胡祚

[摘 要]目前，煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)是解決煤礦供電防越級(jí)跳閘問(wèn)題的主要解決措施之一，所以了解煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的原理和運(yùn)用規(guī)律是很重要的，而且通過(guò)詳細(xì)的研究和分析所得出的有效的措施去促進(jìn)煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用也是很有必要的。筆者就這兩大問(wèn)題進(jìn)行闡述。

[關(guān)鍵詞]煤礦供電 防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng) 原理 有效措施

中圖分類號(hào)：TB371 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）27-0399-01目前，我國(guó)煤礦供電存在的主要問(wèn)題是煤礦井下面的供電系統(tǒng)的線路比較短，地面上的開(kāi)關(guān)短路保護(hù)定值比較低，而且如果發(fā)生了相關(guān)問(wèn)題，就會(huì)頻繁的發(fā)生越級(jí)跳閘的問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)井下供電中斷，發(fā)生大面積停電事故。而將防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦供電中去，會(huì)很有效的解決這一問(wèn)題。

1、煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)

1.1 保護(hù)系統(tǒng)的概述

煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)是根據(jù)全站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享的數(shù)字化變電站技術(shù)和最新大容量處理技術(shù)所產(chǎn)生的專利技術(shù)。這種保護(hù)系統(tǒng)是利用高速光纖通信網(wǎng)絡(luò)的光纖差動(dòng)來(lái)促進(jìn)其運(yùn)轉(zhuǎn)的，區(qū)別于傳統(tǒng)的速斷過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)。煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)是分為中央和地方兩個(gè)部分，也可以理解為集中和分層的兩種控制方式來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。分層實(shí)現(xiàn)各種信息的采集，分析，計(jì)算和邏輯分析。比如模擬量和開(kāi)關(guān)量的信息采集等。該系統(tǒng)具有過(guò)程層，分隔層和站控層三層系統(tǒng)。這三種系統(tǒng)各司其職，共同促進(jìn)煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展，從而保護(hù)煤礦井下的供電安全。而且三個(gè)層級(jí)還具有各自鮮明的特點(diǎn)，并且根據(jù)自己所具有的特點(diǎn)促進(jìn)煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這種分層結(jié)構(gòu)，實(shí)際上是可以對(duì)各種信息進(jìn)行數(shù)字化和模型化的處理。

這種系統(tǒng)實(shí)際上是對(duì)于數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一種實(shí)際的運(yùn)用。這種系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了信息共享，數(shù)據(jù)分享，它還能夠避免電磁波的干擾，還能感測(cè)設(shè)備故障?？偠灾旱V供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于保護(hù)煤礦井下的供電系統(tǒng)有著重要的作用，會(huì)減少井下供電系統(tǒng)的跳閘現(xiàn)象和漏電問(wèn)題。

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化變電站自動(dòng)化統(tǒng)一的系統(tǒng)模式。所以該系統(tǒng)不僅具有變電站所具有的特點(diǎn)，還具有其它更具特色的特點(diǎn)。第一，保護(hù)實(shí)現(xiàn)雙重化配置。換句話說(shuō)，這一特點(diǎn)就是說(shuō)當(dāng)一套系統(tǒng)遇到問(wèn)題崩潰的時(shí)候，并不會(huì)影響其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這就像是電路的并聯(lián)一樣，一條線路的故障不會(huì)影響其他線路的運(yùn)行。而且這個(gè)特點(diǎn)還說(shuō)明該系統(tǒng)避免了極小可能性下雙重問(wèn)題的出現(xiàn)。第二，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了煤礦漏電集中保護(hù)選線功能。這一特點(diǎn)，就意味著該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，這就解決了線路中各線路只能根據(jù)路況進(jìn)行判斷，而不能和其他線路的問(wèn)題進(jìn)行比較的缺陷。第三，該系統(tǒng)極大提高了系統(tǒng)漏電保護(hù)性能。煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)采用了高速數(shù)據(jù)傳輸和大容量數(shù)據(jù)計(jì)算的技術(shù)，可以將井下漏電保護(hù)所需要的零序電流和零序電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行高速的傳輸，并且進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)計(jì)算。所以這一特點(diǎn)是該系統(tǒng)所具有的非常有特色的特點(diǎn)之一。

2、煤礦供電防越級(jí)跳閘的原因分析

2.1 各級(jí)供電保護(hù)器靈敏度不統(tǒng)一

產(chǎn)生煤礦供電防越級(jí)跳閘的原因有很多種，但是發(fā)生這一問(wèn)題的主要原因卻是很明顯的。所以如果想要解決煤礦供電越級(jí)跳閘的問(wèn)題，那么就要掌握和分析其產(chǎn)生的主要原因。實(shí)際上，煤礦井下的供電系統(tǒng)是很復(fù)雜的，從最遠(yuǎn)端的啟動(dòng)器-饋電開(kāi)關(guān)-移變的高低壓頭-采區(qū)變電所的高爆開(kāi)關(guān)-地面的高壓柜的保護(hù)裝置各不相同，生產(chǎn)廠家不同，保護(hù)器的準(zhǔn)確靈敏度不同，以及保護(hù)形式不同，所以造成各級(jí)各分段無(wú)法準(zhǔn)確的配合使用，導(dǎo)致井下電路越級(jí)跳閘或者其他供電問(wèn)題。

2.2 錯(cuò)誤的繼保方式

眾所周知，煤礦井下的地域是很狹小的，井下的電路電線就會(huì)很短。之前所使用的三段式過(guò)流保護(hù)，就無(wú)法與供電系統(tǒng)適應(yīng)，很明顯的是相繼就會(huì)產(chǎn)生跳閘問(wèn)題和其他供電問(wèn)題。所以錯(cuò)誤繼保方式是產(chǎn)生跳閘問(wèn)題的主要問(wèn)題之一。

2.3 其他電器的干擾

煤礦井下的環(huán)境是很潮濕的，而且潮濕的環(huán)境就會(huì)對(duì)變頻設(shè)備產(chǎn)生很大的影響。其中最主要的電網(wǎng)內(nèi)核諧波產(chǎn)生影響的話，就會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，另外，潮濕的環(huán)境很容易產(chǎn)生高壓設(shè)備及電纜放電，甚至發(fā)生接地、短路現(xiàn)象，造成電網(wǎng)振蕩跳閘。

2.4 不合理的電壓波動(dòng)

煤礦井下會(huì)有多種不同類型的電器，如果同時(shí)開(kāi)啟的話，就會(huì)產(chǎn)生很多不同的電壓波動(dòng)，目前大功率工作面設(shè)備的普遍應(yīng)用，煤礦工況又頻繁的重載啟動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生電壓波動(dòng)。如果這些不同的電壓波動(dòng)產(chǎn)生不和諧的共鳴，那么就會(huì)產(chǎn)生不合理的電壓波動(dòng)發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

3、煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1目前井下供電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)的機(jī)械化作業(yè)在不斷的普及。所以煤礦井下的各種作業(yè)也在不斷地推進(jìn)機(jī)械作業(yè)。復(fù)雜的機(jī)械作業(yè)就會(huì)要求各種不同的電壓。然后高壓系統(tǒng)不斷地深入末端，那么，低壓的供電系統(tǒng)就會(huì)一直向前發(fā)展。在煤礦井下特殊的環(huán)境之中，高壓的供電系統(tǒng)就成為井下供電保護(hù)最薄弱的環(huán)節(jié)之一。通過(guò)不斷研究分析高壓供電系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了如下幾類難題。第一，我國(guó)煤礦井下工將系統(tǒng)一直存在越級(jí)跳閘的問(wèn)題。第二，傳統(tǒng)意義上的光線差動(dòng)保護(hù)并不能解決所有的供電問(wèn)題。第三，漏電保護(hù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)比較所導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作。第四，供電保護(hù)功能不齊全以及保護(hù)器各不相同，各級(jí)電氣設(shè)備保護(hù)靈敏度誤差較大，導(dǎo)致各級(jí)各分段無(wú)法準(zhǔn)確的配合使用。第五，煤礦井下通訊裝置功能較差。以上的一些問(wèn)題，就是目前井下供電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀。這些問(wèn)題其實(shí)是很嚴(yán)峻的。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用方案

煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用方案，主要是加強(qiáng)煤礦井下的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。根據(jù)該系統(tǒng)所基于的技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置?？梢詫⑷司€路和多端線路可以看成一個(gè)大的節(jié)點(diǎn)，可以根據(jù)該節(jié)點(diǎn)是否處于平衡狀態(tài)，而判斷和確定是否有故障發(fā)生。

3.3 具體實(shí)施方案

煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用可以采取完全數(shù)字式的系統(tǒng)方案。完全數(shù)字式的系統(tǒng)方案是在煤礦井下的配電系統(tǒng)和各個(gè)可能發(fā)生越級(jí)跳閘的部位安裝智能礦位保護(hù)器。進(jìn)而在利用高速光纖通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，然后在終端進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)計(jì)算。在過(guò)程中可以利用集成保護(hù)測(cè)控裝置。

4、小結(jié)

總而言之，煤礦井下供電存在問(wèn)題是很大的安全隱患，必須得到國(guó)家和工人的重視，而且要盡可能在短期內(nèi)解決相關(guān)問(wèn)題。相信，在理解了產(chǎn)生問(wèn)題的原因以后，并且采取了有效的相應(yīng)促進(jìn)措施，就可以有效的解決掉這一問(wèn)題，使得煤礦井下供電更加安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 張振華.煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（8）：116-116.

[2] 谷文才.煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)科技縱橫，2014，（11）：192-192，194.

[3] 吳瑞明.煤礦供電防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016，（6）：82-84.