煤礦供電系統(tǒng)繼電保護的管理

張磊

【摘 要】繼電保護裝置是供電系統(tǒng)中的一項重要的自動裝置，可以有效的防范事故的發(fā)生，對保障電力系統(tǒng)的安全可靠的運行有重要的意義，煤礦供電系統(tǒng)在運行過程中容易發(fā)生用電故障，供電系統(tǒng)可以很好的保護繼電裝置，保障用電系統(tǒng)的正常運行，當電力系統(tǒng)發(fā)生漏電或短路故障時，繼電保護系統(tǒng)可以及時準確的切斷發(fā)生故障的線路，有效的控制事故發(fā)生的范圍，減少故障帶來的損失，保障井下用電的安全。

【關(guān)鍵詞】煤礦；供電系統(tǒng)；繼電保護

一、煤礦礦井供電系統(tǒng)繼電保護分類

繼電保護根據(jù)煤礦電力系統(tǒng)的運行方式選擇合適的配備，部分煤礦的供電系統(tǒng)在短路和單相接地保護之間安裝，對井下低壓供電系統(tǒng)必須要安裝繼電保護，根據(jù)可靠原則，地面變電高壓開關(guān)應(yīng)具有過電流保護、電流速斷保護和選擇性撿漏保護。

為提高井下供電設(shè)備的安全可靠，減少事故發(fā)生的損失，在煤礦井下配電所或主要設(shè)備上安裝保護裝置，主要分為主保護、后背保護和輔助保護等保護裝置，井下變配電所常見的繼電保護裝置有定時限電流保護、速斷保護和變壓器的瓦斯保護裝置等。礦井供電系統(tǒng)中的主保護裝置在發(fā)生保護時可以在第一時間切斷故障線路，有效確保系統(tǒng)的穩(wěn)定，滿足設(shè)備的正常運行；后備保護時在主保護設(shè)備發(fā)生拒動時，可以及時切除故障部分，大部分煤礦的變配電內(nèi)在安裝主保護的同時安裝后備保護和輔助保護，但主要的保護裝置還是主保護和后備保護裝置。

二、繼電保護功能及其基本要求說明

繼電保護是安全供電和電能質(zhì)量的保證，能使電器設(shè)備在規(guī)定的電氣參數(shù)范圍內(nèi)安全可靠運行。而為完成自動迅速，有選擇的跳開特定的斷路器以及反映電氣原件的不正常運行狀態(tài)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。

（1）選擇性，即指在煤礦生產(chǎn)發(fā)生故障后，如保護裝置故障，無法切除故障點時，繼電保護裝置能選擇性切除上一級設(shè)備及元件，對電路運行起到保護作用。

（2）速動性，即繼電保護裝置能夠?qū)╇姽收线M行迅速切斷，可減少其他不必要損失。

（3）靈動性，即繼電保護裝置能夠?qū)收线M行迅速反應(yīng)，以便相關(guān)人員根據(jù)實際情況采取措施并處理故障。

（4）可靠性，即繼電保護裝置對煤炭生產(chǎn)中的各個裝置所發(fā)生的故障均能有效、可靠采取正確動作，以減少由于誤操作而引起的損失?；谝陨戏治觯诿旱V供電系統(tǒng)運行中，如何利用繼電保護以消除不正常狀態(tài)應(yīng)作為重點考慮。而為保證繼電保護功能的發(fā)揮，對繼電保護系統(tǒng)進行整定計算是必要工作，以確保其在繼電保護的快速性、可靠性、選擇性及靈敏性之間進行平衡及妥協(xié)，實現(xiàn)其功能的有效應(yīng)用。

三、提高煤礦井下繼電保護的相關(guān)措施

（一）加強電流速斷保護

在煤礦井下繼電保護系統(tǒng)中積極運用電流速斷保護，主要指的是設(shè)置保護起動參數(shù)，這樣可以確保線路出口部位出現(xiàn)問題時該線路不啟動，設(shè)置電流速斷保護能夠確保故障線路的下一條線路能夠不受上一條線路所影響。這樣在遇見一些特殊問題或者緊急情況時能夠立刻切斷短路故障，采取無選擇性速斷保護裝置，通過自動化的重合閘實現(xiàn)保護操作。如果出現(xiàn)電流升向問題則需在短路電流、保護裝置的起動電流較大時使相應(yīng)保護裝置發(fā)揮保護作用。

（二）漏電保護

在供電系統(tǒng)中漏電保護方法較多，常用的有單片計算機控制、電子電路等類型。其中最主要的一種方式可分作漏電保護以及選擇性的漏電保護、漏電閉鎖等，當煤礦供電出現(xiàn)漏電問題時，漏電的電阻越小電網(wǎng)中性點對應(yīng)的接地電壓則越高，此時流經(jīng)故障支路零序電流則為非故障的支路零序電流總和。因此各非故障支路電流值必然會比故障支路零序的電流值要低得多，此時只要安裝一個零序電流的互感器即可解決此問題，該設(shè)備可以經(jīng)零序電流互感器的反應(yīng)情況來對各支路的零序電流大小進行判斷，從而能夠?qū)⒙╇姽收霞皶r有效地檢測出來，對漏電故障起到選擇性保護的作用。

（三）網(wǎng)絡(luò)通信的使用

通信是構(gòu)成綜合自動化的一個重要環(huán)節(jié)，RS-232C、EIA422/485通信方式，因其簡單而被廣泛采用，但其通信速度慢、通信可靠性也較差。當通信節(jié)點較多或數(shù)據(jù)量較大時，很難滿足監(jiān)控適時性要求。此后，繼電保護工程師們開始采用現(xiàn)場總線技術(shù)，如LONWORK、CANBUS等，由于其設(shè)計的對象為多節(jié)點、小數(shù)據(jù)量的應(yīng)用場合，故用于大型變電站或傳輸大塊數(shù)據(jù)時，仍顯得力不從心。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)以其通信的快速性和豐富的商用配套軟件而逐步受到繼電保護工程師們的青睞，可以預(yù)言，以太網(wǎng)通信技術(shù)將會被自動化系統(tǒng)廣泛采用。

四、結(jié)束語

電氣工程自動化的廣泛應(yīng)用是我國經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志，電氣自動化逐漸成為各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是繼電器的廣泛應(yīng)用，更加體現(xiàn)人們生活中離不開自動化設(shè)備，特別是煤礦井下用電安全作業(yè)的高要求，需要有效的提高煤礦電力系統(tǒng)的安全可靠，科學(xué)合理的配置繼電保護裝置，是確保井下順利作業(yè)的關(guān)鍵。

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