淺談煤礦井下安全供電及繼電保護措施

趙小偉 李慶林

摘 要：煤礦生產(chǎn)關(guān)系到我國的能源安全，安全供電是確保煤礦生產(chǎn)正常運轉(zhuǎn)的重要保障，而繼電保護可以為煤礦井下安全供電保駕護航。本文首先分析了煤礦井下繼電保護應(yīng)該遵循的四個原則，然后從三個方面探討了加強煤礦井下繼電保護的策略。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；井下供電；繼電保護

1 煤礦井下繼電保護應(yīng)該遵循的原則

繼電保護在保障煤礦井下安全供電方面發(fā)揮著巨大的作用，加強繼電保護，采取合理的措施應(yīng)該遵循以下的原則：

首先，繼電保護應(yīng)該遵循選擇性原則。所謂的選擇性原則指的就是在發(fā)生安全供電事故的時候繼電保護裝置應(yīng)該首先選擇距離供電故障點最近的斷路器井下跳閘，從而減少故障給煤礦生產(chǎn)帶來的影響。選擇性的實現(xiàn)需要通過時限的上下級以及保護整定值的配合。

其次，繼電保護應(yīng)該遵循快速性原則。即在發(fā)生安全供電事故的時候繼電保護裝置必須在最快的時間內(nèi)做出反應(yīng)，以最快的速度切除故障點電源。繼電保護的快速性主要由斷路器的結(jié)構(gòu)及性能，繼電保護裝置的靈敏性來決定。

再次，繼電保護應(yīng)該遵循靈敏性原則。在煤礦井下安全供電的繼電保護必須要達到一定的靈敏度要求，這樣才能在出現(xiàn)故障的時候做出快速反應(yīng)，靈敏系數(shù)是衡量繼電保護故障反應(yīng)靈敏性的標準。保護整定值、裝置靈敏性以及開關(guān)斷路器的性能是影響到靈敏性的主要因素。

最后，繼電保護應(yīng)該遵循可靠性原則?？煽啃灾傅氖侨绻l(fā)生了繼電保護裝置保護范圍內(nèi)的故障時，裝置應(yīng)該及時采取保護動作，而不應(yīng)該出現(xiàn)拒絕動作，同時也不能采取錯誤的保護動作?？煽啃灾饕c開關(guān)斷路器的性能，還有裝置的靈敏性相關(guān)。

2 加強煤礦井下繼電保護的策略探討

2.1選擇性能好的繼電保護裝置

在煤礦井下繼電保護中，傳統(tǒng)的保護裝置多為電子型綜合保護器，這種保護裝置能夠起到一定程度的供電安全防護。但是其在使用的過程中存在著一定的缺陷，由于其主要是通過開關(guān)電流互感器變比分檔來調(diào)整電流定值，同時時間的調(diào)整采用的也是分檔調(diào)整的方式，無法滿足任意調(diào)整的需要。加之電子元器件在工作的過程中狀態(tài)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)越級跳閘、保護誤動等，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段安全供電的需要。因此，必須在繼電保護裝置上進行升級，選擇性能更加優(yōu)越的保護裝置，通過應(yīng)用新型微機綜合保護器，如ZBT-11型可以提高繼電保護措施的有效性，給煤礦井下安全供電提供更好的保障。通過BT-11型微機綜合保護器可以實現(xiàn)限時速斷保護、電流速斷保護以及過載保護的三段式過流保護。同時還可以實現(xiàn)失壓以及母線過電壓保護的電壓保護，以及大型電機過流保護、饋線過流保護。大型電機過流保護主要包括過載和短路保護兩種，而饋線過流保護則包括過負荷和短路保護。新型微機綜合保護器在煤礦井下安全供電繼電保護中的應(yīng)用必須進行科學的整定分析，并采取與之相對應(yīng)的整定方法。

在煤礦井下安全供電繼電保護中通過微機綜合保護器來替代傳統(tǒng)的機電保護裝置是實現(xiàn)繼電保護裝置現(xiàn)代化升級的必然選擇，它可以有效提升繼電保護的快速性和靈敏性，最終提高繼電保護的可靠性，為煤礦井下安全用電保駕護航。

2.2進行繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化

煤礦井下安全供電繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化主要包括以下三個方面的內(nèi)容：

一是優(yōu)化瞬時速斷保護。煤礦的地面出線開關(guān)在供電系統(tǒng)當中占據(jù)著及其重要的位置，對于煤礦井下安全供電具有重大的影響。因此，對于出線分支線路的繼電保護系統(tǒng)設(shè)置必須高度重視，并采取有效的優(yōu)化措施。出線分支線路的繼電保護系統(tǒng)應(yīng)該華為三段式保護，并且在瞬時速斷動作電流整定值的設(shè)置中也必須進行相應(yīng)的優(yōu)化，采取的整定原則應(yīng)該參照最大運行方式下線路末梢三相短路。

二是優(yōu)化限時速斷保護。煤礦井下電力網(wǎng)絡(luò)采取的是較為特殊的分裂運行結(jié)構(gòu)模式，各分段母線的短路電流差值比較小，即使增加了電抗器也難以改變短路電流之間的差值。在進行優(yōu)化的時候可以通過如下的措施來實現(xiàn)，即優(yōu)化時限以及相鄰線路時限配合，并運用相同靈敏度系數(shù)法來實施整定。

三是優(yōu)化定時限過流保護。煤礦的供電系統(tǒng)存在一定的特殊性，由于無法進行自動啟動，所以定時限過流保護不應(yīng)該根據(jù)最大工作電流來整定，而應(yīng)該根據(jù)尖峰電流整定。

2.3實施科學的繼電保護管理

為了保障煤炭井下安全供電，在繼電保護中除了要選擇性能更加具有保障的繼電保護裝置，進行繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化以外，還必須有科學的繼電保護管理作為支撐。

首先，制定科學的整定方案。繼電保護整定方案是繼電保護措施能夠發(fā)揮作用的重要保障，只有科學地計算繼電保護整定方案，才能使煤礦井下安全供電繼電保護達到快速性、靈敏性、選擇性以及可靠性的要求。保護定值和短路電流是繼電保護整定方案的兩個重要內(nèi)容。變電所母線的運行方式的優(yōu)化能夠提高繼電保護整定方案的科學性，通過采用分段運行的方式，可以降低事故影響的范圍。在運用分段運行模式的時候，要考慮到任一回路出現(xiàn)故障后的應(yīng)對措施，由于另一回路需要在故障的時候承擔全部負荷，因此分段運行必須確保每一條回路都以變電所負荷電流來施行繼電保護整定，各級保護整定值的計算必須考慮到上下級保護的相互配合。

其次，定期開展繼電保護檢查。對于繼電保護設(shè)備進行定期的檢查和養(yǎng)護是加強繼電保護管理的一項必要措施，新安裝的繼電保護設(shè)備必須定期開展全面檢查，處于運行狀態(tài)的繼電保護設(shè)備也應(yīng)該進行定期檢查，從原則上說，必須保障每年都有一次全面的檢查。

最后，建立完善的日常管理機制。首先，必須設(shè)立專職的繼電保護管理崗位，并進行明確的職責劃分；其次，建立繼電保護日常管理的記錄和登記制度，加強技術(shù)資料的管理；最后，加強繼電保護日常維護工作。

3 結(jié)語

總而言之，繼電保護直接關(guān)系到煤礦井下安全供電，影響到煤礦的安全生產(chǎn)大計。加強煤礦井下繼電保護必須遵循選擇性、快速性、靈敏性以及安全性四個基本原則，同時必須在繼電保護裝置的更新?lián)Q代、繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化以及管理三個方面采取措施。

參考文獻

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