煤矿供电防越级跳闸保护系统应用
新型煤矿供电网防越级跳闸保护系统研究与应用
新型煤矿供电网防越级跳闸保护系统研究与应用作者:张文瑞来源:《电子世界》2013年第04期1.引言煤矿供电网在出现短路故障时容易发生越级跳闸事故,导致井下大面积停电,引起瓦斯积聚,威胁矿井安全。
本文分析了矿井供电系统的特点以及越级跳闸事故的原因,在深入研究防越级跳闸工作原理及特性的基础上,设计了一种有效防止越级跳闸的保护自动化系统,解决了煤矿供电系统广泛存在的越级跳闸技术难题,能有效保障煤矿供电系统的可靠性和矿井的安全性。
煤矿井下开采作业,特别是高瓦斯矿井,都存在瓦斯潜在危机,而井下供电系统故障是导致瓦斯灾害的重要因素;而随着煤矿井下供电容量的不断增大,电网电压的不断升高以及供电距离的不断加长,人们对矿井供电系统的可靠性、安全性和连续性的要求越来越高,井下工作环境恶劣、负荷波动大、工况不稳定、瓦斯煤尘积聚、滴水冒顶等事故会使电气设备绝缘强度逐渐降低,同时由于操作人员维护不当或操作错误,输电线路的导线断裂等原因,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、变压器和电气设备的作用,是目前井下普遍使用的保护设备,但是各种高压保护装置本身具有一些缺点,由于数据的封闭性,导致“信息孤岛”的形成,因煤矿供电特点,使得下级支路发生短路故障时,末端的短路电流和始端的短路电流在大小上相差无几,导致上级速断保护启动,造成越级跳闸,甚至越过多级跳闸。
本文基于智能变电站思想,打破“信息孤岛”,构造“动态逻辑跳闸时间级差”的方法解决越级跳闸问题,实践证明具有很强的实用性和推广性。
3.越级跳闸原因分析3.1 保护定值整定方法不合理速断保护定值按躲过最大负荷电流整定,比按短路电流整定得到的值要小得多,发生短路后沿线保护均启动,跳闸取决于开关的机械特性。
3.2 短线路造成保护定值无法区分(1)短线路短路电流的变化平缓,始末端短路电流差值小,按躲过线路末端最大短路电流整定,一般保护灵敏度(2)电力系统规程建议在灵敏度小于1的情况下不适宜装设电流速断保护,但是煤炭规程规定井下必须装设速断保护,不准甩掉不用。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用随着电力工业的不断发展,煤矿供电系统的防越级跳闸技术也得到了不断的完善和应用。
在煤矿供电系统中,防越级跳闸技术是一项非常重要的技术,它旨在防止因由于故障点未及时隔离而导致的电网扩展故障,并对供电系统的运行及安全进行有效的保护。
防越级跳闸技术是在传统的供电保护系统的基础上发展起来的。
传统的保护系统只能对供电系统内部的故障进行保护,但是当发生外部故障时,由于故障点未及时检测和隔离,导致故障电流扩散到更大的区域,从而引起整个供电系统的短路跳闸,影响供电系统的运行。
而防越级跳闸技术则是针对这种情况而研发的,在供电系统中设置了越级保护装置,可以及时检测外部故障并隔离,防止故障电流扩散。
煤矿供电系统中的防越级跳闸技术主要应用于高压配电系统中,通过设置过电流保护、零序保护和差动保护等装置来实现对高压配电系统内部和外部故障的及时检测和隔离。
其中,过电流保护是最基础和常见的保护装置,它可以检测电网中的短路故障和过负荷故障,并在故障产生后及时切除故障电路,防止电路故障的蔓延。
零序保护主要用于检测电网中的接地故障和接地电流不平衡,它可以及时切断故障电路,防止电网过电压和接地故障对设备和人员的安全造成威胁。
而差动保护则主要用于对变压器和发电机等设备进行保护,可以检测设备内部故障并及时隔离,保护设备的运行和性能。
在煤矿供电系统中,防越级跳闸技术的应用对保障煤矿电力系统的稳定运行和安全具有重要的意义。
首先,它可以提高供电系统的抗干扰能力,有效避免外部电气和自然因素对供电系统的影响,保证煤矿供电系统的连续稳定运行。
其次,它可以快速切除故障电路,避免故障电流扩散,保护设备和人员的安全。
此外,在煤矿供电系统中广泛应用防越级跳闸技术还可以提高传统保护装置的性能和可靠性,进一步提高供电系统的安全性和可靠性。
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。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用煤矿是一个危险的工作环境,其供电系统是整个矿井运作的重要组成部分。
为了保证矿井的正常运行和人员的生命安全,煤矿供电系统必须具备一定的安全性能。
防越级跳闸技术是一种常用的保护手段,下面将介绍该技术在煤矿供电系统中的应用。
煤矿供电系统的主要设备包括变电站、配电装置和线路设备等。
防越级跳闸技术的主要作用是在电网发生故障时,能够及时切断故障点,防止电流越级传播,保护线路和设备不受损坏。
当供电线路发生短路故障时,防越级跳闸装置能够迅速检测到故障,切断故障点,阻止故障电流传播,避免进一步扩大事故的发生。
防越级跳闸技术的应用还可以提高煤矿供电系统的可靠性和稳定性。
煤矿供电系统需要保持持续稳定的电力供应,以确保矿井的正常运行。
防越级跳闸技术能够快速响应电网故障,并切断故障区域,从而最大程度地减少故障对整个系统的影响。
通过合理配置跳闸装置,可以实现对供电系统不同部分的在线监测和切除,提高供电系统的可靠性和可维护性。
防越级跳闸技术的应用还可以保护工作人员的人身安全。
煤矿供电系统的故障可能导致电流过载、短路、漏电等情况,存在一定的安全隐患。
防越级跳闸技术能够及时切断故障点,避免电流对工作人员的伤害。
在煤矿井下,由于工作环境狭窄,人员很难迅速离开,如果发生电网故障,防越级跳闸技术能够在短时间内切断电流,保护工作人员的安全。
防越级跳闸技术在煤矿供电系统中的应用也可以提高供电设备的寿命和节省能源。
电力设备的长期过载或电气火灾等故障会导致供电设备的损坏,甚至造成停电事故。
防越级跳闸技术可以及时切断故障电流,防止电气设备的过载和损坏,延长设备的使用寿命。
通过控制交流电的传递,可以有效节约能源,提高供电系统的能效。
防越级跳闸技术在煤矿供电系统中的应用具有重要意义。
它可以提高供电系统的安全性、可靠性和稳定性,保护工作人员的人身安全,延长设备的使用寿命,节约能源。
在煤矿供电系统的设计和运行中,应充分考虑并合理应用防越级跳闸技术。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用1. 引言1.1 煤矿供电系统防越级跳闸技术应用的背景煤矿是我国重要的能源资源之一,在煤矿生产过程中,供电系统的安全稳定至关重要。
由于煤矿地下环境复杂,存在诸多安全隐患,供电系统跳闸问题时有发生。
特别是在煤矿供电系统中,如果发生越级跳闸现象,将给生产带来严重的影响,甚至造成重大事故。
随着科技的不断进步,煤矿供电系统防越级跳闸技术得到了广泛关注和应用。
通过采用先进的监测设备和控制技术,可以实现对供电系统的实时监测和智能控制,及时发现并处理跳闸问题,有效防止越级跳闸事件的发生。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用不仅提高了煤矿生产的安全性和稳定性,也提高了供电系统的运行效率和节能降耗水平。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的研究与应用具有重要意义,对保障煤矿生产安全和提高生产效率具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用价值和效果,以及为进一步提升煤矿供电系统的安全性和稳定性提供技术支持。
通过对煤矿供电系统防越级跳闸技术的原理和实施方案进行深入研究,可以为煤矿企业制定有效的防护措施和应急预案提供参考。
通过对煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用案例和效果评估的分析,可以验证该技术在实际工程中的有效性,为煤矿企业选择合适的防护设备和方案提供依据。
最终,本研究旨在探讨煤矿供电系统防越级跳闸技术未来的发展方向,为煤矿企业在全面提升供电系统安全性和稳定性方面提供战略性建议。
2. 正文2.1 煤矿供电系统防越级跳闸技术原理煤矿供电系统防越级跳闸技术的原理是基于电力系统防跳闸技术的发展而来,其主要目的是防止煤矿供电系统在电力负荷发生突变时产生过载跳闸现象,从而保障煤矿生产的连续性和稳定性。
具体原理包括以下几个方面:煤矿供电系统防越级跳闸技术通过在电力设备中设置过流保护装置,当系统中存在过载电流时,该装置会对电路进行自动检测和判断,及时切断电路以避免设备损坏或发生事故。
分析矿井供电系统防越级跳闸的应用.
分析矿井供电系统防越级跳闸的应用 .关键词:供电系统;防越级跳闸;应用;注意事项1 矿井供电系统防越级跳闸应用的重要性想要保证煤矿开采工作的安全、高效开展,就应当加大对矿区供电系统防越级跳闸技术运用的重视。
国内各行业领域的发展离不开对煤炭资源的运用,所以说,煤矿开采工作的高效率开展会促进社会经济的快速提升。
而煤矿开采具有明显的系统性,一旦其中的一个子系统突发异常情况,就容易使得煤矿开采不能稳定开展,所以,就应当对煤炭矿井供电系统越级跳闸问题做出有效解决,借助相应性的方法最小化供电系统越级跳闸的可能性。
不仅如此,在构建矿井过程中,还会体现出项目多、成本大、时期长、人员多的特征,所以煤矿开采若是突发安全问题,就可能会严重妨碍到社会的有序化发展。
那么想要有效防止以上异常情况和问题,煤矿企业就需要对煤炭矿井供电系统越级跳闸问题做出有效解决,以此保证对煤矿矿井供电系统防越级跳闸进行高质量和高成效运用,促进社会经济的快速提升。
2 煤矿供电系统防短路越级跳闸的常见技术及分析2.1 光纤纵联差动保护技术光纤纵联差动保护技术是建立在基尔霍夫电流定律基础上的。
它利用光纤将安装在线路两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围外,从而决定是否切断被保护线路。
纵联差动保护只在保护区内短路时才动作,不存在与系统中相邻元件保护的选择性配合问题,因而可以快速切除整个保护区内任何一点的短路,该技术成熟可靠,抗干扰能力强,且可在不改变现有装置结构的基础上实现。
但光纤纵联差动保护仅能保护“一进一出”型开关之间的线路,不能保护线路两端的母线,存在保护死区。
光纤纵联差动保护需要实现线路两侧电流信息的同步处理,增加了利用现有矿用保护装置实现的技术难度,且需要敷设大量的专用通讯光纤,从而导致井下供电系统网络设计复杂、成本大量增加。
另外,由于煤矿工作条件较差、环境比较恶劣,通讯光纤和电缆容易受到挤压碰撞,从而导致光纤纵联差动保护因丢失通信信道而失效。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用煤矿作为我国能源重要的组成部分,其供电系统的安全和稳定性至关重要。
煤矿供电系统一旦发生越级跳闸等问题,将严重影响煤矿生产和运行,因此煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用显得尤为重要。
煤矿供电系统的特点在于工作环境条件恶劣,电力负荷大,电网复杂等,这些因素都增加了煤矿供电系统发生越级跳闸的风险。
而一旦发生越级跳闸,将导致煤矿设备停机、生产受阻、安全隐患增加等问题。
煤矿供电系统应用防越级跳闸技术是十分必要的。
煤矿供电系统的防越级跳闸技术应用需要考虑到煤矿供电系统的特点,综合考虑供电系统的各种因素,包括负荷变化、电网状况、设备状态等。
针对煤矿供电系统的这些特点,煤矿供电系统防越级跳闸技术应用需要结合现代化的电力技术手段,如智能化监控系统、智能保护装置等,实现供电系统的智能化、自动化管理。
在具体技术应用上,煤矿供电系统防越级跳闸技术主要包括以下方面:一、智能化监控系统智能化监控系统是指在煤矿供电系统中设置智能化监控设备,实现对供电系统运行状态的实时监测、分析和预警。
通过智能化监控系统,可以对供电系统各部分的运行状况进行全面监测,及时掌握电力设备的运行状态,提前预警系统可能出现的问题。
这样可以及时采取措施,避免因故障导致的越级跳闸等问题的发生。
二、智能保护装置智能保护装置是指采用智能终端设备与智能保护装置相结合,实现对供电系统的智能保护。
智能保护装置能够实现对供电系统各个环节的智能保护,具有低压单相接地故障、低压短路故障、煤矿供电系统接地故障等故障的自动检测、判断和处理能力。
一旦发生故障,智能保护装置可以立即进行保护动作,及时切除故障区域,避免故障扩大影响整个供电系统,从而减少越级跳闸的发生。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用十分重要。
通过智能化监控系统、智能保护装置和智能化控制系统等现代化的电力技术手段的应用,可以有效地提高煤矿供电系统的安全性和稳定性,避免因越级跳闸导致的生产事故和生产停滞等问题的发生。
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引言煤矿是一种危险的工作环境,电力供应对于煤矿的正常运行至关重要。
然而,在供电系统中,由于各种原因,如电力设备故障、电网负荷突增等,可能会发生跳闸现象,从而导致煤矿停电。
为了保证煤矿的安全和连续供电,煤矿供电防越级跳闸保护系统应运而生。
煤矿供电防越级跳闸保护系统的作用煤矿供电防越级跳闸保护系统主要用于检测供电系统中的电流和电压等参数,当系统中出现异常情况时,系统会自动切断电源,以避免电力设备的过载或短路等情况。
该保护系统能够确保煤矿供电的稳定性和安全性,防止发生事故.系统组成及工作原理煤矿供电防越级跳闸保护系统通常由以下几个部分组成:电流传感器电流传感器用于检测供电系统中的电流值。
通常使用霍尔传感器或电流互感器来实现电流的检测。
传感器将电流信号转化为电压信号,并发送给保护系统的控制模块。
电压传感器电压传感器用于检测供电系统中的电压值。
传感器通常通过测量电压差来获取电压信号,并将其转化为数字信号。
这些信号将发送给保护系统的控制模块,以便进行后续的处理。
控制模块控制模块是系统的核心部分,它接收电流和电压传感器发送的信号,并根据预设的阈值进行处理。
当检测到电流或电压异常时,控制模块将向开关装置发送指令,切断电源,以避免电力设备的损坏。
开关装置开关装置是系统的执行部分,它根据控制模块的指令来控制电源的开关状态。
当控制模块检测到电流或电压异常时,开关装置会迅速切断电源,保护煤矿供电设备的安全运行。
供电系统的安全性能要求煤矿供电防越级跳闸保护系统在设计和应用时需要满足以下安全性能要求:1.灵敏度:保护系统应具有高灵敏度,能够及时检测供电系统中的电流和电压异常,避免发生过载或短路等情况。
2.可靠性:保护系统应具有高可靠性,能够正常工作并及时切断电源,以防止事故的发生。
3.稳定性:保护系统应具有较好的稳定性,能够在各种工作条件下保持正常运行,不受外界干扰。
4.自动化:保护系统应具备自动化控制功能,能够根据设定的阈值自动切断电源,减少人工干预的需求。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用随着煤矿产业的不断发展,煤矿供电系统的安全稳定已成为煤矿生产的重要保障。
而煤矿供电系统在电力设备过载、短路等故障时的防越级跳闸技术应用,更是至关重要。
本文将深入探讨煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用与发展趋势。
一、煤矿供电系统的重要性煤矿供电系统是保障煤矿生产正常运行的重要基础设施。
其主要功能是为煤矿生产提供稳定、可靠的电力供应,保证矿山内各种设备的正常运转。
煤矿供电系统一旦出现故障,不仅会导致生产秩序混乱,甚至可能造成安全事故,对矿山生产造成严重影响。
提高煤矿供电系统的可靠性和安全性,是保障煤矿生产安全稳定运行的重要任务。
二、煤矿供电系统的跳闸保护技术在煤矿供电系统中,跳闸保护技术是保障系统安全的重要手段。
跳闸保护系统能够及时发现电力设备的故障,并在故障发生时迅速切断供电,以确保系统的安全运行。
在煤矿供电系统中,防越级跳闸技术应用就显得尤为重要。
1. 防越级跳闸技术的概念在煤矿供电系统中,往往存在着不同等级的设备,这些设备之间的跳闸保护级别也不尽相同。
当一个设备发生故障时,如果跳闸保护的动作级别过高,就会导致整个系统的过度跳闸,从而影响其正常运行。
而防越级跳闸技术正是针对这一问题而提出的。
其基本原理是根据不同设备的等级,采用适当的跳闸保护动作级别,以达到在保护故障设备的尽量减少对系统其它设备的影响。
2. 防越级跳闸技术的应用在现代煤矿供电系统中,为了提高系统的安全稳定性,广泛应用了防越级跳闸技术。
通过对不同设备的跳闸保护动作级别进行精细调整,保证在设备发生故障时,仅切断受影响的设备,而不影响系统的整体运行。
这种技术的应用,大大提升了煤矿供电系统的可靠性,减少了因故障跳闸而引发的生产中断和安全事故。
三、防越级跳闸技术的发展趋势随着煤矿供电系统的不断升级和改造,防越级跳闸技术也在不断发展和完善。
未来,该技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 智能化技术的应用随着智能化技术的不断发展,煤矿供电系统的跳闸保护技术也将迎来新的发展机遇。
新型煤矿供电网防越级跳闸保护系统研究与应用
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新 型燥 矿供 电网 防 越级 跳 闸保 护 系统 研 究与 应 用
哈 尔滨国力电气有限公 司 张文瑞
3 . 越 级跳 闸原 因分析 短暂 延时 ( 一般 设 定3 0 m s )跳闸 ,不会 导致 3 . 1保护 定值整 定方 法不 合理 事故 扩大 。另 外 ,保 护装 置 速 断保 护 定值 按 躲 过 最 大 负 荷 电流 整 在 失 电 后仍 可 以正 常工 作 一 段 时 间 , 起 瓦斯积 聚 ,威胁 矿井 安全 。本文 分析 了矿 定 , 比按 短路 电流 整定 得到 的值要 小得 多 , 以便 查询 故障 信息 ,分析 故 障原 因, 实现 故 井 供 电系 统 的 特 点 以及 越 级跳 闸事 故 的原 发生 短路 后沿 线保护 均 启动 ,跳 闸取决 于开 障快 速定 位. 因 ,在 深入研 究 防越级 跳 闸工作 原理及 特性 关 的机械 特性 。 5 . 智 能微机 保护 装置 整体 设计 方案 的基 础上 , 设计 了一种 有效 防止越 级跳 闸的 3 . 2 短线 路造成 保护 定值 无法 区分 智 能保 护装 置采 用 双C P U 结 构 ,克 服传 1 . 引言 煤矿 供 电 网在 出现 短路 故 障 时容 易发 生越 级跳 闸事 故 ,导致 井下 大面积 停 电, 引
作 、分 工 合作 的优 点 以及D S P 运 算速 度 快 、
擅长 数字 信号 处理 的优 点 ,既满 足继 电保 护 速 动 性 、 选 择 性 、 可 靠 性 和 信 息 共享 的要
求 , 同时 实现 高精度 实 时测 量 。 甩 掉不用 。 装置主C P U 采 用 运 算 速 度 快 、擅 长 数 电距 离 的不 断加长 ,人 们对 矿井 供 电系统 的 ( 3 )此 时 一 般 按 同 一 灵 敏 系 数 法 整 字 信 号处 理 的 D S P 芯 片T M S 3 2 0 F 2 8 1 2 作 为 主 可靠 性 、安 全性和 连续 性 的要求 越来越 高 , 定 ,造 成 线 路 在 最 小 运 行方 式 下有 保 护范 C P U 控制模拟 量采集和计算 、保护判 断、 井 下工 作环 境恶 劣、 负荷波 动大 、工 况不稳 围,然而 在 最大运 行方 式下 可能 发生越 级跳 开 关 量 输 出和 输 出 。从 C P U 也 采用 D S P 芯 片 定 、瓦 斯煤 尘积 聚、滴 水 冒顶等 事故会 使 电 闸 。 T M S 3 2 0 F 2 4 0 7 ,负 责 人机 对话 、液 晶显 示 、 气 设备 绝缘 强度 逐渐 降低 , 同时 由于 操作 人 3 . 3 失压 脱扣 保护 导致 越级跳 闸 与 上 位 机 通 信 等 实 时 性 要 求 不 高 的 系 统 任 员 维护 不 当或操作 错误 ,输 电线 路 的导线 断 井 下高 压 隔爆 开 关失 压保 护 为 2 级 ,一 务 。装置 总体 原理 框 图如 图2 所示 。 裂 等 原 因 ,经 常 会 发 生 漏 电及 单 相接 地 故 级是保 护装 置带 的 ,一般可 整定 ;一 级是开 ( I )中央 处 理单 元 : 由2 片D S P 构 成 双 障 ,矿 用隔 爆型 高低压 开关 是煤 矿井 下高低 关 带 的失压 脱扣 线圈 ,动作 值及 时间 不可整 C P U 结 构 , 用于 实 现数 据 采集 、计 算 、逻 辑 压供 电系统 终端 线路 的主保 护 ,它起 到 了保 定 。馈线 距 离母线 很近 的地 方发 生短路 故 障 判 断 、定 时 、存储 ,人机 对 话 、保护信 息 共 护 高压 电缆 、变 压器和 电气 设备 的作 用 ,是 时母线 电压 短时 失压 ,该段 母线 上其 他开 关 享 、与 上位机 通信 等 功能 。 目前井 下普 遍使 用的保 护设 备 ,但是 各种 高 的失压 保护 误动 作导致 “ 越 级跳 闸 ” ( 2 )开关 量 输入 、继 电器 输 出单 元 : 压 保护 装置 本身 具有 一些 缺点 , 由于数据 的 4 . 解 决 越级跳 闸保 护原理 开 关量输 入 单元 取 自相 应 设备 的辅助 常开 接 封 闭性 , 导致 “ 信息孤 岛” 的形 成 ,因煤 矿 基 于 以上 越 级 跳 闸原 因 的 分 析 , 开 发 点 ,用 于识别 现场 开关 的状 态 。需要 输入 的 供 电特 点 ,使得 下级 支路发 生短 路 故障 时, 种 智能微 机保 护装置 ,保 护装 置之 间信 息 末 端 的短路 电流 和始 端 的短路 电流在 大 小上 共享 ,具有 “ 保 护互 锁 ”功能 ,利用 下级馈 相 差无 几 ,导致 上级 速断保 护启 动 ,造成 越 出线或 设备 保护 动作信 号快 速 闭锁本线 路速
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用煤矿供电系统是煤矿生产中至关重要的部分,其稳定可靠的供电对煤矿的生产安全和生产效率有着重要的影响。
在供电过程中,由于各种原因会导致电流过载或短路等故障,如果不及时采取措施进行隔离保护,就会对设备和人员造成严重的危害。
煤矿供电系统中的防越级跳闸技术的应用至关重要。
防越级跳闸技术是指在供电系统中设置相应的保护装置,当电流异常时能够及时切断电源,从而保护设备和人员的安全。
常见的防越级跳闸技术包括过载保护、短路保护和接地保护等。
过载保护是指当供电系统中电流超过额定负荷时,保护装置能够自动切断电源,防止设备过热和电缆破坏。
通常采用的过载保护装置有熔断器和过载保护开关等。
熔断器是一种电流超过额定电流时就会熔断的保护装置,可靠性高。
过载保护开关是一种常闭型断路器,当电流超过额定电流时会自动切断电源,断路器中的热释放装置会自动复位,使断路器能够恢复导通状态。
在煤矿供电系统中,应根据设备的额定电流和运行要求选择合适的过载保护装置。
接地保护是指当供电系统发生接地故障时,保护装置能够及时切断电源,防止接地电流对设备和人员造成伤害。
通常采用的接地保护装置有接地保护开关和残压装置等。
接地保护开关是一种具有良好的远动性能和灵敏度的开关,当电路中发生接地故障时,能够及时切断电源。
残压装置是一种可靠的接地保护装置,它能够通过检测电路中的残余电压来判断是否发生接地故障,并及时切断电源。
在煤矿供电系统中,除了以上提到的防越级跳闸技术之外,还可以采用远动保护技术和智能保护装置等。
远动保护技术是一种通过远距离传输信号来实现保护操作的技术,能够在电路故障发生时及时切断电源。
智能保护装置是一种利用微处理器技术来实现电气保护的装置,具有自适应能力和故障诊断能力,能够对供电系统进行精确的保护和控制。
煤矿供电系统中的防越级跳闸技术的应用能够提高供电系统的安全性和可靠性,保护设备和人员的安全。
在选择和应用防越级跳闸技术时,应根据设备的运行要求和电气系统的特点进行合理选择,并进行定期的维护和检修,确保其正常运行和可靠性。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统是煤矿生产的重要基础设施,具有保障矿井运行的重要作用。
煤矿供电系统中的防越级跳闸技术一直是一个关注焦点。
本文将介绍煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用,包括技术原理、应用场景以及优势。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的原理是通过设置不同级别的保护装置来对不同电压级别的设备进行保护。
在供电系统中,根据设备电压级别划分为高压电源、中压电源和低压电源。
通过在供电系统的不同电压级别设置相应的保护装置,可以实现对不同级别电源的跳闸故障保护,确保系统的可靠运行。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用场景主要包括以下几个方面。
针对高压电源,可以设置过高电压保护、过低电压保护、过流保护等装置,以防止高压电源异常对设备造成损坏。
对于中压电源,可以设置过载保护、短路保护、接地保护等装置,以保证中压电源的稳定输出。
对于低压电源,可以设置过载保护、短路保护、漏电保护等装置,以保护低压电源的正常工作。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用具有许多优势。
通过设置不同级别的保护装置,可以对煤矿供电系统的各个环节进行精细化保护,提高系统的可靠性。
防越级跳闸技术可以在系统发生跳闸故障时,及时切断故障电源,防止事故扩大。
防越级跳闸技术还能够实现智能化监控和远程控制,方便对系统进行实时监测和控制。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用发表时间:2019-06-11T11:12:46.287Z 来源:《中国电气工程学报》2019年第3期作者:孟令义[导读] 在我国煤炭开采过程中,由于地理条件、技术条件、管理条件等因素不同,以及其他相关因素的差异性和不确定性,致使煤矿企业供电系统越级跳闸问题普遍存在。
这将给煤矿开采带来诸如大面积停电、电缆着火等方面的极大安全隐患。
因此,结合保德煤矿在实际生产过程中出现的供电系统越级跳闸问题,分析了其原因,根据相关问题的规律性,总结经验,并提出了具体的解决措施。
引言由于煤矿行业属于高危行业,且工作人员的日常工作环境也是十分的恶劣。
这就使得工作人员在进行电缆回采的流程时,如果进行一定的摩擦或者供电系统使用了非常多的电量变频器,以及在这一过程当中还使用了软起动器等装置,就会导致工作系统的谐振过电压过多,容易使得煤矿内部的设备产生爆炸,这就是导致煤矿供电设备出现高压短路故障的根本原因。
1煤矿供电系统所出现越级跳闸现象的成因矿井作业环境通常是封闭的、阴暗潮湿的,并且巷道往往都较为狭窄,因此,不利于作业人员开展相关工作。
因为各个电路电流极为近似,由短路引发的电流会迅速飙到几千多安,这样极易使位于短路处级别以上的开关达到跳闸保护限制,若是遇到灵敏度更高的上一级开关,跳闸现象就会在此处瞬间发生,这就是常说的越级跳闸现象。
该现象的严重程度若是一直提高,将导致地面的变电站开关出现跳闸现象,引发煤矿内部广范围停电现象的出现,有时还会引发主扇停风等事故的频繁出现,后果的严重程度可想而知。
分析、研究表明,引发井下煤矿电路系统频繁发生越级跳闸结果的原因非常多,总的表现在下面三方面:1.1短路保护整定难度提升因为井下的煤矿供电系统具有复杂性,在线路零秒速断保护中缺乏保护区,只要线路故障产生,处于上级及几级之上的大部分开关都难以对线路电流发生的微妙变化进行感知,此时,多级开关零秒速断保护器会瞬间发生跳闸,这是越级跳闸的原因所在。
煤矿数字化防越级跳闸系统的应用
煤 矿供 电系统 复杂 , 存 在 以电缆 供 电为 主且线 路
秒, 发 生短 路故 障 时 , 各 级 高 压 开 关 柜 继 电保 护 装 置 的保护 动作 时 间不 能有效 配合 , 使 得各级 开关 继 电保 护 装置 不 能协调 使用 , 导 致越级 跳 闸 。
2 . 2 失 压 脱 扣 线 圈 动 作
收 稿 日期 : 2 0 1 6— 0 7— 2 1
2 . 4 井上 下各级 开 关整定 计算 不准 确
目前 很 多 矿 井 的 井 上 下 供 电 管 理 不 属 于 一 个
部 门, 在 整 定 计算 上 存 在 误 差 。井 上 下 整 定 计 算 有
作者简介 : 李志 国( 1 9 7 8 一 ), 男 , 山 西忻 州 人 。 2 0 0 9年 毕 业 于 中 国矿 业 大 学 , 主要从事矿井机电设备、 配 件 管 理 等工 作
技术 对 矿井 供 电系 统进行 防越级 跳 闸系统 进 行改 造 , 可 以有 效解 决 矿 井 存 在 的 “ 越级跳 闸” 问题 , 提 高 矿 井 供 电系统 的可靠 性 。
1 防越 级跳 闸 系统 的基本 原 理
当 电网发生 短路 导 致 电压 迅 速 下 降 到额 定 电压 的6 5 % 以下 时 , 过 流保 护装 置 由 于有 延 时 , 而失 压 脱 扣 器通 常会 预先 动 作 , 引 起 供 电系 统发 生 越 级 跳 闸 ; 当距离 母 线很 近 的馈 线有 短路 发生 时 , 这段母 线 上 的 其 他开 关也 会 出现误 动作 , 从 而引起 跳 闸 。
( 西 山煤 电股 份 公 司 西 铭 矿 , 山 西 太原 0 3 0 0 5 3 )
摘 要 分 析 了 煤 矿 井 下 供 电 系统 越 级 跳 闸 的 原 因 及 其 对 生 产 造 成 的 危 害 。 介 绍 了 系 统 技 术 改
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社会经济的发展,能源需求越来越大,煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采与供应至关重要。
然而,在开采过程中,经常会出现电力设备跳闸的情况,严重影响煤矿的生产。
为此,煤矿供电防越级跳闸保护系统应运而生,它能够帮助保障煤矿供电的安全和稳定,提高煤矿生产效率。
煤矿供电防越级跳闸保护系统是一种基于现代电力控制技术的智能保护系统,它由电源过电压保护器、继电保护器和直流系统构成。
该系统能够检测电力设备的状态变化以及电流和电压的波动情况,对异常情况及时作出响应,避免设备进入过载或过流状态,从而防止跳闸事故的发生。
该系统的主要功能包括欠压、过压和过电流等保护及故障报警。
当正常电压值超出标准值时,该系统会自动进行调节,保证电力设备的正常运行。
当电路出现过电流或过载时,该系统会自动切断电流,避免进一步增加设备的负荷,从而提高电力设备的寿命。
同时,该系统还具有越级跳闸的保护功能。
随着煤矿的规模逐渐扩大,电力设备所承载的电量也逐步增加,当电力设备在负载高峰期间出现跳闸时,该系统可以自动判断并采取越级保护措施,避免跳闸对其它设备造成的影响,确保煤矿供电系统的正常运行。
此外,该系统还具有远程监控和控制功能。
工作人员可以通过远程控制台,对煤矿供电系统进行实时监控,及时了解各电力设备的运行状况,避免出现异常情况。
此外,该系统还能通过报警方式向相关人员发出警报,以便及时采取应急措施。
总之,煤矿供电防越级跳闸保护系统是煤矿行业中非常重要的一项技术,它可以保障煤矿电力设备的平稳运行,避免跳闸事故的发生,提高煤矿生产效率,并为工作人员提供良好的工作环境和安全保障。
随着技术的不断发展和更新,该系统将不断满足煤矿新需求的变化,并不断完善提升,为保障煤矿电力供应提供更加全面精准的支持。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用煤矿供电系统防越级跳闸技术是一种保护法,可保护具有较多用户负载的供电单元或多个相间供电单元免受越级跳闸的损害。
煤矿供电系统属于特殊的电力传输和分布系统,具有低负载、多用户负载、特殊的负荷控制、短距离的特征,煤矿供电系统使用高容许过载、单片芯片控制的断路器以及设备负荷恒定,可以更好地保护煤矿供电系统。
煤矿供电系统防越级跳闸技术由两部分组成:电路保护技术和控制系统技术。
电路保护技术是保护电路免受越级跳闸损害的主要手段,主要由ALG120、ALG200、ALG250、ALG350系列保护器构成,ALG200保护器具有完全的孤岛继电保护,可以检测出所有的过负荷、漏电、过温度等异常状态,可有效保护煤矿供电系统免受越级跳闸。
控制系统技术是实现防越级跳闸技术的重要支撑。
它主要是利用现代化控制系统,如调压器、调频器、自动电能表、智能电力网、智能电缆等,实时监测系统的运行状况;又通过计算机、PLC和数据采集系统对供电系统的负荷和功率进行实时检测,在发现负荷过大的情况下立即触发跳闸装置作出越级跳闸的及时保护。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用,可以大大地改善煤矿供电系统的运行稳定性,降低设备的损坏率和维护成本,保证煤矿安全生产。
同时,煤矿供电系统可以积极推行防越级跳闸技术,通过提高煤矿供电系统的安全性、可靠性和效率,从而提高煤矿生产水平,实现电力优化分配。
煤矿供电系统防越级跳闸技术在实践中受到了广泛认可,但当前在实施过程中还存在一些问题,如:对用户要求较高,价格相对较贵;供电单元相间距离较远,运行稳定性较低;监测系统设备质量不高,维护成本较高。
为了解决这些问题,应该采取有效措施,如降低用户购买设备成本,增加设备的使用效率,改善设备的质量和可靠性,提高设备的维护和维修质量。
总之,煤矿供电系统防越级跳闸技术的实施为煤矿的劳动生产和安全管理提供了保障,而且可以从根本上改善电网的安全性,有助于煤矿生产和安全生产管理,鼓励煤矿进一步开展技术创新与安全研究,为电网安全提供更全面的保障。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
FORUM 论坛工艺38 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿供电系统防越级跳闸技术应用1 煤矿供电系统出现越级跳闸的原因1.1 保护控制装置出现问题保证供电系统可以正常运行的前提下,保护系统就是对整个供电系统进行安全控制来保证煤矿的正常生产。
煤矿应当正常选择合适的保护装置,对性能要有较高的设计要求,只有提升装置的性能才可以保证满足井内的保护标准,对开采过程中出现的安全问题和隐患,保护控制装置可以及时发出警报,如果启动了保护装置后有较大误差就会导致设备的生产灵敏度降低,没有办法发挥出警报提醒作用,设备内部如果存在问题也会对安全隐患的判断造成影响,发生越级跳闸的现象。
当前煤矿井下工作时采用的保护装置主要是光纤纵差保护,其可以降低越级跳闸问题的发生率。
然而,线路系统往往是由多端线路组成,最简单的也是三端线路,无形之中增加了线路问题解决的难度。
通常情况下,光纤纵差保护技术并未涉及到三端和三端以上的线路理论,导致对问题的解决缺乏理论基础,对线路的解决存在不足。
在煤矿开采的过程中许多活动都是在井下进行的,但是煤矿井下环境较为恶劣,有毒气体较多而且通风不良,导致开采环境较为恶劣,工作人员的工作条件也很差,在使用电缆的过程中很可能因为操作不当导致供电系统使用大功率的变频器鞥设备时出现越级跳闸现象,导致电缆短路,当前国内外的煤矿供电系统大都使用径向功率级联方式,具体是通过短电缆组合来形成复杂的网络,这样的供电网络和方式距离较短,使得地面的变电站反应时间低于地下断路器的分闸时间,这样当地面的断路器发生跳闸后,煤矿井下的电源跳闸继电器间的压力会导致大面积的停电,因此要提升对煤矿供电系统防越级跳闸技术的探讨。
□ 牛晓东 山西吕梁离石西山亚辰煤业有限公司 山西吕梁 0330001.2 受到矿井内部环境的影响在矿井下完成作业时,矿井环境恶劣,空间环境也很差,这样的条件会给供电系统带来一定的负面影响,在电力设施的影响下变频器也会发生故障,保护设备受到谐波干扰,最终不利于保护设备的性能发挥,导致设备发生故障和越级跳闸现象的发生。
煤矿供电防越级跳闸保护系统应用
煤矿供电防越级跳闸保护系统应用【摘要】与目前煤矿供电网络常用的三种防越级跳闸技术方式相比,基于纵联差动保护的防越级跳闸技术,是一种相对成熟且操作简单的技术方式。
特点在于,这项技术可根据不同煤矿的生产规模、生产能力、生产水平,做出适当调整。
在发生煤矿供电网故障时,第一时间排除故障,保障了煤矿供电系统的安全性、稳定性,为企业安全生产、有序管理提供了有力的保障,具有显著的经济效益和社会效益。
【关键词】煤矿;供电;防越级跳闸;保护应用1. 导言本文了分析了煤矿井下供电广泛存在的“越级跳闸”问题和防越级跳闸保护系统;介绍防越级跳闸保护系统主要构成部分及其所具有的独特优势,并结合某煤矿井下供电系统的实际情况进行了该煤矿供电防越级跳闸保护系统的方案设计,能够有效地避免越级跳闸的发生。
2. 原因分析矿井电网存在“越级跳闸”的原因煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,在此环境下使用的电器设备、供电电缆和电缆接头容易发生漏电和短路事故。
目前,我国煤炭企业电网多为多级辐射状的供电模式,其特点为供电线路短,延伸级数多,不同级别的短路电流很接近,一旦线路某处短路,短路电流可达数千安到上万安,短路点上面的各级开关都满足电流速断保护跳闸条件,当上级开关跳闸灵敏度高时上级开关跳闸,造成越级跳闸,甚至会直接造成地面变电站开关越级跳闸,特别是35 k V系统,造成全矿井停电的恶性事故,甚至会出现主扇停风事故。
传统的三段式过电流保护无法兼顾保护动作快速性和选择性的要求,当井下供电系统发生故障时,普遍存在“越级跳闸”现象,造成恢复供电时间延长,直接影响井下的安全生产。
在煤矿供电电网中,造成越级跳闸的主要原因主要有以下几种:1)短路保护难以整定。
井下供电线路短、多级变电所级联导致拓扑结构复杂,短线路零秒的速断保护无保护区,在线路末端发生短路故障时,其上级开关及上几级开关感受的短路电流几乎差不多,各级开关的零秒速断保护无选择性跳闸而造成越级跳闸;井下供电系统没有时间级差,过流保护整定困难,在发生短路故障时,极易出现越级跳闸的情况。
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用
煤矿供电系统防越级跳闸技术应用煤矿供电系统是保障煤矿生产的关键因素之一,而系统的可靠性和稳定性是确保供电系统安全运行的关键要素。
在煤矿供电系统中,若电力质量出现问题,会给煤矿生产带来严重影响,甚至引起煤矿事故。
在实际的生产环境中,煤矿供电系统中的越级跳闸问题时常出现,而越级跳闸的主要原因是传统的保护装置无法及时地响应电力故障,从而出现较大的安全隐患。
因此,针对煤矿供电系统防越级跳闸问题的研究已经成为当今电力系统防护领域中的热点问题。
一、应用微机保护系统微机保护系统是一种应用计算机技术、电子技术和通讯技术的现代化电力保护装置,其具有高精度、多功能和智能化的特点,能够满足煤矿供电系统中各种恶劣的电力环境条件,有效地保障煤矿供电系统的稳定性和可靠性。
一般而言,微机保护系统应用于供电系统中的各个电器设备中,并对电器设备进行整体控制。
微机保护系统采用先进的分布式控制方式,能够及时地发现故障、判断故障类型、跟踪故障区域和控制故障跳闸等等。
此外,微机保护系统还具有精密化的报警功能,当发生煤矿供电系统中的异常情况时,可以以最快的速度进行报警,以便采取及时有效的措施防止事故的发生。
二、应用智能型保护装置智能型保护装置是目前最先进的电力保护装置之一,其基于现代的计算机技术和通讯技术,可以实现对煤矿供电系统中各种电气设备进行更加精确和全面的监控和控制。
智能型保护装置不仅具有高度的集成度和可编程性,而且具备强大的实时处理能力和高速响应能力,可以迅速判断电力故障类型,并及时采取适当的措施进行处理,从而有效地防止事故的发生。
与微机保护系统相比,智能型保护装置具有更高的可靠性和精确性,且在实际的煤矿生产环境中稳定性更好。
此外,智能型保护装置还具有网络通讯功能,可以实现各个设备之间的参数通讯和数据共享,有利于提高设备之间的协同性和工作效率。
总的来说,煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用对于提高煤矿供电系统的可靠性和稳定性具有非常重要的作用。
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煤矿供电防越级跳闸保护系统应用
【摘要】与目前煤矿供电网络常用的三种防越级跳闸技术方式相比,基于纵联差动保护的防越级跳闸技术,是一种相对成熟且操作简单的技术方式。
特点在于,这项技术可根据不同煤矿的生产规模、生产能力、生产水平,做出适当调整。
在发生煤矿供电网故障时,第一时间排除故障,保障了煤矿供电系统的安全性、稳定性,为企业安全生产、有序管理提供了有力的保障,具有显著的经济效益和社会效益。
【关键词】煤矿;供电;防越级跳闸;保护应用
1. 导言
本文了分析了煤矿井下供电广泛存在的“越级跳闸”问题和防越级跳闸保护系统;介绍防越级跳闸保护系统主要构成部分及其所具有的独特优势,并结合某煤矿井下供电系统的实际情况进行了该煤矿供电防越级跳闸保护系统的方案设计,能够有效地避免越级跳闸的发生。
2. 原因分析
矿井电网存在“越级跳闸”的原因煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,在此环境下使用的电器设备、供电电缆和电缆接
头容易发生漏电和短路事故。
目前,我国煤炭企业电网多为多级辐射状的供电模式,其特点为供电线路短,延伸级数多,不同级别的短路电流很接近,一旦线路某处短路,短路电流可达数千安到上万安,短路点上面的各级开关都满足电流速断保护跳闸条件,当上级开关跳闸灵敏度高时上级开关跳闸,造成越级跳闸,甚至会直接造成地面变电站开关越级跳闸,特别是35 k V系统,造成全矿井停电的恶性事故,甚至会出现主扇停风事故。
传统的三段式过电流保护无法兼顾保护动作快速性和选择性的要求,当井下供电系统发生故障时,普遍存在“越级跳闸”现象,造成恢复供电时间延长,直接影响井下的安全生产。
在煤矿供电电网中,造成越级跳闸的主要原因主要有以下几种:1)短路保护难以整定。
井下供电线路短、多级变电所级联导致拓扑结构复杂,短线路零秒的速断保护无保护区,在线路末端发生短路故障时,其上级开关及上几级开关感受的短路电流几乎差不多,各级开关的零秒速断保护无选择性跳闸而造成越级跳闸;井下供电系统没有时间级差,过流保护整定困难,在发生短路故障时,极易出现越级跳闸的情况。
同时,井下防爆开关的拒动现象也时有发生,也极易造成越级跳闸现象的发生。
目前的系统以短路保护为主保护,系统图上每个蓝色小方块代表一个短路保护。
当采区变电所任何一条负荷线出现故障时,都有可能导致上一级变电所开关跳闸,即“越级跳闸”,导致停电
范围扩大。
2)传统意义上的光纤纵差保护不能解决所有问题。
将传统的光纤纵差保护作为联络线的主保护,能够可靠解决部分“越级跳闸”问题,但对于三端线路及多端线路却不能解决。
因为现有的光纤纵差模型全部是根据两端线路配置的,如果需要对多端线路进行光纤纵差处理,则存在技术上的难点而无法实现。
3. 煤矿供电防越级跳闸保护系统的应用实现
3.1数字式光纤差动保护原理
本文所采用的数字式光纤差动自动保护系统的保护原
理可以从瞬时采样值的电流差动保护和故障分量电流差动保护两大原理进行分析。
瞬时采样值的电流差动保护原理主要作用是判断有无发生区内故障,是指按照一定判断依据而构成的差动保护,其自动方程式可以表示成|i 表示线路两端电流采用的瞬时值,K 为制动系数、I 为整定值。
当瞬时采用值电流差动保护采用判据窗>9时,制动保护效果最佳。
3.2差?颖;ぴ诵写嬖谖侍饧岸圆?
该系统下差动保护运行过程中可能存在的问题有CT 饱和、CT 断线、同步化处理和误码校验、弱馈问题及电容电流问题。
当系统出现故障时,短路电流会有一定幅值的非周期分量,这会导致电流互感器铁芯的磁密度值快速饱和,这种情况下,励磁的阻抗能力会减弱,励磁电流增加,导
致二次电流的波形畸变。
具体表现在以下几点:(1)发生严重故障后,CT 有一个线性传变区,在该区内能把一次电流准确的传送到二次侧,并在该区存在的时间会随着故障的严重程度减少。
(2)对因故障电流中非周期分量引起的CT 饱和,励磁电流和二次电流会出现正负半波波形不对称的问题,且差流波形会有严重的偏移问题。
(3)因稳态短路电流引起的CT 饱和,励磁电流和二次电流的波形呈奇对称。
可见,当CT 饱和时,会使得在电流差动保护区内的保护延迟,而区外的保护误动。
对此,该系统可以采用CT 饱和识别技术来避免光纤差动保护误动问题的出现。
CT 断线上,与CT 饱和相比,CT 断线虽然不会导致光纤差动保护误动问题,但是如果发生在区外故障时,会出现误动问题。
对此,可以使用较为成熟的CT 断线依据来检测CT 是否出现断线问题上,如果在此情况下发生线路内部故障,就会使得弱馈侧的故障电流流入量减小,很可能会导致电流差动保护的拒动。
对此,可以在启动文件中设置一个低压辅助启动元件,一旦电压比该气动元件定值低,就可启动,此时非弱馈侧的保护就会收到启动信号,进而驱动电流差动的保护出口,达到切除故障的目的。
3.3小电流接地选线功能
基于数字式光纤差动技术设置的煤矿供电防越级跳闸
保护系统,其小电流接地选线方法可以采用消弧线圈并联
中值电阻选线法。
该方法又可分为主动式选线和被动式选线,主动式选线主要是通过改变系统的运行方式或结构,根据系统的该变量进行选线,有消弧线圈并联中值电阻法、注入法和残留增量法。
不过,后两者方法在理论研究上的缺陷,使得其在实际应用价值不高,主要是采用消弧线圈并联中值电阻法。
消弧线圈并联中值电阻法是指发生单相接地时,在消弧线圈的两端能快速并联一个中值电阻,增加故障线路的零序电流,以正确选线。
该方法的工作原理是:在系统处于正常状态下,利用该方法打开可控开关,中值电阻不会投入系统,中性点的消弧线圈会对补偿系统的容性电流进行跟踪,但受感性电流和容性电流基本相等影响,其方向相反;当有单相电弧性接地故障出现时,受消弧线圈的补偿作用影响,故障点的电流会快速减少,使得电弧熄灭,故障消失;当出现永久性接地故障时,消弧线圈就会立即跟踪补偿,系统稳定后,闭合可控开关让中值电阻投入的时间缩短,促使非故障线路和故障线路的零序电流相区别,方便选线。
4 .结论
目前煤矿井下供电系统线路保护普遍面临着速断过流
保护定值无法整定、失压保护零时延、漏电保护无法实现比较、保护器功能不全及通讯能力差等多个难题,导致煤矿井下供电出现欠压、漏电、过流、短路等故障,严重威胁井下
供电其可靠性。
尤其是广泛存在的“越级跳闸”,它是影响煤矿井下安全供电的一个重要因素,对井下供电系统安全及可靠运行造成严重的威胁。
参考文献:
[1]卢喜山,张祖涛,李卫涛. 煤矿供电系统基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术研究[J]. 煤矿机械,2011,32(4):71-73.
[2]毛卫清. 煤矿供电系统防越级跳闸技术应用探讨[J]. 煤炭工程,2013,45(6):15-17.。