礦井提升機6KV供電電網(wǎng)接地監(jiān)視保護的應用

摘 要：礦井高壓供電網(wǎng)絡單相接地故障時有發(fā)生，輕微的電網(wǎng)接地信號有時并不影響礦井設備的正常運行，但如不能超前關(guān)注，就有可能對正常運行的設備造成嚴重影響。本文結(jié)合現(xiàn)場實踐，介紹了一種礦井提升機高壓供電電網(wǎng)接地監(jiān)視保護裝置。該裝置接入提升機安全回路中的“三類故障”，能對故障提前預警并在故障信號尚未消失的情況下閉鎖提升機的下一次運行。

關(guān)鍵詞：礦井提升機；6KV電網(wǎng)接地監(jiān)視；安全預警

礦井提升機是煤礦的咽喉要道，提升機的正常運行對煤礦安全生產(chǎn)的重要性不言而喻。提升機的高壓供電電網(wǎng)不僅要求為雙回路供電，電網(wǎng)本身的保護更是要齊全與完善。電網(wǎng)的突發(fā)故障會影響提升機的正常運行，造成緊急制動，對提升設備及人身安全構(gòu)成嚴重威脅。本文以6KV供電電網(wǎng)的礦井提升機為例，闡述了一種在現(xiàn)場改造并投入使用的提升機電網(wǎng)接地監(jiān)視保護裝置，具有一定的實際應用價值。

提升機6KV高壓供電電網(wǎng)由兩臺進線柜、兩臺饋線柜、一臺PT柜（電壓互感器柜）、兩臺低壓變壓器柜、一臺備用開關(guān)柜組成，如圖1所示。

PT柜即變壓互感器柜，裝設到高壓母線上，將6KV電壓轉(zhuǎn)換為100V電壓信號。取PT柜電壓互感器二次側(cè)的電壓信號，故電網(wǎng)正常時，每一相的電壓信號為60V。系統(tǒng)原理如圖2所示。

在PT柜儀表板安裝3個欠壓型電壓繼電器（圖2中K1，K2，K3），并將每一相的60V監(jiān)視信號接入對應的電壓繼電器。該電壓繼電器動作整定值范圍為1～439VAC，在接入電壓信號高于整定值時，繼電器動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開；低于整定值時，繼電器欠壓失電，其常開、常閉觸點均恢復常態(tài)。根據(jù)對電網(wǎng)接地以往的數(shù)據(jù)分析及經(jīng)驗判斷，如6KV電網(wǎng)某相存在接地時，PT柜對應電壓互感器的二次側(cè)相電壓降到50V以下，所以將每一相監(jiān)視的欠壓型電壓繼電器動作值整定在50V，并將3個電壓繼電器的常開觸點串聯(lián)。若電網(wǎng)正常，3個電壓繼電器均動作，3個串聯(lián)的觸點信號接通；若電網(wǎng)的某一相存在接地，其對應的電壓繼電器欠壓失電，3個串聯(lián)的觸點信號將不能導通。據(jù)此，可判斷6KV電網(wǎng)是否存在接地故障。

將6KV電網(wǎng)接地信號引入提升機電控系統(tǒng)的主控PLC（此例引用西門子S7-300PLC）。編寫程序如圖3。

圖3程序含義為：

段57：當輸入PLC的電網(wǎng)接地監(jiān)視信號（I5.3）為低電位，即電網(wǎng)存在某相接地故障時，I5.3的常閉點接通，驅(qū)動中間位M65.5；

段58：中間位M65.5延時30S置位接通延時定時器T46；

段137：延時定時器T46動作后，其常閉點斷開，中間位M132.4置零，這里M132.4我們定義為“6KV電網(wǎng)接地”故障；

段322、323：M132.4（6KV電網(wǎng)接地）故障與提升機的其他三類故障，如“直流電源故障”、“油路阻塞故障”串聯(lián)，驅(qū)動中間位M40.2，M40.2與M40.1（該中間位同M40.2一樣，也包含了幾種三類故障）串聯(lián)驅(qū)動M40.3，M40.3定義為提升機的“三類故障”。

通過以上故障信號的選取及程序的編寫，將電網(wǎng)的接地信號串入了提升機的三類故障當中。當提升機正常運行時，如果觸發(fā)電網(wǎng)接地故障，提升機發(fā)出報警信號，且箕斗或罐籠到位后，如故障仍存在，便不允許提升機的下一勾的運行。

電網(wǎng)接地監(jiān)視系統(tǒng)可對電網(wǎng)的接地運行故障發(fā)出預警，提醒提升機司機注意開車，并為維護人員提供處理故障的依據(jù)。且接地故障不被排除，提升機不允許運行，避免了在電網(wǎng)存在故障的情況下提升機運行出現(xiàn)的各種意外狀況，如緊急制動，保護了提升設備，保證了上下井人員的安全。

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作者簡介：靳繼波（1985—），男，工程師，山東濟寧人，畢業(yè)于山東科技大學自動化專業(yè)，電氣工程師。