劉浩杰 張春海

摘 要：隨著電源故障率逐年增加，供電系統(tǒng)越來越復(fù)雜的情況，提高繼電保護(hù)的效率對保證煤礦電網(wǎng)的正常運行是必要的。本文通過分析供電系統(tǒng)中電力設(shè)備的質(zhì)量和人為因素引起的故障，提出相應(yīng)的電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的有效預(yù)防措施，為煤礦井下電站的安全運行提供有力保障。

關(guān)鍵詞：電源故障；供電問題；繼電保護(hù)；措施

隨著煤礦規(guī)模的擴大和發(fā)展，井下供電系統(tǒng)日益復(fù)雜化。在電力覆蓋面積不斷擴大之后，各類負(fù)荷類型不斷增加，同時電力供應(yīng)失效的發(fā)生率也在逐年上升。繼電保護(hù)是供電系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護(hù)的設(shè)備能夠預(yù)防和檢測供電系統(tǒng)的故障問題，使整體的供電系統(tǒng)更加安全和穩(wěn)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(hù)系統(tǒng)的特定操作中會發(fā)生很多問題。所以，我們有必要分析與此相關(guān)的問題并提出有效的對策。

一、繼電保護(hù)的相關(guān)原理

（一）過流保護(hù)原理

為礦井選擇的電氣設(shè)備通常具有相對較大的容量。在日常操作過程中，內(nèi)、外部的故障可能會造成過電流或短路。礦井供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置要求較高，必須可以有效監(jiān)測大電流。

（二）漏電保護(hù)原理

如果電網(wǎng)的絕緣程度嚴(yán)重降低，可能會發(fā)生電能泄漏。泄漏會對供電設(shè)備造成相當(dāng)大的損害，甚至可能致使短路從而導(dǎo)致爆炸發(fā)生，對工人的生命安全造成巨大的威脅。因此，在供電系統(tǒng)中安裝監(jiān)控漏電現(xiàn)象以及相應(yīng)的保護(hù)裝置是十分必要的。

（三）接地保護(hù)原理

如果電氣設(shè)備的絕緣受到某些損壞，則會導(dǎo)致金屬外殼和結(jié)構(gòu)的電氣化。接地保護(hù)主要是指使用導(dǎo)體將電氣設(shè)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(xiàn)的漏電事故進(jìn)行保護(hù)。

二、常見的引起供電問題的原因

（一）設(shè)備質(zhì)量問題

由于生產(chǎn)工藝選擇不當(dāng)，標(biāo)準(zhǔn)選擇不合理，煤礦井下供電設(shè)備可能導(dǎo)致設(shè)備本身出現(xiàn)質(zhì)量問題。與此同時，由于井下電源電氣設(shè)備管理不夠重視或管理系統(tǒng)措施的實施不重視，電氣設(shè)備，供電電纜等機械設(shè)備受到?jīng)_擊，壓力和擁擠，導(dǎo)致出現(xiàn)漏電問題。

（二）人為因素

在煤礦的供電管理過程中，假如操作工人或監(jiān)管人員沒有強大的專業(yè)技能，那么很可能會發(fā)生一些操作上的失誤，或一些錯誤的違規(guī)習(xí)慣從而引發(fā)供電系統(tǒng)的問題故障。常見的現(xiàn)象有：在供電系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的長期使用過程中，可能會因日常檢查維護(hù)不精心，沒有在規(guī)定的期限內(nèi)檢查而導(dǎo)致漏電問題。除此之外，如果交換機的相關(guān)組件或線路出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致整個電源系統(tǒng)的出問題。低壓電網(wǎng)是采礦區(qū)的主要電網(wǎng)。電力問題是引發(fā)爆炸的重要因素，嚴(yán)重威脅工人的生命安全。

三、加強繼電保護(hù)的措施

（一）電流速斷保護(hù)

電流的快速斷電保護(hù)主要是指保護(hù)裝置的啟動參數(shù)能夠保證下一條線路出線處的短路故障不會啟動。從技術(shù)角度來看，電流的快斷保護(hù)可以試下一條線路的出線位置得到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。在一些特殊情況下，會及時消除短路的故障，可以使用非選擇性快速斷開保護(hù)，常常采用自動重合閘來完成動作，如果電流上升，則必須等到短路電流和保護(hù)裝置的起動電流較大時，才可以操作相應(yīng)的保護(hù)裝置。

（二）漏電保護(hù)

中國的漏電保護(hù)方法有很多種，如電子線路和單片機控制。漏電保護(hù)的主要方式一般可分為漏電保護(hù)，選擇性漏電保護(hù)和漏電閉鎖。假設(shè)發(fā)生漏電問題，越小的漏電阻相對應(yīng)的越高的電網(wǎng)中性點對地電壓。流過故障分支的零序電流主要是無故障分支的零序電流之和。因此，所有無故障分支的電流必定比故障分支的零序電流要小。安裝零序電流互感器時，它的主要作用是利用零序電流互感器的反應(yīng)確定各個支路零序電流有多大，以有效檢測是否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，從而對漏電問題進(jìn)行選擇性的保護(hù)。

（三）電流延時速斷保護(hù)

由于受延時電流快速斷路保護(hù)設(shè)備保護(hù)是整條線路，因此對下一條線路的使用會造成一定影響。如果在下一條線的出口處發(fā)生短路，則設(shè)備將啟動。啟動時，通常是有選擇性的，并且應(yīng)該根據(jù)其保護(hù)措施的擴展范圍來設(shè)置時間限制。想要可以盡可能地縮短此時間限制，我們需要減少它的作用范圍，防止它進(jìn)到下一行的即時保護(hù)范圍，并且該行必須比下一行更快，其主要包括在這段時間內(nèi)有故障斷路器的跳閘時間。在此期間，線路問題仍然存在，并會遭到問題電流的影響，所以保護(hù)動作始終保持起動狀態(tài)。與最常用的斷路器和次級繼電器相比，保護(hù)設(shè)備的起動電流值一般大于0.5s。如果當(dāng)前線路快速斷線保護(hù)裝置在線路配置有限的情況下受到限制，則二者之間的協(xié)調(diào)作用會更強，然后它的當(dāng)前值將小于0.5s以切斷整個故障線路。

（四）井下接地網(wǎng)保護(hù)

保護(hù)性接地的主要作用是防止人體觸電。設(shè)定接地電阻值時，一定要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。它可以有效地通過接地設(shè)備分流，以盡可能減少觸電的可能。除此之外，因為裝備了保護(hù)性接地的設(shè)備，殼體上帶電導(dǎo)體的泄漏電流可以通過接地設(shè)備傳入大地，即使殼體和地線之間的接觸有缺陷，但接地設(shè)備自身可以分流，因此，火花能量可以降到最低，并且可以有效防止爆炸危險的發(fā)生。

（五）過電流保護(hù)

過電流保護(hù)可以對機電設(shè)備的部件起到很好的保護(hù)效果。過流保護(hù)屬于備份保護(hù)的范圍。保護(hù)這條線路時，過電流保護(hù)可以驗證其電路，靈敏度設(shè)置應(yīng)大于1.3。過流保護(hù)組作為備份保護(hù)需要滿足IK.Min> 1.2時，在進(jìn)行過電流保護(hù)時，需要保證靈敏度系數(shù)匹配，且靈敏度系數(shù)越接近故障點，面對相同故障點時的靈敏度系數(shù)越高。

四、結(jié)語

綜上所述，如果我們對煤礦井下供電系統(tǒng)存在的問題不予以重視，繼電保護(hù)系統(tǒng)的頻繁故障將使其難以起到應(yīng)有的效果。因此，增強工作人員的責(zé)任意識是改善電網(wǎng)故障問題的必要前提。在具體操作中，利用各種保護(hù)系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備及時發(fā)現(xiàn)供電問題，有利于維護(hù)人員及時給與相應(yīng)措施予以消除，及早恢復(fù)供電正常。

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作者簡介：劉浩杰（1989-），男，山東曲阜人，本科，研究方向：礦山繼電保護(hù)；張春海（1990-），男，山東平度人，本科，研究方向：提升機。