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
发布时间：2021-01-15T03:18:49.951Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第23期作者：牛强[导读] 采用的解决方案是结合供电系统的日常情况，通过相应的分析和研究得出相应的方案。

汉诺联合集团有限公司山东省枣庄市 277000摘要：为保证煤矿施工安全稳定，防止施工过程中出现停电现象，首先要重点分析造成这种现象的原因，然后根据跳闸现象的具体原因提出有针对性的解决方案。

这样才能保证施工人员的人身安全，从而更好地促进煤矿和矿井建设的安全有序进行。

关键词：煤矿供电系统；防跳脱技术；分析
1煤矿供电系统监控期间防跳脱的原理采用的解决方案是结合供电系统的日常情况，通过相应的分析和研究得出相应的方案。

在煤矿运行过程中，在中心变电所区域，或者其煤矿变电所区域，如果因为保护煤矿所用供电系统的安全，会出现一些突发事件。

或经长期使用后，在进行保护时，形成具有强烈冲击
电能的负载现象，使煤矿供电系统中的驱动继电器能够正常工作，而驱动继电器除了有单项输出点外，还有其他辅助输出节点。

当采用辅助节点时，应采用煤矿供电系统的输出电缆，电力系统应合理进入中心变电站区域，然后进入线路侧保护设施，当每隔一段时间使用煤矿供电系统时，重视煤矿供电系统的内部防护设施，对保证煤矿供电系统的安全具有重要意义。

这主要是因为在保护设施具体运行过程中，煤矿系统中间歇启动继电器的动作可以看作是一种远程信号输出，发现当煤矿供电系统发出保护启动信号时，可快速切断电路，防止超高跳闸。

2煤矿供电系统出现过步跳闸现象的原因2.1保护控制装置的问题
保护控制装置是保证供电系统正常运行的，主要是控制供电系统的安全，对保证煤矿安全生产起着重要作用。

因此，煤矿企业应选择合适的保护控制装置，对保护控制装置的性能提出更高的要求，只有保护控制装置的性能更高，才能满足矿井中保护装置的标准。

保护控制装置主要针对煤矿开采过程或设备中存在的安全隐患，需要对安全隐患更加敏感。

如果保护控制装置启动后，保护装置动作速度慢或保护装置存在的误差较大，则对设备和生产过程的敏感性也会降低，保护装置不能起到报警和提醒作用，使发生跨步跳闸的现象。

另外，如果保护控制装置本身存在问题，会对安全隐患做出错误判断，导致越级跳闸。

2.2煤矿井下供电系统漏电保护问题
根据有关规范和标准，其高压供电网络和配电网需要对单相接地电容和电流进行严格控制，采取措施控制接地电流不超过20A，可有效避免因接地不足而导致的故障现象。

而在实际的煤矿井下供电系统中，由于煤矿井下地形具有多样性和随机性的特点，复杂的地形以及以电力作为选择依据进行保护的方式，会使供电系统在产生谐波或电气干扰的过程中影响供电系统的正常运行，在电气故障的过程中漏电保护容易发生故障，从而导致漏电现象的发生，造成过电平跳闸的问题。

2.3电力系统的保护继电器不到位
在煤矿变电所系统保护不到位的情况下，也会影响电力系统的跳脱情况，如变电所蓄电池电压过低，很容易造成继电器在工作过程中，二次过程会误动，如有继电器的线圈层之间短路，也会引起保护继电器的问题，同样，如果继电器之间的接触不良，会影响电路中的电压不稳定，从而导致继电器不能准确工作，进而引起电力系统阶跃跳闸。

当继电器设备中的电路安装错误时，设备的内部绝缘效果不好，也会导致继电器误动作，进而造成过步跳闸的情况。

电力系统跳脱事故发生的一个重要因素是继电供电直流系统在运行中经常产生瞬时电流，造成变压器瞬时电流与变压器线圈不匹配，导致继电器产生击穿，似乎跳过了这一步，使情况恶化。

在处理过程中，首先要保证变电站系统的正常运行，要对故障继电器和保护设备进行详细检查，防止误跳闸的情况发生。

如果断路器的发生是一个跨步跳闸，则需要更实际地处理这种情况，主要包括两种情况：保护动作的越级跳闸和非保护动作。

分析了引起电力系统跨步跳闸的原因，并采取了有效的措施加以处理，从而改善了电力系统的跨步跳闸问题。

2.4带压保护整定难度大
当开关拒动现象发生时，煤矿井下大部分保护线路会立即处于受压保护状态，部分开关也会出现不同程度的延时问题，这给失压保护整定带来了难题。

另外，部分失压保护器跳闸值精度不高也是影响失压保护整定的主要因素。

短路故障距离母线较近时，容易发生母线失压，并导致其它开关保护系统的过步跳闸。

此外，井下道岔的整体质量和操作人员的速度也是造成跳车问题的关键因素。

3解决煤矿供电系统跳步跳闸问题的措施
3.1为解决煤矿跳步跳闸问题
选用了具有较好闭锁功能的智能保护装置，与传统的继电保护方式相比有明显的改进，如其通信技术为实时通信，通信路径为千兆高速光纤网络。

变电站所有的保护装置在信息交换时都选择使用开关。

同时增加了“保护联锁”功能，上级线路实现全闭锁，同时避免了选择性跳闸、阶跃跳闸。

如果故障开关不动作，保护系统的后备保护系统动作，故障所在地最近的上级动作，故障排除。

同时，系统可以自诊断，如果出现故障，对于故障点可以进行自诊断和报警，保证故障点能被维修人员及时掌握，保证系统长期处于正常工作状态。

3.2防爆开关专用控制保护后备电源
能有效解决线路开关主电路故障时，由于缺乏长期稳定电源而使保护装置失去保护功能的问题，可采用专用的、不间断的控制保护备用电源装在防爆型开关保护器内，保证开关故障时保护器可靠工作，能有效避免开关控制和保护电源故障引起的电路中断，避免因开关控制器故障引起的开关误操作或故障，以防止跳脱。

另外，使用稳定。

不间断备用电源可提高开关保护装置的抗干扰能力，有效减少电磁干扰引起的误跳闸。

3.3电流速断闭锁法
系统主要采用两级防跳脱措施，主要基于硬件短路跳闸闭锁装置和软件延时，由CZB1综合保护器、系统软件、专用短路检测模块、通信网络和防跳脱装置组成。

系统中使用的开关配有专门的短路闭锁信号综合智能保护器。

保护器能检测并输出短路闭锁信号。

当电路中的某一点发生短路时，故障位置的所有较高的开关都将通过短路电流，而故障位置的较低开关不会通过短路电流。

短路上层的开关保护器能检测到较大的短路电流并发出闭锁信号：对于每一个开关保护器，短路闭锁信号直接与上一级开关智能保护器的输入相连，从而实现上层开关速断保护功能开关的闭锁要及时充分发挥作用，从而阻断速断跳闸的出现，开关保护器中含有专门的短路电流采集模块，在较低的短路电流等级下很难检测到短路大电流，从而限制闭锁信号和短路信号的显示，可实现对上级开关速断保护功能不闭锁。

3.4确保电源开关的质量和可靠性
对电力系统的控制至关重要，是供电系统中引起连锁跳闸的常见故障点。

因此，电源开关的选择至关重要，必须保证电源开关的选型及其质量准确、可靠。

所选开关在安装前，必须对其性能进行测量和测试，确保其符合电路设计标准和跳脱保护标准，避免出现不合格、不合格型号的开关对人供电系统的质量问题。

3.5应用光纤纵差解决越级跳闸问题
采用光纤纵向差分解决跳脱问题时，应根据接地回路制定方案，并合理应用于矿井内的电路设备，能有效监测矿井内电流、电压的变化，同时，判断是否会损坏设备，导致安全事故的发生，从而保证操作人员的人身安全，即不出现误报警和超水平跳闸的问题，保证煤炭生产的高效进行。

4结论
煤矿井下作业具有很强的危险性，密封性高、阴暗潮湿，一般是出现电路故障的关键部位，为了保证煤矿供电系统的正常运行，有必要开发和应用防跳脱技术。

根据国家智能配电网设计行业标准，国家电网智能变电站和智能配电网技术应用于地下高压供电系统具有较强的可靠性。

参考文献
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