一種用于煤礦電網的越級跳閘保護系統及方法技術方案

本發明專利技術公開一種用于煤礦電網的越級跳閘保護系統及方法，包括地面變電所、中央變電所、采區變電所及開關，其特征在于，該地面變電所與該中央變電所之間級聯第一開關與第二開關，該中央變電所與采區變電所之間級聯第三開關與第四開關，該開關分別連接一縱差保護器。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于煤礦電網的安全防護設備，尤其涉及。
技術介紹
電力系統中繼電保護通常采用三段式電流保護原理，三段式電流保護一般由無時限電流速斷保護(I段)、帶時限電流速斷保護(II段)和定時限過電流保護(III段)相互配合構成整套保護。其中1、11段聯合作為線路的主保護，III段作為本線路的近后備和相鄰線路的遠后備保護。按三段式保護理論，速斷保護僅能保護到線路全長的80%，帶時延的過流保護作為后備保護可以保護到下級變電所的開關以下。而煤礦電網都是短線路，門口短路和線路末端短路。開關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無法進行配合，這樣就造成當下級變電所的線路短路，上下級短路保護都啟動，造成越級跳閘的發生。對于這種情況，城市配電網的做法是第一級開關的速斷保護不投入，而采用過流保護通過延時時間進行上下級過流保護的配合。而煤礦電網，其變電站通常分為統一電網變電站和煤礦電網變電站，其中35KV變電站或110KV變電站是由供電公司統一管理的統一電網變電站，而只有下級和下下級6kv變電所才屬于煤礦電網變電站。因此，當煤礦電網發生短路的情況時，無法實現速斷保護退出。現有技術中，在地面變電系統中采用過流保護靠時間級差進行配合的辦法可以實現地面電網的保護，但是由于煤礦電網上級與下級之間距離通常比較短，依靠常規的時間級差配合方法明顯不易識別。這也是造成煤礦電網越級跳閘的原因之`o除了上述因速斷保護和過流保護無法實現配合而引起的越級跳閘之外，還會因電壓波動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，或者因高壓漏電導致地面、井下高壓開關誤動問題。一旦煤礦井下發生大面積停電問題，極易誘發井下安全事故，造成人員傷亡和設備損壞。因此現有技術急需一種安全可靠的用于煤礦電網的越級跳閘保護系統。
技術實現思路
為克服現有技術中存在的缺點，本專利技術提供，解決了速斷保護和過流保護無法配合導致的越級跳閘的發生。為了實現上述專利技術目的，本專利技術公開一種用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，包括地面變電所、中央變電所、采區變電所及開關，其特征在于，該地面變電所與該中央變電所之間級聯第一開關與第二開關，該中央變電所與采區變電所之間級聯第三開關與第四開關，該開關分別連接一縱差保護器。更進一步地，該第一開關與第二開關之間還包括一差動保護通訊線，該第三開關與第四開關之間還包括一差動保護通訊線。更進一步地，該差動保護通訊線環網連接或點對點連接。更進一步地，該差動保護通訊線是通訊電纜或光纜。更進一步地，該環網為光纖環網系統，該光纖環網系統還包括光纖轉換器。更進一步地，該開關是高壓開關。更進一步地，該縱差保護器設置于該開關內部。更進一步地，該縱差保護器是一全數字式綜合保護器。更進一步地，該開關的保護均包括速斷保護和帶時限的過流保護。本專利技術同時公開一種用于煤礦電網的越級跳閘保護的方法，包括:在地面變電所與中央變電所之間級聯第一開關與第二開關，在中央變電所與采區變電所之間級聯第三開關與第四開關，該開關均分別連接一縱差保護器。與現有技術相比較，本專利技術提供，解決了速斷保護和過流保護無法配合導致的越級跳閘的發生。能夠針對短路故障實現實時監控和及時處理。同時本專利技術提供的用于煤礦電網的越級跳閘保護系統可立刻接入原來的礦用電網，實現與原先電網監控系統的無縫接入，構成全電網的級聯縱差網。附圖說明關于本專利技術的優點與精神可以通過以下的專利技術詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1是本專利技術所涉及的越級跳閘保護系統的原理圖；圖2是本專利技術所涉及的越級跳閘保護系統的結構示意圖；圖3是本專利技術所涉及的越級跳閘保護系統的冗余的縱差保護網結構圖。具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本專利技術的具體實施例。圖1是級聯縱差保護原理圖。如圖1所示， L、6DL、7DL、8DL為級聯開關，主保護為O秒級聯縱差保護，后備保護為帶時限的過流保護，過流保護延時時間定值可分別設定為ADL-0.5S ;6DL、7DL-0.35S ；8DL-0.2S。其余帶負載的開關主保護為O秒短路保護和帶時限的過載保護。當級聯線路故障時:7DL、8DL之間的級聯線路短路時，5DL、6DL、7DL均感受到了短路電流，其余開關無短路電流流過；5DL、6DL之間的差電流為0，級聯縱差保護不動作；7DL、8DL之間的差電流為短路電流，7DL、L8D均O秒動作，隔離短路的級聯線路。當出線故障時:13短路時，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，縱差保護均不動作。IS的O秒短路保護動作，切除故障；IS短路，開關拒動時，其上級開關8DL后備過流保護動作，切除故障。當母線故障時:5DL、6DL、7DL、8DL均感受到短路電流，差電流均為0，縱差保護不動作；等到8DL過流延時時間到后，8DL的過流保護動作，切除故障母線。 L、6DL、7DL、8DL的過流保護延時時間定值可分別設定為ADL-0.5S ;6DL、7DL-0.35S ；8DL-0.2S 。圖2是本專利技術所涉及的越級跳閘保護系統的結構示意圖。在本實施方式中，級聯縱差保護的工程實現如下I+,1-主保護選擇差動，并進行配對；2+，2-主保護選擇差動，并進行配對；3+，3-主保護選擇差動，并進行配對；4+，4_主保護選擇差動，并進行配對；5+，5_主保護選擇差動，并進行配對；6+，6-主保護選擇差動，并進行配對；他們的后備保護都為帶時限的過流保護。如:1+,2+ 的時限是 0. 5S ;1-，2-，3+、4+、5+、6+ 的時限為 0. 35S，3-、4-、5-、6_ 的時限為0. 2S。所有出線都為0秒速斷。點對點光纖差動和電纜差動用光纜或通訊電纜把級聯線路兩端的開關連起來，就可以構成縱差保護通道。本實施例利用已建成光纜系統的兩個備用纖芯，構成一個冗余的縱差保護網，如圖3所示每個變電所的聯絡線綜合保護器的差動高速通訊口連在一起，通過光纖轉換器302轉換成兩芯光纖，接入環網光纜系統中。在該實施方式中，環網光纜系統是一個光纖以太環網3，占用光纜系統的兩個纖芯，該環網光纜系統彼此之間通過環網交換機301連接，保障了信息的暢通。每個變電所的聯絡線保護的差動通訊線連在一起，構成一個高速通訊總線201，再由光纖轉換器302將電信號轉換為光信號，接入光纜系統，連接到另一個變電所的總線上。這樣構成了一個全電網的高速通訊總線系統。該高速通訊總線系統也同樣構成了冗余網絡，以提高通訊可靠性。本說明書中所述的只是本專利技術的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案而非對本專利技術的限制。凡本領域技術人員依本專利技術的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本專利技術的范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，包括地面變電所、中央變電所、采區變電所及開關，其特征在于，所述地面變電所與所述中央變電所之間級聯第一開關與第二開關，所述中央變電所與采區變電所之間級聯第三開關與第四開關，所述開關分別連接一縱差保護器。

【技術特征摘要】
2011.10.25 CN 201110328096.01.一種用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，包括地面變電所、中央變電所、采區變電所及開關，其特征在于，所述地面變電所與所述中央變電所之間級聯第一開關與第二開關，所述中央變電所與采區變電所之間級聯第三開關與第四開關，所述開關分別連接一縱差保護器。2.一種如權利要求1所述的用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，其特征在于，所述第一開關與第二開關之間還包括一差動保護通訊線，所述第三開關與第四開關之間還包括一差動保護通訊線。3.—種如權利要求2所述的用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，其特征在于，所述差動保護通訊線環網連接或點對點連接。4.一種如權利要求2所述的用于煤礦電網的越級跳閘保護系統，其特征在于，所述差動保護通訊線是通訊電纜或光纜...

【專利技術屬性】
技術研發人員：卜海濱，付志勇，
申請(專利權)人：上海山源電子電氣科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：