淺議煤礦高壓供電系統(tǒng)保護(hù)裝置

摘 要：煤礦安全事故的頻繁發(fā)生，國家和企業(yè)對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)越來越重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的煤礦電氣設(shè)備與高壓供電系統(tǒng)保護(hù)和監(jiān)控設(shè)備不斷的被研發(fā)出來，對(duì)煤礦的高壓系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，大大的增加了煤礦高壓系統(tǒng)的可靠性與安全性，保證煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全、有序、高效的進(jìn)行。文章通過對(duì)煤礦高壓系統(tǒng)的保護(hù)類型進(jìn)行分析，研究保護(hù)煤礦高壓供電系統(tǒng)的裝置。

關(guān)鍵詞：煤礦；高壓供電系統(tǒng)；保護(hù)裝置

中圖分類號(hào)：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）3-0097-02

煤電電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)是煤礦安全系統(tǒng)的重要組成成分，對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的安全起著相當(dāng)重要的作用。為了加強(qiáng)與執(zhí)行煤礦產(chǎn)業(yè)的安全保護(hù)工作，應(yīng)該重點(diǎn)的對(duì)煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，這對(duì)防止發(fā)生煤礦安全事故具有相當(dāng)重要的作用。

1 常見的煤礦高壓供電系統(tǒng)的保護(hù)類型

1.1 防過流保護(hù)類型

在煤礦高壓供電系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，常常出現(xiàn)由于短路導(dǎo)致的現(xiàn)象，線路短路導(dǎo)致電氣設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電網(wǎng)就會(huì)產(chǎn)生過流，過流導(dǎo)致的結(jié)果就是線路被燒斷，從而引起火災(zāi)等事故。所以，在對(duì)過流現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)之前，應(yīng)該根據(jù)引起過流的具體原因，以及過流的類型進(jìn)行分類保護(hù)，一般采用過載保護(hù)與短路保護(hù)兩種方法。

1.2 防漏電保護(hù)類型

在煤礦的高壓供電網(wǎng)絡(luò)中，一般都會(huì)在電網(wǎng)的周圍安裝絕緣子進(jìn)行保護(hù)，但是由于絕緣子中都有電阻，所以黨供電設(shè)備在長期運(yùn)行的過程中，會(huì)導(dǎo)致供電設(shè)備的內(nèi)部溫度會(huì)升高，導(dǎo)致絕緣子的性能降低，長期下去，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象。漏電現(xiàn)象一般不會(huì)對(duì)工作人員造成傷害，但是能夠不斷的侵害供電設(shè)備，導(dǎo)致供電設(shè)備在運(yùn)行的過程中漏電產(chǎn)生火花，由于煤礦的空氣中含有大量的瓦斯，所以當(dāng)瓦斯碰到火花的時(shí)候，很容易發(fā)生安全事故。所以，在對(duì)漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)引起供電裝置漏電的原因進(jìn)行分析，對(duì)絕緣性能不高的絕緣子進(jìn)行及時(shí)的更換，防止供電設(shè)備漏電現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 接地保護(hù)類型

接地保護(hù)措施能夠有效的預(yù)防電氣設(shè)備由于絕緣金屬外殼損壞而導(dǎo)致的設(shè)備帶電的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于這種現(xiàn)象對(duì)人類的生命安全的影響是巨大的，所以應(yīng)該采用接地保護(hù)措施，嚴(yán)格的控制接地保護(hù)裝置的電阻不大于國家規(guī)定的范圍，這樣做能夠有效的降低由于電氣設(shè)備帶電經(jīng)過人體的電流小于人體能夠承受的極限電流。

1.4 高壓與欠壓保護(hù)類型

供電設(shè)備在高壓的工作環(huán)境中，長期處于大電流的環(huán)境，所做的無用功會(huì)不斷的增加，這樣就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的溫度不斷的升高，消耗的電量也逐漸的增加，甚至?xí)㈦姎庠O(shè)備燒壞。當(dāng)供電設(shè)備長期處于低壓工作環(huán)境的時(shí)候，電氣設(shè)備的實(shí)際功率低于額定功率，但是實(shí)際的工作過程中，還是按照額定功率的程序進(jìn)行工作，這樣就會(huì)導(dǎo)致電流迅速的增大，這樣電氣設(shè)備做的無用功將會(huì)更多，大大的降低電氣設(shè)備的使用壽命。所以，在進(jìn)行高壓保護(hù)的時(shí)候，當(dāng)電壓超過額定電壓的125%的時(shí)候供電保護(hù)裝置啟動(dòng)進(jìn)行保護(hù)；在進(jìn)行欠壓保護(hù)的時(shí)候，當(dāng)電壓低于額定電壓的75%的時(shí)候供電保護(hù)裝置啟動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。

2 煤礦高壓供電系統(tǒng)保護(hù)裝置

2.1 煤礦高壓供電系統(tǒng)接地保護(hù)裝置

現(xiàn)行的煤礦對(duì)高壓供電系統(tǒng)接地保護(hù)的裝置一般采用BLD-2、BLD-3以及ZD-4型接地保護(hù)裝置。這幾種接地保護(hù)裝置在設(shè)計(jì)上保留了反應(yīng)跳閘的條件，并且都采用了動(dòng)作與信號(hào)的保護(hù)方式，這種高壓供電系統(tǒng)出現(xiàn)電力網(wǎng)單相接地現(xiàn)象的時(shí)候，提供了充足的反應(yīng)時(shí)間。并且，安置在地面變電站的選擇性接地保護(hù)裝置，會(huì)對(duì)所有線路中的單相接地現(xiàn)行進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)問題的時(shí)候及時(shí)的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒相關(guān)的工作人員進(jìn)行修理。并且，這種接地保護(hù)裝置發(fā)出信號(hào)的時(shí)間比傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)控裝置要短，無論是在發(fā)出信號(hào)通知檢修人員發(fā)現(xiàn)，到工作人員逐漸進(jìn)行線路排查，再到最終確定那條線路發(fā)生單相接地等時(shí)間的確定都有明顯的縮短，這對(duì)及時(shí)的安排停電處理，降低停電造成的經(jīng)濟(jì)損失是很大的幫助的。此外，目前的接地保護(hù)裝置的性能還在不斷的增強(qiáng)中，例如BLD-3型接地保護(hù)裝置在高線線路的抗干擾能力大大的增強(qiáng)了。

2.2 煤礦高壓供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置

目前我國在煤礦中應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置一般分為集成電路以及微機(jī)電路兩種類型。集成電路式保護(hù)裝置由許多小的集成電路組成故障的判斷單元，并且通過磁保持原件組成保護(hù)裝置的記憶系統(tǒng)，對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行記錄，然后采用RC器進(jìn)行保護(hù)，經(jīng)常被應(yīng)用在一些中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)中。這種保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)濟(jì)效益好，操作難度低，缺點(diǎn)是占地面積大，精確度不高，各種參數(shù)值不好確定等。微機(jī)式保護(hù)裝置，一般多應(yīng)用spem系列以及sepeam2000系列保護(hù)裝置，其特點(diǎn)是直接與短路器相連，能夠根據(jù)煤礦重要設(shè)備的具體特點(diǎn)來提供相應(yīng)的高壓保護(hù)方案，并且這種技術(shù)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化的技術(shù)，更好的對(duì)高壓供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

2.3 煤礦高壓電力系統(tǒng)防短路保護(hù)裝置

這種保護(hù)裝置的原理是迅速的將電力切斷，從而保護(hù)各種短路引起故障。在進(jìn)行短路保護(hù)的時(shí)候，應(yīng)該在保護(hù)范圍的末端的最小短路電流進(jìn)行測定，并且為了保證電路的安全，炫動(dòng)的最小電力定植應(yīng)該盡可能的小。供電裝置在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的電流，這種電流會(huì)對(duì)短路保護(hù)裝置的電流判斷產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致判斷失誤現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，在饋電開關(guān)出現(xiàn)短路的時(shí)候，母線的電壓會(huì)迅速的降低，這種反饋?zhàn)饔靡矔?huì)跟隨母線的電壓的見地而導(dǎo)致短路保護(hù)裝置產(chǎn)生誤判。所以，在安裝短路保護(hù)裝置的時(shí)候，應(yīng)該采用相敏保護(hù)裝置，這樣既能滿足保護(hù)的靈敏性，又能保證短路保護(hù)裝置的判斷準(zhǔn)確率。

2.4 煤礦高壓電力系統(tǒng)電壓保護(hù)裝置

這種保護(hù)裝置一般與零序過壓共同運(yùn)行，但是一般不進(jìn)行跳閘保護(hù)，僅僅只是發(fā)出警告信號(hào)。因?yàn)椋?dāng)高壓供電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)過高壓的情況，對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)都能產(chǎn)生影響，如果這個(gè)時(shí)候跳閘，停電的面積會(huì)相當(dāng)?shù)膹V。通過采用電壓保護(hù)裝置，能夠通過對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行檢測，從而實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定電壓故障的保護(hù)。

2.5 煤礦高壓電力系統(tǒng)防爆型真空開關(guān)保護(hù)裝置

這種保護(hù)裝置一般只采用單一保護(hù)的機(jī)制，如只保護(hù)線路，只保護(hù)變壓器等中壓設(shè)備，這種裝置一般為單一的CPU結(jié)構(gòu)，對(duì)CPU的壓力相對(duì)來說比較大，并且在保護(hù)速度方面以及準(zhǔn)準(zhǔn)確度方面都存在著很大的問題。但是，目前我國已經(jīng)開發(fā)了一種新型的CPU保護(hù)硬件，通過軟件控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓線路、變壓器等供電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了這種保護(hù)裝置操作簡單、維修方便的保護(hù)途徑。

3 結(jié) 語

目前我國的煤礦高壓供電系統(tǒng)正在不斷的完善當(dāng)中，隨著科技的不斷發(fā)展，對(duì)高壓供電系統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)也在不斷的更新中，并且還研發(fā)了許多保護(hù)裝置，大大地提高了我國煤礦高壓供電系統(tǒng)的安全性，從而實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)安全、高效的運(yùn)行。

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