煤矿井下供电越级跳闸原因分析及解决方法
摘要
关键词
煤矿供电;越级跳闸;解决方法
正文
1井下供电越级跳闸的主要原因
1.1开关控制电源的原因
由于井下供电系统线路短、级数多的布局因素,影响井下供电系统可靠性,导致跨越式跳闸的发生更加复杂。在供电系统的运行中,容易出现三相不平衡、电压不稳定以及瞬间失压等问题。当出现以上问题时,就容易对供电系统中相应的保护系统或装置造成破坏,造成其控制开关出现故障。控制开关出现故障问题,导致供电保护系统或装置的电源开关无法继续正常工作,就会发生越级跳闸的现象。
1.2继电保护的原因
井下供电系统一旦系统短路,相应的分支开关就会跳闸,纵差保护会把没有故障的线路也切断,导致大面积的停电,对供电系统安全可靠性影响大。与地面的供电系统不一样,井下供电线路的长度比较短,线路末端的电流不会出现较大的差值,若要保证供电线路不会出现故障问题,就需要提高井下供电系统继电保护装置的精密度。故障之后继电保护系统无法对末端的电流值进行判定,也没有办法确定系统电流故障的差值,应使用逐段延时的方法来进行过流保护,确保线路可以正常使用和运行。但利用这种方法来进行过流保护又很容易导致越级跳闸故障的发生。
1.3漏电的原因
供电网络需要建立完善的接地网络,严格控制流通的电荷离子数量。但在实际工作过程中,由于煤矿井下的地形具有不可控性,内部土壤结构分层多样且随机,因此若不考虑地形便进行漏电保护,会导致效果达不到预期,还容易使供电系统在工作时产生诸多不安全因素,影响电力系统的正常运行。另外还容易出现漏电现象,带来不必要的成本损耗,降低供电安全性,进而引发严重的电力故障,最终出现越级跳闸问题。
1.4保护器监测水平较低
高爆开关保护器监测技术的水平不高,保护器的性能不好,进行保护的时候没能完全地发挥出保护内容,若仅仅依靠保护器的延时整定功能,很有可能没办法保证供电系统的正常运行,导致出现越级跳闸的问题。依靠保护器延时整定功能实现对越级跳闸故障的控制是不可靠的,也无法完全起到控制的作用。对于现在的矿井来说,供电系统保护器检测技术、发展水平和质量都比较差,在供电系统中虽然已经大范围地使用了高爆开关,但仍会因为各种各样的因素而导致出现越级跳闸现象。
2越级跳闸问题的解决方法
2.1采用高低压开关失压保护装置并设延时
由于井下供电系统中给高低压开关设置失压脱扣器容易导致瞬间失压而造成越级跳闸的问题,所以需要设置专用的高低压开关失压保护装置,而且将其电源设置为专用的可以支持后备操作的不间断电源。另外,用微电脑集成保护装置更换电压损失释放装置,并设置合理的电压损失延迟保护时间,以确保电压损失延迟保护时间长于短路保护制动时间。这样可以确保在短路保护动作之后才会发生,对短路保护起到补充作用,一旦出现高低压开关失压的问题再启动失压保护,确保供电系统的正常运行。
2.2完善就地保护单元的功能
要确保供电系统正常运行,就地保护单元的安装可以保护系统,让单元的跳闸具有一致性,可以利用第三方来进行单元性能的检定。在保护单元中可以利用网络时间同步的功能,利用精准度来将光纤数据上传到保护检测装备里,对各个线路进行同步管理和采样,对其中的数据进行判断和检测。一旦跳闸出现之后,保护单元就会一起断开,让所有保护单元一起跳闸,避免发生越级跳闸的情况。另外还可以采用同步技术,利用多点对时和多时钟对时的方案来进行系统保护工作。线路的信号中断也不会影响网络的同步授权,可以利用本地时钟作为源时钟,也不用依靠GPS授时,网络延时会跟着精度的增高而减小,可以进行同步的精准测量。
2.3科学整定供电系统各级保护值
地面高压开关和井下高爆开关的参数需要相互匹配,对煤矿井下和地面的供电方案进行优化、改进,最大限度地保证断开保护装置能够正常运行,确保设备仪器的工作不会受到影响。对入井的电缆进行保护,防止出现井下盲区,降低井下快速分开保护值,有效地避免越级跳闸情况的出现。
2.4加强供电管理
针对现有供电网络的跳闸问题,在解决时可以根据实际情况引进新型技术手段,对现有的工作体系进行全面优化,稳定设备参数,维护硬件设备,保护线路安全,确保不会因为设备老化或工艺失误等问题出现不利因素。其次,高压保护开关有固定的工作参数,在运行过程中需要定期进行维护管理,避免因为内部零件磨损或老化导致设备无法稳定运行。再次,对保护装置而言,必须要加强维护管理,最大限度地减少损耗,降低不必要的工作压力,根据实际情况判断当前设备的负荷能力,并明确设备老化的频率,防止线路出现越级跳闸问题。
2.5改善煤矿供电结构
针对煤矿供电系统越级跳闸问题,在解决时可以减少供电级数,对现有的供电结构予以优化和调整,重视对机电设备的检测维护,避免线路运行受到不利的影响和干扰。同时要定期对电流互感器进行鉴定和分析,在鉴定过程中如果发现有不合格的产品,必须要第一时间将其更换掉。针对接地以及屏蔽设备,则必须要加强管理,要最大限度减少系统波动对于负荷的影响。尤其需要重视井下关键线路的管理,要防止这些线路出现问题,因此发生越级跳闸。
结语:
煤炭开采行业是我国能源行业的重要组成部分,煤炭行业的生产问题关系到我国经济的发展。供电系统越级跳闸问题出现的频繁性会影响煤矿的安全生产,所以一定要避免这个问题的发生。我们积极地引用各种新设备和新技术,采取各种方法来改变井下供电系统越级跳闸的现状,最终目的就是保证煤炭行业生产的安全可靠性,提高企业效益。
参考文献
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