煤礦井下供電繼電保護相關(guān)問題的思考

榮通通

山西潞安礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司古城煤礦 山西長治 046000

在煤礦公司整體生產(chǎn)過程中，電氣事故率在其總事故中占比極大，是主要事故。當(dāng)出現(xiàn)較輕的事故時，可能會短時間的停工，但是嚴重的事故，不但會造成人員傷亡，同時也會長時間停工，致使煤礦公司被迫停產(chǎn)，進而使其造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此為了減少電氣事故率，有關(guān)部門應(yīng)加強對供電繼電保護裝置的設(shè)置。

1 煤礦井下供電問題的原因

1.1 設(shè)備質(zhì)量問題

由于生產(chǎn)工藝選擇不當(dāng)，標(biāo)準選擇不合理，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。

1.2 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)[1]。電力問題是引發(fā)爆炸的重要因素，嚴重威脅工人的生命安全。

2 煤礦井下供電繼電保護方法策略

2.1 制定有效方案，及時檢查繼電保護裝置

在煤礦作業(yè)過程中，如果出現(xiàn)電力故障，不僅會對其使用設(shè)備的使用壽命造成影響，同時也會出現(xiàn)燒毀狀況，進而影響到整個作業(yè)的順利完成。所以為了有效的避免此種事故發(fā)生，有關(guān)部門要制定出切實可行的方案，并對繼電保護裝置進行定期查看。首先，繼電保護方案在設(shè)計上主要分為兩部分：一是供電系統(tǒng)中的短路電流，二是繼電器的保護定值。由于繼電保護是為了確保煤礦作業(yè)的用電安全，所以要選擇那些具有較高靈敏性，能夠快速反應(yīng)的裝置。在一般狀況下，變電站所使用的母線都是分段處理，這樣能夠減少總線路中的電流流入，同時也降低了發(fā)生事故時的影響范圍。因此，在使用分段運行方法時，要保證其每條電力電流回路都能夠按照變電站所使用的電流負荷量對其機電進行保護，同時每個電氣都要注意其上下級之間的配合。其次，在對曲線時限、動作電流進行設(shè)定時，要合理設(shè)置時限，盡量避開最大功率設(shè)備啟動的時間。為了提升繼電保護的有效性，所設(shè)定的定值應(yīng)小于其計算值。對于設(shè)置的新機電保護裝置來說，要對其進行全面檢查，保證其具有較高的質(zhì)量，并且要對其裝置所受的負荷進行檢查，對于其所屬的變電站及井口通風(fēng)的變電所也要做到每年檢修一次。

2.2 安裝接地保護裝置

之所以安裝接地保護裝置，是因為其主要目的是避免有關(guān)作業(yè)人員出現(xiàn)直接觸電的風(fēng)險，并且在安裝過后，其接地的電阻值要嚴格按照相關(guān)標(biāo)準進行設(shè)定。通過安裝接地保護裝置，能夠有效的降低其供電系統(tǒng)中的分支電流，同時在出現(xiàn)觸電事故時，能夠?qū)⑵渌|電流降到最低，將電流控制在安全范圍內(nèi)，進而保護觸電者的人身安全[2]。另外，在礦井中安裝接地保護裝置后，若是有帶電導(dǎo)體有漏電問題發(fā)生，其產(chǎn)生的電流也會通過該保護裝置將電流引入地下，從而有效的減少了因漏電事故出現(xiàn)電火花所引起的瓦斯爆炸或煤塵爆炸等狀況。

2.3 優(yōu)化方案

（1）將瞬時速斷保護裝置在地面出線開關(guān)處的保護設(shè)置為三段式保護，其中保護動作的電流值根據(jù)電路最末端的三相短路電流的最大值來確定，而對于中央和采區(qū)變電所的出線開關(guān)來說，瞬時速斷保護裝置的電流值是隨著級數(shù)的降低而逐漸減小的，其減小的原則為用線路中三相電流的最大值來等值替代原有上級的整定值，但對于進線開關(guān)來說，首先應(yīng)該考慮的是保護的選擇性，而不是電流的整定值。（2）由于技術(shù)條件的限制，在井下供電系統(tǒng)中所有的保護裝置在電路發(fā)生異常時都不能自行啟動，不能很好地實現(xiàn)其自動控制，因此在整定時所采用的電流值是定時限過流保護裝置中的待保護線路的尖峰電流值，而不是通常所認為的電流的最大值。（3）由于煤礦開采條件的特殊性以及作業(yè)空間的有限性，井下供電系統(tǒng)較地面供電系統(tǒng)來說，發(fā)生電路故障的幾率比較大，其中以短路故障最為常見，因此在進行井下線路保護時必須要考慮井下一旦發(fā)生電流短路時給礦井所帶來的危害問題，同時要兼顧地面和井下所有保護裝置的協(xié)調(diào)有效配合情況，以及系統(tǒng)整體的選擇性和整個系統(tǒng)的電壓損失等[3]。故在對繼電保護裝置進行改進時，對于Ⅰ段線路來說，其保護動作的電流應(yīng)基于整個線路的距離，將電阻值所造成的電流損失考慮進來，從而進行電流值的整定，避免定時電流；而對于Ⅱ段線路來說，由于故障排除的完成以及與上級電路之間形成配合都需要時間，因此其保護動作應(yīng)該在原來的基礎(chǔ)上延遲0.2s；而對于中央變電所出線開關(guān)來說，由于采用的是三段式保護，應(yīng)該將動作延遲時間設(shè)置為0.4s，以保證動作的準確性。

3 結(jié)束語

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，繼電保護系統(tǒng)的頻繁故障將使其難以起到應(yīng)有的效果。為了保障礦工的人身安全，井下作業(yè)順利進行以及煤礦公司的經(jīng)濟利益，要對供電系統(tǒng)繼電保護進行重視，通過制定有效方案、繼電保護裝置檢查、安裝接地保護裝置、重視繼電保護裝置的作用、及時對其維護等方式，來提升煤礦井下作業(yè)安全，進而促進煤礦公司更好的發(fā)展。