淺談煤礦電氣保護(hù)的選擇性

王冰

摘? 要：隨著科技的進(jìn)步，煤礦企業(yè)的電氣保護(hù)越來(lái)越成為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保證。選擇性、靈敏性、可靠性和快速性作為煤礦企業(yè)電氣保護(hù)的基本要求，一直是煤礦企業(yè)電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。而煤礦電氣保護(hù)的選擇性利用電氣系統(tǒng)在故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)隔離故障范圍，從而極大地降低電氣系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)礦井安全生產(chǎn)順利進(jìn)行所造成的不利影響，具有極高的效率與實(shí)用價(jià)值。本文從煤礦電氣保護(hù)的現(xiàn)狀出發(fā)，探討漏電保護(hù)、斷電保護(hù)等電氣保護(hù)的選擇性應(yīng)用狀況，以促進(jìn)煤礦企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)與安全供電。

關(guān)鍵詞：煤礦;電氣保護(hù);選擇性

煤礦電氣系統(tǒng)的保護(hù)是保證煤礦工作順利的重要環(huán)節(jié)，煤礦生產(chǎn)用電量較大，電氣設(shè)備的額定電壓與電流往往較高，屬于高壓電氣設(shè)備，這就要求在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，必須高度重視高壓電氣設(shè)備的保護(hù)工作，采取措施促進(jìn)電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1電氣保護(hù)選擇性定義

電氣保護(hù)選擇性指的是煤礦電氣系統(tǒng)突然發(fā)生故障或者存在異常狀況時(shí)，電氣保護(hù)系統(tǒng)所發(fā)揮的供電選擇性功能，通過(guò)保護(hù)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)，將故障區(qū)域隔離出來(lái)，使故障范圍得到有效控制，降低故障的損害程度。被隔離出來(lái)的故障區(qū)域形成一個(gè)獨(dú)立的封閉區(qū)域，對(duì)其它的正常電路不會(huì)造成影響，其他電路依舊正常工作，將故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的危害性降到最低。

2電氣保護(hù)選擇性保護(hù)裝置

煤礦電氣保護(hù)是煤礦安全生產(chǎn)和正常運(yùn)行的重要保障，基本采用大功率的用電設(shè)備，其額定電壓和電力比較高，設(shè)備的保護(hù)對(duì)于生產(chǎn)活動(dòng)至關(guān)重要。煤礦電氣保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)選擇性功能是保障電氣設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段。電氣保護(hù)的重要裝置有熔斷器、接觸器和繼電器。目前，大多數(shù)煤礦的電氣保護(hù)裝置依舊是由繼電器和接觸器組成，這些裝置在發(fā)生電氣故障時(shí)能夠迅速及時(shí)隔離故障線路，保障其余正常線路的運(yùn)行，確保電氣保護(hù)選擇性功能的實(shí)現(xiàn)。

3煤礦電氣保護(hù)現(xiàn)狀

煤礦電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開(kāi)電氣保護(hù)，充分發(fā)揮電氣保護(hù)的選擇性是煤礦電氣正常運(yùn)行的重要保障。在《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中，要求電力線路的上下級(jí)保護(hù)電氣應(yīng)該具備選擇性功能，同時(shí)能夠有效地配合保護(hù)動(dòng)作。而對(duì)于極為重要的負(fù)荷保護(hù)電氣來(lái)說(shuō)，可以選擇使用無(wú)選擇性切斷。這些為煤礦電氣保護(hù)系統(tǒng)的建立以及保護(hù)工作的順利進(jìn)行提供了理論依據(jù)，隨著煤礦生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代，對(duì)電氣保護(hù)的要求也越來(lái)越高，電氣系統(tǒng)中關(guān)于電氣保護(hù)的問(wèn)題也越來(lái)越明顯。一個(gè)小小電氣元件問(wèn)題可能會(huì)引發(fā)重大的安全事故，影響煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。隨著社會(huì)的發(fā)展，電子技術(shù)以及信息化技術(shù)在煤炭電氣系統(tǒng)中得到快速應(yīng)用，為電氣保護(hù)的選擇性功能的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利的技術(shù)條件。利用這些先進(jìn)技術(shù)，將電氣保護(hù)的選擇性功能進(jìn)一步得到完善，電氣保護(hù)也更加智能化和高效化。并且，使發(fā)現(xiàn)故障、分析故障、隔離故障和解除故障將會(huì)形成一套智能化的自動(dòng)操作系統(tǒng)，保護(hù)了電力系統(tǒng)的安全，提高了處理電氣故障的能力和效率。

4煤礦電氣保護(hù)的選擇性應(yīng)用分析

4.1漏電保護(hù)的選擇性

4.1.1漏電保護(hù)現(xiàn)狀與漏電危害

漏電故障是煤礦電力系統(tǒng)故障的主要類型之一，常常引發(fā)煤礦爆炸和工人觸電等事故發(fā)生，給礦工的人身安全造成嚴(yán)重威脅，嚴(yán)重影響到煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以，加強(qiáng)漏電保護(hù)是保障礦區(qū)安全生產(chǎn)的重要措施。

4.1.2漏電保護(hù)的選擇性分析

礦井漏電保護(hù)的主要目的是為了防止人身觸電事故的發(fā)生，既要限制接地電流的大小，又要滿足相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，還要準(zhǔn)確無(wú)誤的判斷漏電故障點(diǎn)并且將其切斷隔離。目前，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)了DJJ2660（180）X型等選擇性保護(hù)裝置，它通過(guò)利用單片機(jī)或者電子智能線路，極大地縮短了保護(hù)裝置的反應(yīng)時(shí)間，提高了有效切斷故障線路的時(shí)間，使損失減小到最小，有效維持礦區(qū)的安全生產(chǎn)工作。為了進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦電氣系統(tǒng)的保護(hù)，相關(guān)研究部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)研究力度，加大研究經(jīng)費(fèi)的投入，開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)，研制先進(jìn)的保護(hù)設(shè)備，提高保護(hù)裝置的選擇性動(dòng)作靈敏性和準(zhǔn)確性，將失誤降為最低，最大限度地保護(hù)礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.2過(guò)電流保護(hù)的選擇性

4.2.1過(guò)電流保護(hù)

煤礦電氣保護(hù)系統(tǒng)中，過(guò)電流保護(hù)裝置主要為熔斷器和斷路器。一般過(guò)電流保護(hù)是通過(guò)兩種裝置的協(xié)調(diào)配合來(lái)完成的，具體可以分為三種，分別是熔斷器與熔斷器的級(jí)間配合、斷路器與斷路器的有間配合以及斷路器與熔斷器的配合。這些配合中，既有定時(shí)限保護(hù)，又有反時(shí)限保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)裝置的正常運(yùn)行需要掌握變壓器線路和礦井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。第一，發(fā)生故障時(shí)，電氣保護(hù)裝置需要對(duì)故障點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和定位，并且要選擇恰當(dāng)?shù)膭?dòng)作方式對(duì)故障進(jìn)行控制。第二，在過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)中，應(yīng)該詳細(xì)了解不同熔斷器的各種參數(shù)，然后選擇對(duì)應(yīng)的熔斷器進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。第三，過(guò)電流配合保護(hù)需要利用接觸器以及信號(hào)取樣回路的配合才能夠完全實(shí)現(xiàn)其功能。設(shè)定電氣線路的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。

4.2.2過(guò)電流保護(hù)的選擇性分析

過(guò)電流保護(hù)的選擇性包括電流選擇性、時(shí)間選擇性以及能量選擇性三個(gè)方面，其中，電流選擇性指的是對(duì)電氣設(shè)備的工作電流值進(jìn)行設(shè)定，使其滿足過(guò)電流保護(hù)的要求。時(shí)間選擇性的依據(jù)是電氣設(shè)備的工作時(shí)間，通過(guò)時(shí)間限定來(lái)進(jìn)行選擇。能量選擇性則是根據(jù)電氣設(shè)備的工作功率，實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的選擇性功能。過(guò)電流保護(hù)選擇性的應(yīng)用既要和過(guò)電流特性合理搭配，也要借鑒選擇性漏電保護(hù)的相關(guān)措施，通過(guò)分析和研究電氣設(shè)備與線路的異常情況，電流、電壓、阻抗、功率和過(guò)電壓等物理參量，并且，要配合高壓供電的距離保護(hù)、相敏保護(hù)等原理，開(kāi)發(fā)新的過(guò)電路保護(hù)方式，從而增加繼電保護(hù)的信息量以及質(zhì)量。

4.3斷路保護(hù)的選擇性

在斷路保護(hù)中，應(yīng)該配合斷路器、高壓開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。斷路保護(hù)的選擇性要求發(fā)生斷路故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)能夠迅速判斷，并且將故障區(qū)域隔離，并且要采取恰當(dāng)?shù)氖侄?，維持系統(tǒng)內(nèi)電流、電壓的穩(wěn)定。使非故障線路依舊能夠正常運(yùn)行，將斷路造成的影響降到最低，并且能夠有效防止次生災(zāi)害。比如，斷路處會(huì)產(chǎn)生明火而引起瓦斯爆炸，人員觸電等。保護(hù)裝置要在故障發(fā)生后及時(shí)將故障點(diǎn)切斷電源，防止災(zāi)害的發(fā)生。

5結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要組成部分，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開(kāi)電氣保護(hù)，選擇性電氣保護(hù)是實(shí)現(xiàn)保護(hù)智能化、高效化與安全化的前提。因?yàn)榈V區(qū)自然環(huán)境惡劣，一旦發(fā)生漏電、過(guò)電壓、斷路等現(xiàn)象，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)難。所以，加強(qiáng)電氣保護(hù)是保障礦區(qū)生產(chǎn)正常運(yùn)行的必要條件。

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