礦井提升機6KV供電電網(wǎng)接地監(jiān)視保護的應(yīng)用

摘 要：礦井高壓供電網(wǎng)絡(luò)單相接地故障時有發(fā)生，輕微的電網(wǎng)接地信號有時并不影響礦井設(shè)備的正常運行，但如不能超前關(guān)注，就有可能對正常運行的設(shè)備造成嚴重影響。本文結(jié)合現(xiàn)場實踐，介紹了一種礦井提升機高壓供電電網(wǎng)接地監(jiān)視保護裝置。該裝置接入提升機安全回路中的“三類故障”，能對故障提前預(yù)警并在故障信號尚未消失的情況下閉鎖提升機的下一次運行。

關(guān)鍵詞：礦井提升機；6KV電網(wǎng)接地監(jiān)視；安全預(yù)警

礦井提升機是煤礦的咽喉要道，提升機的正常運行對煤礦安全生產(chǎn)的重要性不言而喻。提升機的高壓供電電網(wǎng)不僅要求為雙回路供電，電網(wǎng)本身的保護更是要齊全與完善。電網(wǎng)的突發(fā)故障會影響提升機的正常運行，造成緊急制動，對提升設(shè)備及人身安全構(gòu)成嚴重威脅。本文以6KV供電電網(wǎng)的礦井提升機為例，闡述了一種在現(xiàn)場改造并投入使用的提升機電網(wǎng)接地監(jiān)視保護裝置，具有一定的實際應(yīng)用價值。

提升機6KV高壓供電電網(wǎng)由兩臺進線柜、兩臺饋線柜、一臺PT柜（電壓互感器柜）、兩臺低壓變壓器柜、一臺備用開關(guān)柜組成，如圖1所示。

PT柜即變壓互感器柜，裝設(shè)到高壓母線上，將6KV電壓轉(zhuǎn)換為100V電壓信號。取PT柜電壓互感器二次側(cè)的電壓信號，故電網(wǎng)正常時，每一相的電壓信號為60V。系統(tǒng)原理如圖2所示。

在PT柜儀表板安裝3個欠壓型電壓繼電器（圖2中K1，K2，K3），并將每一相的60V監(jiān)視信號接入對應(yīng)的電壓繼電器。該電壓繼電器動作整定值范圍為1～439VAC，在接入電壓信號高于整定值時，繼電器動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開；低于整定值時，繼電器欠壓失電，其常開、常閉觸點均恢復(fù)常態(tài)。根據(jù)對電網(wǎng)接地以往的數(shù)據(jù)分析及經(jīng)驗判斷，如6KV電網(wǎng)某相存在接地時，PT柜對應(yīng)電壓互感器的二次側(cè)相電壓降到50V以下，所以將每一相監(jiān)視的欠壓型電壓繼電器動作值整定在50V，并將3個電壓繼電器的常開觸點串聯(lián)。若電網(wǎng)正常，3個電壓繼電器均動作，3個串聯(lián)的觸點信號接通；若電網(wǎng)的某一相存在接地，其對應(yīng)的電壓繼電器欠壓失電，3個串聯(lián)的觸點信號將不能導(dǎo)通。據(jù)此，可判斷6KV電網(wǎng)是否存在接地故障。

將6KV電網(wǎng)接地信號引入提升機電控系統(tǒng)的主控PLC（此例引用西門子S7-300PLC）。編寫程序如圖3。

圖3程序含義為：

段57：當輸入PLC的電網(wǎng)接地監(jiān)視信號（I5.3）為低電位，即電網(wǎng)存在某相接地故障時，I5.3的常閉點接通，驅(qū)動中間位M65.5；

段58：中間位M65.5延時30S置位接通延時定時器T46；

段137：延時定時器T46動作后，其常閉點斷開，中間位M132.4置零，這里M132.4我們定義為“6KV電網(wǎng)接地”故障；

段322、323：M132.4（6KV電網(wǎng)接地）故障與提升機的其他三類故障，如“直流電源故障”、“油路阻塞故障”串聯(lián)，驅(qū)動中間位M40.2，M40.2與M40.1（該中間位同M40.2一樣，也包含了幾種三類故障）串聯(lián)驅(qū)動M40.3，M40.3定義為提升機的“三類故障”。

通過以上故障信號的選取及程序的編寫，將電網(wǎng)的接地信號串入了提升機的三類故障當中。當提升機正常運行時，如果觸發(fā)電網(wǎng)接地故障，提升機發(fā)出報警信號，且箕斗或罐籠到位后，如故障仍存在，便不允許提升機的下一勾的運行。

電網(wǎng)接地監(jiān)視系統(tǒng)可對電網(wǎng)的接地運行故障發(fā)出預(yù)警，提醒提升機司機注意開車，并為維護人員提供處理故障的依據(jù)。且接地故障不被排除，提升機不允許運行，避免了在電網(wǎng)存在故障的情況下提升機運行出現(xiàn)的各種意外狀況，如緊急制動，保護了提升設(shè)備，保證了上下井人員的安全。

參考文獻：

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作者簡介：靳繼波（1985—），男，工程師，山東濟寧人，畢業(yè)于山東科技大學自動化專業(yè)，電氣工程師。