煤矿防越级跳闸系统及数字化变电站培训课件PPT(共-42张)
《防越级跳闸》课件
目录
• 防越级跳闸概述 • 防越级跳闸的原理与技术 • 防越级跳闸的应用场景与案例 • 防越级跳闸的未来发展与展望 • 结论
01
防越级跳闸概述
定义与特点
定义
防越级跳闸是一种防止因故障电流或 故障电压而导致的上级断路器误动作 的继电保护技术。
特点
具有快速性、选择性、可靠性和灵敏 度高等特点，能够在电力系统发生故 障时迅速切断故障线路，减小停电范 围，保障电力系统的稳定运行。
防越级跳闸的技术
电流识别技术
通信技术
通过电流传感器实时监测系统中的电 流状态，并识别故障电流的来源和方 向。
实现各级开关之间的信息交互和指令 传输，确保选择性跳闸的准确执行。
智能控制技术
基于预设的控制逻辑和算法，对监测 到的电流数据进行快速处理和分析， 判断是否发生故障以及故障的类型。
防越级跳闸的优缺点
优点
能够快速隔离故障区域，防止故 障扩大，减少停电范围和损失； 提高供电系统的稳定性和可靠性 。
缺点
技术复杂，实施难度较大，需要 投入较高的研发和设备成本；可 能存在误判和误跳闸的风险，影 响正常供电。
03
防越级跳闸的应用场 景与案例
防越级跳闸的应用场景
电力系统
在电力系统中，防越级跳闸主要用于防止因设备故障或误操作导 致的越级跳闸，保障电网的稳定运行。
防越级跳闸的重要性
保障电力系统安全
防越级跳闸能够有效地防止因故 障电流或故障电压导致的上级断 路器误动作，从而保障电力系统
的安全稳定运行。
提高供电可靠性
通过快速切断故障线路，减小停电 范围，提高供电的可靠性，减少因 故障导致的生产和生活影响。
降低经济损失
2024年度2024全新煤矿安全培训ppt课件
2024/3/23
1
目录
2024/3/23
• 煤矿安全概述 • 井下作业安全 • 机电设备安全 • 爆破作业安全 • 应急救援与事故处理 • 员工安全意识培养与提高
2
2024/3/23
01
CATALOGUE
煤矿安全概述
3
煤矿事故危害与现状
煤矿事故分类及危害 程度：瓦斯爆炸、煤 与瓦斯突出、透水、 火灾等
2024/3/23
19
2024/3/23
05
CATALOGUE
应急救援与事故处理
20
应急预案制定及演练实施
应急预案的重要性
明确应急预案在煤矿安全 中的作用，强调预防和应 对突发事件的必要性。
2024/3/23
应急预案的制定
详细介绍应急预案的制定 步骤，包括危险源辨识、 风险评估、应急资源调查 等。
2024/3/23
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盲炮处理及预防措施
• 处理盲炮必须遵守以下规定：发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及 时处理。若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措 施；难处理的盲炮，应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理， 大爆破的盲炮处理方法和工作组织，应由单位总工程师批准；处理盲炮 时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区内禁止进行其 他作业；禁止拉出或掏出起爆药包；电力起爆发生盲炮时，须立即切断 电源，及时将爆破网路短路；盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的 爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残留的爆破器材前，应采取预防措 施；每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。
爆破器材的堆放要整齐 、稳固，便于通风和搬 运。导火索、导爆索、 硝铵炸药均应装箱堆放 在垫木上，严禁散包堆 垛。
电力自动化及防越级跳闸保护系统PPT培训课件
03
电力自动化系统的组成与工作原理
调度自动化系统
调度自动化系统是电力自动化系 统的核心组成部分，主要负责对 电网运行状态进行实时监测、控
制和协调。
该系统通过收集电网各节点的实 时数据，对电网的运行状态进行 分析和评估，为调度员提供决策
支持。
调度自动化系统还具备自动发电 控制、自动电压控制等功能，能 够实现电网的自动调节和优化。
对未来电力自动化及防越级跳闸保护系统发展的建议
加强技术创新和研发力度，推动电力自动化及防越级跳闸保护系统的技 术进步和应用推广，提高系统的智能化、自适应性水平。
完善相关标准和规范，加强行业管理和经验交流，推动电力自动化及防 越级跳闸保护系统的标准化、规范化发展。
加强人才培养和队伍建设，培养一批高素质、专业化的技术和管理人才， 为电力自动化及防越级跳闸保护系统的可持续发展提供人才保障。
变电站自动化系统
变电站自动化系统是实现变电站无人值守的关键技术，通过自动化装置和计算机技 术实现对变电站的全面监控和管理。
该系统能够自动完成变电站内的设备状态监测、控制、保护等功能，提高变电站的 运行效率和安全性。
变电站自动化系统还可以与调度自动化系统进行数据交互，实现电网的远程监控和 管理。
配电网自动化系统
降低运营成本
电力自动化技术可以减少人工干预和操作，降低 运营成本和维护成本，提高企业的经济效益。
电力自动化的历史与发展
历史
电力自动化技术经历了从模拟电路到 数字电路、从单机到系统、从局部到 全局的发展过程。
发展
未来电力自动化技术将朝着智能化、 信息化、安全可靠、高效灵活的方向 发展，将更加注重与新能源、物联网 等技术的融合和创新。
特点
电力自动化及防越级跳闸保护系统
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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。
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是煤矿生产的重要基础设施之一，负责为矿井提供电能。
在煤矿生产中，供电系统的可靠性和稳定性至关重要，一旦出现跳闸现象，将严重影响矿井的正常生产。
煤矿供电系统常常面临着供电能力不足的问题，这主要是由于矿井电力负荷的不稳定性造成的。
在矿井生产过程中，一般会有多台电动机同时启动，这将导致瞬时负荷迅速增加，超过供电系统的供电能力。
为了防止供电系统因负荷过大而跳闸，应用防越级跳闸技术成为了煤矿供电系统的重要措施。
防越级跳闸技术主要是通过调整电力系统的操作逻辑和控制策略，实现对电动机启停过程中的电力负荷进行有效管理和控制，从而使得供电系统能够稳定运行，避免因负荷过大而跳闸。
防越级跳闸技术可以通过合理设置起动时间间隔来控制电动机同时启动的数量。
在电动机的启动过程中，可以设置不同的延时启动时间，使得电动机能够分批启动，避免了同时启动造成的瞬时负荷过大。
通过合理设置启动时间间隔，可以有效减小供电系统的负荷峰值，提高供电系统的供电能力。
在电动机启停过程中，可以采用智能电流限制技术，限制电动机的启动电流。
通过设置合适的电流限制值，可以有效控制电动机的启动瞬时电流，避免电动机启动时电流过大而引起跳闸。
智能电流限制技术可以根据电动机的工作状态实时调整电流限制值，使得电动机在启动过程中的电流始终保持在安全范围内。
防越级跳闸技术还可以利用先进的电力控制设备和技术，实现对电动机负荷的精确测量和动态调节。
通过实时监测电动机的负荷水平，可以根据负荷的变化实时调整供电系统的电力输出，保证供电系统能够满足矿井的电能需求。
通过精确测量和动态调节电动机负荷，可以避免矿井负荷突变对供电系统造成的冲击，提高供电系统的稳定性和可靠性。
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。
供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳闸系统及数字化变电站
q 电力自动化系统：随运行方式切换保护定值
q 改变保护原理：差动保护
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
短路越级跳闸原因3
Ø 系统的运行方式差异较大
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
短路越级跳闸原因4
Ø 短路电流过大
短路越级跳闸原因2
Ø 短线路造成保护定值无法区分
q 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<1。
q 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。
q 此时一般按同一灵敏系数法整定，造成线路在最小运行方 式下有保护范围，然而在最大运行方式下可能发生越级跳 闸。
q 这种模式变电站仍属于常规性质的变电站设计。
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
数字化变电站设计模式2
Ø 站控层遵循IEC61850标准、过程层采用GOOSE网络。 Ø 一次设备采用常规互感器，在技术上规避了电子式互感
器不成熟的风险，成本也相对较低。 Ø 在华东等地区有应用（如浙江兰溪500kV变电站、浙江外
•以母线流向线路电流方向为正
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
漏电保护误动或拒动原因1-保护原理
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
•• 漏电保护误动或拒动原因1-保护原理
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供配电安全技术第7讲煤矿防越级跳 闸系统及数字化变电站
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作为煤矿生产的重要保障，其稳定运行对于煤矿安全和生产的顺利进行至关重要。
在实际运行中，由于各种原因，供电系统会出现故障，从而导致电力中断，给煤矿生产带来严重影响甚至危害。
其中一种常见的故障类型是供电系统的越级跳闸现象。
所谓越级跳闸，是指电力系统中出现有序地跳闸动作，以降低电压或减少输入功率来保护设备，但这种跳闸却引发了更大范围的断电现象。
这种情况常常会发生在电力系统供电量不足、线路负荷过大或电力设备老化等条件下。
为了解决煤矿供电系统越级跳闸问题，需要应用一系列的防越级跳闸技术。
以下是一些常见的技术应用：1. 储能器技术：在供电系统中添加储能装置，如储能电容器或储能电池组，以提供额外的电能供应。
当系统电压下降或供电不足时，储能器可以通过释放储存的电能来维持供电的稳定性，防止越级跳闸的发生。
2. 智能补偿技术：通过监测供电系统的电压、电流等参数，及时判断供电系统工作状态，并通过智能补偿设备相应调整补偿电压和电流，以消除供电系统的功率不平衡和电压波动，提高供电系统的稳定性和可靠性。
3. 过流保护技术：通过在电力设备和电源间增加过流保护装置，当电流超过设定的阈值时，保护装置即可自动切断供电，以避免电流过大引发越级跳闸问题。
过流保护装置还应具备快速响应、可靠性高等特点，以确保设备和系统的安全运行。
4. 电力自动化控制技术：通过应用现代电力自动化控制系统，对供电系统的电能质量、电流平衡、电压稳定等进行全面监测和调节。
通过对供电系统进行实时监测、故障判断和自动切换等控制手段，及时处理潜在故障，防止越级跳闸的发生。
煤矿供电系统防越级跳闸技术的应用对于保障煤矿生产的连续性和安全性非常重要。
通过采用储能器技术、智能补偿技术、过流保护技术和电力自动化控制技术等手段，可以提高供电系统的稳定性和可靠性，从而保证煤矿的正常生产和运营。
《防越级跳闸》PPT课件
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。
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。
专题1-高压供电系统防越级跳闸培训讲义
(2) 井下供电线路距离短、短路电流大。当供电线路较长时， 电缆首端的短路电流值和电缆末端的短路电流值就会相差较 大，发生短路时电流的变化趋势也会比较陡，这样继电保护 的范围就会相对比较大。但是由于我国煤矿井下高压供电网 络多采用纵向逐级控制干线式供电网络，每段电缆长度较短 （一般在60到1500米之间），这就造成了各段线路首端短 路电流和末端短路电流相差不大，甚至出现电缆首端最小两 相短路电流的幅值小于电缆末端的最大三相短路电流的幅值， 这种情况下速断保护的保护范围很小甚至为零，靠鉴别电流 幅值的电流速断保护难以满足其纵向选择性的要求，使得电 流速断保护形同虚设。有的供电线路虽然较长但是由于末端 负荷大、电缆截面大 ，当发生短路时上下级的电流值相差不 大，很难实现上下级高爆开关的速断配合，由于下级的短路 电流很大甚至可能满足上级高爆开关的短路保护整定值，造 成上下级之间在整定值上虽有级差却很难起到级差作用，从 而发生下级短路时上下级开关抢跳甚至出现越级跳闸的现象。
2 目前常用防越级跳闸方案使用现状
由于井下各级变电站内部供电距离较短，每级线路首、末 两端短路电流相差很小，使得基于传统鉴幅法的电流速度保 护范围很小甚至为零。当发生三相短路故障时可能上下级保 护装置检测到的电流值同时达到整定电流值，无法满足继电 保护的选择性要求，造成越级跳闸现象频发。定时限过电流 保护也因井下级数较多而无法满足上级供电部门对短路跳闸 时限的要求。随着计算机技术、现代电力电子技术以及网络 通信技术的发展，人们开始把目光从传统继电保护领域转向 通信技术结合微机保护领域，并提出了很多基于网络通信的 防越级跳闸保护新方案。
1 井下高压电网发生越级跳闸的原因
煤矿井下高压供电网络发生越级跳闸的原因主要有以下几点：
(1) 高爆开关机构配置不合理。随着煤矿开采年限以及用电 负荷的不断增加，井下高压供电网络所用高爆开关的数量在 不断增加，高爆开关的型号也在不断更新，这就增加了井下 高爆开关在选型上和地面变电所供电设备之间配合的难度。 由于煤矿井下环境潮湿容易造成高爆开关的动作机构卡涩、 不灵活，从而增加了开关的固有动作时间。而对于短路故障 又多采用电流速断保护，这使得井下发生短路故障时，井上 变电所的动作时间小于井下高爆开关的动作时间。当井下短 路电流达到井上变电所的短路电流整定值时发生井上变电所 先于井下高压开关跳闸，造成大面积的停电事故。
煤矿供电安全培训课件
煤矿供电安全培训课件介绍煤矿供电安全是指在煤矿生产过程中，确保供电系统运行的安全性。
由于煤矿是一个高度危险的工作环境，供电系统的安全性对保障煤矿生产和员工安全至关重要。
本课件旨在介绍煤矿供电安全的重要性、供电系统的基本知识和应急措施等内容，以提高员工对煤矿供电安全的认识和应对能力。
一、煤矿供电安全的重要性煤矿供电安全的重要性不可忽视。
供电系统是煤矿生产的重要支撑，负责为矿工提供照明、通风、运输和设备等服务，一旦供电系统遭受故障或事故，将会对矿山生产和矿工的生命安全产生严重影响。
因此，保障煤矿供电系统的安全运行成为煤矿管理者的重要任务。
二、供电系统的基本知识2.1 供电系统的组成煤矿供电系统主要由变电站、配电系统和用电设备组成。
变电站负责将高压电力转变为适用于煤矿使用的低压电力，配电系统负责将电力分配到各个用电设备上。
2.2 供电系统的运行原理供电系统的运行原理是通过电力传输线路将电力从变电站传输到各个用电设备上。
在传输过程中，通过中间设备如开关、保护装置等对电力进行控制和保护。
2.3 供电系统的安全措施为确保供电系统的安全运行，煤矿需要采取一系列安全措施，包括但不限于：•定期检查和维护设备，确保设备正常运行；•配备齐全的消防设施和灭火器材，以防范和扑灭火灾；•建立完善的电气设备管理系统，确保设备的合理使用和定期检修；•加强维修和操作人员的培训，提高其煤矿供电系统安全意识和技能。
三、供电事故的应急措施尽管煤矿管理者和职工们已采取了各种安全措施，供电事故仍然可能发生。
在供电事故发生时，煤矿需要采取应急措施，包括但不限于：1.立即切断电源：在发生供电事故时，第一时间切断电源，以避免进一步的危险。
2.救援员工：保障员工的安全是首要任务，及时组织救援，将被困员工安全撤离事故现场。
3.报警通知：及时向相关部门报警，通知事故情况，并请求支援。
4.抢修电力设备：在救援员工安全撤离后，采取措施抢修电力设备，恢复供电系统的正常运行。
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第七讲:煤矿防越级跳闸系统及数字化变电站一、煤矿越级跳闸问题分析二、常规微机保护构造的防越级跳闸系统三、数字化变电站四、数字化变电站构造的防越级跳闸系统1、短路越级跳闸0煤矿高压供电存在如下特点：口短线路较多-有的下井线路仅有100-50。
米；■采区变到配电点仅有50-500米口下井线路经过的开关级数多■地面-井下中央-采区-配电点口电力系统给定的速断定时限短（1-2秒）口井下高压开关一般均装设速断保护口井下高压开关一般均装设有低电压保护0整定方法不合理口速断保护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。
Limin'0短线路造成保护定值无法区分口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＜1。
口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。
口此时一般按同一灵敏系数法整定，造成线路在最小运行方式下有保护范围，然而在最大运行方式下可能发生越级跳闸。
0解决方法口在短线路增设限流电抗器，注意端电压、井下条件限制。
口改变保护原理：差动保护0短线路造成保护定值无法区分0系统的运行方式差异较大口系统运行方式差异较大，按躲过线路末端最大短路电流整定，一般保护灵敏度＜1。
口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。
口此时一般按同一灵敏系数法整定，造成线路在最小运行方式下有保护范围，然而在最大运行方式下可能发生越级跳闸。
0解决方法口电力自动化系统：随运行方式切换保护定值口改变保护原理：差动保护0系统的运行方式差异较大12.086.19地面井下中央採采区4.273.150短路电流过大口短路电流超出了保护装置短路电流的最大保护范围（现在井下高压综保一般为io倍），如线路末端母线的最大三相短路电流为3340A,而线路的CT的变比为200/5,也就是保护的最大电流只能选取2000A。
0解决方法口改变CT变比口加装限流电抗器口改变保护原理：差动保护0失压保护延时难以整定导致的“越级跳闸”口大多井下保护器的失压保护动作延时不能整定，为瞬动，短路越级跳闸原因6另外部分失压脱扣动作值不准确。
馈线距离母线很近的地方发生短路故障时母线电压短时失压，该段母线上其他开关的失压保护误动作导致“越级跳闸”。
0解决方法口选择具有失压保护延时可整定或具有延时的保护装置；口改变保护原理：差动保护0开关拒动口煤矿井下高爆开关质量参差不齐，开关动作速度差异较大，开关质量差异较大。
0解决方法口保证开关质量0煤矿80%以上供电事故均为单相接地故障造成0中性点不接地系统中单线路单相接地故障判定存在技术实现难点0单相接地故障判定原理较多0中性点接地方式较多0单相接地故障危害严重口事故扩大为短路，降低供电可靠性口事故引发过电压，导致事故扩大漏电保护误动或拒动原0高压漏电保护选择性原理有效性口零序过电流原理：适用于屮性点不接地系统，且各出 线电容电流差别不大。
口零序无功方向型原理：适用于屮性点不接地系统。
口零序有功方向型原理：适用于屮性点经并或串阻尼的 消弧线圈接地。
口五次谐波原理：适用于屮性点各种接地形式，但灵敏 度较低，不适合单条线路应用。
0解决方法口根据系统屮性点运行方式，选择具有正确原理的保护 装置。
NO. 1漏电保护误动或拒动原因1-保护原理NO.NO. 2NO. 3NO. 1NO. 2 NO. 3（I L + I R）-（/q+ I c 2）= I c 3 - I R NO. 1 NO. 2 NO. 30高压漏电保护整定方法不合理口井下高压漏电保护同一条线路应按时限保证选择性。
口零序过电流原理：在屮性点不接地系统应按躲过本支路电容电流整定。
0解决方法口正确整定0接线不正确口选择性原理口电压互感器口误以为漏电0解决方法口做经电阻接ABCTV漏电试验按XXX①\\\二、常规微机保护构造的防越级跳闸系统0从地面到井下所有变电所连接线上光纤纵差保护口线路纵差保护作为线路的主保护口过流II段为后备保护口高爆综合保护应改造为具有光纤差动保护的微机保护测控单元口地面到井下所有变电所连接光纤防越级跳闸系统纵差保护原理0正常运行和线路外部故障时0线路内部故障L = I2 + i；=双端供电）七=（单端供电）0优点口改造简单。
0缺点口仅能实现短路防越级，无法解决漏电无选择性问题；口无法实现母线短路速断保护，靠后备保护动作，存在一定危险性。
三、数字化变电站数字化变电站是智能电网的核心。
月用户和电力布场具有良好的交交互互能力閃测、控制，保护、铢爭、調度，局台等业务和系统的至面集成协调管理超越地理和组统边界分布的資源、设备、信息系统自愈应对攻击，具有i Cl^更高的查全性优化安全优化福源配倒与设备的利用率预測异當情況的发生井电网対故障具有自遭应与快速恢坦的能力集成协同做好预防，而不但但是对故障做出度应0数字化变电站口数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分三层构建，即站控层、间隔层、过程层，两级网络，能够实现智能设备间信息数字化共享和互操作，可实现网络化二次功能、程序化操作、状态检修、电网故障分析隔离等功能的智能化的变电•一次设备智能化•二次设备网络化•基础数据完备化•信息交换标准化•运行控制自动化•信息展示可视化•分析决策在线化•设备检修状态化•保护决策协同化•设备安装就地化•系统站。
0特点:设计统一化•二次系统一体化0仅站控层遵循IEC61850标准。
口全国约有400座此类聋盅站。
工作站2 远动站通常认为，这种4函技术上已经相当无旳站*1850-8-1同618誼!'居喪电站，在日北、rj东等崛銓作（如浙注海宁500kV变电这种模式变电站仍属于常规性质的災电站设计。
装置1装置n<> CT/PT传统互感冋隔层传统一次设备0站控层遵循IEC61850标准、过程层采用GOOSE网络。
一次设备采用常规血感器，在藤术上规避嘛电子式互感器不成熟的风险，＞在华东等地区有kV变电站、漸建外F 陈2顺变电站）。
＞趙噸电站属干二种过渡性的变电萌设计模式。
间隔过程数字化变电站设计模式3-全数字化0站控层遵循IEC61850标准、过程层采用GOOSE 网络。
0过程层设备全部为电子式CT/PT 及智能开关。
对llOkV 以 下电网可 采用电子式互感器。
远动站间隔层 • 装置1X以太网IEC61850-8-1装置n 程层以太网11 1C智能接口智能一次设备工作站1站控层工作站2过程层电子式互感器数字化变电站与传统自动化变电站比较II I 丨]並副以太网 I ~丨| 丨丨] |过程层；况智能断路器]I一」，，I 工—H 光纜I * r_^_r[ ()ECVTr 1 I________ [貝墮口传统/感器传统」次设备传统变电站结构图工作站1 工作站2 远动站 工作站1 工作站2 远动站茴国目! MS RCS其他 吾異同虹云 保护测控IED [IEC6185f / A间隔皀电子矗感器智能」次设备数字化变电站结构图GOOSE网络什么是GOOSE及特点？0 GOOSE：面向对象的变电站通用事件(Generic ObjectOriented Substation Event )0是IEC61850定义用于快速和可靠传送变电站自动化系统中实时性要求高的信息事件的通信模型。
为什么需要GOOSE？0在运行中，由于系统发生故障保护会产生：启动、跳闸、重合等动作；运行状态发生变化时出现电网结构、一次设备被控制切换会产生：启动、停止、闭锁、解锁、触发、解除、状态变化等动作及信号。
0以前这些快速动作命令信号基本上由继电器完成，随着信息化、数字化的技术进步发展，改由通信技术完成。
0优良的绝缘性能，造价低。
0不含铁心，消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。
0低压侧无开路高压危险。
0暂态响应范围大。
0频率响应范围宽。
0没有因充油而产生易燃、易爆炸等危险。
0体积小、重量轻，运输方便。
0抗电磁干扰能力强。
0由于信息载体是光，用光纤传输信号，因此具有光学敏感和光纤传输的优点，例如耐腐蚀、耐老化等。
0适应了电力计量与保护数字化、微机化和自动化发展的潮流。
电子式电流互感器ECT110 kv系列 1 0 kv系列开关柜安装的小信号模拟量输出的电子互感器! 1 !数字化变电站构造的防越级跳闸系统防越级跳闸系统：地面数字化变电站模式站控层间隔层过程层SMV (A)SMV⑻GOOSE (A)GOOSE (B)—冋步收时(主) 同步对时(备)调度1调度2通道切换装置GPS时钟服务器集成保护测控装置A光纤网络远动主机2网络打印机操作员站1操作员站2工程师站五防工作站远动主机1集成电度计■装置集成保护测控装置B光纤网络IHM M M合并单元1合井单元2合井单元3防越级跳闸系统：井下数字化变电站模式光纤同步网防越级跳闸系统：数字化变电站模式0特点：口基于数字化变电站模式，三层网络结构，两层网络。
口具有数字化变电站典型特点，符合发展趋势。
口地面井下一体数字化实现方案。
0过程层设备：综合保护测控合并智能终端口采用传统PT/CTo口高爆开关中安装具有光纤通讯的综合保护测控合并智能终端 ,通信网络正常时，起数字化变电站合并器作用，当双光纤网络断开时，起微机综合保护作用。
口过程层与间隔层之间网络：将IEC61850标准的GOOSE网、采样值网、GPS同步网三网合一，集成在同一对光纤通道（双重化）上实现；以矿用光纤网络接入分站为核心构成（单台可接入最多39台智能终端）。
0间隔层设备：集成保护装置防越级跳闸系统：数字化变电站模式口基于最新超大规模FPGA和多DSP内核并行处理技术，计算能力相当于10。
余台微机保护装置的保护主机。
口针对煤矿井下线路短，短路电流大的特点，开发了CT饱和识别技术，能避免穿越性故障时由于CT饱和导致的光差误动。
口功能软件化：保护功能软件化（可自由配置开关需要的软件功能，如线路纵差、母线纵差等），故障录波软件化（支持高达20次谐波分析，保存多达4096条故障记录，32套全网故障时的波形），接地选线软件化。
口线路纵差保护动作速度快，平均动作速度小于25ms。
防越级跳闸系统：煤矿数字化变电站模式0优点□基于智能电网架构，第三代数字化变电站结构; □全矿保护信息共享；□可解决短路防越级、漏电无选择性问题；□功能升级软件化，保护投资；□电磁兼容性强，抗干扰能力强。
面面面面感谢您的指导！学习可以知道自己的不足。
“学然后知不足”。
学习如登山。
登小山，飘飘然，登大山，茫茫然，登深山，惶惶然，知然也。