一种矿井配电网自愈控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿井配电网自愈控制系统及方法，包括地面变电站馈线保护系统，地面变电站馈线保护系统设置在地面变电站，用于对地面变电站馈线进行短路保护；若干井下变电所分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下变电所处，若干临时配电点分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下临时配电点处；本发明专利技术通过分级设置，避免了短路故障发生时，不会造成以上一级变电所内开关跳闸，有效避免了避免短路故障可能造成的越级跳闸现象，保证准确快速隔离故障，并恢复非故障母线或线路供电，最大限度降低短路故障跳闸的停电影响区域；各个井下变电所及临时配电点采用分布式网络保护系统，避免了对光纤网络的过度依赖，确保了信息快速无时延的传输。息快速无时延的传输。息快速无时延的传输。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井配电网自愈控制系统及方法


[0001]本专利技术属于配电网
，特别涉及一种矿井配电网自愈控制系统及方法。

技术介绍

[0002]矿井配电网包括在地面设置的地面变电站，井下设置的多级变电所，井下变电所采用单母线分段接线方式带多条馈线，电缆长度一般较短；井下所设置的配电开关均具备短路电流开断能力，电磁启动器也具备一定的短路电流开断能力，井下发生短路故障不允许断路器重合；相间短路故障一般瞬间发展为三相短路，短路电流很大；对于井下变电所或临时配电点，在发生短路故障情况下，其电源断路器、联络断路器与馈线断路器流过的故障电流非常接近相同(非故障线路负荷较小时)且方向相同，发生短路故障时速断保护装置有时无法分辨，速断保护装置的保护范围发生重叠；尽管设计时上下级会有一定级差，但该级差某些情况下起不到分级跳闸的作用，会使上下级同时动作或者上级先动作而导致越级跳闸。
[0003]现有的矿井配电网防越级跳闸的方式有：常规电力监控系统解决方案、光纤纵差保护解决方案、集成保护式解决方案及智能配网解决方案；现有方案均需要大量铺设光纤，需要对矿井配电网进行大规模改造，例如：铺设光纤及更换保护；随着井下配电网的延伸或调整，需要找原厂家不断进行升级，系统需要专职人员进行维护，系统一旦发生问题，又会造成保护越级跳闸；没有涉及发生越级跳闸后的快速补救措施，不具备变电所故障就地分布式处理功能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种矿井配电网自愈控制系统及方法，以解决现有的矿井配电网防越级跳闸方案过度依赖光纤网络，不具备变电所故障就地分布式处理功能，适应性较差的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种矿井配电网自愈控制系统，包括地面变电站馈线保护系统、若干井下变电所分布式网络保护系统及若干临时配电点分布式网络保护系统；地面变电站馈线保护系统设置在地面变电站，用于对地面变电站馈线进行短路保护；
[0007]若干井下变电所分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下变电所处，每个井下变电所分布式网络保护系统包括两个井下进线开关保护器、若干井下馈线开关保护器、井下联络开关保护器及网络交换机；两个井下进线开关保护器分别设置在井下变电所的进线开关处，若干井下馈线开关保护器分别对应设置在井下变电所的馈线开关中；井下联络开关保护器设置在井下变电所的联络开关中；井下进线开关保护器、井下馈线开关保护器及井下联络开关保护器分别与网络交换机连接；
[0008]若干临时配电点分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下临时配电点处，每个临时配电点分布式网络保护系统包括高压侧开关保护器、低压侧馈电开关保护器及移变
网络交换机；高压侧开关保护器设置在临时配电点的高压侧开关处，低压侧馈电开关保护器设置在临时配电点的低压侧馈电开关处，高压侧开关保护器及低压侧馈电开关保护器均与移变网络交换机连接。
[0009]进一步的，每个井下变电所分布式网络保护系统还包括井下变电所通讯管理机；井下进线开关保护器、井下馈线开关保护器及井下联络开关保护器的输出端分别通过光纤或工业以太网与网络交换机的输入端连接，网络交换机的输出端与井下变电所通讯管理机的输入端连接。
[0010]进一步的，每个临时配电点分布式网络保护系统还包括临时配电点通讯管理机；高压侧开关保护器及低压侧馈电开关保护器的输出端分别通过光纤或工业以太网与移变网络交换机的输入端连接，移变网络交换机的输出端与临时配电点通讯管理机的输入端连接。
[0011]进一步的，井下变电所分布式网络保护系统包括井下一级变电所分布式网络保护系统及井下二级变电所分布式网络保护系统；
[0012]井下一级变电所分布式网络保护系统设置在井下一级变电所，井下一级变电所分布式网络保护系统包括两个第一井下进线开关保护器、若干第一井下馈线开关保护器、第一井下联络开关保护器及第一网络交换机；两个第一井下进线开关保护器分别设置在井下一级变电所的进线开关处，若干第一井下馈线开关保护器分别对应设置在井下一级变电所的馈线开关中，第一井下联络开关保护器设置在井下一级变电所的联络开关中；第一井下进线开关保护器、第一井下馈线开关保护器及第一井下联络开关保护器分别与第一网络交换机连接；
[0013]井下二级变电所分布式网络保护系统设置在井下二级变电所，井下二级变电所分布式网络保护系统包括两个第二井下进线开关保护器、若干第二井下馈线开关保护器、第二井下联络开关保护器及第二网络交换机；两个第二井下进线开关保护器分别设置在井下二级变电所的进线开关处，若干第二井下馈线开关保护器分别对应设置在井下二级变电所的馈线开关中，第二井下联络开关保护器设置在井下二级变电所的联络开关中，第二井下进线开关保护器、第二井下馈线开关保护器及第二井下联络开关保护器分别与第二网络交换机连接。
[0014]进一步的，井下一级变电所分布式网络保护系统中的第一井下进线开关保护器、第一井下馈线开关保护器及第一井下联络开关保护器的短路保护动作时限设定值均为220ms；
[0015]井下二级变电所分布式网络保护系统中的第二井下进线开关保护器、第二井下馈线开关保护器及第二井下联络开关保护器的短路保护动作时限设定值均为140ms。
[0016]进一步的，井下变电所分布式网络保护系统中的井下进线开关保护器、井下馈线开关保护器及井下联络开关保护器之间的闭锁信号采用GOOSE报文，按GOOSE机制进行发送传递。
[0017]进一步的，井下变电所分布式网络保护系统中的进线开关、馈线开关及联络开关均采用矿用快速开关；临时配电点中的高压侧开关及低压侧馈电开关均采用矿用快速开关；其中，矿用快速开关的动作时限及其保护器的动作时限之和小于30ms。
[0018]进一步的，临时配电点的高压侧开关保护器的短路保护动作时限为60ms，低压侧
馈电开关保护器的短路保护动作时限为0ms。
[0019]进一步的，地面变电站馈线保护系统包括馈线开关保护器、馈线短路后备保护器及馈线选择性接地保护器；馈线开关保护器设置在地面变电站的馈线开关内，其中，馈线开关保护器的短路保护定值时限为300ms；馈线短路后备保护器设置在地面变电站的变压器中，其中，馈线短路后备保护器的动作时限最小为0.5s；馈线选择性接地保护器独立组屏设置，馈线选择性接地保护器的测量电压取自地面变电站母线电压互感器，测量电流取自地面变电站的各馈线开关的电流互感器及零序电流互感器。
[0020]本专利技术还提供了一种矿井配电网自愈控制方法，具体为：
[0021]井下变电所内，在正常运行方式下，井下联络开关处于分闸位置；
[0022]在井下变电所内任一馈线发生短路故障时，井下进线开关保护器及井下馈线开关保护器同时检测到故障信息，井下馈线开关保护器向所在同一母线段的井下进线开关保护器发送跳闸闭锁指令，对应馈线开关动作跳闸以隔离故障；
[0023]在井下变电所的半段母线故障时，故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井配电网自愈控制系统，其特征在于，包括地面变电站馈线保护系统、若干井下变电所分布式网络保护系统及若干临时配电点分布式网络保护系统；地面变电站馈线保护系统设置在地面变电站，用于对地面变电站馈线进行短路保护；若干井下变电所分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下变电所处，每个井下变电所分布式网络保护系统包括两个井下进线开关保护器、若干井下馈线开关保护器、井下联络开关保护器及网络交换机；两个井下进线开关保护器分别设置在井下变电所的进线开关处，若干井下馈线开关保护器分别对应设置在井下变电所的馈线开关中；井下联络开关保护器设置在井下变电所的联络开关中；井下进线开关保护器、井下馈线开关保护器及井下联络开关保护器分别与网络交换机连接；若干临时配电点分布式网络保护系统分别对应设置在若干井下临时配电点处，每个临时配电点分布式网络保护系统包括高压侧开关保护器、低压侧馈电开关保护器及移变网络交换机；高压侧开关保护器设置在临时配电点的高压侧开关处，低压侧馈电开关保护器设置在临时配电点的低压侧馈电开关处，高压侧开关保护器及低压侧馈电开关保护器均与移变网络交换机连接。2.根据权利要求1所述的一种矿井配电网自愈控制系统，其特征在于，每个井下变电所分布式网络保护系统还包括井下变电所通讯管理机；井下进线开关保护器、井下馈线开关保护器及井下联络开关保护器的输出端分别通过光纤或工业以太网与网络交换机的输入端连接，网络交换机的输出端与井下变电所通讯管理机的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种矿井配电网自愈控制系统，其特征在于，每个临时配电点分布式网络保护系统还包括临时配电点通讯管理机；高压侧开关保护器及低压侧馈电开关保护器的输出端分别通过光纤或工业以太网与移变网络交换机的输入端连接，移变网络交换机的输出端与临时配电点通讯管理机的输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种矿井配电网自愈控制系统，其特征在于，井下变电所分布式网络保护系统包括井下一级变电所分布式网络保护系统及井下二级变电所分布式网络保护系统；井下一级变电所分布式网络保护系统设置在井下一级变电所，井下一级变电所分布式网络保护系统包括两个第一井下进线开关保护器、若干第一井下馈线开关保护器、第一井下联络开关保护器及第一网络交换机；两个第一井下进线开关保护器分别设置在井下一级变电所的进线开关处，若干第一井下馈线开关保护器分别对应设置在井下一级变电所的馈线开关中，第一井下联络开关保护器设置在井下一级变电所的联络开关中；第一井下进线开关保护器、第一井下馈线开关保护器及第一井下联络开关保护器分别与第一网络交换机连接；井下二级变电所分布式网络保护系统设置在井下二级变电所，井下二级变电所分布式网络保护系统包括两个第二井下进线开关保护器、若干第二井下馈线开关保护器、第二井下联络开关保护器及第二网络交换机；两个第二井下进线开关保护器分别设置在井下二级变电所的进线开关处，若干第二井下馈线开关保护器分别对应设置在井下二级变电所的馈线开关中，第二井下联络开关保护器设置在井下二级变电所的联络开关中，第二井下进线开关保护器、第二井下馈线开关保护器及第二井下联络开关保护器分别与第二网络交换机连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：石晓军，张志华，
申请(专利权)人：陕西秦之基智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：