礦井低壓漏電保護裝置現場應用分析

張國強　張瑩

【摘 要】低壓漏電保護裝置在礦井供電中占有非常重要的地位，通過附加直流電源及零序功率方向兩種漏電檢測方式相互配合，實現對漏電線路準確判斷，快速切斷。并在使用中總結出好的管理辦法及故障處理經驗，選擇性漏電保護裝置的動作具有選擇性，對輻射式電網配出的多條線路，只切除漏電故障線路，縮小了停電范圍。

【關鍵詞】附加直流電源 零序功率方向 管理辦法 故障處理

煤礦井下低壓電網遍布井下采煤和、掘進、機電運輸各個生產環節，低壓系統的漏電故障約占低壓電網各種電氣故障的80%，是導致瓦斯、煤塵爆炸， 人身觸電事故的主要原因，因此漏電保護是井下三大保護之一。為了保證供電的可靠性以及連續性，要求采用帶有選擇性的漏電保護系統。

1 漏電保護方式

我國目前礦井中低壓電網常用的漏電保護有附加直流電源檢測型和零序功率方向型兩種方式。其中，附加直流電源檢測型漏電保護保護全面、對地電容電流補償、動作值繼保整定簡單，但是最大缺點是沒有選擇性；零序功率方向式型漏電保護具有很強的橫向選擇性，沒有對地電容電流補償。

1.1 附加直流電源型漏電

（1）保護原理。電網發生漏電故障，則電網各相對地絕緣電阻下降，在三相電網中附加一獨立的直流電流使之作用再三相電網和大地之間，這樣在三相對地的絕緣電阻上就有一直流電流通過，該電流的大小的變化直接反應了電網對地絕緣電阻的變化。有效地檢測和利用這個電流就可以構成附加電源直流檢測式漏電保護。

（2）動作電阻值的確定。《煤礦安全規程》規定：人身安全電流為30 mA。根據根據基爾霍夫電流定律可知對地電阻與電流的關系并算出當電網電壓為660V時， Rmin=35 kΩ，由于三相電網的漏電電阻為并聯，則漏電電阻的動作電阻：Rd=11.7 kΩ，取11kΩ作為漏電動作值，漏電閉鎖動作值取動作值的2倍，即22kΩ。

同理，電壓為1140V時，漏電動作值為20kΩ，漏電閉鎖值為40kΩ。

1.2 零序功率方向型漏電保護原理

選擇性漏電保護功能是利用零序電壓與零序電流的相位判別原理來完成的。當電網某一相發生漏電時，故障支路的零序電流與非故障支路的零序電流相位相反，相對零序電壓而言，故障支路零序電流滯后90度，而非故障之路零序電流則超前90度。

常用的方法是將零序電壓相位向后移90度，以使故障支路的零序電流信號與移相后的電壓信號同相，而非故障支路的零序電流與移相后的電壓信號則反相。由此可見，根據零序電壓和零序電流的方向，即可判斷出故障支路，從而采用保護措施。

2 曉明礦井下低壓檢漏裝置的使用情況

2.1 基本情況

曉明礦井下供電系統中，低壓檢漏裝置主要有兩種，一種為移動變電站低壓側保護箱，由泰安市眾成礦山自動化有限公司生產，型號為BXB-800，檢漏方式為附加直流電源型，動作時間小于50ms，可設置動作延時；另一種為饋電開關，由中國電光防爆電氣有限公司生產，型號為KBZ16-400，設置成總開關時檢漏方式為附加直流電源型，動作時間小于50ms，無延時，設置成分支開關時檢漏方式為零序功率方向型，動作時間200-400ms，延時可調。

2.2 使用方式

在使用過程中，我們采用兩種檢漏裝置配合使用，即以附加直流電源型作為總檢漏，以零序功率方向型作為分檢漏，充分發揮兩種檢漏方式的優點，以實現快速、準確的切斷漏電支路，保障其他線路正常供電。低壓檢漏裝置在井下現場的使用分兩種情況，第一種為移動變電站與饋電開關配合使用；第二種為干式變壓器與饋電開關配合使用。

（1）移動變電站與饋電開關配合使用。這種供電方式是生產中最常用的供電方式， BXB-800低壓頭漏電延時設置為0.3S，1號、2號饋電開關均調為“分開關”，漏電延時設置為0S。配出供電線路只有一條或多條時使用方式相同。

（2）干式變壓器與饋電開關配合使用。這種供電方式多用于變電所中，由于干式變壓器沒有低壓頭，所以需設置總饋電開關，1號饋電調為“總開關”，漏電延時設置為0.3S，2號、3號饋電開關調為“分開關”，漏電延時設置為0S。配出供電線路只有一條或多條時使用方式相同，要特別強調的是，只有一條配出線路時，也必須設置“總開關”和“分開關”，這樣能夠保證供電線路有兩套漏電保護，“總開關”可起到后備保護的作用。

3 低壓檢漏裝置管理辦法

3.1 試驗周期

選擇性漏電保護系統和非選擇性漏電保護系統中所有總開關、分開關每天都要進行檢漏試驗，試驗時間為8時30分—9時。這個時間段禁止使用調度絞車拉放車，防止因檢漏試驗造成絞車突然停電。

3.2試驗分工

（1）采區變電所由變電所運轉員負責。

（2）采區變電所以外的配電點由設備的管理單位電工負責。

3.3涉及局扇線路的檢漏試驗

在井下供電系統中，每一套局扇都有兩條供電線路，不能因檢漏試驗而造成局扇停轉，工作面停風。所有涉及局扇的供電線路需要掘進單位風機工、電工、變電所運轉員共同配合進行檢漏試驗。

4 結語

在曉明礦井下供電系統中，一直堅持附加直流電源及零序功率方向兩種漏電檢測方式配合使用，每天嚴格對所有漏電檢測開關進行試驗，確保漏電保護靈敏可靠。對于出現漏電故障的線路，系統能夠做到準確、快速切斷，不影響其他支路供電。同時我們充分發揮專職、兼職防爆檢查員的力量，對電氣設備進行地毯式檢查，每月定期組織絕緣阻值測試，尤其是在雨季，著重對接線盒、防潮劑、開關防爆面進行針對性的檢查，杜絕井下電氣事故發生，保障供電系統安全，可靠。

參考文獻：

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