摘 要：继电保护在保障煤炭系统供电安全中发挥了重要作用，本文通过实际应用案例，详细介绍了煤矿供电三段式保护概念及采用标幺制计算保护参数的方法，为矿井供电安全提供支持。
0 引言
继电保护能够自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；同时反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，减负荷或跳闸，采用三段式保护作为线路保护的搭配方式，在现场应用中起到了良好效果。
1 三段式保护概述
三段式电流保护指的是电流速断保护（第一段）、限时电流速断保护（第二段）、定时限过电流保护（第三段）相互配合构成的一套保护系统。
1.1 电流速断保护
电流速断保护反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，为优先保证继电保护动作的选择性，就要在保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，这在继电保护技术中，又称为按躲过下一条线路出口处短路的条件整定。电流速断保护的主要优点是：简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛的应用，但由于引入的可靠系数，所以不难看出，电流速断保护的缺点是不能保护本线路的全长，且保护范围直接受系统运行方式变化的影响，电流速断保护的保护范围大概是本线路的85%-90%。
1.2 限时电流速断保护
限时电流速断保护能够保护本线路的全长，线路装设了电流速断保护和限时电流速断保护以后，它们的联合工作就可以保证全线路范围以内的故障能够在0.5s的时间内予以切除，在一般情况下都能够满足速动性的要求，因此具有这种性能的保护可以作为线路的“主保护”。
1.3 定时限过电流保护
定时限过电流保护的保护装置起动电流必须整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流，并且在实际中确定起动电流时，还必须考虑在外部故障切除后，保护是否能够返回的问题，此保护的缺点是当故障越靠近电源端时，短路电流越大，但保护动作切除故障的时限反而越长，因此，在煤矿供电中，广泛采用电流速断保护和限时电流速断保护来作为本线路的主保护，以快速切除故障，利用定时限过电流保护来作为本线路和相邻线路的后备保护。
2 标幺值计算三段式保护方式
2.1 标幺值概述
在煤矿供电保护计算中，经常用到标幺值计算，标幺值是相对于某一基准值而言的同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同，它们的关系为：标幺值= 有名值/ 基准值。
利用标幺值计算，具备以下五方面优点：一是三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压的标幺值与相电压的标幺值相等，三相功率的标幺值和单相功率的标幺值相等；二是只需确定各电压等级的基准值，可直接在各自的基准值下计算标幺值，不需要进行参数和计算结果的折算；三是对于低压系统，功率的标幺值远小于1；四是用标幺值后，电力系统的元件参数比较接近，易于进行计算和对结果的分析比较；五是可以省去公式中的比例系数，使计算简化。
2.2 计算方法
（1）选择基准容量、基准电压，计算短路点的基准电流；
（2）绘制标幺值阻抗系统图；
（3）计算回路元件中的电抗标幺值；
（4）求总电抗标幺值，化简电路；
（5）计算各短路参数；
2.3 应用案例
三段式保护在公司供电系统中得到成功应用，有效保障了供电系统安全，以公司上仓变电所5#高防为例：
3 结语
煤矿供电保护是一项复杂的系统工程，保护形式也是多种多样，没有一种方式能够绝对、完全解决故障线路问题，三段式保护能够基本满足保护需要，但是针对一些特殊场所或者特殊需求，需要增加漏电保护或者过负荷保护等，只有合理搭配才能更好满足保护需求。
参考文献：
【1】贺家李. 电力系统继电保护原理（第四版）. 中国电力出版社
【2】朱雪凌. 电力系统继电保护原理. 中国电力出版社
论文作者:高宁
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
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