韓旭

【摘 ?要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對于能源的需求量也在逐漸增加。當前，煤炭依舊是我國的重要能源之一，在煤礦的開采過程中，開采安全一直是人們重點關(guān)注的一個問題。供電系統(tǒng)存在電力設(shè)備繁多、使用電能功率高等問題，因此，采用繼電保護來確保煤礦10KV供電系統(tǒng)的正常運行就顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】煤礦;10KV供電系統(tǒng);繼電保護

引言

煤礦供電系統(tǒng)當中的井下供電系統(tǒng)，是一種自動裝置，其功能就是防止發(fā)生安全事故，對于確保電力系統(tǒng)的安全運行起到了十分關(guān)鍵的作用，是當中不可缺少的設(shè)備。其穩(wěn)定的運行是確保整個礦井安全生產(chǎn)的重要因素。由于如果井下有事故發(fā)生就會影響到電力系統(tǒng)的運行，為了確保供電，供電系統(tǒng)中要安裝繼電保護裝置。

1.繼電保護的原理與作用

繼電保護系統(tǒng)是一種應(yīng)用于供電系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中因為雷電或者人為因素而發(fā)生故障或者影響到系統(tǒng)的正常運行的一種保護機制，這種保護機制能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，并且能夠做出斷路器跳閘或者給出工作人員信號，讓整個供電系統(tǒng)能夠正常運行，該保護機制對整個供電系統(tǒng)安全保護有著重大意義。當?shù)V山供電系統(tǒng)發(fā)生短路時，會產(chǎn)生異常強大的電流，與此同時，系統(tǒng)中的電壓會急劇下降，從而對電氣設(shè)備、絕緣設(shè)備以及機械性能造成很大的損壞，最終影響到整個礦山供電系統(tǒng)的壽命，嚴重的還會影響到開采設(shè)備的政策運行，繼電保護的目的，就是為了防止這些情況的出現(xiàn)，最大程度上降低因為設(shè)備損壞而造成的經(jīng)濟損失，提高礦產(chǎn)企業(yè)的整體收益。

2.對于煤礦10KV供電系統(tǒng)中繼電保護的選擇依據(jù)

繼電保護是安全電源和電能質(zhì)量的保證，使電氣設(shè)備能夠在規(guī)定的電氣參數(shù)范圍內(nèi)安全可靠地運行。在選擇繼電保護裝置的過程中，我們要滿足三個要求。

2.1選擇性

當繼電保護機制啟動時，相關(guān)的故障設(shè)備就會自動的切除到系統(tǒng)之外，這樣就能夠很大程度上縮小當故障出現(xiàn)時的停電范圍，保證其他的設(shè)備能夠正常運行。

2.2高速性

高速性要求繼電保護系統(tǒng)能夠迅速啟動并且其發(fā)揮作用的速度要極高，只有快速的啟動系統(tǒng)才能最大程度上發(fā)揮其作用，才能及時的保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，減少企業(yè)的損失以及提升重合閘成功的概率。

2.3敏感性

敏感性不僅要求繼電保護系統(tǒng)在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速啟動并且高效做出反應(yīng)，還要準確、精確的找出發(fā)生故障的位置和做出準確的反應(yīng)，這點而言，繼電保護系統(tǒng)對于礦山供電系統(tǒng)的維護具有相當大的意義。

3.煤礦10KV供電系統(tǒng)中繼電保護的選擇

3.1兩段電流保護裝置

通過兩相接線，系統(tǒng)的保護裝置安裝在兩個相同名稱的相位上。通常安裝兩段電流保護裝置。電流快速保護裝置的第一部分應(yīng)有選擇性作用，安裝條件應(yīng)滿足最小保護范圍。對于對母線殘余電壓有嚴格要求的變電站，采用限時電流快速斷開保護，消除導致母線殘余電壓低于60額定電壓的各種故障，保護裝置可無限運行為了加快短路故障的整理，總負載小于1 km的重要用戶的電纜線可以用作縱向差動保護裝置。負載較少的非關(guān)鍵用戶可以通過保險絲進行保護。保護采用遠后備方式。

3.2電流快速斷開保護

限時快速斷開的保護范圍不僅包括線路的全長，還包括相鄰線路的限時保護的一部分，動作時限比限時大一步三段式過流保護包括：瞬時電流快速斷開保護（稱為電流快速斷開保護或電流I）;限時電流快速斷開保護（電流II）;過電流保護（電流Ⅲ段）;這三個保護部分構(gòu)成了一整套保護。它們的不同是保護范圍不同：

①瞬時電流速斷保護：保護范圍小于受保護線路的總長度，一般設(shè)置為受保護線路總長度的85。

②限時電流速斷保護：保護范圍是受保護線路或下一線路總長度的15倍。

③過電流保護：保護范圍是受保護線路到下一線路全長的總長度。

4.加強煤礦10KV供電系統(tǒng)中繼電保護的措施

4.1加強日常管理

為了確保電力系統(tǒng)正常運行，要進行日常的維護管理，減少事故的發(fā)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(shù)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(tǒng)產(chǎn)生故障，要追究管理人員的責任;再次，要注意繼電保護技術(shù)資料的管理，便于后期的管理和故障查找;最后，在設(shè)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(shè)備進行安裝、檢修和移動時以及發(fā)生事故后，都必須要檢查繼電保護，與此同時，繼電保護也應(yīng)作為值班人員的日常檢查。

4.2加強電流速斷保護

在煤礦井下繼電保護系統(tǒng)中主動使用電流快速斷開保護，主要是指設(shè)置保護啟動參數(shù)，以確保線路出口出現(xiàn)問題時線路不啟動。設(shè)置當前快速斷開保護可確保故障線路的下一行不受前一行的影響。這樣，遇到一些特殊問題或緊急情況時，可立即切斷短路故障，采用非選擇性快速保護裝置，通過自動重合閘實現(xiàn)保護動作。如果存在電流上升問題，則當保護裝置的短路電流和啟動電流較大時，應(yīng)保護相應(yīng)的保護裝置。

4.3漏電保護

電源系統(tǒng)中存在許多漏電保護方法，常用的是單片機控制和電子電路。其中一個最重要的方法可分為漏電保護和選擇性漏電保護，漏電阻斷等。當煤礦電源存在泄漏問題時，漏電阻越小，對應(yīng)于電網(wǎng)中性點的接地電壓越高。此時，流過故障支路的零序電流是無故障支路的零序電流之和。因此，每個非故障分支的當前值必須遠低于故障分支的零序列的當前值。該裝置可以通過零序電流互感器的反應(yīng)條件判斷每個支路的零序電流，從而及時有效地檢測泄漏故障。選擇性防止泄漏故障。

4.4通信網(wǎng)路

通信是集成自動化的重要組成部分，RS-232C，EIA422/485通信模式，由于其簡單性而被廣泛使用，但其通信速度慢且通信可靠性差。當有很多通信節(jié)點或大量數(shù)據(jù)時，很難滿足監(jiān)測及時性的要求。從那時起，繼電保護工程師就開始使用現(xiàn)場總線技術(shù)，如LONWORK， CANBUS等，因為其設(shè)計對象是多節(jié)點，小型數(shù)據(jù)應(yīng)用，因此，當在大型變電站中使用或傳輸大塊數(shù)據(jù)時，它似乎仍然無法實現(xiàn)。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制系統(tǒng)中的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)逐漸受到繼電保護工程師的青睞，其通信速度快，商用配套軟件豐富。可以預見，以太網(wǎng)通信技術(shù)將被自動化系統(tǒng)廣泛采用。

結(jié)束語：繼電保護在煤礦井下供電系統(tǒng)中起到了重要作用，為了保證開采設(shè)備的正常運行和工作人員的生命財產(chǎn)安全，需要積極采用新的繼電保護措施和保護裝置，全方面保證礦山開采的正常用電。

參考文獻

[1]礦井地面供電系統(tǒng)的分析與優(yōu)化[J]. 唐廣洲. ?當代化工研究. 2020（08）

[2]127V供電系統(tǒng)快速斷電安全技術(shù)的研究[J]. 姚永輝，金麗華，赫孟合. ?煤礦機電. 1997（04）

[3]哈爾烏素露天煤礦聯(lián)絡(luò)路供電系統(tǒng)優(yōu)化措施分析[J]. 范中華. ?能源科技. 2020（04）

[4]淺談煤礦地面供電系統(tǒng)技術(shù)改造措施[J]. 鄧龍輝. ?能源與節(jié)能. 2016（08）

[5]3.3kV供電系統(tǒng)的井下應(yīng)用[J]. 葉湘，陳守義. ?中國煤炭. 1998（11）

[6]井下供電安全的影響因素與保護技術(shù)分析[J]. 邱呂寶. ?內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2018（06）

[7]煤礦地面供電系統(tǒng)自動化研究[J]. 趙曉琨. ?江西化工. 2019（04）

[8]淺談選煤廠采用660V供電系統(tǒng)的優(yōu)越性[J]. 程富華. ?山東工業(yè)技術(shù). 2015（18）