淺談煤礦井下安全供電及繼電保護(hù)措施

趙小偉 李慶林

摘 要：煤礦生產(chǎn)關(guān)系到我國(guó)的能源安全，安全供電是確保煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保障，而繼電保護(hù)可以為煤礦井下安全供電保駕護(hù)航。本文首先分析了煤礦井下繼電保護(hù)應(yīng)該遵循的四個(gè)原則，然后從三個(gè)方面探討了加強(qiáng)煤礦井下繼電保護(hù)的策略。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；井下供電；繼電保護(hù)

1 煤礦井下繼電保護(hù)應(yīng)該遵循的原則

繼電保護(hù)在保障煤礦井下安全供電方面發(fā)揮著巨大的作用，加強(qiáng)繼電保護(hù)，采取合理的措施應(yīng)該遵循以下的原則：

首先，繼電保護(hù)應(yīng)該遵循選擇性原則。所謂的選擇性原則指的就是在發(fā)生安全供電事故的時(shí)候繼電保護(hù)裝置應(yīng)該首先選擇距離供電故障點(diǎn)最近的斷路器井下跳閘，從而減少故障給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)的影響。選擇性的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)時(shí)限的上下級(jí)以及保護(hù)整定值的配合。

其次，繼電保護(hù)應(yīng)該遵循快速性原則。即在發(fā)生安全供電事故的時(shí)候繼電保護(hù)裝置必須在最快的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，以最快的速度切除故障點(diǎn)電源。繼電保護(hù)的快速性主要由斷路器的結(jié)構(gòu)及性能，繼電保護(hù)裝置的靈敏性來(lái)決定。

再次，繼電保護(hù)應(yīng)該遵循靈敏性原則。在煤礦井下安全供電的繼電保護(hù)必須要達(dá)到一定的靈敏度要求，這樣才能在出現(xiàn)故障的時(shí)候做出快速反應(yīng)，靈敏系數(shù)是衡量繼電保護(hù)故障反應(yīng)靈敏性的標(biāo)準(zhǔn)。保護(hù)整定值、裝置靈敏性以及開(kāi)關(guān)斷路器的性能是影響到靈敏性的主要因素。

最后，繼電保護(hù)應(yīng)該遵循可靠性原則?？煽啃灾傅氖侨绻l(fā)生了繼電保護(hù)裝置保護(hù)范圍內(nèi)的故障時(shí)，裝置應(yīng)該及時(shí)采取保護(hù)動(dòng)作，而不應(yīng)該出現(xiàn)拒絕動(dòng)作，同時(shí)也不能采取錯(cuò)誤的保護(hù)動(dòng)作?？煽啃灾饕c開(kāi)關(guān)斷路器的性能，還有裝置的靈敏性相關(guān)。

2 加強(qiáng)煤礦井下繼電保護(hù)的策略探討

2.1選擇性能好的繼電保護(hù)裝置

在煤礦井下繼電保護(hù)中，傳統(tǒng)的保護(hù)裝置多為電子型綜合保護(hù)器，這種保護(hù)裝置能夠起到一定程度的供電安全防護(hù)。但是其在使用的過(guò)程中存在著一定的缺陷，由于其主要是通過(guò)開(kāi)關(guān)電流互感器變比分檔來(lái)調(diào)整電流定值，同時(shí)時(shí)間的調(diào)整采用的也是分檔調(diào)整的方式，無(wú)法滿足任意調(diào)整的需要。加之電子元器件在工作的過(guò)程中狀態(tài)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)越級(jí)跳閘、保護(hù)誤動(dòng)等，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段安全供電的需要。因此，必須在繼電保護(hù)裝置上進(jìn)行升級(jí)，選擇性能更加優(yōu)越的保護(hù)裝置，通過(guò)應(yīng)用新型微機(jī)綜合保護(hù)器，如ZBT-11型可以提高繼電保護(hù)措施的有效性，給煤礦井下安全供電提供更好的保障。通過(guò)BT-11型微機(jī)綜合保護(hù)器可以實(shí)現(xiàn)限時(shí)速斷保護(hù)、電流速斷保護(hù)以及過(guò)載保護(hù)的三段式過(guò)流保護(hù)。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)失壓以及母線過(guò)電壓保護(hù)的電壓保護(hù)，以及大型電機(jī)過(guò)流保護(hù)、饋線過(guò)流保護(hù)。大型電機(jī)過(guò)流保護(hù)主要包括過(guò)載和短路保護(hù)兩種，而饋線過(guò)流保護(hù)則包括過(guò)負(fù)荷和短路保護(hù)。新型微機(jī)綜合保護(hù)器在煤礦井下安全供電繼電保護(hù)中的應(yīng)用必須進(jìn)行科學(xué)的整定分析，并采取與之相對(duì)應(yīng)的整定方法。

在煤礦井下安全供電繼電保護(hù)中通過(guò)微機(jī)綜合保護(hù)器來(lái)替代傳統(tǒng)的機(jī)電保護(hù)裝置是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置現(xiàn)代化升級(jí)的必然選擇，它可以有效提升繼電保護(hù)的快速性和靈敏性，最終提高繼電保護(hù)的可靠性，為煤礦井下安全用電保駕護(hù)航。

2.2進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化

煤礦井下安全供電繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容：

一是優(yōu)化瞬時(shí)速斷保護(hù)。煤礦的地面出線開(kāi)關(guān)在供電系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)著及其重要的位置，對(duì)于煤礦井下安全供電具有重大的影響。因此，對(duì)于出線分支線路的繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置必須高度重視，并采取有效的優(yōu)化措施。出線分支線路的繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該華為三段式保護(hù)，并且在瞬時(shí)速斷動(dòng)作電流整定值的設(shè)置中也必須進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，采取的整定原則應(yīng)該參照最大運(yùn)行方式下線路末梢三相短路。

二是優(yōu)化限時(shí)速斷保護(hù)。煤礦井下電力網(wǎng)絡(luò)采取的是較為特殊的分裂運(yùn)行結(jié)構(gòu)模式，各分段母線的短路電流差值比較小，即使增加了電抗器也難以改變短路電流之間的差值。在進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候可以通過(guò)如下的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，即優(yōu)化時(shí)限以及相鄰線路時(shí)限配合，并運(yùn)用相同靈敏度系數(shù)法來(lái)實(shí)施整定。

三是優(yōu)化定時(shí)限過(guò)流保護(hù)。煤礦的供電系統(tǒng)存在一定的特殊性，由于無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)，所以定時(shí)限過(guò)流保護(hù)不應(yīng)該根據(jù)最大工作電流來(lái)整定，而應(yīng)該根據(jù)尖峰電流整定。

2.3實(shí)施科學(xué)的繼電保護(hù)管理

為了保障煤炭井下安全供電，在繼電保護(hù)中除了要選擇性能更加具有保障的繼電保護(hù)裝置，進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化以外，還必須有科學(xué)的繼電保護(hù)管理作為支撐。

首先，制定科學(xué)的整定方案。繼電保護(hù)整定方案是繼電保護(hù)措施能夠發(fā)揮作用的重要保障，只有科學(xué)地計(jì)算繼電保護(hù)整定方案，才能使煤礦井下安全供電繼電保護(hù)達(dá)到快速性、靈敏性、選擇性以及可靠性的要求。保護(hù)定值和短路電流是繼電保護(hù)整定方案的兩個(gè)重要內(nèi)容。變電所母線的運(yùn)行方式的優(yōu)化能夠提高繼電保護(hù)整定方案的科學(xué)性，通過(guò)采用分段運(yùn)行的方式，可以降低事故影響的范圍。在運(yùn)用分段運(yùn)行模式的時(shí)候，要考慮到任一回路出現(xiàn)故障后的應(yīng)對(duì)措施，由于另一回路需要在故障的時(shí)候承擔(dān)全部負(fù)荷，因此分段運(yùn)行必須確保每一條回路都以變電所負(fù)荷電流來(lái)施行繼電保護(hù)整定，各級(jí)保護(hù)整定值的計(jì)算必須考慮到上下級(jí)保護(hù)的相互配合。

其次，定期開(kāi)展繼電保護(hù)檢查。對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和養(yǎng)護(hù)是加強(qiáng)繼電保護(hù)管理的一項(xiàng)必要措施，新安裝的繼電保護(hù)設(shè)備必須定期開(kāi)展全面檢查，處于運(yùn)行狀態(tài)的繼電保護(hù)設(shè)備也應(yīng)該進(jìn)行定期檢查，從原則上說(shuō)，必須保障每年都有一次全面的檢查。

最后，建立完善的日常管理機(jī)制。首先，必須設(shè)立專職的繼電保護(hù)管理崗位，并進(jìn)行明確的職責(zé)劃分；其次，建立繼電保護(hù)日常管理的記錄和登記制度，加強(qiáng)技術(shù)資料的管理；最后，加強(qiáng)繼電保護(hù)日常維護(hù)工作。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，繼電保護(hù)直接關(guān)系到煤礦井下安全供電，影響到煤礦的安全生產(chǎn)大計(jì)。加強(qiáng)煤礦井下繼電保護(hù)必須遵循選擇性、快速性、靈敏性以及安全性四個(gè)基本原則，同時(shí)必須在繼電保護(hù)裝置的更新?lián)Q代、繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化以及管理三個(gè)方面采取措施。

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