防越级跳闸系统配置说明(34-74)

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。

防止短路引起越级跳闸装置

防止短路引起越级跳闸装置说明书电光防爆电器有限公司一．使用设备1.高压智能综合保护器高压智能综合保护器是高爆开关中的关键设备，它控制高爆开关对电路进行短路、过载、过压、欠压（失压）、漏电、断相、三相不平衡等各种保护。

2.短路电流采集模块安装在高爆开关内，从高爆开关电流互感器采集电流信号与设定的短路电流数据比较，判断电路是否短路，短路时输出短路信号和闭锁信号，短路电流撤消后短路信号和闭锁信号自动解除。

输入电压：100V；最大输入电流：75A；短路电流设定范围：0~9999A，1A一步；输出信号：DC24V；响应时间：小于20ms3.短路闭锁控制器变电所每一段母线对应安装一个（16个开关以下）或多个（每16个开关一个）短路闭锁控制器。

短路闭锁控制器接受短路电流采集模块输出的短路信号，通过内部处理，输出短路闭锁信号，闭锁总开短路速断功能。

电源电压：127V；输入信号：16路；输出信号：1路；电压24V；响应时间：小于10ms二．使用说明1.在变电所的每个高爆开关内安装一块短路电流采集模块，从高爆开关的电流互感器采集短路电流信号，用专用线输出。

变电所每段母线上设一台短路闭锁控制器，各个分开关的短路电流信号分别送入所在母线的短路闭锁控制器，控制器的输出信号进入本母线供电总开的智能综合保护器。

2.总开下接母线短路闭锁控制器闭锁信号闭锁总开的速断保护功能，防止越级跳闸；总开的定时限过流保护作为下级分开关的后备保护。

当任一分开关下电缆短路时，其短路电流采集模块输出短路信号，相应短路闭锁控制器输出闭锁信号，在总开保护器自身的定时限过流保护延时到时前闭锁总开跳闸线圈，使之不能跳闸。

同时此级总开的短路电流采集模块向上一级变电所这一回路的控制开关发出闭锁信号，闭锁上一级控制开关。

若下接线路短路的分开因故障拒动，不能跳闸，本级总开在保护器自身的定时限过流延时到时后跳闸，作为分开的后备保护。

3.下级开关下接线路短路时，开关的短路闭锁信号闭锁上一级开关的速断保护；上级开关的定时限过流保护作为下级开关的后备保护。

防越级跳闸系统

分布式智能速断防越级跳闸系统建设技术方案书上海山源分布式智能速断防越级跳闸系统上海山源电子电气科技发展有限公司目录一、煤矿井下供电现状 (3)二、常见越级跳闸解决方案利弊分析 (3)1.电流速断延时法 (3)（1)实现原理 (3)（2)缺点分析 (4)2.地面集中保护法 (4)（1)实现原理 (4)（2)缺点分析 (5)3.导引线（数字式）纵差法 (5)（1)点对点的导引线纵差保护： (5)（2)点对点的数字纵差保护 (5)（3)缺点 (5)4.结论 (6)三、上海山源分布式智能速断防越级跳闸系统 (6)四、项目实施后效果 (6)五、分布式智能速断防越级系统系统主要优点 (7)六、分布式智能速断防越级系统系统主要性能指标 (8)七、所选产品 (8)1.KJ360矿用电力监控系统 (8)2.KJ360-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站 (8)3.ZBT-11C高开综合保护器 (8)4.KJJ156矿用本安型网络交换机 (8)5.KDW660/12B隔爆电源 (8)一、煤矿井下供电现状电力是煤矿生产的唯一能源，电力系统的安全性和运行状态直接影响着煤矿的生产和安全。

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；采掘面地质情况复杂，负载变化大，易造成电器设备过流发热，使线路绝缘破坏，造成短路烧毁线路和电机；采掘设备移动工作，供电线路在反复的拖拽中易发生绝缘破坏、短路等事故。

造成井下供电线路短路事故的原因复杂多样，井下供电线路短路事故难以避免。

同时，煤矿井下电缆容量选择往往偏大；再加井下供电距离短，同一变电所总开关和分开关间电缆一般只有几米，上级变电所与下级变电所之间的距离也只有数百米到几千米，采用铜电缆，电缆的电阻很小，按电流整定无法满足保护的选择性。

一但线路某处短路，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，各级开关都启动电流速断跳闸程序，当上级开关跳闸灵敏度高时上级开关跳闸，造成越级跳闸。

浅析煤矿防越级跳闸系统

标，实现自动化、决策信息化、经营管理现代
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ＩＥＣ１５８８的ＧＯＯＳＥ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
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ・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，２０１２．
【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井下电力系统对于煤矿井下的生产起着十分重要的作用，因为井下生产的每一个环节都需要相应的电力支持，而煤矿井下生产环境复杂，尤其是电力线路和电气设备易受到灰尘、潮气、振动及机械损坏等各种因素的影响，因此井下电力运行的可靠性和安全性非常重要。

为了确保煤矿井下电力系统的稳定运行，必须采取一系列有效的监控和保护措施，本文将介绍针对煤矿井下电力系统的供电监控及防越级跳闸系统的设计。

一、系统架构本系统主要分为三个部分：数据采集、数据处理及控制执行。

1.数据采集数据采集部分主要负责采集井下电力系统中的数据，这些数据主要包括电流、电压、功率、温度、湿度、气压等参数，数据采集部分需要安装在井下变电站及配电站，通过硬件采集线路采集传感器中的电气信号输出，并将采集到的数据上传到数据处理部分。

2.数据处理数据处理部分主要负责处理采集到的数据，并根据预先确定的算法进行分析和处理，判断井下电力系统是否存在过载、短路等安全隐患，如果系统运行参数超过一定范围，则数据处理部分将发出相应的告警信号。

同时，系统还设置了备份上传通道，当主上传通道发生问题时，自动切换到备份上传通道。

3.控制执行控制执行部分主要采用电气控制技术，与井下配电站和变电站系统相连接，当系统出现安全隐患时，控制执行部分将根据预设的算法，自动完成电气保护动作，如启动断路器、跳闸等。

二、系统功能及实现1.功率监视系统通过采集信号来监视整个电网的功率参数，通过对功率参数的分析可以自动诊断井下电气设备的状况并实现对电网的高效管理。

2.电力能耗管理系统在采集井下电力系统的功率参数的同时还可以进行对电力能耗的管理，为采用智能节能控制做出指导。

3.越级保护系统设置防越级保护装置，当发生负荷过大或电流短路等情况时，系统自动采取相应的措施进行保护，切断电路以避免出现电气故障。

4.远程应急控制本系统支持远程控制，当井下发生意外情况时，现场工作人员可以远程控制系统来完成相关的操作，减轻工作人员的工作负担。

如何避免断路器“越级跳闸”

如何避免断路器“越级跳闸”我们数据中心一机房发生整列一路供电中断，PDU上级的分路交流开关没跳闸，列头柜总开关K1跳闸了（下文统一用K1表示）。

检查线路无故障后，K1合闸，恢复正常。

四天后，该现象再次发生。

这是怎么回事呢？哦，这种现象叫断路器的“越级跳闸”。

你有没有检查过K1是否存在故障、核对K1上下级的整定值？初步判断是K1本身发生了故障，准备更换K1，但断路器的整定值我一直没太明白，给我讲讲呗！那就从基础知识说吧！←断路器作用：切断和接通负荷电路，以及在短路电流对导体及其连接件造成危害前，切断故障线路。

简单来说：是用来通电、断电的装置，并能切断故障。

列头柜断路器常见操作位置：合闸位置、分闸位置、TEST位置Tips：如果故障时操作机构停留在TEST位置，如需合闸，须先调到分闸位置进行复位后才能进行合闸。

简单来说：Icu是断路器能作出保护动作前所承受的最大故障电流。

额定短路极限分断能力Icu和额定运行短路极限分断能力Ics（目前很多断路器能做到Icu=Ics）它们所代表的意义：假如某断路器的短路极限分断能力Icu=36KA，那么当线路中发生小于等于36KA的故障电流，断路器可以安全切断电路，如果当线路中发生大于36KA的故障电流，断路器的触头熔接、甚至发生爆炸等事故，这样断路器就已经失去了应有的作用，且不能再使用。

三段保护、整定、级间保护三段保护→简单来说：L保护、S保护、I保护。

·过载长延时保护L：过负荷故障保护,反时限特性（后文拓展介绍），可设置电流值、延时时间值。

·短路短延时保护S：短路故障保护,须配合上下级设置整定值，可设置电流值、延时时间值。

·短路瞬时保护I：短路故障主保护，瞬时动作，可设置电流值。

整定简单来说就是对L保护、S保护、I保护设定的电流值、延时时间。

整定的目的：断路器从故障电流产生（故障点）到被分断这一段时间内电流所产生的热效应会加载在上游的各级断路器上，而断路器保护的正常逻辑是最近一个断路器能量达到分断临界点时，上级断路器能量尚处于一个可以接受的范围。

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是我国能源工业的重要组成部分，其生产对于国家的能源安全具有重要意义。

而在煤矿生产中，供电系统的安全稳定运行对于整个生产过程至关重要。

煤矿井下供电系统的监控及防越级跳闸系统的设计，直接关系到矿井内员工的生命安全和生产设备的正常运行。

本文将主要讨论煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计方案。

一、矿井井下供电系统的特点在煤矿井下供电系统中，其特点主要包括以下几个方面：1.复杂恶劣的环境：煤矿井下的环境复杂恶劣，空气湿度大，同时存在着粉尘和有害气体，对于供电设备的稳定性和安全性提出了更高的要求。

3.安全性要求高：煤矿是一种高危行业，供电系统的安全性是最为重要的，一旦发生故障，可能会对整个矿井的安全带来严重的危害。

基于以上矿井井下供电系统的特点，设计一个安全可靠、智能高效的供电系统是至关重要的。

二、煤矿井下供电监控系统的设计方案1.监控系统的整体设计（1）硬件设备：监控系统应选用具有防水、防尘、抗震、抗腐蚀等特性的硬件设备，以保证设备在井下环境中的稳定运行。

（2）监控中心：在地面设置一个监控中心，对矿井井下供电系统的运行情况进行实时监控，在发生异常情况时能够及时作出响应。

（3）传感器：在重要的供电设备和线路上设置传感器，用于实时监测设备的运行状态和电力传输负荷等情况。

（1）远程监控：监控系统应具备远程监控功能，能够实时监控井下供电系统的运行状态和设备运行情况。

（2）故障预警：监控系统应具备故障预警功能，当出现设备故障或异常情况时能够迅速发出警报信号。

（3）数据记录：监控系统应具备数据记录功能，能够对供电系统的运行数据进行记录和存储，以便日后的分析和查询。

（1）密码保护：监控系统应设有密码保护功能，以防止未经授权的人员对监控系统进行操作。

（2）数据加密：对于监控系统所获取的数据，应进行加密处理，以防止数据泄露和被非法获取。

（3）远程断电：监控系统应设有远程断电功能，当发生危险情况时能够及时对供电系统进行远程断电，以确保员工的人身安全。

防越级跳闸保护配置在矿井中的运用

图２防越级跳闸保护配置原理图
图１定时限电流保护装置的动作时限配合
（ａ）保护装置配置；（ｂ）动作时限配合图
保护装置可能同时启动，当达到保护定值时，距离故障点最近的本级保护装置动作，并通过服务器的光纤接口电路进行逻辑判断，逐级向上级保护传递保护故障信息，上级保护装置在收到保护故障信号后与下级保护装置建立通信，实时检测下级保护的动作情况，等待距离故障点最近的开关跳闸，若跳闸成功则故障信号自动消失，若跳闸不成功则经短延时（保护动作时间＋断路器固有动作时间，可整定）由上级保护装置切除故障，并实现逐级快速后备保护井中的运用
闫灵俊
（汾西矿业集团公司企管处，山西介休０３２０００）
【摘要】分析了防越级跳闹系统产生的背景，阐述了防越级
除保护死区。（４）依靠保护装置间的通信接口传递保护信息，实现保护配合。一一２防越级跳闸保护系统配置的动作原理防越级跳闸保护系统配置原理如图２在井下变电所的高压防爆开关中安装防越级跳闸综合保护装置。将供电网中的综合保护装置按物理位置（进线、出线或联络）划分为多级保护层次，每台综合保护装置有两对光纤接口，其中一对光纤接口通过点到点通信方式与通信服务器对应母线的光纤接口板连接，联络保护装置的两对光纤接口分别与服务器对应母线的接口板连接，进线保护装置的另一对光纤接口与上级变电站的出线保护装置的一对光纤接口相连。系统中所有保护装置的速断保护均可设置为零时限，保护定值可按保证灵敏度整定，不需要上、下级保护定值的严格配合。当系统发生短路故障时，相关的

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。

越级跳闸系统使用手册

越级跳闸系统使用手册使用手册3.1 越级跳闸服务器使用3.1.1 主界面介绍越级跳闸服务器主要用来当发生越级跳闸时根据已经设置好的开关级别关系处理越级跳闸信号，和平时转发非越级跳闸信号的。

其主界面如下图所示:点此按钮可以打开开关点此按钮可级别关系设置界面以显示非越级跳闸处理过程处理过程显示区域主界面默认是只显示越级跳闸信号处理过程的。

点击“开关级别”按钮可以打开开关级别关系设置界面，点击“显示信息”按钮可以让“处理过程显示区域”显示非越级跳闸信号的处理过程，再点击一下则可以让“处理过程显示区域”只显示越级跳闸信号的处理过程。

3.1.2 开关级别关系设置界面介绍此界面主要用来设置开关级别关系的，设置好后则越级跳闸系统按照此关系来处理越级跳闸信号。

在打开此界面之前需要进行用户权限验证: 使用手册在验证通过后即可打开开关级别关系设置界面。

如下图:(1) 颜色的说明黄色:表示已经设置过开关级别关系的设备，显示关系是当选择的安装地点和开关关系列表中都拥有该设备时，则该设备显示黄色。

红色:表示还没有设置开关级别关系的设备和最低级别关系的设备。

白色:表示已经设置过开关级别关系的设备，显示关系是当选择的安装地点有该设备但开使用手册关关系列表中没有或者选择的安装地点没有该设备但开关关系列表中有时，则该设备显示白色。

(2)操作方法说明打开此栏则可设置开关级别关系，关闭此栏则不能设置开关级别关系要设置开关级别关系，需要先打开“开关级别关系设置”栏。

使用手册可以按线路名称来查找设备，也可以按照柜号来查找设备，本文以线路名称来举例说明。

在打开“开关级别关系设置”栏后，可以看到有“十五级开关”……“一级开关”这样的十五个编辑框，这便是开关的十五个级别。

但是这些级别并不唯一确定的，比如说只填写了三个开关，即“十五级开关”，“十四级开关”，“十三级开关”填写了设备名称，那么这个线路上就只有三个级别的开关，十五级开关中填写的设备就是第三级。

电力自动化及防越级跳闸保护系统

保护装置收到下级开关的闭锁控制信号时，上报“下级闭锁”，同时闭锁本级开关保护器的速断功能，以防止越级跳闸，造成大面积停电事故；同时启动下级保护速断后备功能。当闭锁控制信号消失后，保护装置将上报“下级闭锁返回”，同时开放本级开关保护器的速断保护功能，撤销下级保护速断后备功能。
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煤矿供电漏电检测防越级跳闸原理原理
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矿用数字化防越级跳闸保护装置
安装于井下采区变电所高压防爆配电开关内的矿用智能保护器将就地
采集到的模拟量、开入量等信息数字化后通过阻燃电缆将数据传输给光纤
短路闭锁控制器和电力监控分站。
矿用智能保护器由PT（100V）供电，并且配备储能电容，在失去工作
电源的情况下能继续工作，确保失压保护可靠动作。
其中U（5）为等值5次谐波零序电压，设消弧线圈的过补偿的脱谐度为10%。由此可见消弧线圈的引入5次谐波分量在电网中德分布规律没有影响。
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电力监控及防越级跳闸系统组成
1、高压开关内部智能化防越级跳闸保护装置：用于采集开关内部运行参数及各项保护， 2、井下变电所电力监控分站：用于对井下变电所的所有开关的保护装置的数据采集及数据上传到调度 3、井下变电所光纤短路闭锁控制器：用于发生短路后对上级开关的闭锁，防止越级跳闸 4、高开防电压跌落模块延时模块:用于防止发生短路后带来的瞬时电压跌落导致的同母线横向高开跳闸 5、隔爆型网络摄像仪：用于对井下变电所的视频实时监控 6、地面调度室电力监控系统主站：用于对整个井下变电所供电运行进行实时的在线监控
3、矿用电力保护监控系统适用于煤矿井上、井下变电所高低压供电系统中实时过程测量、监视及控制，实现连续监测电力系统运行状态及参数，及时发现故障，能够防止事故扩大和缩短停电时间；有助于合理调配电力负荷，提高电网运行质量，减轻电费支出，实现变电所无人值守。

《防越级跳闸》PPT课件

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前厂矿企业、煤矿井下存在的越级跳闸问题
• 供电系统复杂，线路短，存在3端线路，线路保护电流定值难以整定，尤其是煤矿井下存在多级采区变电站级联的情况，也不能通过增加时间级差实现各级线路保护的整定配合，线路故障时极易出现越级跳闸，导致大面积停电，严重影响安全生产。
越级跳闸原因分析
• 常规系统以速断过流保护为主保护，每一个小蓝色块代表一个速断过流保护。由于无时间级差，导致速断保护必须保护线路全长，705＃线速断保护的保护范围是705＃开关到N3采区1＃变电所1＃进线高开之间的线路；
➢ 全站同步采样、数据共享大大简化了现场接线，使实现以整个变电站为考虑对象的保护控制等功能成为可能。
➢ 二次设备网络化，通信网络取代复杂的控制电缆，消除了电缆带来的电磁兼容等问题；
数字化变电站特殊应用 --煤矿6KV供电防越级跳闸数字化保护系统
• 应用最新的基于全站网络数据共享的数字化变电站技术，运用高速光纤通讯和纳秒级同步采样专利技术，将精确同步采样的井下各高爆的电流、电压数据上送位于地面控制中心的保护主机。
由于以上速动保护完全覆盖了整个配电系统且均有明确的动作区，配电系统任一处故障时保护均能按最小停电原则立即动作，因此完全解决了越级跳闸问题。
本方案的优点:实现了保护和测控系统的全数字化，保护配置灵活，完全拥有 DMP5000系统的所有优点，彻底解决了越级跳闸的问题，并且能提供基于全系统零序电流的漏电保护功能。
• 基于最新超大规模FPGA和多DSP内核并行处理技术，研发了计算能力相当于100余台微机保护装置的保护主机。在常村矿示范系统中，单台即实现了8条线路光差，50条线路的保护和测控运算。
光纤纵差保护软件
1）保护动作速度快，平均动作速度小于25ms，大大小于36ms的科技立项目标。