運用遠方合閘裝置進行漏電保護試驗的研究

賈 鑫

（山西焦煤集團有限責任公司官地煤礦，山西 太原 030022）

1 常規(guī)漏電試驗方法的弊端

煤礦井下由于空間環(huán)境限制，其電氣設備、電纜絕緣易被擊穿或損壞，不可避免地發(fā)生井下供電系統(tǒng)漏電現(xiàn)象[1]。所以要求井下低壓開關(guān)的漏電保護動作必須靈敏可靠。根據(jù)《煤礦井下保護接地裝置的安裝、檢查、測定工作細則》規(guī)定，應每月對漏電保護進行試驗[2]。目前，大多煤礦企業(yè)只做饋電開關(guān)本身漏電模擬試驗，對供電線路遠方漏電試驗不做或很少做。大部分開關(guān)都有漏電試驗功能，但這只是對開關(guān)本身的試驗，對由于加了設備和電纜的供電系統(tǒng)漏電保護是否動作靈敏可靠，不能確定。一旦在饋電開關(guān)負荷側(cè)的末端出現(xiàn)漏電或人員觸電現(xiàn)象會造成電擊、電傷事故[3]。

在進行煤礦井下遠方漏電試驗時，習慣于使用打開開關(guān)，將一只試驗電阻（1 140 V 試驗電阻為20 kΩ/10 W，660 V 試驗電阻為11 kΩ/10 W，127 V試驗電阻為2 kΩ/10 W）跨接于任一相線與地之間，然后送電觀察上一級饋電開關(guān)是否漏電跳閘保護，這樣的漏電實驗方法存在著很大的弊端。一是操作不方便。把打開開關(guān)接入試驗電阻不方便，且很容易引起其他故障和短路，在試驗時如果線路接地不好或漏電保護失效，將會造成電氣設備外殼帶電，帶來極大安全隱患。每次操作都需要打開開關(guān)的上腔或前腔，需要瓦檢員的配合，且安排專人負責停送電工作，操作工序復雜，操作時至少需要3 名以上作業(yè)人員[4]。二是沒有明顯的操作人員隔離點，操作人員必須直接接觸開關(guān)外殼[5]。三是每次試驗完都需要人為對上級饋電開關(guān)重新送電，作業(yè)時間長。

2 試驗裝置組成及功能

2.1 試驗裝置組成

該套裝置配置為遙控發(fā)送器FYF30、礦用隔爆型動力載波接收箱KXB-36B、礦用隔爆型動力載波發(fā)送箱KXB-24B，各項設備技術(shù)參數(shù)如表1 所示，試驗裝置組成如下頁圖1 所示。

圖1 遠方漏電試驗裝置組成示意圖

表1 技術(shù)參數(shù)表

遠方漏電試驗裝置的一臺遙控器可以操控多臺漏電試驗裝置，兩臺試驗裝置之間距離需大于30 m。

低壓線路只有一臺饋電開關(guān)，發(fā)射箱被安裝在線路末端的啟動器末端，按要求接線，接收箱被安裝在饋電開關(guān)處。遙控器上有3 個按鈕，分別是試驗按鈕、復位按鈕、送電按鈕，遠方漏電試驗裝置的窗口內(nèi)有2 個指示燈，綠燈為試驗燈，紅燈為電源燈。

低壓線路有一臺總饋電開關(guān)，安有2～4 臺分饋電開關(guān)，需將總饋電和分饋電漏電動作時間按順序調(diào)好（總饋電漏電時間為50～200 ms）。試驗總饋電的發(fā)射箱被安裝在分饋電開關(guān)較遠的那臺的電源側(cè)。

其他各分路發(fā)射箱被安裝在各線路末端啟動器電源側(cè)，接收箱在對應分饋電開關(guān)上，試驗方法同上。

發(fā)射箱被安裝在供電系統(tǒng)最遠端電磁啟動器的末端，發(fā)射箱有3 根引線需要安裝，載波2 根線被搭接在電源側(cè)其中兩相上，另一根接電氣設備的接地端子。接收箱被安裝在饋電開關(guān)旁，載波2 根線被接在饋電開關(guān)的負荷側(cè)的兩相線上，相序必須與發(fā)射箱載波傳輸線的相序相同，否則送電、復位操作無效。接收箱共有6 根控制線需要安裝，其中2 根接AC36V 電源，另外4 根線分別是復位和送電控制線。

2.2 試驗裝置功能

遠方漏電保護試驗裝置功能是，可根據(jù)供電網(wǎng)絡電壓等級選擇試驗電阻，進行遠方漏電實驗，饋電開關(guān)跳閘后可在遠方進行復位、送電，完全滿足漏電保護試驗的要求，并保證安全可靠地實現(xiàn)饋電開關(guān)的遠程送電。

3 試驗裝置運行原理及試驗操作過程

3.1 試驗裝置運行原理

在進行遠方漏電試驗時，按下遙控器試驗按鈕，綠燈亮表示試驗電阻接入，這時饋電開關(guān)或者移動變電站顯示漏電跳閘，發(fā)射箱紅燈滅，啟動器失電分閘，漏電試驗正常。實驗完畢，用遙控器復位送電。如果紅燈、綠燈持續(xù)亮，說明饋電開關(guān)的漏電保護失效，立即松開試驗按鈕，及時查找原因。試驗分饋電時，如果分饋電不跳閘，總饋電跳閘，應查找漏電保護動作時間設置是否正確。對于供電線路上有多個閉鎖開關(guān)的，可以在遠端做漏電試驗，用電源開關(guān)和閉鎖開關(guān)進行人工送電。

試驗裝置運行原理圖如圖2 所示。

圖2 遠方漏電試驗裝置運行原理圖

3.2 試驗操作過程

試驗共有四個主要步驟：

第一步，按下遙控器試驗按鍵，遙控器發(fā)出試驗指令。

第二步，遙控接收模塊收到指令后控制試驗模塊高壓繼電器動作，投入試驗電阻。

第三步，按下遙控器復位按鍵，遙控接收模塊收到指令后控制載波發(fā)送模塊發(fā)碼，載波接收模塊收到指令后控制內(nèi)部繼電器動作輸出到復位端口。

第四步，按下遙控器合閘按鍵，遙控接收模塊收到指令后控制載波發(fā)送模塊發(fā)碼，載波接收模塊收到指令后控制內(nèi)部繼電器動作，輸出到合閘端口。

4 遠方漏電試驗和送電裝置主要創(chuàng)新點

1）可對移動變電站的負荷側(cè)末端、饋電開關(guān)的負荷側(cè)末端進行模擬漏電保護和漏電閉鎖試驗，對磁力啟動器的負荷側(cè)末端（如電機的接線腔）進行模擬漏電閉鎖試驗，對井下電氣設備漏電保護裝置動作是否可靠進行檢驗；

2）裝置操作方便，由專職電工一人即可做試驗，試驗更方便、更安全，試驗跳閘后可以使用遙控器直接對上一級饋電開關(guān)進行復位、送電，大幅減少了操作時間，由專職電工一人每天可對多個地點進行試驗，提高了作業(yè)效率；

3）作業(yè)過程中不必打開開關(guān)上腔接線，操作全程不需要接線或接電阻，試驗電阻被集成在試驗裝置內(nèi)部，只需使用遙控器操作即可；

4）能更真實地了解上一級饋電開關(guān)的漏電保護裝置動作情況，不僅可以試驗上一級饋電開關(guān)的漏電保護是否有效，還可以觀察跳閘的時間；

5）將試驗裝置安裝在磁力啟動器負荷側(cè)的電纜末端，可以將磁力啟動器停電后進行漏電閉鎖試驗，傳統(tǒng)漏電試驗一般無法達到這點。

5 結(jié)論

1）運用遠方合閘裝置，能安全方便地進行漏電試驗，使線路漏電保護靈活可靠，避免人身觸電、瓦斯煤塵爆炸、引爆電雷管等事故的發(fā)生，保證煤礦低壓供電安全可靠。

2）本試驗針對傳統(tǒng)漏電試驗方法的弊端，克服傳統(tǒng)試驗方法的局限性，可替代傳統(tǒng)遠方漏電試驗方法，更真實地對煤礦井下供電系統(tǒng)各級漏電保護及漏電閉鎖進行試驗。

3）該裝置提高了井下機電設備的安全運行可靠性，而且操作簡單，提高了工作效率，為煤礦井下機電設備安全經(jīng)濟運行提供可靠保障。