煤礦電網越級跳閘原因及處置辦法分析

【摘 要】井下電網越級跳閘不但會影響煤礦企業的正常生產，還可能引起安全事故。筆者從在潞安集團實際工作經驗出發，并結合相關理論知識，深入分析煤礦電網越級跳閘的原因，針對性地提出幾點解決措施，以期對煤礦井下安全供電提供幫助。

【關鍵詞】煤礦；電網；越級跳閘；原因；處置辦法

在煤礦供電系統中經常發生以下故障情況，一是煤礦井下供電網絡中發生短路故障時，上一級配有綜合保護裝置的高壓防爆開關不動作，而是直接引起地面35kV變電所高壓開關柜發生瞬動跳閘，地面高壓開關柜跳閘后造成井下高壓防爆開關失壓保護動作跳閘；二是井下供電系統發生漏電故障時，由于綜合保護裝置不能準確的判斷出故障線路和故障點，造成井下高壓防爆開關誤動或者拒動的現象經常發生。井下電網越級跳閘可引起大面積停電，不但會影響煤礦企業的正常生產還可能引起安全事故，為此，深入分析煤礦電網越級跳閘的原因并指定相應的對策，對煤礦井下安全供電具有十分重要的意義。

一、煤礦井下電網越級跳閘的原因

（1）上下級開關繼電保護不配合。目前大部分礦井使用的高壓防爆開關都沒有與地面35kV變電所高壓開關柜合理配套，特別是沒有合理的繼電保護裝置配合。目前國內繼電保護裝置的短路保護要求動作時間不大于0.2s，也就是向井下供電的高壓開關速斷保護動作時間只有0.2s，在如此短的時間內，無論是從理論研究或者是設備制造技術水平上都很難實現與井下高壓防爆開關的有機配合。（2）失壓脫扣器先于過流保護動作。在煤礦井下供電系統中，為了避免斷電后再次送電時設備帶負載直接啟動，因此煤礦井下高低壓開關均裝設有失壓脫扣器。失壓脫扣器的動作特行為，當流過保護器電壓高于系統額定電壓的85%時，脫扣器可以可靠吸合；當流過保護器電壓高于系統額定電壓的65%時，脫扣器可以保持吸合狀態；當流過保護器電壓低于系統額定電壓的35%時，脫扣器可以可靠分斷。當電網中出現短路故障時，一旦電壓下降到額定電壓的

65%以下時，失壓脫扣器可能會先于設置延時的過流保護裝置動作，造成過流保護設置失效，引起供電網絡中的越級跳閘，甚至是井下大面積停電。（3）保護裝置性能差造成越級跳閘。由于很多煤礦沒能在設備上加大投資，一直使用性能較差，保護不齊全的配電裝置。這些保護裝置大多檢測精度低，誤差大，動作緩慢，保護的實際動作值與計算設定值不一致，致使發生故障時不能按照要求動作，或開關誤動甚至拒動，造成電網越級跳閘。（4）漏電保護選擇性差造成越級跳閘。煤礦電網接地方式十分復雜，主要有穩定性接地、瞬時性接地兩種接地方式。每一種接地方式又包括電弧性接地、電阻性接地和直接接地等多種類型，復雜多變的接地形式造成故障的多樣性，因此發生接地漏電故障時不易選擇判斷漏電線路。為了防止電網接地故障造成的安全事故，《煤礦安全規程》第四百五十七條規定“礦井高壓電網，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20A?！睘闈M足此要求，煤礦企業多采用裝設無功補償裝置的方法，裝設補償裝置的電網當發生漏電故障時更難確定漏電線路。常用的功率方向性選擇性漏電保護失效，引起漏電保護裝置誤動，造成煤礦電網的越級跳閘。

二、煤礦井下電網越級跳閘的解決措施

（1）對重要負荷采用獨立回路或雙回路供電。煤礦井下高壓供電網絡多采用多級電纜串接構成，這種供電系統很容易造成越級跳閘甚至是井下大面積停電?，F實生產中，針對一些井下重要負荷應采用獨立供電的方式，對某些如果停電會影響礦井安全的重要負荷建議采用不同供電等級的雙回路供電方式，確保重要負荷的安全供電。隨著技術的不斷發展，對煤礦井下電網進行優化設計、重新組合是一個解決越級跳閘的好辦法。（2）對失壓保護設置延時動作時間并采用專用的操作后備電源。在井下饋電開關中增加專用的不間斷后備操作電源，并去掉機械性失壓脫扣器裝置，采用微機綜合保護裝置設置失壓延時保護，并使失壓保護動作時間長于短路保護裝置動作時間，避免失壓保護先于短路保護動作的情況發生，保證各種保護之間的有機結合。專用操作后備電源的設置，完美解決了失壓保護裝置在開關失壓后不能正常分斷的問題。（3）選用智能化綜合漏電保護技術。智能化綜合漏電保護技術采用多路綜合判別、多級漏電監測、和諧波檢測技術。通過網絡通信技術將整個電網的漏電監測連成一個有機整體。當電網發生漏電時，通過智能化綜合分析， 能夠準確判斷出漏電電路，操作人員可依據結果迅速排除故障，減少因漏電故障引起的越級跳閘。（4）對BGP系列高壓防爆開關內部機構進行改造。采用比現有電流繼電器動作更快的繼電器。通過增加電流繼電器做短路保護的主保護，把原有高壓防爆開關的短路保護作為后備保護。改造后可以縮短開關短路保護的速斷，降低了井下高壓防爆開關短路速斷不動作的時間，極大的降低了越級跳閘的概率。

參 考 文 獻

[1]閆愛和，權紅星.淺析井下大面積停電的防治措施[J].煤.2008（9）

[2]肖君秀.潞安環能：雙重擴張進行中[N].中國礦業報.2009-07-04