煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的應用

胡祚

[摘 要]目前，煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)是解決煤礦供電防越級跳閘問題的主要解決措施之一，所以了解煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的原理和運用規(guī)律是很重要的，而且通過詳細的研究和分析所得出的有效的措施去促進煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的應用也是很有必要的。筆者就這兩大問題進行闡述。

[關鍵詞]煤礦供電 防越級跳閘保護系統(tǒng) 原理 有效措施

中圖分類號：TB371 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）27-0399-01目前，我國煤礦供電存在的主要問題是煤礦井下面的供電系統(tǒng)的線路比較短，地面上的開關短路保護定值比較低，而且如果發(fā)生了相關問題，就會頻繁的發(fā)生越級跳閘的問題，進而引發(fā)井下供電中斷，發(fā)生大面積停電事故。而將防越級跳閘保護系統(tǒng)應用到煤礦供電中去，會很有效的解決這一問題。

1、煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)

1.1 保護系統(tǒng)的概述

煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)是根據(jù)全站網絡數(shù)據(jù)共享的數(shù)字化變電站技術和最新大容量處理技術所產生的專利技術。這種保護系統(tǒng)是利用高速光纖通信網絡的光纖差動來促進其運轉的，區(qū)別于傳統(tǒng)的速斷過流保護系統(tǒng)。煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)是分為中央和地方兩個部分，也可以理解為集中和分層的兩種控制方式來運轉。分層實現(xiàn)各種信息的采集，分析，計算和邏輯分析。比如模擬量和開關量的信息采集等。該系統(tǒng)具有過程層，分隔層和站控層三層系統(tǒng)。這三種系統(tǒng)各司其職，共同促進煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的運轉和發(fā)展，從而保護煤礦井下的供電安全。而且三個層級還具有各自鮮明的特點，并且根據(jù)自己所具有的特點促進煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的正常運行。這種分層結構，實際上是可以對各種信息進行數(shù)字化和模型化的處理。

這種系統(tǒng)實際上是對于數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的一種實際的運用。這種系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了信息共享，數(shù)據(jù)分享，它還能夠避免電磁波的干擾，還能感測設備故障。總而言之，煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)對于保護煤礦井下的供電系統(tǒng)有著重要的作用，會減少井下供電系統(tǒng)的跳閘現(xiàn)象和漏電問題。

1.2 系統(tǒng)特點

煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字化變電站自動化統(tǒng)一的系統(tǒng)模式。所以該系統(tǒng)不僅具有變電站所具有的特點，還具有其它更具特色的特點。第一，保護實現(xiàn)雙重化配置。換句話說，這一特點就是說當一套系統(tǒng)遇到問題崩潰的時候，并不會影響其他系統(tǒng)的正常運行。這就像是電路的并聯(lián)一樣，一條線路的故障不會影響其他線路的運行。而且這個特點還說明該系統(tǒng)避免了極小可能性下雙重問題的出現(xiàn)。第二，該系統(tǒng)實現(xiàn)了煤礦漏電集中保護選線功能。這一特點，就意味著該系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，這就解決了線路中各線路只能根據(jù)路況進行判斷，而不能和其他線路的問題進行比較的缺陷。第三，該系統(tǒng)極大提高了系統(tǒng)漏電保護性能。煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)采用了高速數(shù)據(jù)傳輸和大容量數(shù)據(jù)計算的技術，可以將井下漏電保護所需要的零序電流和零序電壓數(shù)據(jù)進行高速的傳輸，并且進行大容量的數(shù)據(jù)計算。所以這一特點是該系統(tǒng)所具有的非常有特色的特點之一。

2、煤礦供電防越級跳閘的原因分析

2.1 各級供電保護器靈敏度不統(tǒng)一

產生煤礦供電防越級跳閘的原因有很多種，但是發(fā)生這一問題的主要原因卻是很明顯的。所以如果想要解決煤礦供電越級跳閘的問題，那么就要掌握和分析其產生的主要原因。實際上，煤礦井下的供電系統(tǒng)是很復雜的，從最遠端的啟動器-饋電開關-移變的高低壓頭-采區(qū)變電所的高爆開關-地面的高壓柜的保護裝置各不相同，生產廠家不同，保護器的準確靈敏度不同，以及保護形式不同，所以造成各級各分段無法準確的配合使用，導致井下電路越級跳閘或者其他供電問題。

2.2 錯誤的繼保方式

眾所周知，煤礦井下的地域是很狹小的，井下的電路電線就會很短。之前所使用的三段式過流保護，就無法與供電系統(tǒng)適應，很明顯的是相繼就會產生跳閘問題和其他供電問題。所以錯誤繼保方式是產生跳閘問題的主要問題之一。

2.3 其他電器的干擾

煤礦井下的環(huán)境是很潮濕的，而且潮濕的環(huán)境就會對變頻設備產生很大的影響。其中最主要的電網內核諧波產生影響的話，就會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，另外，潮濕的環(huán)境很容易產生高壓設備及電纜放電，甚至發(fā)生接地、短路現(xiàn)象，造成電網振蕩跳閘。

2.4 不合理的電壓波動

煤礦井下會有多種不同類型的電器，如果同時開啟的話，就會產生很多不同的電壓波動，目前大功率工作面設備的普遍應用，煤礦工況又頻繁的重載啟動，也會產生電壓波動。如果這些不同的電壓波動產生不和諧的共鳴，那么就會產生不合理的電壓波動發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

3、煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的應用

3.1目前井下供電保護技術現(xiàn)狀

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，我國各行各業(yè)的機械化作業(yè)在不斷的普及。所以煤礦井下的各種作業(yè)也在不斷地推進機械作業(yè)。復雜的機械作業(yè)就會要求各種不同的電壓。然后高壓系統(tǒng)不斷地深入末端，那么，低壓的供電系統(tǒng)就會一直向前發(fā)展。在煤礦井下特殊的環(huán)境之中，高壓的供電系統(tǒng)就成為井下供電保護最薄弱的環(huán)節(jié)之一。通過不斷研究分析高壓供電系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了如下幾類難題。第一，我國煤礦井下工將系統(tǒng)一直存在越級跳閘的問題。第二，傳統(tǒng)意義上的光線差動保護并不能解決所有的供電問題。第三，漏電保護無法實現(xiàn)比較所導致的錯誤動作。第四，供電保護功能不齊全以及保護器各不相同，各級電氣設備保護靈敏度誤差較大，導致各級各分段無法準確的配合使用。第五，煤礦井下通訊裝置功能較差。以上的一些問題，就是目前井下供電保護技術的現(xiàn)狀。這些問題其實是很嚴峻的。

3.2 系統(tǒng)應用方案

煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)應用方案，主要是加強煤礦井下的監(jiān)測和監(jiān)控。根據(jù)該系統(tǒng)所基于的技術進行相應的設置。可以將三端線路和多端線路可以看成一個大的節(jié)點，可以根據(jù)該節(jié)點是否處于平衡狀態(tài)，而判斷和確定是否有故障發(fā)生。

3.3 具體實施方案

煤礦供電防越級跳閘保護系統(tǒng)的應用可以采取完全數(shù)字式的系統(tǒng)方案。完全數(shù)字式的系統(tǒng)方案是在煤礦井下的配電系統(tǒng)和各個可能發(fā)生越級跳閘的部位安裝智能礦位保護器。進而在利用高速光纖通訊網絡技術，將各個數(shù)據(jù)進行上傳，然后在終端進行大容量數(shù)據(jù)計算。在過程中可以利用集成保護測控裝置。

4、小結

總而言之，煤礦井下供電存在問題是很大的安全隱患，必須得到國家和工人的重視，而且要盡可能在短期內解決相關問題。相信，在理解了產生問題的原因以后，并且采取了有效的相應促進措施，就可以有效的解決掉這一問題，使得煤礦井下供電更加安全。

參考文獻

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