礦井低壓漏電保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析

張國(guó)強(qiáng)　張瑩

【摘 要】低壓漏電保護(hù)裝置在礦井供電中占有非常重要的地位，通過(guò)附加直流電源及零序功率方向兩種漏電檢測(cè)方式相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)漏電線路準(zhǔn)確判斷，快速切斷。并在使用中總結(jié)出好的管理辦法及故障處理經(jīng)驗(yàn)，選擇性漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作具有選擇性，對(duì)輻射式電網(wǎng)配出的多條線路，只切除漏電故障線路，縮小了停電范圍。

【關(guān)鍵詞】附加直流電源 零序功率方向 管理辦法 故障處理

煤礦井下低壓電網(wǎng)遍布井下采煤和、掘進(jìn)、機(jī)電運(yùn)輸各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，低壓系統(tǒng)的漏電故障約占低壓電網(wǎng)各種電氣故障的80%，是導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸， 人身觸電事故的主要原因，因此漏電保護(hù)是井下三大保護(hù)之一。為了保證供電的可靠性以及連續(xù)性，要求采用帶有選擇性的漏電保護(hù)系統(tǒng)。

1 漏電保護(hù)方式

我國(guó)目前礦井中低壓電網(wǎng)常用的漏電保護(hù)有附加直流電源檢測(cè)型和零序功率方向型兩種方式。其中，附加直流電源檢測(cè)型漏電保護(hù)保護(hù)全面、對(duì)地電容電流補(bǔ)償、動(dòng)作值繼保整定簡(jiǎn)單，但是最大缺點(diǎn)是沒(méi)有選擇性；零序功率方向式型漏電保護(hù)具有很強(qiáng)的橫向選擇性，沒(méi)有對(duì)地電容電流補(bǔ)償。

1.1 附加直流電源型漏電

（1）保護(hù)原理。電網(wǎng)發(fā)生漏電故障，則電網(wǎng)各相對(duì)地絕緣電阻下降，在三相電網(wǎng)中附加一獨(dú)立的直流電流使之作用再三相電網(wǎng)和大地之間，這樣在三相對(duì)地的絕緣電阻上就有一直流電流通過(guò)，該電流的大小的變化直接反應(yīng)了電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻的變化。有效地檢測(cè)和利用這個(gè)電流就可以構(gòu)成附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)。

（2）動(dòng)作電阻值的確定。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：人身安全電流為30 mA。根據(jù)根據(jù)基爾霍夫電流定律可知對(duì)地電阻與電流的關(guān)系并算出當(dāng)電網(wǎng)電壓為660V時(shí)， Rmin=35 kΩ，由于三相電網(wǎng)的漏電電阻為并聯(lián)，則漏電電阻的動(dòng)作電阻：Rd=11.7 kΩ，取11kΩ作為漏電動(dòng)作值，漏電閉鎖動(dòng)作值取動(dòng)作值的2倍，即22kΩ。

同理，電壓為1140V時(shí)，漏電動(dòng)作值為20kΩ，漏電閉鎖值為40kΩ。

1.2 零序功率方向型漏電保護(hù)原理

選擇性漏電保護(hù)功能是利用零序電壓與零序電流的相位判別原理來(lái)完成的。當(dāng)電網(wǎng)某一相發(fā)生漏電時(shí)，故障支路的零序電流與非故障支路的零序電流相位相反，相對(duì)零序電壓而言，故障支路零序電流滯后90度，而非故障之路零序電流則超前90度。

常用的方法是將零序電壓相位向后移90度，以使故障支路的零序電流信號(hào)與移相后的電壓信號(hào)同相，而非故障支路的零序電流與移相后的電壓信號(hào)則反相。由此可見(jiàn)，根據(jù)零序電壓和零序電流的方向，即可判斷出故障支路，從而采用保護(hù)措施。

2 曉明礦井下低壓檢漏裝置的使用情況

2.1 基本情況

曉明礦井下供電系統(tǒng)中，低壓檢漏裝置主要有兩種，一種為移動(dòng)變電站低壓側(cè)保護(hù)箱，由泰安市眾成礦山自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為BXB-800，檢漏方式為附加直流電源型，動(dòng)作時(shí)間小于50ms，可設(shè)置動(dòng)作延時(shí)；另一種為饋電開(kāi)關(guān)，由中國(guó)電光防爆電氣有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為KBZ16-400，設(shè)置成總開(kāi)關(guān)時(shí)檢漏方式為附加直流電源型，動(dòng)作時(shí)間小于50ms，無(wú)延時(shí)，設(shè)置成分支開(kāi)關(guān)時(shí)檢漏方式為零序功率方向型，動(dòng)作時(shí)間200-400ms，延時(shí)可調(diào)。

2.2 使用方式

在使用過(guò)程中，我們采用兩種檢漏裝置配合使用，即以附加直流電源型作為總檢漏，以零序功率方向型作為分檢漏，充分發(fā)揮兩種檢漏方式的優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的切斷漏電支路，保障其他線路正常供電。低壓檢漏裝置在井下現(xiàn)場(chǎng)的使用分兩種情況，第一種為移動(dòng)變電站與饋電開(kāi)關(guān)配合使用；第二種為干式變壓器與饋電開(kāi)關(guān)配合使用。

（1）移動(dòng)變電站與饋電開(kāi)關(guān)配合使用。這種供電方式是生產(chǎn)中最常用的供電方式， BXB-800低壓頭漏電延時(shí)設(shè)置為0.3S，1號(hào)、2號(hào)饋電開(kāi)關(guān)均調(diào)為“分開(kāi)關(guān)”，漏電延時(shí)設(shè)置為0S。配出供電線路只有一條或多條時(shí)使用方式相同。

（2）干式變壓器與饋電開(kāi)關(guān)配合使用。這種供電方式多用于變電所中，由于干式變壓器沒(méi)有低壓頭，所以需設(shè)置總饋電開(kāi)關(guān)，1號(hào)饋電調(diào)為“總開(kāi)關(guān)”，漏電延時(shí)設(shè)置為0.3S，2號(hào)、3號(hào)饋電開(kāi)關(guān)調(diào)為“分開(kāi)關(guān)”，漏電延時(shí)設(shè)置為0S。配出供電線路只有一條或多條時(shí)使用方式相同，要特別強(qiáng)調(diào)的是，只有一條配出線路時(shí)，也必須設(shè)置“總開(kāi)關(guān)”和“分開(kāi)關(guān)”，這樣能夠保證供電線路有兩套漏電保護(hù)，“總開(kāi)關(guān)”可起到后備保護(hù)的作用。

3 低壓檢漏裝置管理辦法

3.1 試驗(yàn)周期

選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)和非選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)中所有總開(kāi)關(guān)、分開(kāi)關(guān)每天都要進(jìn)行檢漏試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為8時(shí)30分—9時(shí)。這個(gè)時(shí)間段禁止使用調(diào)度絞車(chē)?yán)跑?chē)，防止因檢漏試驗(yàn)造成絞車(chē)突然停電。

3.2試驗(yàn)分工

（1）采區(qū)變電所由變電所運(yùn)轉(zhuǎn)員負(fù)責(zé)。

（2）采區(qū)變電所以外的配電點(diǎn)由設(shè)備的管理單位電工負(fù)責(zé)。

3.3涉及局扇線路的檢漏試驗(yàn)

在井下供電系統(tǒng)中，每一套局扇都有兩條供電線路，不能因檢漏試驗(yàn)而造成局扇停轉(zhuǎn)，工作面停風(fēng)。所有涉及局扇的供電線路需要掘進(jìn)單位風(fēng)機(jī)工、電工、變電所運(yùn)轉(zhuǎn)員共同配合進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在曉明礦井下供電系統(tǒng)中，一直堅(jiān)持附加直流電源及零序功率方向兩種漏電檢測(cè)方式配合使用，每天嚴(yán)格對(duì)所有漏電檢測(cè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)，確保漏電保護(hù)靈敏可靠。對(duì)于出現(xiàn)漏電故障的線路，系統(tǒng)能夠做到準(zhǔn)確、快速切斷，不影響其他支路供電。同時(shí)我們充分發(fā)揮專(zhuān)職、兼職防爆檢查員的力量，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行地毯式檢查，每月定期組織絕緣阻值測(cè)試，尤其是在雨季，著重對(duì)接線盒、防潮劑、開(kāi)關(guān)防爆面進(jìn)行針對(duì)性的檢查，杜絕井下電氣事故發(fā)生，保障供電系統(tǒng)安全，可靠。

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