煤礦供電系統繼電保護技術探析

沈德田

摘要：隨著煤礦規模不斷擴大發展，其井下的供電系統也越來越復雜，電力覆蓋的面積不斷擴大后各類負載種類業不斷增多，與此同時供電故障的發生率也逐年升高。在供電系統中，繼電保護屬于一個重要的組成部分，該保護裝置可以通過對供電系統故障進行預防、檢測處理，從而全面提升煤礦井下供電系統的穩定性和安全性，確保一切采礦工作順利進行。但是，在繼電保護系統具體運行過程中會出現許多故障，因此本文有必要對這些相關問題進行分析，并提出了有效的應對措施。

關鍵詞：煤礦;供電;繼電保護;問題

中圖分類號：TD421 ? ? ?文獻標志碼：A

引言

隨著煤礦規模的擴大和發展，井下供電系統日益復雜化。在電力覆蓋面積不斷擴大之后，各類負荷類型不斷增加，同時電力供應失效的發生率也在逐年上升。繼電保護是供電系統的重要組成部分。繼電保護的設備能夠預防和檢測供電系統的故障問題，使整體的供電系統更加安全和穩定，保障煤礦井下一切工程能夠順利完成。實際上，在繼電保護系統的特定操作中會發生很多問題。所以，我們有必要分析與此相關的問題并提出有效的對策。

1 繼電保護的相關原理

（1）過流保護原理。為礦井選擇的電氣設備通常具有相對較大的容量。在日常操作過程中，內、外部的故障可能會造成過電流或短路。礦井供電系統的繼電保護配置要求較高，必須可以有效監測大電流。（2）漏電保護原理。如果電網的絕緣程度嚴重降低，可能會發生電能泄漏。泄漏會對供電設備造成相當大的損害，甚至可能致使短路從而導致爆炸發生，對工人的生命安全造成巨大的威脅。因此，在供電系統中安裝監控漏電現象以及相應的保護裝置是十分必要的。（3）接地保護原理。如果電氣設備的絕緣受到某些損壞，則會導致金屬外殼和結構的電氣化。接地保護主要是指使用導體將電氣設備的裸露金屬部分與埋在地下的接地電極連接起來。從而對可能出現的漏電事故進行保護。

2 繼電保護整定的步驟

（1）根據保護裝置構成原理和供電系統運行特點，確定其整定條件及整定公式中的有關系數，并繪制供電系統圖和等值電路圖。（2）按整定條件進行初步整定，按供電系統可能的最小運行方式校驗靈敏度，并按照校驗結果選擇合適的整定值。

3 常見的引起供電問題的原因

（1）設備質量問題。由于生產工藝選擇不當，標準選擇不合理，煤礦井下供電設備可能導致設備本身出現質量問題。與此同時，由于井下電源電氣設備管理不夠重視或管理系統措施的實施不重視，電氣設備，供電電纜等機械設備受到沖擊，壓力和擁擠，導致出現漏電問題。（2）人為因素。在煤礦的供電管理過程中，假如操作工人或監管人員沒有強大的專業技能，那么很可能會發生一些操作上的失誤，或一些錯誤的違規習慣從而引發供電系統的問題故障。常見的現象有：在供電系統開關設備的長期使用過程中，可能會因日常檢查維護不精心，沒有在規定的期限內檢查而導致漏電問題。除此之外，如果交換機的相關組件或線路出現問題，則會導致整個電源系統的出問題。低壓電網是采礦區的主要電網。電力問題是引發爆炸的重要因素，嚴重威脅工人的生命安全。

4 煤礦公司供電系統繼電保護策略

4.1制定有效方案，及時檢查繼電保護裝置

在煤礦作業過程中，如果出現電力故障，不僅會對其使用設備的使用壽命造成影響，同時也會出現燒毀狀況，進而影響到整個作業的順利完成。所以為了有效的避免此種事故發生，有關部門要制定出切實可行的方案，并對繼電保護裝置進行定期查看。首先，繼電保護方案在設計上主要分為兩部分：一是供電系統中的短路電流，二是繼電器的保護定值。由于繼電保護是為了確保煤礦作業的用電安全，所以要選擇那些具有較高靈敏性，能夠快速反應的裝置。在一般狀況下，變電站所使用的母線都是分段處理，這樣能夠減少總線路中的電流流入，同時也降低了發生事故時的影響范圍。因此，在使用分段運行方法時，要保證其每條電力電流回路都能夠按照變電站所使用的電流負荷量對其機電進行保護，同時每個電氣都要注意其上下級之間的配合。其次，在對曲線時限、動作電流進行設定時，要合理設置時限，盡量避開最大功率設備啟動的時間。為了提升繼電保護的有效性，所設定的定值應小于其計算值。對于設置的新機電保護裝置來說，要對其進行全面檢查，保證其具有較高的質量，并且要對其裝置所受的負荷進行檢查，對于其所屬的變電站及井口通風的變電所也要做到每年檢修一次。

4.2安裝接地保護裝置

之所以安裝接地保護裝置，是因為其主要目的是避免有關作業人員出現直接觸電的風險，并且在安裝過后，其接地的電阻值要嚴格按照相關標準進行設定。通過安裝接地保護裝置，能夠有效的降低其供電系統中的分支電流，同時在出現觸電事故時，能夠將其所觸電流降到最低，將電流控制在安全范圍內，進而保護觸電者的人身安全。另外，在礦井中安裝接地保護裝置后，若是有帶電導體有漏電問題發生，其產生的電流也會通過該保護裝置將電流引入地下，從而有效的減少了因漏電事故出現電火花所引起的瓦斯爆炸或煤塵爆炸等狀況。

4.3重視繼電保護裝置的作用

在煤礦供電系統中安裝繼電保護裝置能夠對其使用的各種電氣設備進行監控，當設備運行出現異常時，保護裝置會發生警報，當有關檢修人員采取有效措施解決出現的問題后，能夠在短時間內繼續工作，這不僅避免了事故范圍的擴大，同時也能夠保障作業的順利實施。另外供電系統中的繼電保護裝置也能夠對整個電力系統的運行狀況進行實時監測，當出現故障時，繼電保護裝置能夠發揮其最大功效保障其供電系統的安全。同時，還能夠利用現代化信息技術，進行遠程控制，使其能夠自動合閘、遙控，實現礦井自動化供電。

4.4加強對供電系統繼電保護的維護力度

為了有效提升供電系統中繼電保護裝置的保護效果，要加強對繼電保護裝置的維護力度，定期對其進行檢查，并且在進行煤礦作業前，聘請專業的維修人員對煤礦整個供電系統進行監測，避免運行過程中出現漏電事故、跳閘狀況。此外，有關人員要努力學習更多相關的專業知識，提升自己的職業素養;學習先進的繼電保護技術，提高自身的專業技術水平。同時，煤礦公司還應制定一套較為完善、行之有效的繼電保護裝置管理體系，將有關供電檢查、維修、管理等工作落實到各個人員身上，有條件的情況下，可以安裝遠程監控，加強礦井信息化管理力度，實現對整個礦井工作全面監控，從而保障其供電系統能夠有效運行。另外還可以與其他保護系統進行有效結合，確保供電系統能夠安全運行，進而提升煤礦的工作效率，保障礦工的人身安全，同時煤礦公司也能夠獲得更多的經濟收益。

結束語

綜上所述，如果我們對煤礦井下供電系統存在的問題不予以重視，繼電保護系統的頻繁故障將使其難以起到應有的效果。因此，增強工作人員的責任意識是改善電網故障問題的必要前提。在具體操作中，利用各種保護系統和相關設備及時發現供電問題，有利于維護人員及時給與相應措施予以消除，及早恢復供電正常。

參考文獻：

[1] 陳寅.煤礦供電系統繼電保護的管理[J].山東工業技術，2018（01）：149.

[2] 魏巍.煤礦供電繼電保護系統整定的對策[J].內蒙古煤炭經濟，2017（21）：18-19.

[3] 宋慶輝.煤礦供電系統繼電保護技術探析[J].煤，2017，26（04）：58-59+66.

[4] 洪增基.供電系統中繼電的保護問題研究[J].江西建材，2017（03）：199+204.

[5] 徐鵬鵬.煤礦井下供電繼電保護相關問題的思考[J].山東煤炭科技，2016（10）：81-82+86.

[6] 李龍，高紅軍.煤礦供電系統繼電保護分析[J].科技創新與應用，2016（04）：191.

（作者單位：淮南礦業集團張集煤礦（北區）供電二隊）