井下供電越級(jí)跳閘原因與處理方法

（1山東乾舜礦冶科技股份有限公司，濟(jì)南 250014;

2淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司埠村煤礦，山東 章丘 250220）

摘 要：井下供電系統(tǒng)越級(jí)跳閘故障發(fā)生原因，主要技術(shù)數(shù)據(jù)，越級(jí)跳閘故障處理方法。

關(guān)鍵詞：越級(jí)跳閘;高低壓開(kāi)關(guān);電流閉鎖

1 引言

井下供電系統(tǒng)埠村煤礦井下390水平中央泵房變電所多次出現(xiàn)當(dāng)饋出線路故障時(shí)越級(jí)跳閘現(xiàn)象，中央變電所停電引起井下大面積停電，影響供電安全，同時(shí)對(duì)井下工人生命造成威脅。

埠村煤礦井下供電系統(tǒng)中主要設(shè)備及數(shù)據(jù)包括先河KYGC高壓盤(pán)、濟(jì)源PJG礦用高壓開(kāi)關(guān)、輸入電壓交流6KV，輸出電壓交流6KV、電光QBZ低壓開(kāi)關(guān)輸入、輸出電壓660V。

2 故障現(xiàn)象

（1）井下供電系統(tǒng)中在低壓開(kāi)關(guān)（660V）常發(fā)生因饋出線發(fā)生短路引起低壓開(kāi)關(guān)保護(hù)不動(dòng)作導(dǎo)致上一級(jí)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備動(dòng)作引起大面積停電現(xiàn)象;（2）高、低壓開(kāi)關(guān)同時(shí)做出反應(yīng)同時(shí)跳閘。

3 故障原因分析

（1）由于井下環(huán)境原因?qū)е碌蛪洪_(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)老化損壞導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作拒動(dòng)，不能及時(shí)跳閘造成越級(jí)跳閘現(xiàn)象;（2）低壓開(kāi)關(guān)短路保護(hù)整定電流比上一級(jí)高壓開(kāi)關(guān)整定電流大，或者高、低壓開(kāi)關(guān)短路保護(hù)整定電流一樣大;（3）低壓開(kāi)關(guān)中智能保護(hù)器電源未接好不能工作或者智能保護(hù)期因環(huán)境原因損壞不起作用。

4 處理方法

（1）檢查低壓開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)沒(méi)有老化各機(jī)構(gòu)完整排除機(jī)構(gòu)問(wèn)題。

（2） 高、低壓開(kāi)關(guān)電流整定設(shè)計(jì)多次核算正確排除計(jì)算問(wèn)題。

（3）以上兩種原因都已排除綜合考慮是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)中各高低壓設(shè)備配合問(wèn)題。

（4）為解決越級(jí)跳閘問(wèn)題采用了高低壓開(kāi)關(guān)以電流閉鎖的方式解決總開(kāi)關(guān)下接母線短路閉鎖控制器閉鎖信號(hào)閉鎖總開(kāi)的電流速斷保護(hù)功能，防止越級(jí)跳閘;總開(kāi)關(guān)的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)作為下級(jí)分開(kāi)關(guān)的后備保護(hù)。當(dāng)任一分開(kāi)關(guān)下電纜短路時(shí)，其短路電流采集模塊輸出短路信號(hào)，相應(yīng)短路閉鎖控制器輸出閉鎖信號(hào)，在總開(kāi)關(guān)保護(hù)器自身的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)延時(shí)到時(shí)前閉鎖總開(kāi)關(guān)電流速斷功能護(hù)器自身的定時(shí)限過(guò)流延時(shí)到時(shí)后跳閘，作為分開(kāi)的后備保護(hù)。下級(jí)開(kāi)關(guān)下接線路短路時(shí)，開(kāi)關(guān)的短路閉鎖信號(hào)閉鎖上一級(jí)開(kāi)關(guān)的速斷保護(hù);上級(jí)開(kāi)關(guān)的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)作為下級(jí)開(kāi)關(guān)的后備保護(hù)。各級(jí)開(kāi)關(guān)短路閉鎖防越級(jí)跳閘功能依次級(jí)聯(lián)，確保整個(gè)線路所有開(kāi)關(guān)不會(huì)越級(jí)跳閘。

在變電所內(nèi)部，針對(duì)處于同一母線線路上的分開(kāi)短路電流采集模塊而言，其在運(yùn)行中所產(chǎn)生的短路信號(hào)均傳輸至短路閉鎖控制裝置當(dāng)中，經(jīng)過(guò)控制器進(jìn)行處理，形成閉鎖信號(hào)并輸出，通過(guò)該信號(hào)控制閉鎖母線總開(kāi)，借助于這種方式，可確保母線上任意一個(gè)分開(kāi)下接電路在短路故障狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn)閉鎖。的而對(duì)于總開(kāi)短路電流采集模塊而言，其所對(duì)應(yīng)的短路閉鎖信號(hào)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)上一級(jí)變電所供電開(kāi)關(guān)保護(hù)器速斷保護(hù)閉鎖功能，杜絕在速斷保護(hù)過(guò)程當(dāng)中開(kāi)關(guān)保護(hù)器出現(xiàn)越級(jí)跳閘的問(wèn)題。除此以外，同一母線線路上所有分開(kāi)部分的后備保護(hù)可通過(guò)總開(kāi)保護(hù)器定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的方式實(shí)現(xiàn)。線路高壓開(kāi)關(guān)內(nèi)則使用短路電流采集模塊（通過(guò)內(nèi)置方式安裝）所對(duì)應(yīng)的智能綜合保護(hù)器（或可在常規(guī)保護(hù)器開(kāi)關(guān)內(nèi)通過(guò)增設(shè)短路閉鎖模塊的方式）實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。在電路發(fā)生短路故障的情況下，短路點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的上級(jí)開(kāi)關(guān)均通過(guò)短路電流，下級(jí)開(kāi)關(guān)則不通過(guò)短路電流。短路點(diǎn)上級(jí)所存在的開(kāi)關(guān)保護(hù)器中配置有短路電流采集模塊，該模塊能夠?qū)Χ搪冯娏鬟M(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，并完成對(duì)短路閉鎖信號(hào)的發(fā)送工作。與此同時(shí)，開(kāi)關(guān)保護(hù)器短路閉鎖信號(hào)與上級(jí)保護(hù)器速斷保護(hù)閉鎖輸入端保持接入關(guān)系，對(duì)上一級(jí)開(kāi)關(guān)的速斷保護(hù)功能進(jìn)行閉鎖處理，以免其出現(xiàn)速斷跳閘的現(xiàn)象。并且，對(duì)于短路點(diǎn)下級(jí)開(kāi)關(guān)而言，短路電流采集模塊無(wú)法檢出短路電流，因此不會(huì)發(fā)出閉鎖以及短路信號(hào)，這也就意味著上級(jí)開(kāi)關(guān)所對(duì)應(yīng)的速斷保護(hù)功能不會(huì)發(fā)生閉鎖。換句話來(lái)說(shuō)，在線路短路故障狀態(tài)下，僅與短路點(diǎn)最近的一級(jí)開(kāi)關(guān)受到短路點(diǎn)下方下級(jí)開(kāi)關(guān)的影響而不閉鎖，其他部分則通過(guò)速斷跳閘的方式與短路線路切斷。在短路故障線路切斷后，短路電流會(huì)主動(dòng)消失，各級(jí)開(kāi)關(guān)自動(dòng)返回，進(jìn)而解除閉鎖。而在距離短路點(diǎn)最近的上級(jí)開(kāi)關(guān)受到故障影響出現(xiàn)拒動(dòng)動(dòng)作時(shí)，其上級(jí)開(kāi)關(guān)保護(hù)器所對(duì)應(yīng)的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)會(huì)出現(xiàn)延時(shí)，時(shí)間在100.0ms左右，經(jīng)過(guò)延時(shí)后上級(jí)開(kāi)關(guān)執(zhí)行跳閘動(dòng)作，將短路電路切除，并且還可作為下級(jí)開(kāi)關(guān)的后備保護(hù)。這種處理方法的優(yōu)勢(shì)是能夠在對(duì)短路電路進(jìn)行及時(shí)切除的同時(shí)，最大限度的保護(hù)供電線路，以免出現(xiàn)越級(jí)跳閘的問(wèn)題。通過(guò)試驗(yàn)這一閉鎖方法解決了這一單系統(tǒng)越級(jí)跳閘現(xiàn)象。

5 日常維護(hù)

機(jī)械設(shè)備缺少潤(rùn)滑，軸承損壞，局部變形產(chǎn)生摩擦、卡阻現(xiàn)象等不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期得不到解決是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備損壞和電氣設(shè)備負(fù)載增加，進(jìn)而損壞電氣設(shè)備的主要原因。防越級(jí)跳閘系統(tǒng)能監(jiān)控到控制機(jī)械設(shè)備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的磁力啟動(dòng)器，根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流的持續(xù)增大便可判斷機(jī)械設(shè)備缺少潤(rùn)滑，軸承損壞，局部變形產(chǎn)生摩擦、卡阻等現(xiàn)象，在生產(chǎn)間隙及時(shí)進(jìn)行處理，便可避免機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備的損壞。防越級(jí)跳閘系統(tǒng)的使用，變不能預(yù)測(cè)供電線路和設(shè)備的參數(shù)異變、故障隱患和安全狀況為通過(guò)防越級(jí)跳閘系統(tǒng)后，及時(shí)掌握供電線路和設(shè)備的參數(shù)異變、故障隱患和安全狀況，在線路、設(shè)備出現(xiàn)小問(wèn)題時(shí)及時(shí)處理、解決，保證線路、設(shè)備的完好，減少了故障停機(jī)時(shí)間，節(jié)約了維修費(fèi)用，也降低了維修工作強(qiáng)度，增加了煤礦供電系統(tǒng)的安全性、可靠性。

6 結(jié)束語(yǔ)

在越級(jí)跳閘的故障處理過(guò)程中，技術(shù)人員通過(guò)解決單一系統(tǒng)越級(jí)跳閘現(xiàn)象掌握了越級(jí)跳閘的原因以及解決方法，在對(duì)發(fā)生故障時(shí)對(duì)故障原因及時(shí)、準(zhǔn)確排除起到了關(guān)鍵的作用，越級(jí)跳閘對(duì)煤礦正常生產(chǎn)以及工人安全會(huì)造成重大損失，以后對(duì)技術(shù)人員積極展開(kāi)培訓(xùn)、技術(shù)比武等方式不斷提高技術(shù)人員對(duì)供電設(shè)備原理的認(rèn)識(shí)，提高技術(shù)水平，以及對(duì)供電系統(tǒng)中各種設(shè)備的維修、處理能力，技術(shù)水平提高了對(duì)煤礦供電安全提供了保障。

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作者簡(jiǎn)介：程云霞（1987-），女，山東煙臺(tái)人，助理工程師，從事機(jī)電工作。