煤礦供電系統(tǒng)繼電保護分析

李龍　高紅軍

摘 要：近年來，我國煤礦行業(yè)取得了較快的發(fā)展，但井下煤礦安全事故頻繁發(fā)生，人們對煤礦的安全越來越重視，特別是井下供電系統(tǒng)繼電保護問題。繼電保護裝置作為井下重要供電系統(tǒng)設備，對供電系統(tǒng)運行的安全性和可靠性具有非常重要的影響，因此需要做好井下供電系統(tǒng)繼電保護工作，這不僅有利于推動煤礦企業(yè)的健康發(fā)展，而且對提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全也具有非常重要的意義。

關鍵詞：煤礦；供電系統(tǒng)；繼電保護；原理；作用；檢查；管理

前言

煤礦井下生產(chǎn)時，繼電保護裝置作為供電系統(tǒng)中非常重要的一項自動裝置，能夠有效的防范事故的發(fā)生，確保電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。繼電保護裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)某處發(fā)生接地或是短路故障及時、準確的進行檢測，并發(fā)生指令或是信號，及時將處于不正常運行的部分從系統(tǒng)中切除，避免故障對正常運行路段帶來不利影響，可以有效的控制事故的范圍，降低故障所帶來的損失。

1 煤礦礦井供電系統(tǒng)繼電保護分類

為了能夠有效的提高電力設備運行的安全性和可靠性，減少事故所造成的影響和損失，則需要在煤礦井下變配電所內(nèi)的線路及重要設備上進行保護裝置的裝設，這些保護裝置主要以主保護、后備保護和輔助保護為主，在煤礦井下變配電所內(nèi)，定時限電流保護、速斷保護、反時限過電流保護及變壓器的瓦斯保護等都是較為常采用的繼電保護方式。

1.1 主保護

煤礦礦井供電系統(tǒng)主保護裝置，能夠在第一時間將被設備及線路故障進行切除，在主保護時，能夠無時限或帶有一定時限來對設備或是線路故障進行切除，有效的確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，滿足設備安全運行的要求。

1.2 后備保護

主保護后備保護主要是在主保護設備或是斷路器出現(xiàn)拒動時，能夠及時對故障進行切除，或是結(jié)束異常情況。因此，在煤礦礦井變配電所內(nèi)，對于一些重經(jīng)設備和線路，在采用主保護的同時，還需要進行后備保護和輔助保護的裝設。在裝設后備保護時，主要以近后備保護及遠后備保護為主。

2 煤礦礦井供電系統(tǒng)繼電保護的原理

在煤礦井下作業(yè)環(huán)境中，供電繼電保護系統(tǒng)所處環(huán)境較為惡劣，煤塵爆炸及瓦斯爆炸對其所帶來的威脅較大，因此需要做好礦井中電力設備安全運行的保障工作。在礦井供電系統(tǒng)繼電保護中，主要是對供電系統(tǒng)的安全性和可靠性進行有效保護。

2.1 供電系統(tǒng)繼電保護中的過流保護

煤礦井下電力系統(tǒng)通常容量都較大，而且多處于滿負荷狀態(tài)下運行，這就極易導致過電流或是短路事故發(fā)生，因此需要將繼電器配備在礦井供電系統(tǒng)繼電保護配置中，從而有效的實現(xiàn)對過流保護的監(jiān)控。

2.2 供電系統(tǒng)繼電保護中的漏電保護

電力系統(tǒng)中絕緣性能下降時，不僅會有漏電發(fā)生，而且還會導致電力設備損壞程度加重，甚至發(fā)生瓦斯爆炸及短路事故。因此在礦井供電系統(tǒng)中的繼電保護中心需要對漏電進行監(jiān)測和保護。

2.3 供電系統(tǒng)繼電保護中的接地保護

當電氣設備絕緣受到損壞時，設備的金屬外殼及架構(gòu)則會出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，在這種情況下，則需要采用接地保護來對設備進行有效的保護。即將電氣設備不帶電的外漏金屬部分與埋在地下的接地極進行有效連接，可以對絕緣損壞情況下的電力設備進行有效的保護。

3 煤礦礦井供電系統(tǒng)的常見故障及其繼電保護的作用

3.1 供電系統(tǒng)的常見故障分析

煤礦礦井的供電系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。單相接地短路在短路故障中所占比例最大；而相間短路與層間短路則是變壓器等電氣設備常見的短路形式。以上任何類型的短路故障都會給煤礦企業(yè)帶來比較嚴重的后果。短路故障不僅會縮短電路系統(tǒng)中電氣設備的使用壽命或發(fā)生更為嚴重的燒毀事故，還會在短路過程中降低系統(tǒng)中的電壓。因此，為了有效防止各種異常情況和各類故障對整個供電系統(tǒng)及電氣設備造成損壞，可以在供電系統(tǒng)中合理運用繼電保護來避免和防止遭到損害。

3.2 供電系統(tǒng)繼電保護的作用

（1）礦井供電系統(tǒng)的繼電保護裝置可以“監(jiān)視”電路中的電氣設備，在設備發(fā)生異常情況時，能夠及時的發(fā)出與此異常相對應的告警信號，進而可以及時讓工作人員了解詳情，并采取積極的相應解決方式，從而有效的防止普通的異常情況轉(zhuǎn)變?yōu)檩^嚴重的故障。此外，還能保證供電系統(tǒng)在最短時間內(nèi)就能恢復穩(wěn)定性的工作，并盡最大限度的減少異常情況或故障給供電系統(tǒng)帶來的負面影響。

（2）礦井供電系統(tǒng)的繼電保護裝置可以掌握供電系統(tǒng)的實時運行情況，在發(fā)生電力系統(tǒng)運行故障或其它異常情況時，可以將發(fā)生故障的部分進行及時性地隔離，從而有效預防故障的再擴大化，最終防止故障原件損壞整個供電系統(tǒng)，為整個電路的安全和穩(wěn)定做保障。

（3）礦井供電系統(tǒng)的繼電保護可以針對電路系統(tǒng)進行自動合閘和遙控等遠程控制，有利于實現(xiàn)礦井供電系統(tǒng)的自動化。

4 針對煤礦礦井供電系統(tǒng)的繼電保護進行定期檢查

對于煤礦企業(yè)來講，不僅需要全面檢查礦井新安裝的電氣設備，同時還要定期檢驗運行中的繼電保護。因此運行過程中的繼電保護在工作環(huán)境和負荷變化等影響下會出現(xiàn)各種各樣的問題，通過定期檢驗可以有效的提高繼電保護的性能。當前煤礦企業(yè)通常會每年進行一次電氣試驗，在繼電保護設備新安裝時，也會在下井前進行一次全面的試驗。對于需要對中央變電所進行電氣試驗時，往往會將試驗點選擇在井口進風巷處，在運行過程中可以每年都進行一次試驗，從而有效的提高礦井供電系統(tǒng)繼電保護的安全性能。

5 加強煤礦礦井供電系統(tǒng)繼電保護的日常管理

在對煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)繼電保護進行定期檢查的基礎上，還需要對繼電保護做好日常管理，從而有效的提高煤礦企業(yè)供電的安全性。通常情況下煤礦礦井供電系統(tǒng)繼電保護日常管理工作會從以下幾個方面入手：

首先，強化對井下繼電保護的管理工作，將具體責任落實到每一個人，同時要開展經(jīng)常性檢查工作。通過制定技術人員及專責電工責任制，來將繼電保護管理工作落實到實處。

其次，在對繼電保護管理時需要對技術資料的管理進行充分重視。

最后，要做好繼電保護維護工作，每一個季度對繼電保護進行一定全面的檢查和調(diào)整。另外，在對設備進行安裝、檢修和移動時，都需要做好繼電保護的檢查工作，而且需要將繼電保護作為值班人員的日常檢查工作。

6 結(jié)束語

煤礦企業(yè)井下作業(yè)安全越來越受到全社會的共同關注，因此需要有效的提高煤礦井下電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，這就需要科學合理對繼電保護裝置進行配置，使繼電保護裝置在煤礦安全生產(chǎn)中更好的發(fā)揮出重要作用，確保井下電網(wǎng)運行的安全。特別是在當前科學技術快速發(fā)展的新形勢下，傳統(tǒng)的繼電保護裝置開始被微型繼電保護裝置所取代，這就對井下機電技術人員和操作人員在對煤礦供電系統(tǒng)的設計和安裝過程中的保護工作提出了更高的要求，從而有效的提高礦井供電系統(tǒng)安全生產(chǎn)水平。

參考文獻

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