煤礦供電系統安全可靠運行分析應用

淮河能源西部煤電集團銀宏能源開發有限公司泊江海子礦 內蒙古 鄂爾多斯 017000

前言

繼電保護裝置作為供電系統中非常重要的一項自動裝置,能夠在發生事故情況下,第一時間起到采取報警、跳閘等手段對供電系統進行保護工作,確保電力系統運行的安全性和可靠性。當整個供電系統某一點出現故障時,繼電保護裝置可以準確的進行檢測,并發生指令或是信號,及時將處于不正常運行的部分從系統中切除,避免故障對正常運行路段帶來不利影響,可以有效的控制事故的范圍,降低故障所帶來的損失。

一、結合煤礦井下供電的特殊性,煤礦供電系統線路保護中存在的主要問題

1．泊江海子礦井下采區變電所的整定原則是以變壓器所帶工作面或掘進頭面的負荷大小,根據計算結果整定各頭面移變的定值,然后逐級向采區變電所、中央變電所進行推算。依次向上逐級配合,速斷保護和過載保護的定值和時限從采區變電所向下逐級降低。

2．煤礦井下供電系統是一個單側電源輻射狀電網,由于采區變電所距電源較遠。以掘進頭為例,目前泊江海子礦西翼3－1輔助運輸大巷,距離井下中央變電所超過5000M,地面110KV變電所－井下中央變電所－采區2＃變電所－移動變電站－用電設備,需要較長的時限和較大的定值配合,而鄂爾多斯供電局對電源保護的時限和定值已經限定,無法更改,造成給定整定值過小,保護時限過短,保護無法配合。

3．地面變動所與采區配電點之間的線路必須設置層層保護。兩級變電所進線保護時間應相差0．5秒,比如110KV變電所10KV高壓饋出開關柜時限設定為1．2秒,井下中央變電所進線高防保護的時限就要設定為0．7秒。按每級保持0．5秒的時限來計算起不到保護作用,甚至難以保證井下線路出現短路故障時,不會發生越級跳閘的現象。2020年泊江海子礦就出現一次工作面順槽高壓接線盒短路故障,造成中央變電所高防越級跳閘的情況,因此,時限保護的級差也顯的尤為重要。

二、供電系統繼電保護的重要性

煤礦礦井的供電系統中最常見的故障就是短路,單相接地短路在短路故障中所占比例最大。短路故障一旦發生,會給供電系統造成比較嚴重的后果,短路故障不僅會縮短電路系統中電氣設備的使用壽命或發生更為嚴重的燒毀事故,還會在短路過程中降低系統中的電壓。因此,為了有效防止各種異常情況和各類故障對整個供電系統及電氣設備造成損壞,可以在供電系統中合理運用繼電保護來避免和防止遭到損害。繼電保護在供電系統的作用主要有以下幾個方面:

1．礦井供電系統的繼電保護裝置可以監視系統中的電氣設備,在設備發生異常情況時,能夠及時的發出異常相對應的告警信號,進而可以及時了解故障類型、故障線路等信息,從而能夠作出正確的判斷,若系統發生普通異常,采取有效的處理,能夠在第一時間得到處理,從而防止發生成為供電事故,影響安全生產。

2．礦井供電系統的繼電保護裝置可以掌握供電系統的實時運行情況,在發生電力系統運行故障或其它異常情況時,可以將發生故障的部分進行及時性地隔離,從而有效預防故障的再擴大化,最終防止故障原件損壞整個供電系統,為整個電路的安全和穩定做保障。

3．礦井供電系統的繼電保護可以針對電路系統進行自動合閘和遙控等遠程控制,有利于實現礦井供電系統的自動化。

三、加強煤礦礦井供電系統繼電保護措施

1．定期檢查做好試驗。對于煤礦企業來講,不僅需要全面檢查礦井新安裝的電氣設備,同時還要定期檢驗運行中的繼電保護。因此運行過程中的繼電保護在工作環境和負荷變化等影響下會出現各種各樣的問題,通過定期檢驗可以有效的提高繼電保護的性能。泊江海子礦要求每年必須進行一次井下、地面供電設備的繼電保護電氣試驗,同時每年進行一次供電系統繼電保護的全面整定校核,從而有效的提高我礦供電系統繼電保護的安全性能。

2．加強日常管理。在對煤礦企業供電系統繼電保護進行定期檢查的基礎上,還需要對繼電保護做好日常管理,從而有效的提高煤礦企業供電的安全性。為了確保電力系統正常運行,定期進行校驗是遠遠不夠的,還要進行日常的維護管理,減少事故的發生。首先,繼電保護管理要落實到具體某個人,檢查頻率要高;其次,制定繼電保護技術人員及專責電工崗位責任制,確保繼電保護管理工作能夠真正落實,一旦因管理不善導致電力系統產生故障,要追究管理人員的責任;要注意繼電保護技術資料的管理,便于后期的管理和故障查找;最后,在設備安裝、移動、檢修時或者事故后,也要對繼電保護進行檢查,保證繼電保護裝置的正常運行。除此之外,在針對設備進行安裝、檢修和移動時以及發生事故后,都必須要檢查繼電保護。

四、結束語

電氣工程自動化的廣泛應用是中國經濟發展水平的重要指標。它也反映了人們對生活的高要求,這與自動化設備密不可分。隨著礦井的發展,大功率采煤機組和運輸設備的廣泛運行得到了很好的發展,新設備的運用,也為煤礦供電系統的安全運行提出了更高的要求。我礦在2020年就要建成一個智能化工作面,這就對供電系統的設計和安裝過程中所有設備的繼電保護工作提出了更高的要求,影響煤礦供電系統安全運行的因素由很多,比如井下壓降過大,系統諧波和諧振、電力設備發熱及繼電保護定值配合等問題,在某些情況下,這些問題都會威脅到整個電網的安全。繼電保護裝置科學合理的配置是確保煤礦供電系統安全可靠運行的關鍵,但是它只是其中的一個方面,要真正確保煤礦供電系統的安全可靠運行,必須在每一個環節都抓好,對于供電工作必須做到嚴、細實才能真正的確保供電系統安全可靠運行。