煤礦井下高壓電氣保護的若干研究論述

韓應心

摘 要：隨著我國社會經濟不斷發展，當今社會生產對煤礦資源的需求量越來越高。煤礦產業作為推動我國社會經濟發展的支柱型產業，但是在煤礦生產過程中，因電氣造成的事故問題也不在少數，這就需要強化煤礦井下高壓電氣保護工作。基于此，本文重點對煤礦井下高壓電氣保護作出深入分析。

關鍵詞：煤礦；井下；高壓電氣保護；方法

引言

為了能夠保證煤礦開采的安全性和效率性，必須要不斷加強井下高壓電氣保護工作，這樣才能夠保證煤礦看開采企業健康發展。由于煤礦生產環境較為復雜，再加上井下瓦斯較多，即使是采用風機抽出井下瓦斯，但遇到明火依然可能產生爆炸故事。煤礦企業在開展井下高壓電氣保護工作中，需要滿足實際上產條件，保證保護方式的快捷性、靈活性、可靠性、選擇性，同時結合開采項目實際特點，電氣保護必須要有側重，這樣才能夠達到事半功倍的效果。

1、加強煤礦電氣保護的選擇性

煤礦電氣保護間選擇性是指出現某些電氣故障和異常狀態時，井下各個電氣保護裝置能夠協調配合，并及時檢測出故障狀態和故障范圍，并且距離故障點最近的斷路裝置動作，將故障點從整個電力系統中剔除。避免故障問題對電力系統產生影響，讓故障設備不動作，其他設備自動運行，從而提高供電的安全性和可靠性。我國相關規定表明，配電線路需要采用上下級保護電氣，并且動作具備選擇性，可以讓各級之間相互協調、配合，但對于非重要的負荷保護電氣，則可無選擇性的切斷。從保護接地、檢漏保護、短路保護細則方面分析，由于礦井設備不斷完善，導致保護機制不完善，容易造成安全事故。如綜合采放頂煤工作面上，多臺設備同時啟動，巨大的啟動電流造成嚴重的移動變電站低壓饋電開關電源側出現了電弧短路，上級高壓開關拒動，從而出現移變低壓保護裝置燒毀問題，也就是因為電氣保護缺乏動作選擇的協調性。礦井下的自然環境極其惡劣，供電用電當中應注意防爆防觸電，禁止出現明火。這就需要靈活選擇高壓電氣保護的措施。

2、礦井電氣保護技術應用情況

2.1漏電保護技術選擇

由于煤礦井下非常潮濕，人體皮膚受潮，這時人體電阻接近于零，在人體產生觸電時，會極大的威脅工作人員的生命財產健康。同時，電氣設備金屬外殼會導電，這就提高了井下作業的安全隱患。結合MT89-88所提出的標準，為了能夠應對井下特殊的作業環境，需要將平均延遲時間控制在30ms以下，但是大多數井下檢漏保護都是100ms標準，也就是地面檢漏保護標準。國際當中普遍應用變壓器中性點接地系統，主要包括單點、多點接地等漏電保護系統，雖然動作上非常敏捷、快速，但是受到功率系數和動作電流系數影響，多點接地系統動作無選擇性誤動頻率高；而單點接地停電范圍大。因此，可以采用組合接地方法，并對現有技術進行改良。

2.2中性點不接地系統漏電保護

如果中性點不接觸電網出現漏電事故時候，故障線路檢測零序電流除了與對地電容有聯系，同時也與漏電故障接地電阻有關。而防爆開關漏電保護是通過零序電流整定的，如整定較大會造成接地電阻過高，從而產生拒動問題；反之，如果整定過小會產生誤動。漏電故障時，接地電阻并不是一個固定值，所以無法采用整定方法徹底消除拒動、誤動現象。通常可以檢測導納大小與方向判斷故障線路。為了避免非故障線路誤判失靈，可以采用方向判拒。防爆開關后電纜長度通常較短，不會超過系統電纜長度一半

2.3中性點經消弧線圈接地系統漏電保護

當今煤礦礦井中所應用的消弧線圈包括隨調式和預調式。其中，隨調式的消弧線圈一般不設置電阻；而預調式消弧線圈多是采用串聯、并聯電阻的方法防治諧振問題。如果故障線路電導大于正常線路電導時，這主要是與消弧線圈并聯或串聯電導有關，系統對地的絕緣電阻可以忽略。所以，可以采用電導方法和方向進行判斷，整定值和消弧線圈與串、并聯電導大小有關。針對隨調試消弧線圈調試無效的問題，可以采用導納增量的方法解決，也就是利用隨調試消弧線圈補償滯后特性實現。隨調試消弧線圈對電網補償過程中，先要檢測漏電故障發生部位，通過控制投切各種開關和可控硅進行補償。

2.4漏電保護技術改良

礦井漏電保護不僅要避免工作人員出現觸電事故，同時也要避免高壓電氣設備產生明火，保證高壓電氣系統能夠滿足MT89-88規定標準，可以第一時間將漏電故障點切斷，這就需要采用綜合性設計方法。當今，我國已經提出了多種選擇性漏電保護裝置，包括BKD和BJJZ-660等。這些新設備解決了漏電保護選擇性的問題，因此可以提高漏電保護裝置的便捷性、效率性、可靠性。在實際應用當中，只需要采用電子線路或單片機替代主通道的繼電器，這樣即可將動作速度從100ms直接縮短到10ms，滿足了MT89-88的30ms要求。同時，也能夠兼顧IEc-Tc所提議的時間、電流關系區圖。通過實現技術上的融合，從而大大提高了井下高壓電氣保護性能和實用性。

3、過流保護配合

過流保護配合種類包括：熔斷器與熔斷器、斷路器與斷路器、斷路器與熔斷器三種。這三組配合當中，除了有定時限的保護外，同時也有反時限保護。并且需要兼顧變壓器線路與電動機等工作狀態，保證過流保護的靈敏性與有效性，并對電氣故障進行精準的鑒別，選擇正確的動作方式，熟悉并掌握不同熔斷器技術參數與特性曲線。接觸器與信號取樣回路配合采用階段電流保護，通過限制電流傳輸量來提高電力系統的穩定性。除了過流特性配合外，還需要結合漏電保護技術，充分分析電氣設備和線路異常情況，包括電流、電壓、阻抗、能量、過電壓等，采用高壓供電保護技術，如距離保護、相敏保護等，加強新型過流保護的研究工作，增加繼電保護信息數量。

結束語

綜上所述，在煤礦井下采礦過程中，由于礦井環境復雜，為了避免安全隱患問題，這就需要加強高壓電氣保護質量。當今很多電氣保護技術失誤動作頻率較高，這就需要對其技術進行創新，結合實際情況設置動作參數數值，從而保證動作有效性，實現電氣保護的智能化。

參考文獻

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