礦井防爆開關越級跳閘綜合預防及改進技術研究

王志強

摘 要：一般情況下煤礦綜采區的環境大都比較惡劣，如果高壓電纜出現受損情況較為嚴重的話便極有可能使高壓電纜出現絕緣擊穿的問題，由此便會造成線路之中出現短路的問題。而如果礦井之中開關出現越級跳閘的話又可能使終端發生中斷，與此同時還會影響到井下各級風機送電過程中的連續性。分析當前防爆開關發生越級跳閘的原因，采用一些有效的方法來對這些越級跳閘的問題加以預防和對預防措施進行改進，是保證當前礦井良好和穩定運轉的關鍵。

關鍵詞：高壓防爆開關；越級跳閘；礦井供電系統；改進技術

1 煤礦井下電網發生越級跳閘的主要原因

1.1電流保護的時間級差配合性差

考慮到煤礦井下的饋線供電線路技術大都比較多，而且其會在很大程度上受到上一級的控制，我們需需要保證電流的保護時限不可以超出所規定的時限標準，由此便很難實現應用0.5秒的特定時間級差來對級數較多和過電流保護時間之間的相互配合狀態。

1.2電流互感器發生誤差而造成保護出現越級動作

考慮到電流互感器之中的電路保護級別相對較低，由此一些不同的電流互感器之中便可以實現對不同的磁化曲線的感應，而在線路保護器正常工作的過程中主要是以電磁式保護作為工作的機理，由此便極有可能使整定以及和動作值在進行實際保護的過程中出現一定程度的誤差。在短線路方面常常會在其中產生上一級的啟動動作，而下一級中又不會出現啟動動作。如果兩個節點之間所出現的保護動作值比較小的話電流互感器之間又常常會出現不同程度的誤差，進而便極有可能造成保護越級出現一些錯誤的行為。

1.3煤礦井底之中所使用的高壓防爆開關不配套

在當前我國對于短路保護方面對于動作方面有著較為明確的要求，規定之中要求動作不得高出0.1秒，這也就說明在短路保護之中煤礦供應電量最高級別的開關動作時間不得超出0.1秒，但事實上這么短的時間里實現保護器與時間之間的配合，結合當前我國對于設備研發的水平而言其實是很難實現的。這種情況下會造成一旦線路發生短路便使快速動作時間卻很難達到預期的標準，而且開關的動作時間方面也常常會大于0.1秒。由此所造成的最終結果便使地面之上的一些高壓開關柜在反應時間上會明顯小于井底位置的鋼壓開關，而在這種情況下就極有可能使井下跳閘情況出現，進而在很大程度上影響到生產過程中的安全性。

2 預防礦井電網發生越級的技術改進方法

2.1對網絡化技術加以利用來使煤礦井底高壓供電網絡的保護閉鎖

想要更好的實現對高壓防爆開關越級跳閘問題的處理一般情況下可以應用一些具有保護功能的綜合性裝置，并且對一些專門的防止越級跳閘通信接口加以利用，在此基礎之上還可以應用一些專用的通信網絡技術。另外，我們還可以對線路光纖所具有的差動保護特性加以利用，與此同時還可以以網絡智能識別技術為基礎對其進行有效的保護，進而來實現對越級跳閘問題的處理和解決。在對網絡通信技術進行利用的過程中可以通過將網絡上下級之間的信息來對其中的一些信息進行快速和高效的傳遞，通過這樣便可以使高壓線路保護系統之間的閉鎖功能得以實現，而在對這種方法進行利用的過程中礦井高壓供電系統之中所出現的一些異常越級跳閘問題便能夠得到有效的解決。

2.2對新型電流繼電器進行利用以縮短BGP系統高壓防爆開關動作所需時間

對高壓防爆開關所需時間進行縮短能夠實現對井底高壓防爆開關在智能綜合保護器的處理和采樣，與此同時還能夠對輸出等多個環節進行保護，進而在最大程度上實現對電流進行速斷保護的效果。所選的電流繼電器需要比傳統繼電器動作時間更短的電流繼電器。并且我們也可以將一些高壓防爆開關之中的原電流互感器之中的2K1與2K2去電流源模塊進行棄置，并且可以將其中加入兩個DL-32型號的電流繼電器，通過這樣來最大程度上使電路得到有效的保護。通過這樣在BGP系列的高壓防爆開光重新設計完成之后的短路保護系統能夠直接在電流繼電器之上作用，進而便可以使速斷保護過程中出現跳閘的時間能夠得到有效的減少，以此在實現井底高壓防爆開關頻率得到的提升的同時也有小降低越級跳閘問題發生的頻率。

2.3對高壓保護器進行改進，實現選擇性和準確性的對故障進行切斷

在對高壓保護器進行設計的過程中我們必須提高對電流的三段保護機制的重視程度，在此基礎之上還要保護定值，由此來使其能夠根據計算值來對功能進行任意的整定。并且還能夠對延時問題進行進一步的細化，爭取能夠在0秒到3秒之間對數值進行任意調整。與此同時我們還可以對光線材料進行應用，通過在控制點和光纖之間所安裝的繼電保護裝置來實現相互之間的通訊。但是我們還要注意各個斷路器之間的保護裝置一定要有較好的保護功能。而在利用其對故障進行單獨處理的過程中系統能夠通過對各個監測點的實時參數以及所出現故障進行分析，以及發生故障位置與所發生故障的原因來實現對故障的切斷。本機斷路器不動的時候能夠結合我們在系統之中的設定來對一些具體的情況進行觀察，并且在對上一級的斷路器進行啟動之后可以一直向著上一級進行追溯，一直持續到所有的故障都得到完全解決之后結束。在通訊過程中如果出現故障和保護系統之中出現故障的話這一斷路器便能夠對保護裝置進行啟動，由此便使高壓保護器獨立保護的作用能夠得以實現。

結束語

有效規避礦井防爆開關發生越級跳閘的問題對于保障礦井工作的更好開展有著極為總要的意義。當前對于這一預防和改進技術的研究已經得到了一定的成果，比如通過BGP系列的高壓防爆開關動作以及高壓供電網絡體系來實現對這一故障的處理。而且我們也可以在時間上對其進行科學的優化，在此基礎之上再利用一些其它的先進技術來使煤礦供電系統更加可靠和安全的運轉。

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