摘 要:做好漏電保護(hù)對(duì)于整個(gè)煤礦6KV供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行而言非常重要。本文一方面介紹了漏電故障產(chǎn)生的原因及其危害,從側(cè)面說明了做好漏電保護(hù)工作的重要性。另一方面闡述了煤礦6KV供電系統(tǒng)中常用漏電保護(hù)裝置的原理,對(duì)實(shí)際工作有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:煤礦;供電系統(tǒng);漏電保護(hù)
1 引言
在煤礦供電系統(tǒng)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。并且由于礦井在選址時(shí)不可避免地存在著地形復(fù)雜、地貌崎嶇、地質(zhì)環(huán)境惡劣等問題,使得漏電現(xiàn)象造成的威脅更大。因《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,礦井電力系統(tǒng)(其中包括6KV供電系統(tǒng))變壓器的中性點(diǎn)不可接地,這便決定了其供電系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)單相接地故障問題。因此,單相接地漏電是引起礦井供電系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因,單相接地一旦發(fā)生,則此接地相電流變得很小,進(jìn)而會(huì)升高另外兩相的相電壓,致使發(fā)生兩相短路。此外,當(dāng)單相接地漏電現(xiàn)象發(fā)生時(shí),其伴隨電弧容易引起礦井內(nèi)易燃?xì)怏w爆炸。因此,為確保煤礦行業(yè)的安全運(yùn)營,需加大力度做好煤礦的漏電保護(hù),這便要求我們需要了解漏電故障產(chǎn)生的原因,并制定出相應(yīng)的保護(hù)措施,從預(yù)防和應(yīng)對(duì)兩方面入手,及時(shí)準(zhǔn)確的掌握6KV輸配電線路運(yùn)行狀況,從根本上確保煤礦供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2 漏電故障產(chǎn)生的原因以及危害
2.1 漏電故障產(chǎn)生的原因
煤礦供電系統(tǒng)中漏電故障產(chǎn)生的原因主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)作為煤礦普遍使用的電氣設(shè)備,6kV供電系統(tǒng)防爆開關(guān)經(jīng)常因動(dòng)觸頭未閉合到位而導(dǎo)致漏電產(chǎn)生。
(2)電氣設(shè)備年久失修,絕緣性受到了影響。
(3)受礦井中潮濕空氣影響,設(shè)備絕緣處遭到損壞,產(chǎn)生漏電。
(4)由于礦井的電氣設(shè)備頻繁性維修,不排除在維修時(shí)在設(shè)備內(nèi)散落有金屬碎片,這些導(dǎo)電碎片易接觸到電源線,致使發(fā)生漏電。
(5)因礦井環(huán)境復(fù)雜,使得部分電纜被浸泡在地面的水溝內(nèi),這部分電纜因不直接接觸空氣,嚴(yán)重影響其散熱,會(huì)使絕緣層老化,此外,因礦井內(nèi)部水分具有酸性,易腐蝕電纜絕緣層,致使漏電發(fā)生。
(6)由于操作不當(dāng),造成接線連接松動(dòng),使得電纜接頭容易脫落,造成漏電。
2.2 漏電故障的危害
由于煤炭行業(yè)自身的工作環(huán)境惡劣,井下工作空間十分狹窄,若供電系統(tǒng)發(fā)生漏電,會(huì)造成如下危害:
(1)由于井下存在易燃易爆氣體,若供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地,伴隨漏電而產(chǎn)生的電火花極易引起瓦斯爆炸。
(2)當(dāng)?shù)V井的電氣設(shè)備因絕緣受損而漏電時(shí),會(huì)使設(shè)備外殼帶電,一旦有人員接觸,便會(huì)導(dǎo)致人身觸電,威脅工作人員自身生命安全。
(3)電氣設(shè)備若長期漏電,將會(huì)有很大熱量在絕緣破損處產(chǎn)生,極易點(diǎn)燃絕緣橡膠外層,進(jìn)而蔓延到電氣設(shè)備,致使火災(zāi)產(chǎn)生。
(4)煤礦供電系統(tǒng)若發(fā)生漏電,則應(yīng)停電進(jìn)行維修,這便影響了煤礦的正常生產(chǎn)。
(5)煤礦在進(jìn)行爆破時(shí),需要用到礦用電雷管,但是由于漏電現(xiàn)象的存在,使得電位差會(huì)在漏電電流的流通過程中產(chǎn)生,如若存在電位差的漏電回路與電雷管兩端引線誤搭,則會(huì)致使電雷管在沒有準(zhǔn)備的情況下誤爆炸。
3 漏電保護(hù)的原理
因所檢測物理量類型不一,所形成的漏電保護(hù)原理種類也很多。其中比較適合煤礦6KV供電系統(tǒng)漏電保護(hù)使用的主要有零序電流保護(hù)原理、零序功率方向保護(hù)原理、附加直流電源漏電保護(hù)以及二級(jí)管整流保護(hù)原理。
3.1 零序電流保護(hù)
在正常情況下,用于供電的變壓器三相電壓具有對(duì)稱性,即三相電壓的向量和為零。一旦漏電現(xiàn)象發(fā)生,零序電壓便會(huì)以電壓大小相當(dāng),方向相同的特點(diǎn)施加在供電系統(tǒng)三相中每一相上,電網(wǎng)對(duì)地電流的組成也由電網(wǎng)相電流變?yōu)橛闪阈螂妷寒a(chǎn)生的零序電流和相電流兩者共同組成。此時(shí),電網(wǎng)中便會(huì)有漏電流產(chǎn)生,并且通過漏電電阻流通至大地,供電系統(tǒng)各相零序電流之和構(gòu)成了漏電電流,且其相位與零序電流相反。因零序電壓和零序電流必然伴隨漏電故障產(chǎn)生,所以可以通過對(duì)零序電壓大小以及零序電流大小的檢測,來分別判斷絕緣阻抗是否合格以及供電系統(tǒng)是否出現(xiàn)漏電故障。
3.2 零序功率方向保護(hù)原理
單相漏電故障發(fā)生時(shí),漏電電流由供電系統(tǒng)各相零序電流之和構(gòu)成,因發(fā)生接地故障相對(duì)地電位為零,且將另外兩相的相電壓升高至線電壓,這便使得單相接地一相的零序電流與另兩相的方向相反;單相接地一相的零序電流是另兩相零序電流之和;單相接地一相零序電流方向?yàn)榫€路至母線,另外兩相的方向?yàn)槟妇€至線路,兩者相位相反,相差180°。根據(jù)這個(gè)原理,便可設(shè)計(jì)出零序電流方向保護(hù)裝置。
3.3 附加直流電源漏電保護(hù)
漏電故障發(fā)生的過程中,電網(wǎng)絕緣電阻阻值會(huì)迅速下降。基于此,便可以在電網(wǎng)對(duì)地線路中加設(shè)一個(gè)直流電源,使之構(gòu)成通電回路,通過檢漏繼電器電流檔對(duì)回路中電流的大小進(jìn)行檢測,若電流值改變,則說明絕緣阻值發(fā)生變化。根據(jù)這個(gè)原理,便可利用附加直流電源對(duì)漏電進(jìn)行檢測。
3.4 二級(jí)管保護(hù)
4 結(jié)束語
漏電保護(hù)措施多種多樣,工作人員只有在問題中分析、實(shí)踐中總結(jié),在不同環(huán)境下靈活運(yùn)用所掌握的知識(shí),才能不斷完善技能。對(duì)于在用高爆開關(guān)可以將基于零序功率方向保護(hù)的裝置增設(shè)其中,以起到彌補(bǔ)防爆開關(guān)自身缺陷的作用。
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