)光纜系統(tǒng)中。在該實(shí)施方式中，環(huán)網(wǎng)光纜系統(tǒng)是一個(gè)光纖以太環(huán)網(wǎng)3，占用光纜系統(tǒng)的兩個(gè)纖芯，該環(huán)網(wǎng)光纜系統(tǒng)彼此之間通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī)301連接， 保障了信息的暢通。每個(gè)變電所的聯(lián)絡(luò)線保護(hù)的差動(dòng)通訊線連在一起，構(gòu)成一個(gè)高速通訊總線201，再由光纖轉(zhuǎn)換器302將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，接入光纜系統(tǒng)，連接到另一個(gè)變電所的總線上。 這樣構(gòu)成了一個(gè)全電網(wǎng)的高速通訊總線系統(tǒng)。該高速通訊總線系統(tǒng)也同樣構(gòu)成了冗余網(wǎng)絡(luò)，以提高通訊可靠性。本說明書中所述的只是本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí)用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，包括地面變電所、中央變電所、采區(qū)變電所及開關(guān)，其特征在于，所述地面變電所與所述中央變電所之間級聯(lián)第一開關(guān)與第二開關(guān)，所述中央變電所與采區(qū)變電所之間級聯(lián)第三開關(guān)與第四開關(guān)，所述開關(guān)分別連接一縱差保護(hù)器。
2.一種如權(quán)利要求I所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)與第二開關(guān)之間還包括一差動(dòng)保護(hù)通訊線，所述第三開關(guān)與第四開關(guān)之間還包括一差動(dòng)通訊線。
3.—種如權(quán)利要求2所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述差動(dòng)保護(hù)通訊線環(huán)網(wǎng)連接或點(diǎn)對點(diǎn)連接。
4.一種如權(quán)利要求2所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述差動(dòng)保護(hù)通訊線是通訊電纜或光纜。
5.一種如權(quán)利要求3所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)網(wǎng)為光纖環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，所述光纖環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)還包括光纖轉(zhuǎn)換器。
6.一種如權(quán)利要求I所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)是聞壓開關(guān)。
7.—種如權(quán)利要求I所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述縱差保護(hù)器設(shè)置于所述開關(guān)內(nèi)部。
8.—種如權(quán)利要求7所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述縱差保護(hù)器是一全數(shù)字式綜合保護(hù)器。
9.一種如權(quán)利要求I所述的用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)的保護(hù)均包括速斷保護(hù)和帶時(shí)限的過流保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于煤礦電網(wǎng)的越級跳閘保護(hù)系統(tǒng)，包括地面變電所、中央變電所、采區(qū)變電所及開關(guān)，其特征在于，該地面變電所與該中央變電所之間級聯(lián)第一開關(guān)與第二開關(guān)，該中央變電所與采區(qū)變電所之間級聯(lián)第三開關(guān)與第四開關(guān)，該開關(guān)分別連接一縱差保護(hù)器。
文檔編號H02H3/26GK202455054SQ201220050959
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者付志勇, 卜海濱 申請人:上海山源電子電氣科技發(fā)展有限公司