矿井高压电网防越级跳闸保护系统设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿作为重要的能源资源，对于国家的能源保障具有重要意义。
煤矿井下供电系统的安全稳定性一直是煤矿生产中的重要环节。
为了保障煤矿井下供电系统的安全可靠运行，监控及防越级跳闸系统的设计显得尤为重要。
煤矿井下供电系统的特点是工作环境恶劣，通常处于高温、高湿、高灰尘、易爆炸等恶劣环境之中。
煤矿井下供电系统的设计需要考虑到这些特殊环境因素，采取相应的防护措施，确保供电系统能在恶劣环境下安全稳定地运行。
在煤矿井下供电系统的设计中，监控系统是至关重要的一环。
监控系统可以通过实时监测供电系统的运行情况，及时发现供电系统中的问题并进行处理，保障供电系统的安全运行。
监控系统通常包括对供电系统的电压、电流、温度等参数进行实时监测，并能够对监测数据进行分析，发现潜在的故障风险，提前进行预警。
在煤矿井下供电系统的设计中，防越级跳闸系统也是非常重要的。
防越级跳闸系统可以有效防止因短路、过载等原因导致的越级跳闸，确保供电系统的稳定运行。
防越级跳闸系统通常是通过智能电器保护装置实现的，它可以根据监测到的电压、电流等参数实时判断供电系统的运行状态，一旦发现异常情况即可进行及时跳闸，防止事故的扩大。
在煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计中，需要考虑到以下几个方面：要根据煤矿井下的实际情况来设计监控系统和防越级跳闸系统。
不同的煤矿井下环境情况可能会有所不同，因此需要根据具体情况来进行设计，确保监控系统和防越级跳闸系统能够适应井下的特殊环境。
要选择合适的监控设备和防越级跳闸设备。
监控设备和防越级跳闸设备是保障供电系统安全可靠运行的重要保障，因此需要选择质量可靠的设备，并且要考虑到设备的适用性和稳定性。
还需要考虑到监控系统和防越级跳闸系统的互联互通。
监控系统和防越级跳闸系统需要能够实现信息的快速传递和互相协调，以实现对供电系统的有效监控和保护。
矿井供电系统防越级跳闸的应用
• 149•矿井供电系统防越级跳闸的应用安徽理工大学 钱张康文章简要讨论矿井供电系统的越级跳闸问题，防越级跳闸方案以及应用中的注意事项。
引言：随着时代的进步，电力的发展尤为迅速。
我国以火力发电为主，煤矿的开采必不可少。
拥有一个安全稳定的供电系统对于矿井作业是极为重要的，本文简要讨论了矿井供电系统中常出现的越级跳闸的问题，防越级跳闸的具体方案以及该技术在实际应用中的注意事项。
1 矿井作业出现的越级跳闸事故的原因煤炭事业的发展总是伴随着不少事故灾难。
矿井作业环境十分恶劣，井中道路狭窄以及常年潮湿的空气环境，使得矿井供电系统设备，线路更容易氧化漏电，甚至有频繁的短路事故，导致大面积停电.其次我国矿井供电系统大多采用的是复杂的供电线路极短，延伸级数多的多级辐射状的供电网络。
这种复杂的电力线网络使得各线路的短路电流非常接近，只要一处发生短路，此处的短路电流就会以最短的时间急速上升至几千安培。
这种情况便会超出各级保护的动作电流，使得各级灵敏度紊乱。
假使上级速断保护的灵敏度高于本保护，那么上级保护优先做出动作，提前本保护跳闸，导致越级跳闸。
如果短路电流因为某些干扰因素而突破几万安培，严重的极有可能导致矿井中供电系统的总闸跳开，使得井下作业全面瘫痪。
矿井短路电流分析：在矿井作业中，由于环境恶劣，经常出现的短路导致产生的短路电流数值很大。
所以计算短路电流值对电力系统分析来说是一件不可缺少的环节。
这里以位处宜兴地区的5-2煤盘区为例进行简要说明。
针对此矿井供电系统运行状态的分析，首先要计算出短路电流，短路全电流等基本要素。
这里要注意的是，一般情况下电气设备以及载流导体的热稳定性是通过短路全电流的最大有效值来衡量的。
以某机构提供的信息，甲矿井是110kv 的变电站，母线电压也为110kv，计算母线的总阻抗（这里使用标幺值计算）：因此可以利用本矿井变电站母线短路电流26.99kA 以及该电厂的母线短路电流16.57KA 来计算短路电流。
煤矿井下防越级跳闸保护系统解析
煤矿井下防越级跳闸保护系统解析摘要：井下防“越级跳闸”系统采用光纤差动保护和智能零时限电流保护技术实现。
具有优异的抗干扰性能、强大的主站监控功能等特点，实现了井下电力系统的实时监控和“防越级保护”，保证了井下供电平稳可靠的运行。
关键词：电力监控越级跳闸差动保护零时限电流保护项目的必要性矿井电网目前存在的主要问题矿井电网的保护“越级跳闸”问题，造成供电系统大面积停电目前我国煤炭企业电网普遍存在多级辐射状的供电模式，其特点为：一方面由于延伸级数较多，上级电网给定的配合时限越来越短，以致终端用户的保护时限无法配合；另一方面由于供电系统容量增大、供电线路短，不同级的系统短路电流很接近，以致各级保护的电流定值无法配合，因此，无奈之际只能牺牲选择性而保证快速性，致使矿井电网继电保护普遍存在“越级跳闸”问题，当系统出现短路故障时由于无选择性配合，造成井下供电系统大面积停电，引发停电停风事故，严重影响煤炭安全生产。
矿井电网漏电保护的可靠性问题，影响供电可靠性我国3～35kV矿井电网多采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，这种小电流接地系统漏电保护（接地保护）的可靠性问题一直是困扰煤矿供电安全的技术难题。
过去当系统发生单相接地故障时，只能采用逐线路拉闸停电的办法判断故障线路，影响供电可靠性，后来国内外研究了众多的漏电（接地）故障选线技术，这些技术中的某些方法在中性点不接地系统或采用集中的接地选线装置中应用效果尚好、有些方法在实际应用中可靠性极差，在单装置中实现可靠的漏电保护功能则更加困难，特别是在中性点经消弧线圈接地系统，由于受补偿方式（过补偿、欠补偿和谐振补偿）、消弧线圈脱谐度等因素的影响，造成漏电保护功能不可靠，影响矿井电网的供电可靠性。
项目实施的必要性以上问题已成为制约煤炭安全生产的技术难题，解决这些难题、提高矿井电网的可靠性已势在必行。
传统的电流保护技术采用定值与时限配合的原则实现保护选择性，鉴于上述分析的原因，这种配合原则已无法从原理上解决煤矿电网的保护选择性问题；随着矿井供电容量的增大，越来越多的矿井电网采用消弧线圈接地方式，而现场的许多保护装置仍采用功率方向型原理的漏电保护技术，当系统发生接地故障时，则势必造成系统“误动”现象频繁。
煤矿井下高压供电系统越级跳闸的预防
由于煤 矿井 下环 境 的特殊 性等 ，容 易造 成高 爆开 关 的动作 机 构卡 涩 、不灵 活 ，从 而使开 关 的 固有 动作
第 ４期（ 总第 １ ３ ８ 期）
２ ０ １ ３年 １ ２月
同 煤 科 技
Ｔ ＯＮＧ ＭＥ Ｉ ＫＥ Ｊ Ｉ ・ ４ ９ ・
煤矿井下高压供电系统越级跳 闸的预防
李 丽
摘 要 针 对 煤矿 井 下 高压 供 电 系统越 级跳 闸事故 的发 生 ， 对其 原 因进行 分析 研 究 ，给 出解 决方案 。
井下所 用 的高 爆开 关 的数量 和 型号也 在不 断增 加 ，这
就对 用户 提 出 了更 高 的要求 。 １ － ３ 电磁 式 的 电流 互 感器 的误 差
由于 铁芯 磁特 性 的非线 性 ，在铁 芯磁 特性 的线 性 段 ，一次 电流 与二 次 电流 近似 为线性 关 系 ，当一 次 电 流进 入铁 芯非 线性 段 ，由于铁 芯磁场 强度 饱 和 ，励 磁
煤 矿 井下 某处 高 压发 生短 路故 障 时 ，往 往地 面 的 ３ ５ ｋ Ｖ变 电站 １ ０ ｋ Ｖ （ 或６ ｋ Ｖ ） 母线 侧 的高压 开 关 柜
到级差 作 用 ，电流 很大 甚至 达到 上级 高爆 开关 的短 路
保护整定值 ， 从而发生下级短路时上下级开关抢跳甚
至越级 跳 闸 的现象 。 １ ． ２ 高爆 开 关机构 配置 不合 理
１ 煤 矿 井下高 压 电 网越 级 跳 闸原 因分 析
值 ，造成保 护拒动和误动 。一般开关 ：整定值 的误
浅析煤矿防越级跳闸系统
化 的 矿 井生 产 理 念 。
保护性功 能。为了弥补这一不足 ，越级跳闸 系 状 况，简化 系统 的管理 过程 ，提 高运行效率。
统采用 Ｉ Ｅ Ｃ１ ５ ８ ８的 ＧＯＯＳ Ｅ技术 不仅实现 了对 随着 科学 信息 技术 的快 速 发展 ，为 了保 采用煤矿 井下电网综合 自动化方 案。从 而，解 测控设 备快 速信息交换线路的保护 ，同时 ，也 护 、监视、控制井下供 电系统 ，越级跳 闸系统 会通过 下级 变电站的保护功能或馈出线保护功
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ・ 电力电子
浅析 煤矿 防越级跳闸系统
文／ 孟 建
越级跳闸系统准确的判断线路故 障位置 ，本 装 在 矿 井供 电 系统 中，经常 会 出现短 路和 单相 接地 故 障，产 生 越 级 跳 闸 ，造 成 大 面 积 停 电 ，严 重影 响矿 井安全 生产和人身安全 。 建设 可 靠、稳 定 的防越 级跳 闸供 电系统是 煤矿 建设 中关键要 素之 本文 就越 级跳 闸问题展 开研 究和 分析 。首 先分析 了防越 级跳 闸的原理 ，进 而对跳 闸解 决方案
中 国矿 业 大学 出版 社 ， ２ ０ １ ２ ．
【 ３ 】 陈奎 ， 张丽 ， 孙 常青 ． 煤 矿 高压 防爆 开
关 综 合 保 护 新 技 术 … ．电 力 系统 控 制 与
２彻底解决越级跳闸方案
目前 ，地面 中心 变 电站 采用 的出 线速 断 起到保护系统和设备的作用 ，但不足 的是 由于
煤矿 智能 供 电一体 化监 控 系统在 实现 提
高供 电可靠性的 同时，在 实现电力监控的基础 上结合实际情况开 发了大量 的实 用化 功能 ，如
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿作为煤炭开采的重要场所，其生产过程中对供电系统的稳定性和安全性要求非常高。
在井下矿井中，供电系统的监控和防越级跳闸是至关重要的环节。
本文将就煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计进行详细探讨。
一、煤矿井下供电监控系统设计1.1 监控范围及要求煤矿井下供电系统涉及到输电线路、配电设备、变压器和供配电用电设备等多个方面，因此监控范围非常广泛。
监控系统需要能够实时监测各个环节的运行状态，并对异常情况进行及时报警和处理。
监控系统要求能够实现数据的存储和分析功能，以便对供电系统的运行情况进行定期分析和评估。
1.2 设备选型及布局在选择监控设备时，需要考虑其耐高温、防爆、防尘等特性，以适应煤矿井下的特殊环境。
监控设备的布局需要根据实际情况确定，通常会安装在矿井主要输电线路、变电所和煤矿井下重点设备周围，以实现对整个供电系统的全面监控。
1.3 监控系统软件设计监控系统的软件设计需要考虑到实时性、稳定性和可靠性，同时还需要具备友好的人机界面，方便操作人员进行监控和管理。
监控软件要求能够实现对供电系统各个环节的实时监测，并能够进行故障诊断和报警处理。
1.4 系统联动及远程监控为了及时处理供电系统的异常情况，监控系统需要能够实现与其他系统的联动，如与火灾自动报警系统、安全监测系统等进行联动，以便及时采取应急措施。
监控系统还需要能够实现远程监控功能，方便管理人员在井下和地面进行监控操作。
2.1 跳闸保护原理煤矿井下供电系统往往采用间接接地系统，而在系统出现短路故障时，会产生地电压，在地电压作用下，跳闸保护器将误动作，导致越级跳闸。
为了解决这一问题，需要设计一套能够准确判别系统故障的防越级跳闸系统。
防越级跳闸系统通常采用跳闸保护器和零序电流互感器等设备，这些设备需要具备高灵敏度和可靠性。
在设备布局上，需要考虑井下供电系统的特殊环境，选择合适的安装位置，确保系统能够准确地监测系统故障，并进行及时的跳闸保护。
矿井供电防越级跳闸方案制定
高了供电系统的可靠性，建免了越奴跳闸出现可能.
关键淘：矿井供电；越级跳闸；GOOSB通讯网络；控制层
中图分粪号：T
文献标识码：A
Formulation of Anti-leapfrog Tripping Scheme in Power Supply of Mine
Zhang Zhiwen (Shuguang Coal Mine ofFenxi Mining Industry, Shanxi, 032300)
5288
4366
5058
4192
1590
83(m 电
线路
5288
4366
4292
3652
630
采用Matlab对供电线路数据进行处理，从而得到线路长 度与短路电流之间关系，具体的802供电线路短路点距离与 短路电流间关系如图1所示。
图1 8 02供电线路短路点距离与短路电流间关系
从图1可以看出，802供电线路在最大、最小运行方式情 况下，下线路末端以及初始段电流值差别不明显，若设定的 保护装置整定值小于最大短路电流，则保护装置灵敏度在1
上，对防越级跳闸方案进行设定。 ① 区域集中控制中心
该控制中心通信采用IEC61850-8-1协议并结合IEEE1588 同步技术，区域集中控制中心是整个变电站系统控制层，对 各个分站监控信息进行采集及监控。同时集中控制中心也可 以作为各个变电站之间的信息传输中介，实现变电站之间信 息的相互交换⑷。
表1供电线路短路电流值
名称
线路首端短路电沆值
(A) 大方式丨小方式
线路末端短路电流值 供电线路
(A) 大方式丨小方式
长度5)
8 02供电 钱路
5288
4366
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中不可或缺的一部分，它为矿井提供了必要的电力能源。
在煤矿生产中，由于各种原因，如电力设备故障、过电流、短路等，供电系统可能会发生跳闸现象。
跳闸会导致矿井停电，严重影响煤矿生产的正常进行。
在煤矿供电系统中，防止越级跳闸是重要的技术研究内容之一。
越级跳闸是指当煤矿供电系统中的某一断路器跳闸后，一些不受故障影响的线路也随之跳闸，导致范围更广的停电现象。
越级跳闸不仅会增加矿井停电时间，还会增加抢修和恢复供电的难度，严重影响煤矿的安全生产。
为防止越级跳闸，需对供电系统进行全面的技术研究和方案设计。
需要对煤矿供电系统的结构和运行特点进行深入研究，了解供电系统的脆弱环节和可能引起越级跳闸的因素。
采取合适的跳闸保护手段，如差动保护、过流保护、短路保护等，对供电系统的关键设备进行保护，减少因设备故障导致的越级跳闸。
对供电系统进行合理的分区划分，使得局部跳闸不会影响到其他线路的正常供电。
还可以采用多级保护措施，如备用电源、自动切换装置等，以确保在出现跳闸情况时能够及时切换到备用电源，减少停电时间。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究还需要结合实际情况进行，根据具体煤矿的供电系统结构和运行特点，制定相应的技术方案。
在研究过程中，需要加强对供电系统的监测和检测，及时发现潜在的问题，以便采取相应的预防和修复措施。
还需要加强对供电设备的维护和管理，定期进行巡检和维修，并建立健全的维修记录和台账，为系统的稳定运行提供有效的支持。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究对煤矿的安全生产至关重要。
通过深入的技术研究和方案设计，加强对供电系统的监测和维护，可以提高供电系统的可靠性和稳定性，减少停电时间，保障煤矿的正常生产。
希望未来能有更多的专家学者加入到这一领域的研究中，为煤矿供电系统的安全稳定运行做出更大的贡献。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计【摘要】本文主要围绕煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计展开讨论。
首先对井下供电系统的现状进行了分析，随后对煤矿井下供电监控的需求进行了深入剖析。
在此基础上，提出了防越级跳闸系统的设计方案，包括供电监控系统的设计和防越级跳闸系统的实施方案。
接着，文章讨论了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要性，评价了设计方案的可行性和实用性，并展望了未来系统优化和改进的可能性。
通过本文的研究，将为煤矿井下供电监控系统的设计和改进提供有益的借鉴，提升煤矿井下供电系统的安全性和稳定性。
【关键词】煤矿、井下供电、监控、防越级跳闸系统、设计、分析、方案、实施、重要性、可行性、实用性、优化、改进、展望1. 引言1.1 煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计是煤矿工程中至关重要的一环。
随着现代化煤矿井下作业的推进，供电系统的安全可靠性也越来越受到重视。
在井下工作环境恶劣、通风条件复杂的情况下，供电系统的监控和跳闸功能尤为重要。
设计一个高效、可靠的供电监控系统，能够及时发现并处理供电系统的异常情况，有效避免事故的发生，保障煤矿井下作业人员的安全。
防越级跳闸系统的设计更是关乎矿井供电系统的稳定运行。
只有在供电系统出现异常情况时，能够快速准确地跳闸，才能有效避免事故的扩大，保护设备和人员的安全。
本文将从井下供电系统现状分析、煤矿井下供电监控需求分析、防越级跳闸系统设计方案、供电监控系统设计以及防越级跳闸系统实施方案等方面展开探讨，旨在为煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计提供有益的参考和指导。
2. 正文2.1 井下供电系统现状分析井下供电系统是煤矿生产中至关重要的一环，其稳定性和安全性直接关系到矿井的正常运行和工人的生命安全。
当前，大部分煤矿井下供电系统存在一些共性问题。
在供电系统的设计上，部分煤矿存在线路设置不合理、负载分布不均匀的情况，导致部分区域电量过载，而其他区域却电力过剩的现象。
煤矿井下电力监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下电力监控及防越级跳闸系统的设计摘要：随着我国综合国力的不断提高，自动化控制技术的飞速发展，煤矿企业应用了越来越多的供电设备，显著提高了开采效率的同时，更好地保证了煤矿的资源的品质，推动了我国煤矿企业实现持续性发展。
但煤矿行业作为我国传统能源支柱性产业，自动化控制技术在具体应用中也存在亟待完善的问题，给现场施工作业人员的人身安全带来了威胁。
这要求煤矿企业在生产过程中，加强对供电系统的重视程度，严格按照电气保护要求设置相关防护措施，定期检修与维护相关设备，最大程度地避免设备故障，从而更好地推动我国煤矿供电设备的自动化发展。
关键词：煤矿井下；电力监控；防越级跳闸；系统设计引言煤矿电气设备在运行过程中，非常容易受到各种因素所带来的影响，出现不稳定问题。
为了确保机电系统在运行过程中更加稳定，还要重视以及切实做好电气设备与供电系统保护工作。
结合机电系统运行的主要特点，制定出更加完善、健全的供电保护方法与措施，站在管理、监护等多个角度，安排相关的工作。
1煤矿供电系统的特点用电设备功率大。
目前，越来越多的煤矿企业积极引进大型机械设备提高生产效率，更好地满足了各行各业对煤炭资源需求的同时，给供电系统运行安全性带来了更大的挑战。
其原因在于大型机械化设备运行与负载的功率较大，且在启动及运行过程中会产生较大电流，相应增加了设备运行故障发生的概率。
冲击负载变化大。
煤矿企业机械化设备的启动电流水平较高，甚至远远超出了额定电流。
此外，有些设备的滞后功率因数较低，在一定程度上加重了煤矿供电系统的电压波动情况。
同时，一些使用频率较高的设备在运行过程中也会出现较为明显的负载变化，对供电系统的稳定性造成了不利影响。
高压开关型号复杂。
煤矿企业在引进新系统的同时会配套相应的高压开关，但由于在开关型号、等级、保护等方面缺乏较为统一的生产标准，导致每个厂家在生产过程中会有一定差异，给煤矿供电系统整定保护带来一定挑战，越级跳闸的问题时有发生。
煤矿分布式防越级跳闸供电系统设计
煤矿分布式防越级跳闸供电系统设计摘要：在我国快速发展过程中，煤矿是我国发展的重要能源，煤矿供电系统在煤矿开采过程中扮演着非常重要的角色，是煤矿运营的动力来源。
目前煤矿井下因受巷道延伸方向所限，通常在同一方向上会布设多级供电所，同时，每一级变电所线路分级增多，致使线路越来越短，而供电电缆线路阻抗很小，当供电系统线路发生短路故障时，各级线路之间短路电流在数值上无明显差别，这就导致各级原有继电保护装置难以按照短路电流数值大小来判断短路故障点是否发生于本保护区，使保护整定难度变大，从而使线路发生开关误动作、越级跳闸现象。
煤矿供电系统发生越级跳闸时，会直接扩大井下的停电范围，影响煤矿生产的安全以及煤矿开采的效率，甚至发生煤矿重大事故。
关键词：煤矿；防越级跳闸保护系统；分布式网络引言要想能够更加有效地应对供电越级跳闸事故，保障矿井生产安全，就需要充分地掌握产生越级跳闸问题的原因，在这个时期，需要选择合理的措施来应对越级跳闸事故，而且要选择合理的预防措施，使得矿井生产能够更加安全地开展。
1供电系统存在问题及需求某矿当前拥有一座35kV变电站，站内配备有容量为10000kVA的变压器2台，系统整体使用分段单母线接线的方式，Ⅰ，Ⅱ回路同工业场地之间的距离依次为13km以及10km，系统正常运行过程中，1台变压器处于工作状态，另1台处于备用状态，防止1台主变压设备出现故障导致矿井生产无法进行。
现有供电系统配电级数较多，供电距离较短，加上较小的抗阻导致供电系统各节点间的供电电流相差不大，难以实现电气设备的保护和灵敏性的保障，因此对于供电越级保护系统的研究有重要意义。
矿井现有电系统设计和供电设备间的距离较小，造成过路电流较小，线路短路出现问题很容易导致整个系统发生跳闸现象，供电系统整体结构复杂，部分线路的故障使得整个系统难以有效运转。
所以采用防越级跳闸保护对于系统有重要意义，本文将电气闭锁防越级跳闸技术、分站集中控制防越级跳闸技术、数字变电站防越级跳闸技术以及数字式光纤电流纵联差动等技术进行比对后得出结论，由于数字式光纤电流纵联差动防越级跳闸技术具备抗干扰能力强以及传输效率高等优势，所以本文设计了一种数字式光纤电流纵联差动防越级跳闸技术，将当前的供电系统进行了优化。
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
随着煤矿生产规模的扩大，煤矿供电系统的电压级别也逐步提高。
在高电压电网下，
煤矿供电系统的防越级跳闸技术日益成为一个关键问题。
如何有效地避免供电系统的越级
跳闸，防止事故的发生，是煤矿安全和电力供应的两个重要问题。
因此，本文对煤矿供电
系统的防越级跳闸技术进行了深入研究。
首先，本文分析了煤矿供电系统的越级跳闸原因，发现供电系统的电压水平过高是导
致越级跳闸的主要原因之一。
另外，运行时的过载、短路故障、局部闪跳、稳态失稳等因
素也会导致越级跳闸。
因此，必须采取一系列措施来避免这些因素的影响。
其次，本文介绍了煤矿供电系统的防越级跳闸技术，包括过电压保护、欠电压保护、
开关控制、焊接措施以及屏蔽措施等。
其中，过电压保护是一种最常见的防越级跳闸技术，其主要原理是通过采用过电压继电器、过电压保护器等设备，对供电系统的过电压进行监
测和控制。
欠电压保护通常也会与过电压保护同时使用，以提高供电系统的可靠性。
最后，本文指出了煤矿供电系统的防越级跳闸技术仍存在不足之处，主要表现在对电
压等级不匹配的处理不足、实时监测能力不足、对电磁干扰的屏蔽能力不足等方面。
因此，需要进一步加强技术研究，提高防越级跳闸技术的可靠性和稳定性。
综上所述，本文针对煤矿供电系统的防越级跳闸技术进行了深入的研究，提出了一系
列有效的技术措施，可为煤矿安全和电力供应提供有效的保障。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计【摘要】本文主要介绍了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计。
首先对井下供电系统进行了概述，包括供电方式、供电设备等内容。
然后分别从监控系统设计和防越级跳闸系统设计两方面展开讨论，介绍了各自的原理和实施方法。
接着介绍了通信网络设计和安全保障措施，确保系统运行的稳定可靠。
最后对煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计进行了总结，并展望了未来的研究方向。
通过本文的介绍，可以更好地了解煤矿井下供电监控系统的设计原理和实践操作，为矿山生产安全提供有力支持。
【关键词】煤矿、井下供电、监控系统、防越级跳闸系统、通信网络、安全保障、设计、总结、展望未来、研究方向1. 引言1.1 煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计是煤矿生产安全中至关重要的一环。
随着煤矿生产规模的不断扩大和深度开采的需要，井下供电系统的可靠性和安全性要求也越来越高。
为了保证煤矿生产的安全稳定，需要对井下供电系统进行全面监控和实时管理，并设计防越级跳闸系统以应对突发情况，保障煤矿生产和工人生命安全。
在本文中，将从井下供电系统概述、监控系统设计、防越级跳闸系统设计、通信网络设计和安全保障措施等方面展开讨论。
通过对各个环节的设计与优化，为煤矿井下供电系统的安全稳定运行提供技术支持和保障。
本文旨在总结煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计原则和方法，为煤矿生产安全提供参考和借鉴。
也将展望未来研究方向，探索更加高效智能的供电系统设计方案，为煤矿生产的可持续发展贡献力量。
2. 正文2.1 井下供电系统概述井下供电系统是煤矿井下重要的设备之一，其作用是为井下设备和照明提供稳定的电力供应。
井下供电系统由变压器、配电柜、电缆等组成，通过输电线路将电力传输到井下各个区域。
1. 稳定性：煤矿井下环境复杂，供电系统需要能够在恶劣的工作环境下稳定供电。
2. 安全性：电力系统必须符合煤矿安全规范，避免发生电气事故。
煤矿供电系统的防越级跳闸保护系统的设计
1002023年3月下 第06期 总第402期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview0.引言煤矿供电系统在整个煤矿开采过程中具有重要作用，是整个煤矿运营的主要能源。
特别在信息化时代背景下，煤矿井下受到巷道延伸长度限制，经常在相同水平面上设置各种多级供电所，让每级变电所线路分级呈现逐渐增加趋势，导致线路长度不断降低，给供电电缆线路阻抗能力带来不同程度的影响。
从目前煤矿供电系统实际情况来看，一旦其出现短路故障时，不同线路的短路电流没有明显变化，继电器保护装置无法准确判断短路故障点，无形中提高保护整定难度系数，造成线路出现越级跳闸、开关误动作等问题，甚至会进一步拓展井下的停电范围，给煤矿生产安全性、开采效率带来严重影响，甚至出现严重的煤矿安全事故。
因此，本文针对煤矿供电系统出现的短路故障问题，如越级跳闸现象、开关误动作等，设计出多样化防越级跳闸保护装置，探究保护装置日常运行原理，制定出保护装置的硬件框图和控制器主程序流程框图，并进行开关量输入单元、微控制器选型、CAN 总线通信单元、线路电参数采集单元等环节的设计工作，从而规范保护装置的程序设计方法[1]。
1.诱发煤矿供电系统出现越级跳闸的主要因素1.1短路保护整定难度提升由于井下煤矿供电系统具有较强的复杂性，在线路零秒速断线路中并未设置保护区域，一旦出现线路故障，相关的开关无法准确掌握线路电路出现的变化，导致开关零秒速断保护器出现大量跳闸现象，无形中给越级跳闸创造有利条件。
主变事故跳闸会对供电的性能产生非常巨大的影响，甚至会导致对外限电的现象，为了能够有效控制变压器，对调度做出以下规定，在变压器保护动作跳闸时，在没有完全弄清楚原因的前提下，不能对其进行送电。
在正常情况下，井下供电系统过流保护整体存在较强困难，只要产生短路故障，就立刻会出现越级跳闸问题，且煤矿收稿日期：2022-09-28作者简介：邢西锋（1985—），男，陕西凤翔人，本科，工程师，研究方向：采矿工程、安全及自动化。
煤矿供电防越级跳闸保护系统
煤矿供电防越级跳闸保护系统随着煤炭的逐步开采，煤矿供电已成为保障矿井正常运行的重要措施之一。
然而，煤矿供电系统也面临着安全隐患，其中最为常见的就是越级跳闸现象，这种现象往往会导致煤矿的停电，影响安全生产。
为了解决这个问题，各地的煤矿已经采用了不同的保护系统，其中最为常见的就是煤矿供电防越级跳闸保护系统。
煤矿供电防越级跳闸保护系统是一种针对煤矿供电系统设计的保护系统，其主要功能是在遇到过电压或过电流时，能够及时地切断电源，避免电力设备的损坏，同时避免煤矿停电，保障煤矿的正常生产。
此外，煤矿供电防越级跳闸保护系统还可以抑制设备电压和电流的波动，降低电气设备的损坏率，提高设备的使用寿命，大大降低煤矿生产成本。
煤矿供电防越级跳闸保护系统一般包括以下几个方面：电力传感器、采集器、控制中心和保护机。
电力传感器广泛应用在电力系统中，其作用是检测电力系统中的电压和电流值，并将其转换为与之相匹配的电信号。
采集器是连接传感器和控制中心的桥梁，它可以将采集到的数据传输到控制中心。
控制中心主要运用电子技术和硬件系统，将采集到的数据进行处理并分析其稳定性，提供电力系统的监测和保护。
保护机是煤矿供电防越级跳闸保护系统的核心部分，通常采用数字信号处理器和控制单元芯片，它能够根据采集到的数据进行分析并进行控制操作，否则就会对电力系统进行保护。
在煤矿供电防越级跳闸保护系统的设计过程中，需要考虑如何提高系统的安全性和可靠性。
一方面要提高系统的智能化和自动化，通过数字信号处理器、控制单元芯片、人机界面和网络通讯等技术手段，不断提高保护机的性能和控制能力，提高煤矿供电系统的可靠性和自动化水平。
另一方面，还需要精心设计系统的硬件组件和软件程序，充分考虑系统的可靠性和优化性能。
总的来说，煤矿供电防越级跳闸保护系统是煤矿保障生产安全和提高生产效率的重要手段。
通过采用前沿的技术手段，完善保护体系，提高系统的自动化水平和可靠性，煤矿供电防越级跳闸保护系统能够有效解决越级跳闸问题，保障煤矿的正常生产，进一步确保了安全生产的目标。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计【摘要】本文主要介绍了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计。
首先对系统设计需求进行了分析，然后提出了监控系统设计方案和防越级跳闸系统设计方案。
随后对系统进行实施与测试，并进行了系统优化与改进。
最后总结了煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计经验，并展望了未来的发展方向。
通过本文的介绍，读者可以了解到煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要性和实施过程，对相关行业人员具有一定的参考价值。
【关键词】煤矿、井下、供电监控、防越级跳闸系统、设计、需求分析、方案、实施、测试、优化、改进、总结、展望1. 引言1.1 煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下供电监控是煤矿安全生产中至关重要的一环，而防越级跳闸系统则是保障煤矿电气设备安全运行的关键。
本文旨在分析煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计需求，提出相应的设计方案，并进行系统实施与测试，最终对系统进行优化与改进。
煤矿井下供电监控系统需要实时监测电力设备的运行状态，及时发现异常情况并进行预警处理；同时还需要对电力设备的负荷情况进行监测和实时调整。
而防越级跳闸系统则需要根据电网负荷情况、电线电缆故障以及短路等情况做出智能跳闸决策，确保电力系统的稳定运行。
通过本文的研究和设计，将为煤矿井下电力系统的安全运行提供重要保障，减少事故发生的可能性，保障煤矿生产工作的顺利进行。
未来在基于本文设计的系统的基础上，可以进一步完善系统的功能和性能，提高系统的稳定性和可靠性，为煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计与改进提供有效参考。
2. 正文2.1 系统设计需求分析系统设计需求分析是煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统设计的重要一环。
在进行系统设计之前，首先需要对系统的需求进行详细分析，以确保系统能够满足井下供电监控和防越级跳闸的要求。
系统设计需求分析需要考虑到煤矿井下供电环境的特殊性。
煤矿井下工作环境恶劣，空气湿度大，灰尘多，温度高等因素都会对系统的设计和使用造成影响。
谈煤矿供电系统防越级跳闸技术
关键词：越级跳闸；煤矿；供电系统引言在煤矿供电网络中，馈电开关可能由于某些情况误动作跳开，分馈电开关动作跳开可能造成某工作面范围所有用电设备停用，影响煤炭生产，如果出现越级跳闸将导致停电范围扩大，引发电气设备损坏甚至人员伤亡事故。
煤矿井下防越级跳闸技术一直是国内外技术人员研究的热点，最初我国有部分煤矿采用电信号逻辑闭锁方式和分站集中控制方式，这两种方式分别存在实用性差以及控制主机要求高等问题。
随着相关技术的发展，有专家提出一种基于纵联差动保护原理的防越级跳闸方案，目前光纤纵差保护是地面电网应用广泛的线路保护技术，但其应用于矿井供电网络时存在保护区域单一、成本高的问题。
本文针对防越级跳闸技术中的通信问题，设计了一种专用的通信控制器，实现了基于广域测量技术的现场智能设备越级跳闸的速断保护。
１煤矿供电网络及越级跳闸分析１．１煤矿供电网络某煤矿井下供电网络接线图如图１（ａ）所示，矿井供电系统采用１０ｋＶ电压等级，中性点不接地方式运行，地面３５ｋＶ变电站的１０１母线和１０２母线分别引出，经高压电缆穿过井筒作为井下中央变电所进线电源，井下中央变电所也是分段结构，分别向２个采区变电所供电，然后出线至工作面负荷。
按照不同等级变电所简化网络，可以得到简化示意图如图１（ｂ）所示。
正常情况下每个分段线路都配置有速断保护，即在本线路范围内如果发生短路故障，则希望离短路点最近的开关保护动作跳闸，例如Ｋ２点或Ｋ３点短路时希望２０１跳闸，Ｋ４点短路时希望３０１跳闸，实际情况Ｋ３点和Ｋ４点短路的短路电流对于２０１保护装置来说是无法区分的，因此Ｋ４点短路故障发生时就会出现跳２０１而非跳３０１的越级跳闸现象。
１．２越级跳闸的原因煤矿供电环境相比地面恶劣，空气潮湿，地质情况多变，因此供电电缆容易发生绝缘损坏造成短路，当短路点接近开关两侧时就会发生越级跳闸。
总体而言，越级跳闸的原因是由电网的特性和结构决定的，短路电流越大、供电线路越长，在保护方案不完善的情况下越容易发生越级跳闸，井下电网的运行方式千差万别，为了满足灵敏度要求，保护整定值会比正常线路选取更低，速断保护无法体现选择性时就出现了越级跳闸。
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通过 比较 主线 路 和分 支线路 电流幅值 的大小来 判 断 故 障点 是否 在 保护 区 内 ， 而保 证 动作 的纵 向选择 从 性 ， 现短 路保 护 的选择 性 ． 实 纵差 短路 保护 原理 如 图 ２ 示． １点发 生短 路 故 障时 ， 的短 路 电 流会 流过 所 当 １点 干线 即 ２点 ， 以会发 生越 级跳 闸 现象 ， 所 采用 ０ １Ｓ ． 的延 时 ， 点 故 障排 除后 系统 恢 复正 常 ， 不会 跳 闸 ； １ ２点 但 是 当母 线 即 ３点发 生故 障 时 ， 断路器 应该 无 延 时 跳 闸 ， 也延 时 ０ １Ｓ 是个 隐患 ， 以我们 采 用 电流 向 ２点 但 ． ， 所 量差 来 区别 １点和 ３点 的短路 故 障 ， Ａ ＝Ｉ一Ｉ 一Ｉ —Ｉ． １点故 障时 ， ＝０ 当 ３ 故 障时 ， ≠０ 而 即 Ｉ 。 ｚ 。当 ＡＩ ， 点 △ｊ ， 且 Ａ ． Ｉ． Ｉ ｏ 这样 线 路纵 差保 护从 原理 上基 本实 现 ， 而使 该 短路保 护具 有选 择 性． ￣ 从
跳 闸技 术难 题 ， 以确保煤 矿 供 电系统 的可 靠性 和矿 井 的安全 性． 可
关键 词 ： 井 ； 压 电 网； 级 跳 闸 矿 高 越
中 图分类 号 ： ６ ２ 文献 标 志码 ： 文 章编 号 ：６ ４３ ８ ２ １ ） ４０ ６ —４ ＴＤ １ Ａ １ ７ —５ Ｘ（０ １ ０ —０ ６０
滴 水 冒顶 等事 故会 使 电气设 备绝 缘强 度逐 渐 降低 ， 时 由于操 作 人员 维护 不 当或操 作错误 、 电线 路 的导线 同 输 断裂 等原 因 ， 经常会 发 生漏 电及 单相 接地 故 障 ］ 矿 用 隔爆 型 高低 压 开关 是 煤 矿井 下 高低 压供 电 系统 终端 ． 线 路 的 主保护 ， 它起 到 了保 护高 压 电缆 、 压器 和 电气设 备 的作 用 ， 目前 井下 普遍 使用 的保 护设 备 ， 是各 变 是 但 种 高 压保 护装 置本 身具 有一 些缺 点 ， 由于数 据 的封 闭性 ， 致 “ 息 孤 岛” 导 信 的形 成 ， 下 级 支 路发 生 短 路 故 障 在 时 ， 端 的短路 电流和 始端 的短 路 电流在 大小 上相 差无 几 ， 果 下级 不 能正 常 完成 有 效 拦 截动 作 ， 会 使 上 末 如 就 级速 断保 护启 动 ， 造成越 级 跳 闸 ， 至越过 多 级跳 闸 ］ 甚 ． 解决 越级 跳 闸通 常采用 的方 法有 ： 电气 闭锁方 法 、 分站集 中控制方 法 、 数字 化变 电站 方法 、 缩短 保 护之 间
生 ， 常采 用 在各 级设定 时限级 差来 组成 纵 向 的选 择性 速 断短路 保护 模式 ． 是设 定 的时限 级差保 护要 受 到 经 但 上 级 供 电部 门和《 煤矿 安全 规程 》 约束 ， 的 不能 构成 有效 的纵 向选 择性 短路 保护 系统 ， 因此 会 发生短 路 而导致
随着 煤矿 井下 供 电容量 的不 断增 大 、 网 电压 的不 断升 高 以及供 电距 离 的不 断加长 ， 电 人们 对矿 井供 电系
统 的可靠 性 、 全性 和连 续性 的要 求 越来越 高 ． 安 井下 工作 环境 恶 劣 、 荷 波动大 、 况不稳 定 、 负 工 瓦斯煤 尘 积聚 、
第 ２ ６卷 第 ４期
Ｖｏｌ ２６ Ｎ ｏ ＿ ．４
徐 州 工 程 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｘｕ ｈ ｕ ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ ｏ ｒ ａ ｏ ｚ ｏ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｓ ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ Ｅｄ ｔ ｎ ｉｏ ） ｉ
的时 间级 差方 法ｌ ｊ 在实 际应 用 中 ， 几种 方式 虽各 具特 点 ， 都存 在一 定 的局 限性 ． ３ ， 这 但
１ 防越 级 跳 闸保 护 系 统 原 理
１ １ 矿 井高压 供 电 系统分 析 ．
由 于煤矿 工作 条件 的 限制 ， 矿井 中比较典 型 的高压 供 电 系统 大 多采 用 多段 较 短 电缆 组 成 的纵 向式 供 电 网络 ， 图 １所示 ． 如 这样 在 发生短 路 故 障时 ， 端 和 始 端 的 短路 电流 幅 值 相 差很 小 ， 避 免误 动 作 现 象 的 发 末 为
收稿 日期 ： ０ １０ ０ ２ １ －９ １
基 金 项 目 ： 家 青年 自然科 学 基金 项 目（０ ０ ０ ０ 国 ５９４７） 作 者 简 介 ： 淑 云（ ９ ７ ）女 ， 苏徐 州人 ， 乔 １６ 一 ， 江 副教 授 ， 士 研 究 生 ， 要 从 事 矿 山 通 信 信 息 融 合 研 究 博 主
２１ ０ １年 １ 月 ２
Ｄｅ ２Ｏ１ 巳 １
矿 井 高压 电 网防越 级 跳 闸保 护 系统 设 计
乔 淑 云 。 ，李 德 臣
（ ． 州 工 程 学 院 ， 苏 徐 州 ２ １ １ ； ． 国矿 业 大 学 信 息 与 电 气 工程 学 院 ， 苏 徐 州 ２ １ ０ ； １徐 江 ２１１２ 中 江 ２ ０ ８ ３ 北 京 昊 华 能 源股 份 有 限公 司 ， 京 １ ２ ０ ） ． 北 ０ ３ ０
摘要 ： 矿 高压 电 网在 出现短路 故 障 时容 易发 生越 级 跳 闸事 故 ， 致 井 下大 面 积停 电 ， 煤 导 引起 瓦
斯 积聚 ， 威胁 矿 井 的安全． 文章 分析 了矿 井 高压供 电系统 的特 点 ， 深 入 研 究 防越 级 跳 闸工作 原 理 在 及特 性 的基 础上 ， 计 了一种 有效预 防越 级跳 闸的保 护 系统 ， 决 了煤矿 供 电系统广 泛 存在 的越 级 设 解