供電系統(tǒng)選擇性斷電保護(hù)試驗(yàn)與可靠性分析

張興貴

(遼寧同創(chuàng)電器設(shè)備制造有限公司，遼寧 鐵嶺 112000)

1 引言

目前，我國(guó)煤礦井下低壓供電系統(tǒng)及裝備落后，國(guó)家組織的專家組會(huì)診結(jié)果表明，井下供電系統(tǒng)不完善、供電設(shè)備老化、超期服務(wù)、故障率高。因此，必須在煤礦井下低壓供電系統(tǒng)中大力推廣選擇性斷電技術(shù)，確保供電系統(tǒng)安全。

2 目前井下低壓供電系統(tǒng)的可靠性分析

我國(guó)煤礦井下空間狹窄，空氣潮濕及電氣設(shè)備和電纜易受砸、碰、壓而使絕緣損壞，所以井下容易發(fā)生人身觸電、漏電及短路事故。如果缺乏必要和可靠的保護(hù)裝置，容易引起井下火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸。煤礦井下安全供電是根據(jù)井下的特殊工作條件，采取相應(yīng)措施，防止上述故障產(chǎn)生和發(fā)展，確保人身、設(shè)備的安全，提高供電的可靠性。

提高系統(tǒng)可靠性主要從以下兩方面考慮:一是提高組成元件的可靠性，需要對(duì)元件、設(shè)備的可靠性進(jìn)行分析;二是研究系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)、使用和維修方案，以便在可靠性較低的元件、設(shè)備條件下，構(gòu)成可靠性較高的系統(tǒng)。

3 選擇性斷電技術(shù)方案

隨著供用電的安全性、可靠性和供電質(zhì)量不斷提高的要求，保護(hù)裝置類型不斷更新，目前對(duì)供電系統(tǒng)要求做到具有選擇性、快速性、靈敏性和動(dòng)作可靠性。

在供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，往往由于電氣設(shè)備絕緣損壞，操作維護(hù)，違章作業(yè)打開(kāi)接線腔時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)選擇性斷電功能，縮小停電范圍，保證其他用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。選擇性漏電采用附加直流和零序功率方向式保護(hù)原理，前者確定動(dòng)作值，后者選擇故障支路。

3.1 附加直流電源漏電保護(hù)

附加直流電源漏電保護(hù)的電氣原理圖如圖1所示。

圖1

3.2 零序功率方向式保護(hù)

零序功率方向式保護(hù)線路圖如圖2所示。

圖2

4 推廣選擇性斷電技術(shù)的必要性

(1)瓦斯爆炸事故是由于瓦斯超限達(dá)到爆炸濃度，遇到火源引燃瓦斯造成的事故，其中，火源是一個(gè)很重要因素。煤礦井下電火源是引起瓦斯爆炸事故的重要火源之一，采取選擇性斷電技術(shù)有利于徹底解決由于工人違章操作引起的故障電火。因此，推廣應(yīng)用這一技術(shù)有利于提高煤礦安全水平，是必要的。

(2)我國(guó)煤礦井下防爆電氣的防爆性能存在著局限性，選擇性斷電技術(shù)的推廣應(yīng)用，使煤礦低壓供電系統(tǒng)安全性得到了極大提高，從而提高了煤礦整體防爆安全水平。

5 選擇性斷電技術(shù)的應(yīng)用范圍

在我國(guó)煤礦井下低壓供電系統(tǒng)中應(yīng)大力推廣該供電系統(tǒng)，極具實(shí)用價(jià)值。對(duì)于具有選擇性漏電保護(hù)的低壓供電系統(tǒng)，可使用分級(jí)閉鎖設(shè)備，設(shè)計(jì)三級(jí)選擇性斷電，即總饋電開(kāi)關(guān)為一級(jí)，分支饋電開(kāi)關(guān)為二級(jí)，電磁起動(dòng)器為三級(jí)。上下級(jí)動(dòng)作保護(hù)時(shí)限級(jí)差為200～500ms，可根據(jù)需要人為整定。違章作業(yè)開(kāi)蓋時(shí)間大于1min，打開(kāi)主腔時(shí)間大于10ms，即打開(kāi)接線腔蓋板或主腔前，保證上級(jí)開(kāi)關(guān)斷電，完全滿足上級(jí)斷電時(shí)間的要求，實(shí)現(xiàn)選擇性斷電功能，從而提高整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性。

6 總結(jié)

通過(guò)我們?cè)诰卢F(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用運(yùn)行試驗(yàn)，解決了原供電系統(tǒng)中自身存在的一些問(wèn)題，徹底杜絕了違章開(kāi)蓋作業(yè)產(chǎn)生電火花引起的人身觸電傷亡和重大瓦斯爆炸事故，極大地提高了礦井低壓供電系統(tǒng)整體防火、防爆水平，大大降低了事故率，提高了供電系統(tǒng)的安全性、可靠性，具有良好的安全、經(jīng)濟(jì)效益，極具廣闊的推廣前景。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入漏電保護(hù)系統(tǒng)，從而構(gòu)成可通信的、具有快速選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)級(jí)差的漏電保護(hù)，確保人身安全?？赏ㄐ诺摹⒅悄芸焖龠x擇性斷電技術(shù)的應(yīng)用是目前漏電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。

[1]國(guó)家煤礦安全監(jiān)督局.煤礦安全規(guī)程[Z].2010.

[2]孫繼平.煤礦供電與電氣控制[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

[3]賴昌干，等.煤礦電工學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1991.

[4]王大忠，等.煤礦電工學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007.

[5]王崇林.供電技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2000.