基于煤矿电力系统保护分析变电所防越级跳闸的原因和对策
煤矿井下电网开关越级跳闸的原因及对策
煤矿井下电网开关越级跳闸的原因及对策摘要:文章首先阐明了井下电网开关越级跳闸的危害和预防的重要性,对煤矿井下供电系统出现越级跳闸问题予以说明与分析,重点分析了井下开关越级跳闸的原因,提出了问题的解决方法。
文中提出了预防井下电网开关越级跳闸的技术手段与其他方法,引入有功导纳增量等方法,能够有效的避免因越级跳闸造成的大面积停电,使井下供电更安全可靠。
关键词:井下电网越级跳闸1 预防井下电网开关越级跳闸的重要性煤矿井下安全供电是煤矿安全生产的重要组成部分,安全供电的基础是供电系统的各种保护装置齐全、可靠、灵敏。
在此基础之上,由于煤矿井下环境复杂,井下越级跳闸不仅造成事故扩大化,同时由于电力阻碍,会影响事故查找。
如果越级跳闸影响到采区变电所,可能会造成三专变压器失电跳闸,给供电的恢复带来麻烦,在这种情况下如果不能及时排除故障,会直接影响安全生产,还会影响井下各级风机开关送电时间,严重的还会影响瓦斯排放,引起瓦斯积聚以至危胁井下工人生命安全,如果越级跳到中央变电所,不仅会造成瓦斯积聚,还会造成生产系统的瘫痪。
因此越级跳闸事故造成的停电、停风仍是供电安全工作防范的重点之一,深入分析越级跳闸保护机理,对煤矿井下连续供电、确保安全生产具有十分重要的意义。
2 关于井下电网越级跳闸的原因与分析2.1 漏电短路故障在煤矿井下6kV或10kV中性点不接地三相供电系统电,出现次数较多的严重故障是短路,短路在井下不是常发事故,但是一旦发生危害极大,在井下的供电保护系统中,对短路的保护仍然是通过检测短路电流来实现,所以了解发生短路以后电流的变化规律非常重要。
因为短路电流和具体的故障点位置及短路发生的时刻具有直接的关系,而故障点的位置和短路发生时刻又具有很大的偶然性,所以分析时考虑最严重的情况。
在中性点不接地的三相供电系统中发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路等,造成短路的因素往往是逐步形成的,但故障因素转变为短路故障却是突然的,发生突然短路时,系统由原来的工作状态,经过一个暂态过程进人短路稳定状态考虑最严重的情况,假定无限大容量电源,三相短路。
煤矿井下供电系统越级跳闸原因及解决措施研究
煤矿井下供电系统越级跳闸原因及解决措施研究发表时间：2018-06-19T10:46:40.000Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：李文琪[导读] 摘要：文章分析煤矿井下供电系统出现越级跳闸问题的原因，针对这些问题提出相应的防止越级跳闸的措施，并以煤矿井下低压隔爆开关越级跳闸的原因和分析为例进行具体解决方法的介绍，供同行参考。
（神华神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿掘锚一队内蒙古自治区鄂尔多斯市 017209）摘要：文章分析煤矿井下供电系统出现越级跳闸问题的原因，针对这些问题提出相应的防止越级跳闸的措施，并以煤矿井下低压隔爆开关越级跳闸的原因和分析为例进行具体解决方法的介绍，供同行参考。
关键词：煤矿；井下供电系统；越级跳闸1引言在煤矿井下的生产作业中，其供电系统不仅起到满足井下作业设备以及照明系统等用电负荷的用电要求，而且确保井下生产所需的监控系统和保护设备的正常作用，保证井下工作人员的生命安全。
但是由于煤矿井下供电系统较为复杂，且由于井下供电系统的运行环境较为恶劣，容易受到电气设备运行故障、设备调试不足以及运行维护不当等问题的影响，从而引发供电安全事故，不仅影响开采设备和照明等用电装置的正常运行，而且容易对电气设备造成破坏，缩短其使用寿命，增加其故障概率和维修费用，而且容易造成严重的人员伤亡事故，以及巨大的经济损失。
所以对煤矿井下供电系统采取必要的防止跳闸措施，加强对越级跳闸原因的分析，在发生越级跳闸时能快速反应和处理，确保供电系统的稳定性和安全性。
2煤矿井下供电越级跳闸原因分析2.1开关控制电源失效问题影响煤矿井下供电系统的可靠性，造成其出现越级跳闸的原因较为复杂，而且井下供电系统容易受到其运行环境的影响，在供电系统的运行中容易出现三相不平衡、电压不稳以及瞬间失压等问题，当出现以上问题时，就容易对供电系统中相应的保护系统或装置造成破坏，造成其控制开关出现故障等问题，因此造成分线路出现故障或短路等问题，导致供电保护系统或装置的电源开关无法继续正常工作，所以就会发生越级跳闸的故障。
煤矿越级跳闸事故原因分析误区及解决方案
煤矿越级跳闸事故原因分析误区及解决方案对短路本质进行了剖析，分析了现在对越级跳闸问题的几种错误认识，对几种解决方案进行了比较，并提出了现阶段内最好的解决方案。
标签：煤矿供电；越级跳闸；光纤纵差；继电保护煤矿企业用电设备集中，供电线路短，整体负荷变化大，电压波动幅度大，井下环境复杂，除以上几点另外井下供电系统的放射式拓扑结构也决定了要做好煤矿供电工作不可避免的要面对越级跳闸问题。
1 原因分析要解决越级跳闸问题，就必须深入理解短路故障的本质和短路电流的变化过程。
1.1 短路故障分析短路故障发生时，短路电流中包含两个部分：周期分量iP与非周期分量iaP，在发生短路的瞬间，三相中一相电流幅值偏高；短路故障进入稳态后，只剩周期分量iP，并且三相电流对称。
假设在供电网络的F点发生三相短路，各项数据满足以下方程式：方程解为在煤矿高压供电系统中，由于供电线路很短，电阻较小，R■＜■X■，故?渍F≈90°，当F=50Hz时，短路电流达到峰值时间为0．01秒（此值为最不利的情况下达到峰值的最快时间），非周期分量的衰减时间通常不超过0.2S。
1.2 开关跳闸分析现在使用的保护装置都是单片机控制的电子式保护，单片机具有很高的工作频率，使得电流、电压检测周期大大缩短，只需要达到2~3个周波，信号确认时间只需要0.03~0.04秒，总体跳闸执行完成时间一般在0.07到0.09秒（根据不同保护和执行机构有一些差异）。
1.3 分析误区误区一：认为由于井下环境潮湿，高压防爆开关机构卡涩、不灵活，增加开关的固有动作时间，造成当发生短路故障时，地面的高压开关柜动作快于井下的高压防爆开关，而造成井下越级跳闸。
错误原因：速断保护跳闸只要达到定值，会立即执行无时限速断，保护动作不会返回，所以越级跳闸与开关机构卡涩没有关系。
误区二：保护定值计算不正确或者不准确，造成保护范围过大，引起保护没有选择性跳闸。
错误原因：首先，由于煤矿供电线路程放射状，供电线路短，由于存在井上井下两套设备，造成在很短的线路上有多台开关，一旦发生短路，上级所有保护测得的短路电流差别不大，均会速断保护跳闸出口动作；其次，本身速断保护的保护范围就比较小（保护线路的60-80%），若增大速断保护的定值，保护范围会进一步缩小，甚至变成0，反而起不到保护作用；最后，在很短的线路（一般不超过1km）上精确的确定保护范围，非常困难，目前各类继电保护装置的保护定值的设置准确度无法达到此要求（准确度只有0.1A）。
矿井供电系统越级跳闸故障分析及对策
矿井供电系统越级跳闸故障分析及对策发布时间：2023-03-30T03:08:19.496Z 来源：《福光技术》2023年4期作者：金书奎[导读] 矿井供电系统的供电线路短路和开关保护时将诱发越级跳闸故障，在现代矿井项目中，生产单位出于安全层面的考虑，相继在矿用高压配电装置的配套方面进行升级，适配带有防越级跳闸功能的智能监控保护器，在系统发生故障后，可及时锁定故障线路并将该段切除，从而达到防越级跳闸的效果。
在增强矿井供电系统的防越级功能后，有助于营造安全的矿井生产环境。
国电建投内蒙古能源有限公司内蒙古鄂尔多斯市 017000摘要：矿井供电系统运行水平直接关乎矿井生产安全状况，若矿井供电系统发生供电故障，将干扰正常的矿井生产秩序。
越级跳闸是矿井供电系统的常见故障形式，会导致现场大面积停电，生产系统、通风系统由于电力供应异常而停止运行，现场瓦斯气体难以外排，随着瓦斯的聚集，严重威胁到现场作业人员的人身安全。
鉴于此，重点探讨矿井供电系统越级跳闸故障的具体问题和原因，并提出针对此类故障的应对策略，以供参考。
关键词：矿井供电系统；系统构成；越级跳闸；故障分析；应对策略矿井供电系统的供电线路短路和开关保护时将诱发越级跳闸故障，在现代矿井项目中，生产单位出于安全层面的考虑，相继在矿用高压配电装置的配套方面进行升级，适配带有防越级跳闸功能的智能监控保护器，在系统发生故障后，可及时锁定故障线路并将该段切除，从而达到防越级跳闸的效果。
在增强矿井供电系统的防越级功能后，有助于营造安全的矿井生产环境。
1矿井供电系统越级跳闸机理在实际生产中，我们常见的矿井供电系统防越级跳闸技术主要有三种：采用最新的网络智能继电保护、给防爆开关加装独立电源以及以GOOSE闭锁为基础的短路保护。
若选用网络智能继电保护技术可对矿井供电系统进行有效的全线防越级保护，该种保护易设置，且具有较高的可靠性，灵敏性也相对较好，但实际改造作业投资过大，成本较高。
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究
煤矿供电系统防越级跳闸技术研究煤矿供电系统是煤矿生产的重要保障，其稳定可靠性直接关系到整个矿区的生产安全和正常运行。
煤矿供电系统在面对外部负荷冲击时，往往会产生越级跳闸的问题，严重影响了煤矿生产的连续性和稳定性。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究变得十分重要。
一、背景介绍煤矿作为重要的能源资源产地，供电系统的稳定运行对于煤矿的生产至关重要。
当前煤矿供电系统在面对外部负荷冲击时，容易出现越级跳闸的情况，导致煤矿生产受到严重影响。
越级跳闸是指在供电系统中，当某一级保护设备动作后，未受到刀闸的打开作用，而在高级保护设备发生故障或错动时，低级保护设备将被迫动作，造成整个供电系统中断的现象。
这种情况给煤矿的生产和安全带来了巨大的隐患。
二、越级跳闸原因分析1. 外界负荷冲击：在煤矿生产过程中，设备启动、停机等操作都会对供电系统产生负荷冲击，这种负荷冲击可能会引起供电系统的越级跳闸。
2. 保护设备设置不合理：供电系统中的保护设备设置不合理也是导致越级跳闸的一个原因，当某一级保护设备动作后，未受到及时的补偿保护，就容易导致越级跳闸。
3. 保护设备故障：供电系统中的保护设备如过流保护、短路保护等存在故障或者错动的情况，也容易导致越级跳闸。
4. 人为操作失误：煤矿供电系统的操作人员在操作过程中，如果操作失误也可能引起越级跳闸。
以上几个原因都是导致煤矿供电系统越级跳闸的主要原因，为了解决这一问题，需要对防越级跳闸技术进行深入研究。
三、防越级跳闸技术研究1. 增加保护设备的灵敏度：在供电系统中增加保护设备的灵敏度，可以有效地提高系统的安全性，减少越级跳闸的发生。
2. 合理设置保护设备的动作逻辑：对于供电系统中的保护设备，合理设置其动作逻辑，可以避免由于低级保护设备的过度动作而引起越级跳闸的问题。
3. 完善人机界面系统：通过完善供电系统的人机界面系统，可以提高操作人员对供电系统运行状态的了解，并及时发现和解决潜在的越级跳闸风险。
矿山供电系统防越级跳闸的分析及控制方法
管理及其他M anagement and other矿山供电系统防越级跳闸的分析及控制方法陈 典摘要：本篇文章针对矿山越级跳闸问题，从短路、漏电、电压波动等方面对越级跳闸的成因进行了剖析。
在对当前防止越级跳闸的方法进行分析的基础上，提出了一种从短路、漏电和电压波动三个方面来防止越线跳闸的新思路。
经实际应用表明，该方法可靠、速度快，对矿山的电力供应具有一定的借鉴意义。
关键词：供电系统；防越级跳闸；矿山众所周知，矿山开采工作危险性较大，而矿山供电系统是保证矿山安全开采的关键。
但是由于矿山开采工作环境恶劣，在实际工作中出现了不良因素，如，矿山供电线路复杂，各项子系统相互间出现结联，当井下某一个子系统大功率电气设备误操作或出现故障时将会导致地面供电系统越级跳闸，整个井下大面积停电停产，出现严重的安全隐患问题。
1 防越级跳闸原理在对矿山电力系统实施监测时，所采取的解决办法是根据电力系统的实际状况，经过相关的分析和研究，得出了一种可行的方案。
在矿山工作过程中，为了保护矿山使用供电系统的安全，在变电站或井下中央变电所可能发生某些突发事件。
当供电系统的运行时间比较长后，如果进行系统保护，可能会出现由于电能过大导致线路的负载过大。
为了使供电系统能够正常工作，必须要有辅助节点的驱动继电器的应用，这会使得电网运行得更加安全。
在供电系统中，越级跳闸通常发生在电流或电压异常增大的情况下，可能由短路、过电流等故障引起。
为了防止电气设备过载或烧坏，保护装置会检测异常信号并及时采取措施，比如跳闸切断电路，从而保护电气系统正常运行。
此外，防越级跳闸的原理在于对电流和电压的监测与控制。
保护装置会对电流和电压进行实时监测，并根据设定值进行判断。
当电流或电压超过设定值时，保护装置会及时采取措施。
2 矿山供电系统防越级跳闸的原因2.1 保护控制装置出现问题在供电网络运行稳定的过程中，保护控制装置的应用可以对供电系统的运行进行控制。
当供电系统出现异常情况时，保护控制装置可以在保证线路安全的情况下来进行防越级跳闸。
煤矿电网越级跳闸的原因及解决措施
煤矿电网越级跳闸的原因及解决措施在煤矿供电系统中经常发生以下故障情况,一是煤矿井下供电网络中发生短路故障时,上一级配有综合保护装置的高压防爆开关不动作,而是直接引起地面35kV变电所高压开关柜发生瞬动跳闸,地面高压开关柜跳闸后造成井下高压防爆开关失压保护动作跳闸;二是,井下供电系统发生漏电故障时由于综合保护装置不能准确的判断出故障线路和故障点,造成井下高压防爆开关误动或者拒动的现象经常发生。
井下电网越级跳闸可引起大面积停电,不但会影响煤矿企业的正常生产还可能引起安全事故,为此,深入分析煤矿电网越级跳闸的原因并指定相应的对策,对煤矿井下安全供电具有十分重要的意义。
1、煤矿井下电网越级跳闸的原因1.1 上下级开关继电保护不配合目前大部分矿井使用的高压防爆开关都没有与地面35kV变电所高压开关柜合理配套,特别是没有合理的继电保护装置配合。
目前国内继电保护装置的短路保护要求动作时间不大于0.2s,也就是向井下供电的高压开关速断保护动作时间只有0.2s,在如此短的时间内,无论是从理论研究或者是设备制造技术水平上都很难实现与井下高压防爆开关的有机配合。
1.2 失压脱扣器先于过流保护动作在煤矿井下供电系统中,为了避免断电后再次送电时设备带负载直接启动,因此煤矿井下高低压开关均装设有失压脱扣器。
失压脱扣器的动作特行为,当流过保护器电压高于系统额定电压的85%时,脱扣器可以可靠吸合;当流过保护器电压高于系统额定电压的65%时,脱扣器可以保持吸合状态;当流过保护器电压低于系统额定电压的35%时,脱扣器可以可靠分断。
因此,工作电压在额定电压的35%～65%之间时是不可靠工作段,加上失压脱扣器是机械速断动作,不能设置延时。
当电网中出现短路故障时,一旦电压下降到额定电压的65%以下时,失压脱扣器可能会先于设置延时的过流保护装置动作,造成过流保护设置失效,引起供电网络中的越级跳闸,甚至是井下大面积停电。
1.3 保护装置性能差造成越级跳闸由于很多煤矿没能在设备上加大投资,一直使用性能较差,保护不齐全的配电装置。
基于煤矿井下高压电网越级跳闸的原因及防治措施
用电等 ， 分区域而且要随时跟随工程进展进行调动调整 ， 因此要用到非常多的 电源 开关 端 口节点 进行拆 装 。 而且现在 煤矿井 下作业用 的 电源开关虽 然具有 高 压防爆功能， 但是很多情况下出于工作的需要会随时调整和选用， 很难做到完 全符 合相 关的安全 指标 ， 这就造 成一 些专用开 关设备 不合格 ， 造 成事故 隐患 。 比 如常 规 的开关设 备 应该有 继 电保护动 作 时间和 高压 防爆开 关的 固有动 作时 间
因。
进行一些保护措施。 比如在电缆外涂抹绝缘或防护层 ， 降低外力摩擦等情况引 起 的绝 缘层 损耗 。 再就 是如果 有 外置保 护措施 ， 比如高压 输 电线路 区域绝 缘保 护 垫的覆 盖铺 设 ， 可 以在 一定程度 上 降低 人员踩踏 等对 输电线路 的直接摩擦 损 耗。
２ ． ２很多煤 矿都 习惯于 在局部 区域 实行短距 离线 路多段式 电网结构设 定 这种设 计方式 给各 级速 断保护带来 不少的麻 烦 。 建 议考虑对 这种 电网设 置 模 式进行 更新 。 尤 其是在 一些 井 下安 全 防护 区域 或重 要的用 电设 备 ， 尽 量更 换 电网结 构 ， 避免 越级 跳 闸造成 大 面积停 电导致 井下 安全 防护 措施 无法 正常 开 启。 比如 井下风井 和水泵 的供 电设 备 ， 如 果能够 独立供 电， 或 者采用更 安全 的供 电网络进 行设 置 ， 也 会有效 的 防止越 级跳 闸造成 大 面积大 范 围的安 全事 故 。
井 下高压 电网越级 跳闸一般 会造成 大面积 的停 电事故 ， 不仅 会影 响正常 的 井下 工作 ， 而 且 因为井 下风井 和水 泵等都 是要 通过 电力来 起作 用 ， 因此越 级跳 闸导 致风 井、 水 泵无 法正 常工作 从 而引发 井下 瓦斯气 体急剧 升高 ， 井下排 水不 力现象 ， 而这 也成为 造成 人员死 伤 和瓦斯 爆炸 、 井 下水渗 漏甚 至塌 方的主 要原
矿井高压电网越级跳闸原因及治理对策探讨
矿井高压电网越级跳闸原因及治理对策探讨发表时间：2019-11-20T11:50:24.877Z 来源：《科技新时代》2019年9期作者：刘志正[导读] 欠压动作的存在几个角度分析矿井高压电网越级跳闸的主要原因，最后针对性地提出一些建议对策。
淮北矿业集团许疃煤矿摘要：为了提升煤矿矿井供电系统的安全性与连续性，本文对矿井高压电网越级跳闸问题进行分析，重点从保护装置动作可靠性差、整定方法科学性差、电缆线路较短，速断电流较大、欠压动作的存在几个角度分析矿井高压电网越级跳闸的主要原因，最后针对性地提出一些建议对策。
关键词：煤矿矿井；供电系统；高压电网；越级跳闸一、引言矿井高压电网越级跳闸现象是煤矿矿井供电系统中容易出现的一种线下。
实践中，一些煤矿从井上到井下不同采取变电所之间存在供电线路较短以及多级变电所串联供电的情况，容易出现较大短路电流。
由于各级供电网络首端以及末端电流不会产生太大的差距，所以如果仍然采用传统继电保护模式进行保护，整定难度较高，准确整定时间级差也比较困难，一旦发生电网短路故障就容易出现供电系统越级跳闸的问题，对于煤矿的安全生产作业造成严重的威胁。
本文在这种背景下对煤矿矿井高压电网越级跳闸现象进行分析，针对矿井高压电网越级跳闸现象的常见成因，提出一些防范建议。
二、矿井高压电网越级跳闸的常见原因分析（一）保护装置动作可靠性差矿井所用高保开关数量多，种类多，而且生产厂家往往也并不统一，即便是同一个厂家生产的产品，其性能往往也存在或多或少的差异，所以在这种情况下，在煤矿井下供电系统发生短路问题时，时长会发生上一级线路开关比下一级线路开关先跳闸的现象，也就是越级跳闸。
而且高爆开关的生产厂家本身为了提升高爆开关的隔爆性，加上矿井生产环境相对恶劣，一旦矿井出现短路，往往地面开关会首先动作，这也会引发高压电网越级跳闸现象。
（二）整定方法科学性差在井下生产作业中，电力技术人员往往会结合自己的工作经验，应用电流三段式保护手段来对煤矿电网线路进行保护作业，技术人员往往会按照负荷最大时最大工作电流的3至5倍来整定地面变电站下井馈出线保护定值。
防越级跳闸原因分析
煤矿供电系统越级跳闸原因分析及对策（提纲）煤矿供电的特点：煤矿井下供电的特点是：大部分重负荷集中在线路末端，采用多级供电形式；供电电缆短，短路电流大；大型设备驱动频繁，驱动电流大，时间长，电压质量低；保护动作级差小，过流保护电流和时间级差无法配合，越级跳闸时，停电范围增大，影响保安负荷工作等。
同时系统谐波随整流及自动化设备的增多出现设备实际容量变小启动电流加大的趋势越来越显现；保护整定时应使保安负荷受系统波动影响最小。
，随工作面的移动，供电变电站移动频繁，越级跳闸原因分析1、级数多，线路短，时间电流电流整定配合困难困难2、CT容量小超过10%误差系数，上级达到整定值，下级达不到，误动或拒动电磁式的电流互感器，由于铁心磁特性的非线性，所以，一次电流与二次电流不完全是线性关系，在铁心磁特性的线性段，一次电流与二次电流近似为线性关系，当进入铁心非线性段，由于铁心饱和，励磁电流巨增，造成二次电流有很大的误差。
为保证继电保护工作的可靠性，特制定10%误差曲线，即在一定的二次负载z2下，当电流的比值误差为10%时，一次电流倍数n与二次负载z2的关系曲线。
在选择电流互感器时，一般按外部最大穿越性短路电流倍数时，二次负载应满足10%误差曲线的要求，在满足要求的前提下，显然一次电流倍数尽可能大一些，即大者为好。
P和T级电流互感器是电流互感器的统称，不应与具体电流互感器的型号想相混淆。
3、系统阻抗误差大，上级供电部门处于本部门安全运行考虑一般报的都小。
4、开关固有动作时间不等（经测试80ms-310ms不等），使多级供电系统时间配合误差大5、随自动化程度提高，整流设备增多，系统谐波增大，对自动化保护装置影响较大防越级跳闸原因分析和对策1）整定目的：某一段时间内整定值相对稳定合理，保证电力系统正常运行。
2)影响过流保护设置与整定的因素：1、小区域负荷中心移动快。
2、系统阻抗不断变化：系统运行方式变化、大发电机组停运及投切、大负荷投切、功角变化、潮流分布、系统频率变化等引起作为终端变电站以前系统阻抗不断变化；供电部门为保证自身供电系统安全运行二隐瞒报大系统阻抗。
煤矿井下供电系统越级跳闸原因与对策探讨
煤矿井下供电系统越级跳闸原因与对策探讨发表时间：2017-12-31T11:54:30.117Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：常玉新[导读] 摘要：煤矿井下供电是一项非常复杂而且至关重要的工作，因为井下条件较为恶劣，井下供电会受到诸多因素的影响，比如输电线路倒杆、电气设备存在缺陷、设备调试不到位、运行维护不当等，均会影响到供电安全。
在进行井下供电时，要同时满足两方面的要求，一方面是在满足井下用电负荷的前提下，制定相应的防止掉闸措施；另一方面，需要采用先进的监测设备和技术，可以在事故发生后迅速做出反应，将故障设备跨过，保证井下供电的连续性（神华宁夏煤业集团有限责任公司金凤煤矿运输一队宁夏银川 750000）摘要：煤矿井下供电是一项非常复杂而且至关重要的工作，因为井下条件较为恶劣，井下供电会受到诸多因素的影响，比如输电线路倒杆、电气设备存在缺陷、设备调试不到位、运行维护不当等，均会影响到供电安全。
在进行井下供电时，要同时满足两方面的要求，一方面是在满足井下用电负荷的前提下，制定相应的防止掉闸措施；另一方面，需要采用先进的监测设备和技术，可以在事故发生后迅速做出反应，将故障设备跨过，保证井下供电的连续性和可靠性，因此应加强对井下越级跳闸原因的探析，寻求相应的解决措施。
关键词：煤矿；供电系统；越级跳闸煤矿井下供电的特点是采用多级供电形式；供电电缆短，短路电流大，大部分重负荷集中在线路末端，末端大型设备驱动频繁，驱动电流大，时间长，电压质量差，使过流保护整定级差小，越级跳闸时，停电范围增大；随工作面的移动，供电变电站移动及运行方式变动频繁等。
越级跳闸导致的后果严重。
因此，必须加强管理，对越级跳闸的原因分析，并提出全面的解决方案。
1 井下供电系统造成越级跳闸的原因分析在煤矿井下供电系统中，周围环境比较潮湿，且巷道狭窄，再加上系统线路、设备、接头等比较容易发生短路现象，从而导致漏电事故频发。
目前中国的供电系统中多为辐射形网络，供电线路非常短，而延伸的级数却非常多。
煤矿供电系统越级跳闸原因分析及对策
煤矿供电系统越级跳闸原因分析及对策摘要：越级跳闸现象严重威胁着矿井供电安全，针对目前井下越级跳闸的现象及原因进行了详细分析，并提出了防越级跳闸的对策和方法，对煤矿安全生产具有指导意义。
关键词：煤矿供电越级跳闸原因及对策Cause Analysis and Strategies for Skipped Trip in Coal Power Supply SystemWang HuaiqunInformation Engineering Department，Beijing Polytechnic College，Beijing 100042Abstract：The phenomenon of skipped trip is a serious threat to the mine safety of power supply. This paper carries out a detailed analysis of the situation and cause of the current underground tripping，and proposes strategies and methods of anti-skipped trip，which has guiding significance to the coal production safety.Key words：coal power supply skipped trip causes and strategies煤矿井下供电的特点是：采用多级供电形式；供电电缆短，短路电流大，大部分重负荷集中在线路末端，末端大型设备驱动频繁，驱动电流大，时间长，电压质量低，使过流保护整定级差小，越级跳闸时，停电范围增大；同时系统谐波随整流及自动化设备的增多出现设备实际容量变小，启动电流加大的趋势越来越显现；随工作面的移动，供电变电站移动及运行方式变动频繁等。
浅析煤矿供电系统越级跳闸的原因及其解决建议
浅析煤矿供电系统越级跳闸的原因及其解决建议摘要：煤矿行业中，随着煤矿生产规模的不断扩大，供电系统对煤矿实现安全生产至关重要，因此供电系统的可靠性就成为了煤矿供电系统中较为棘手的问题，而在现今煤矿供电系统中越级跳闸的现象频繁发生，这也给煤矿的安全生产带来了极大的安全问题，本文着重分析煤矿供电系统中越级跳闸的一些原因及其解决的建议。
关键词：煤矿供电系统越级跳闸继电整定解决建议现今，随着煤矿生产规模的不断扩大，机械自动化逐步的提高，设备投入也逐渐增多，因此煤矿对供电系统的可靠性要求也不断的提高，煤矿供电系统在不断的改扩建过程中，由于没有整体性的规划和相关技术力量的储备，也存在着许多较为棘手的问题，例如大多数煤矿都存在很多电网越级跳闸事故发生，并造成大面积停电，严重影响井下职工的生命安全。
一、煤矿电网越级跳闸的原因分析越级跳闸是指电力系统故障时，应由保护整定优先跳闸的断路器来切除故障，但因故由其他断路器跳闸来切除故障，这样的跳闸形式称为越级跳闸。
1、继电保护整定计算方式的原因在电力行业，电流速断保护整定一般是按照公式计算并取值，而在煤矿1200V以下低压供电系统中，依据中华人民共和国煤炭工业部制定的《煤矿井下供电的三大保护细则》，电缆线路的短路保护整定值是参考线路上电动机的启动电流进行整定，这种短路保护整定值可能会远远低于按线路短路电流整定所得出的值。
在高压供电系统中，部分煤矿供电系统的管理者们也普遍的认为，电流速断整定只需要躲过线路上可能出现的最大的电流即可。
因此，依据上述计算方法，保护范围只有本级线路的保护装置却不同程度的延伸了保护范围，甚至超过了下一级保护装置的保护范围，由于煤矿电网中普遍使用无时限电流速断及限时过电流的保护方式，在这样情况下，下一级线路中某个点发生短路时，由于短路电流远远大于保护装置中设置的电流速断整定，本级开关及下一级开关均满足电流速断跳闸的条件，从而有可能导致越级跳闸，在大型煤矿，线路级层较多，线路又较短的情况下，按照这种整定方法越级跳闸的情况就会频繁发生。
防止井下越级跳闸的解决办法
针对煤矿井下越级跳闸的措施和办法一、分析电气设备跳闸故障的原因1、漏电故障跳闸漏电故障跳闸是电气设备跳闸比较常见的一种故障，此故障产生的原因比较多，故障点确定比较困难，也是发生后最为难处理的一种故障，产生的主要原因是由于在采掘工作面的生产过程中，不注重对电缆、开关等电气设备的保护，使电气设备的绝缘体遭到破坏，绝缘降低，造成内部带电体对地。
从而引起开关漏电保护动作造成开关跳闸。
2、过流故障跳闸过流故障发生的主要原因是设备的实际负荷超过了开关的设计整定范围，从而引起开关的保护元件动作，导致设备跳闸。
3、开关配合不当引起跳闸故障发生这种现象的主要原因是由于现在的开关种类比较多，而各种开关的设计方式，特别是保护元件的保护方式不同，甚至出现相互抵触的现象。
因而不同的开关在一起使用时就会出现误动跳闸现象。
二、措施和办法1、针对漏电跳闸的措施和办法(1)加强对电气设备的日常维护。
电气设备的正常工作重在日常维护，针对落地电缆要及时吊挂、开关防爆面的日常护理涂油、绝缘的摇测和对电器的日常检查。
(2)加强对电气设备的保护工作。
要求采掘工作面在从事爆破、放顶等工作时必须在电气设备，特别是电缆上下部敷设一层保护物(如花笆、皮子等)，防止电气设备被砸破、砸坏。
避免电气设备带电体直接对地引起脱闸。
(3)提高对电气设备的维修质量。
对电气设备进行维修时一定要严格按照完好标准进行维修(如电缆头的冷补、接线工艺等)，保证维修的质量，提高绝缘强度。
经修复和新购进的防爆电气设备、小型防爆电器，必须经防爆检查员检查验收合格，并贴证后才能入井使用。
(4)加强对电气设备的监管力度和包机制。
在井下机电管理工作中我们必须加强对电气设备的监管力度，通过对电气设备日常的监管、检查，杜绝“失爆”，做到“三无”。
提高职工对电气设备的爱护程度，加强责任心。
并通过包机制度的制定和落实，利用经济杠杆，充分的调动职工的工作积极性，只有这样才能杜绝电气设备的非正常损坏。
煤矿井下低压供电系统越级跳闸的原因及防范措施
首先 ， 必 须对供 电系统 进 行 系统 的设 计 ， 对 各 种保 护 整定值 进 行 理 论 计 算 。其 次 ， 在 设 备 安 装 及 投 人 运 行前 ， 要 根据 设 计 对 整 个 系 统 的继 电保 护 进 行 合 理 的 整定 ； 待 设备 投入 运行 后 ， 再对 继 电保 护进 行 必 要 的修 改， 以达到 稳定 、 快速 、 准确 的性 能要 求 。 ３ ． ２合理调 节 开 关的机 构 日常维 护人 员 要 懂 得 开 关 分 合 闸 的 原 理 ， 在 日常 维护 检查 中要 对 机 构 进 行 检 查 ， 防止 机 构 各 连 接 部 分 出现 松动 而 导致 合 不 上 闸 ， 更 要 注 意 的 是 对 机 构 进 行 紧 固时不 能过 于紧 ， 防止 出现 故 障时不 能及 时分 闸 。
关键词 ： 煤矿 ； 越级跳 闸 ； 原因； 措施
中图分类号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ８ ； Ｔ Ｄ ６ １ 文 献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３— ０ １ ６ ２— ０ １
１ ． 概 述
２ ． ３ 智 能 型 保 护 器 故 障
２ ． ２馈 电开关机 构调 节 不合理
部硬件较容易损坏 ， 并且非专业人员较难修 理。若保 护器 本身 发生 故障 ， 在供 电系 统发 生 故 障 时 ， 本 台馈 电 开关 是不 能实 现分 闸动 作 的 。若 故 障在 短 期 内仍 不 能 消除， 就 会 引起 越 级跳 闸 。 ２ ． ４对馈 电开 关进 行检 修 时接 线 出现 故 障 此种 故 障也是 煤矿 井 下 较 常 见 的。馈 电开 关控 制 回路 中的任 一个环 节 出现 故 障都 会 导 致 出 现故 障 不 跳 闸的现 象 。例 如 ， 零 序 电流 互 感 器 上 的采 样 线 路 接 触 不 良或 者根本 就未 连接 ， 当供 电系 统发 生 故 障 时 ， 零 序 电流互 感器 上 采 集 不 到 故 障 信 号 ， 开 关 不 能及 时 跳 自 身而跳 上级 开 关 ； 继 电器 、 辅 助 触 头 的常 开 、 常 闭 触 点 接触不 良 ， 即使 智 能 保 护器 能 够 从 电 流互 感 器上 采 集 到故 障信 号 ， 由于分 闸线 路 不 能形 成 通路 ， 交 流接 触 器 不能 得到 响应 ， 本 台开关 不 能 切 断故 障 电路 ， 也会 导 致 出现 越级 跳 闸的故 障 。
矿井供电系统中越级跳闸原因及预防措施[论文]
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浅析矿井供电系统中越级跳闸的原因及预防措施【摘要】矿井供电系统关系着矿井的安全可持续发展，如果发生供电事故或是供电故障会严重影响到矿井的正常生产秩序，越级跳闸会引起井下大面积停电，通风系统、生产系统均会停止运行，此时就容易导致瓦斯的积聚，这就不仅仅在生产上造成了影响，也紧密关系着安全问题。
本文重点介绍了煤矿供电系统越级跳闸产生的原因及相应的预防措施，对煤矿安全供电具有一定的借鉴意义。
【关键词】矿井供电系统越级跳闸措施国内煤矿企业在铺设生产高压电缆时，较多采用的是逐级控制干线式纵向供电网络，此种网络由许多的短电缆构成，技术要求不高，而且投入成本较低，对于此种供电网络模式，以往采用的短路保护措施，会因为每个路线的电流值差别很小，同时在时限的设定上，受《煤矿安全规程》以及供电管理单位关于继电保护时限要求的制约，不能够形成相对可靠的纵向短路保护配置，如果发生短路情形时，造成供电网络中的越级跳闸也就不足为奇了，而且可能会发生越过不仅仅一级的跳闸情况，导致的后果将是更加的严重，因此，做好针对越级跳闸的分析工作势在必行。
1 分析导致越级跳闸的原因1.1 供电保护设施不可靠现如今，生产矿井用安全设施的厂家很多，质量更是有所不同，有些矿井企业为了节约一些成本投入，在选用配套安全设施上采用的可能是一些安全可靠性不强的设备设施，比如矿井生产企业所采用的高爆开关质量就参差不齐，保护性能上存在很大的差异，如果发生了短路故障，就会导致上一级开关比下一级开关要早发生动作，这就成了讨论的越级跳闸，除此之外，矿井用高爆型开关的生产企业，在生产此类开关时注重的是隔爆特性，再加上煤矿企业的生产现场时相当恶劣的，遇到供电线路短路故障的时候，就会发生地面的开关早于井下的供电开关动作。
因此保护设施的配备是导致供电线路发生越级跳闸的首要因素。
1.2 欠缺合理的整定方法矿井供电系统的保护一般采用的是电流三段式的保护模式，供电管理的技术人员依据工作经验和理论知识，用3到5倍高于供电线路最大负荷的工作电流，来整定地面变电所到井下线路的保护额定值，然后铺设在井下的供电线路就根据设定好的定值逐级的降低，这样伴随着线路不断降级，其整定值也会逐步减小，减小到一定程度后，就会出现井下供电线路短路情况时，顺沿线路的开关就会全部动作的情况，此时就发生了越级跳闸现象。
煤矿供电系统防越级跳闸技术分析
煤矿供电系统防越级跳闸技术分析作者：摆德新来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第08期【摘; 要】在目前，煤矿供电系统防越级跳闸技术在煤矿矿井施工中具有越来越重要的地位，良好实施能够有效地保障矿井工作的安全有效进行。
在煤矿生产工作施工过程中仍然有一些潜在的危险性因素存在，煤矿矿井供电系统常常会出现电路短路而导致的供电跳闸现象。
一旦这种情况发生会在很大程度上影响矿井内的施工人员安全，为了保障人员安全、煤矿供电系统的稳定性以及供电系统安全进行，就一定要针对煤矿供电系统的防越级跳闸技术进行技术实践分析，更好的实施与具体的矿井施工当中。
【关键词】煤矿供电系统;防越级跳闸技术;技术分析引言：为了保障当前煤矿以及矿井当中施工的安全性以及稳定性，防止在施工过程中出现供电跳闸现象，首先要对该现象所出现的原因进行集中分析，再根据跳闸现象所出现的具体原因想出具有针对性的解决措施。
这样才能保证施工人员的人身安全，从而更好地促进煤矿以及矿井施工的安全有序进行。
一、针对煤矿供电系统中防越级跳闸现象所出现的原因进行分析当前我国煤矿以及矿井事故层出不穷，据统计，今年有不少于50起矿井防越级跳闸现象而引起的施工人员伤亡事故。
为了避免这种现象再次发生，一定要对我国煤矿供电系统进行严格的安全管理。
煤矿供电系统发生防越级跳闸现象主要有以下几个方面原因：首先，是由于供电系统的保护装置设置不够完善，对于防越级供电的保护装置系统内部发生错乱现象而导致无法对于供电系统进行正常的保护作用，在很大程度上导致了供电系统的跳闸。
同时，供电系统在进行保护的过程之中与保护装置之间的误差过大，从而导致供电系统运行速度比较缓慢，这样也会导致供电系统防跳闸现象的发生。
其次，想要达到稳定的煤矿以及矿井供电，对于电压有着严格的要求，电压一定要达到稳定的程度才能确保供电稳定。
但是在我国煤矿以及矿井供电实施的过程当中往往会存在电压不稳定的现象，由于在具体的煤矿开采时间当中开采施工是相对较复杂的，因此要用到较多的机械设备进行开采，这些设备在一定程度上会影响供电系统的电压稳定，导致电压出现小幅度的波动。
煤矿保护系统越级跳闸
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21
参考解决 方案二 采用面保护解决馈线故障导致的“越级跳闸”
各级保护构成区域保护系统，有机配合，实现选择性跳闸
2020/3/7
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煤炭专用型微机保护
分布式区域保护 或称：面保护
各级保护构成区域保 护系统，有机配合。 实现选择性跳闸
2020/3/7
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例：
t2=20ms
联络信号
煤矿保护系统越级跳闸的 原因分析与解决方案
2020/3/7
1
主要内容
1.目前煤矿井下存在的越级跳闸问题 2 越级跳闸的危害 3 越级跳闸的原因分析 4 越级跳闸的解决方案
2020/3/7
2
一 越级跳闸 危害
越级跳闸是影响煤矿安全供电的常见事故
➢导致大范围停电
➢延长了故障排除和供电恢复时间
➢影响煤矿安全和生产
t0：故障产生
t2：上级保护闭锁
t1：发出闭锁信号 t3：跳闸
XRM-209
XRL-260 进线
XRL-260 50 出线5
XRL-260 出线6
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区域保护的优势
彻底消除越级跳闸 断路器失灵时，上级保护快速跳闸 无需专用保护，母线故障可快速跳闸
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越级跳闸解决方案
例：
t2=20ms
XRM-209
XRL-260 线路3
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光纤
t0=0
联络信号
XRM-209 t1=10ms
XRL-260 进线
XRL-260 分段
t2=20ms
t2=20ms
t3=50ms t1=10ms
XRL-260
50 线路4
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基于煤矿电力系统保护分析变电所防越级跳闸的原因和对策
[摘要]当煤矿电力系统有短路现象发生时，常常会引起越级跳闸事故，很容易造成井下大面积的停电，致使瓦斯集聚，对井下工人的人身安全构成极大威胁。
本文对越级跳闸产生的原因做了分析，并提出了一些相应的建议。
[关键字]煤矿电力系统变电所越级跳闸
各集团公司的电力系统在发展中常会出现一些故障，影响生产，给公司造成巨大损失，鉴于此，各公司开始重视继电保护动作。
而当电力系统出现故障时是否会出现越级跳闸现象是衡量电力系统保护的一个重要标准。
继电保护通常会有一个保护范围，包括主保护和后备保护范围，当其中一个范围发生故障，而主保护没有跳闸，此时后备保护会将故障部分切断，此现象就是越级跳闸。
在任何情况下都要尽量避免变电所越级跳闸的发生，一旦电力系统出现事故，其危害不可估量。
1 变电所越级跳闸的原因
1.1 多条线路出现故障
在同一变电所内，如果两条以上的线路都出了故障，极易引起上一级的断路器跳闸，当两条线路的时间之和比上级保护的阶梯差值大，就有可能出现越级跳闸。
1.2 继电保护失灵
变电所的继电保护应具备灵敏性和选择性，若达不到要求，就容易引起越级跳闸。
1.3 过电压
变电所多采用中性点的6kv直接供电，这种运行方式不接地。
如果出现单相接地故障，会有短暂的电弧放电，致使电能磁性发生震荡，形成的弧光过电压导致互感器的励磁电流大幅度上升，从而烧损互感器、破坏过电压保护，引起越级跳闸。
1.4 变电所直流电源出现故障
（1）电源连线出现故障。
由于接触不到位，接线发生松动或虚接现象，可能引起越级跳闸。
（2）当某线路的控制电源熔断器熔断时，易引起线路短路，从而导致越级跳闸。
（3）变电所的直流总电源失电。
作为变电所的核心，一旦直流总电源失去，就相当于控制各回路的动力没有了。
此时一旦有回路出现故障，就会保护拒动，引发越级跳闸。
1.5 开关机构发生故障
作为线路控制保护的最终执行者，高压断路器对变电系统的运行起着决定性作用。
由于开关的构成较为复杂，其联动机构之间又是互相制约的，易发生拒动的情况。
1.6 跳闸铁芯磁化
当断路器位于合闸位置时，跳闸线圈一直在正常工作，原先的常规变电是由并联的电机回路和白炽灯加电阻组成的。
在连续的工作中，回路阻值会有所下降，流经线圈的电流不断增大，当达到一定值时，半吸合状态下的跳闸铁芯回不到原处，其行程小，一旦线路出现故障，会减缓其速度，引起越级跳闸。
1.7 操作失误
一般，操作失误是由两种原因引起的。
一是操作指令缺乏正确性；二是工作人员的操作不够规范。
1.8 控制保护回路出现故障
对于变电所内的数据收集、保护控制等工作，需要在电缆导线连接相关的设备的情况下才能完成。
对越级跳闸有影响的因素包括连接片和接点出现松动、电缆导线断线以及虚接等。
在检修时，拆卸的连接片，试验时拆卸的连线，如果接错或者出现漏接现象，回路保护功能缩减，从而引起越级跳闸。
2 防越级跳闸的途径
2.1 越级跳闸保护的原理
通过对以上的原因分析，应研发一种智能微机保护装置，且实现装置之间的信息共享，使其具备保护互锁的性能，下级设备的保护动作信号能够在最短时间内将本线路锁闭，以保护器安全，可借助这一功能完成选择性跳闸工作，避免出现越级跳闸。
以1条级联线路为例，如图1，其中所示的就是越级跳闸的过程。
如图1，此处以极限情况为考虑对象，假如线路末端，即205出线出现短路，只有电流定值是达不到选择性要求的。
短路电流流经全部级联线路的保护装置，将装置的速断保护开启，同时把闭锁信号发给上一级，对下级进行检测，如果有闭锁信号，则应迅速将保护出口闭锁。
一般情况下，设定闭锁时间为150ms，如果在跳闸前将时间进行短暂的延长，通常设置为30ms，这样在保护装置上时，各级馈线只需要考虑灵敏度就够了，
无需注重其选择性。
此外，当通信链路发生事故而下级闭锁信号由于各种因素得不到稳定的实时传送时，本级保护装置得以短暂时间的延长而出现跳闸现象，一般不会扩大事故的后果。
而且，在刚刚失电后的一段时间内，保护装置仍能正常工作，为检查故障原因、快速确定故障性质提供了方便
2.2 建立防越级跳闸保护系统
2.2.1 地面主站和备用站
地面主站和备用站通常建设在监控调度中心，往往配置有三台服务器，其中一台发挥通讯服务器的作用，主要负责监控，内容有二：一是主战和分站间的数据交换工作，二是和调度室之间的数据转发。
另外两台服务器主要用来监控工作站，同时做数据服务器用，。
监控主站和有关部门的终端由局域网进行连接。
2.2.2 井下电力监控分站
以太网将智能保护器和监控分站连接在一起，光纤将监控主站、分站以及其他的子系统进行连接，二者形成了光线以太网，该网具有双环自愈的功能，且留有许多以太网口作为备用，像变电所的音频视频等业务通道都可直接和以太网进行连接。
2.2.3 智能保护装置
变电所大多采用隔爆型的高压配电装置或低压馈电开关的各种电量或状态量被送智能保护装置，此装置的主要工作是将收集到的数据打包，并发送给监控分站，再由分站将其传到网上，完成不同分站间的共享工作，即便主服务器出现故障，也要保证其正常动作，提升其数据吞吐和处理能力。
3 小结
近几年来，经更新改造，变电所的设备质量和性能都得到了一定程度的提高，为电力系统的安全运行提供了保障，相关工作人员的素质不断提高，对越级跳闸的预防发挥着关键性作用，但引起越级跳闸的因素并不稳定，这就要求工作人员找准原因，采取有效措施，尽量减轻不利的影响。
参考文献
[1]郝庆喜，董海江.变电所越级跳闸原因分析[J].中国石油和化工标准与质量，2012，43（8）：132-135.
[2]鞠桂珍.越级跳闸故障的原因及处理方法[J].科技风，2013，27（1）：238-240.
[3]张延杰.煤矿井下高压电网越级跳闸的原因及防治措施[J].内蒙古煤炭经济，2012，31（10）：187-190.。