井下移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)研究

摘 要：井下移動(dòng)變電站低電壓漏電是造成瓦斯爆炸的主要原因，為保證工作人員的生命安全，降低事故發(fā)生概率。針對(duì)移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)的實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)辦法，才能保證井下移動(dòng)變電站的安全。本文通過(guò)對(duì)漏電防護(hù)措施的基本原理分析，進(jìn)一步了解防護(hù)工作中的要點(diǎn)，進(jìn)而保證漏電防護(hù)工作的安全。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)變電站;漏電防護(hù);策略

國(guó)家對(duì)能源的需求量較多，但由于露天礦藏儲(chǔ)量較少。因此，主要會(huì)通過(guò)地下礦物質(zhì)開(kāi)采的途徑獲取資源，在礦山開(kāi)采期間一直處于危險(xiǎn)系數(shù)較高的狀況，而瓦斯爆炸是井下礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中較為常見(jiàn)的危險(xiǎn)事件。因供電問(wèn)題引發(fā)的瓦斯爆炸事故的情況較多，礦井中使用的機(jī)械設(shè)備中使用的電能來(lái)自于移動(dòng)變電站轉(zhuǎn)化的低壓，一旦移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電情況，容易造成瓦斯爆炸。再加上井下的環(huán)境條件較差，由于空氣濕度較大，會(huì)影響低壓電網(wǎng)的絕緣性，容易出現(xiàn)漏電。為此需要采用漏電防護(hù)措施，提高井下采礦的安全性。

1 移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)工作的應(yīng)用原理

1.1 附加直流電源應(yīng)用的原理

移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)工作在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，依然采用附加直流電源的管理與控制方式對(duì)內(nèi)部低壓電網(wǎng)進(jìn)行漏電防護(hù)，目的是為有效觀察變電站低壓電網(wǎng)與大地間的附加直流電源，以此為基礎(chǔ)能進(jìn)一步確定漏電情況，由此才能加強(qiáng)對(duì)內(nèi)部電網(wǎng)的監(jiān)督控制。附加直流電源技術(shù)應(yīng)用原理為在移動(dòng)變電站電壓電網(wǎng)與大地之間，利用直流電源進(jìn)行連接，要保證電網(wǎng)的絕緣性。在電網(wǎng)絕緣條件下，電網(wǎng)與大地之間的電阻值會(huì)較高，因此會(huì)導(dǎo)致電流值降低，在一定程度上與電阻值成反比例。若電網(wǎng)自身的絕緣性能降低，因此會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部絕緣電阻值降低，從而導(dǎo)致電流值增高，無(wú)法保證原有比例，會(huì)使繼電器發(fā)生反應(yīng)，從而在一定程度上能夠有效保護(hù)電網(wǎng)漏電情況。附加直流電源技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，隨著采礦企業(yè)應(yīng)用直流電源保護(hù)技術(shù)的頻率增加，傳統(tǒng)繼電器也開(kāi)始不斷優(yōu)化，逐漸被高端化的PLC取代，主要是由于PLC的敏感性更好，能及時(shí)對(duì)低壓電網(wǎng)漏電情況作出反應(yīng)，進(jìn)一步提高保護(hù)工作質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，任何情況都會(huì)造成漏電情況發(fā)生。因此，技術(shù)人員在進(jìn)行漏電防護(hù)工作時(shí)，需要對(duì)閉鎖與跳閘開(kāi)展保護(hù)，對(duì)電網(wǎng)整體的絕緣水平進(jìn)行控制，避免內(nèi)部設(shè)備的絕緣性降低，由此才能做到閉鎖的漏電保護(hù)。

1.2 絕緣電阻數(shù)值確認(rèn)中的應(yīng)用原理

在移動(dòng)變電站，低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)工作中，需要安裝更為安全的漏電防護(hù)裝置。PLC裝置的應(yīng)用逐漸廣泛，以絕緣電阻檢測(cè)為基礎(chǔ)，對(duì)供電線路的整體進(jìn)行檢測(cè)與防護(hù)，在這一工作過(guò)程中，只有保證部分電阻值低于絕緣電阻漏電保護(hù)裝置，才能起到防護(hù)作用，因此需要精確認(rèn)證絕緣電阻值，才能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，進(jìn)一步保證井下工作人員的安全。當(dāng)絕緣電阻值不達(dá)標(biāo)時(shí)，無(wú)法使漏電保護(hù)效果充分發(fā)揮，還會(huì)為井下變電站帶來(lái)更多的安全隱患。當(dāng)電阻值過(guò)小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)斷電情況，因此使排風(fēng)扇無(wú)法正常工作。在沼氣過(guò)度集中的情況下，會(huì)使現(xiàn)場(chǎng)瓦斯爆炸的概率增大。在防護(hù)工作開(kāi)展時(shí)，在閉鎖狀態(tài)下，需要按照我國(guó)最新的煤礦安全生產(chǎn)規(guī)范條例，結(jié)合礦井的實(shí)際情況，確定最低絕緣電阻值，由此才能起到防護(hù)作用，減少安全事故的發(fā)生概率。

2 移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)工作要點(diǎn)

2.1 漏電閉鎖工作要點(diǎn)

漏電閉鎖主要是指低壓電網(wǎng)在非工作狀態(tài)下進(jìn)行的漏電保護(hù)工作，附加直流電源、電流通路與低壓電網(wǎng)屬于并聯(lián)狀態(tài)。在電網(wǎng)斷電的情況下，并不會(huì)對(duì)電流通路造成破壞，在未發(fā)生故障之前，低壓電網(wǎng)的絕緣電阻值也不會(huì)產(chǎn)生巨大的變化，利用PLC依然可以對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)PLC檢測(cè)，當(dāng)電流值過(guò)高，絕緣電阻值較低時(shí)，閉鎖系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，合閘程序會(huì)關(guān)閉，由于人為操作，無(wú)法對(duì)合閘進(jìn)行操作，會(huì)將低壓電網(wǎng)的電阻值以及故障類型會(huì)顯示在顯示器上。工作人員通過(guò)顯示器中的故障類型，進(jìn)一步對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行排查，針對(duì)原因進(jìn)行分析，采取有效辦法進(jìn)行解決，由此才能使絕緣電阻恢復(fù)正常值，合閘系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng)。閉鎖模式在一定程度上能有效避免傳統(tǒng)漏電，防止電網(wǎng)防護(hù)工作中出現(xiàn)的偏差，在故障發(fā)生的瞬間，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，從而降低瓦斯爆炸的發(fā)生概率。

2.2 合閘防護(hù)工作要點(diǎn)

PLC技術(shù)的發(fā)展，在移動(dòng)變電站電網(wǎng)防護(hù)工作中，既要對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)，還需要對(duì)變電站低壓端電網(wǎng)電流，進(jìn)行全面檢查。在實(shí)際工作中，需要對(duì)絕緣電阻值進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)整體低壓端電網(wǎng)的漏電保護(hù)工作，在合閘防護(hù)系統(tǒng)中，跳閘信號(hào)發(fā)出之后，并不單一指絕緣電阻的檢測(cè)值。PLC檢測(cè)出的低壓端電網(wǎng)，若存在漏電情況，合閘系統(tǒng)會(huì)發(fā)出跳閘信號(hào)，因此會(huì)使整個(gè)電網(wǎng)供電系統(tǒng)被切斷，當(dāng)變電站內(nèi)部變壓器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，PLC會(huì)對(duì)電流、電壓、溫度信息進(jìn)行采集。當(dāng)變電站斷電時(shí)，PLC能對(duì)信息進(jìn)行采集與分析，并進(jìn)一步判斷故障類型。其中危害最大的供電故障為三相電路故障。剛出現(xiàn)三相電路故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)斷電情況，同時(shí)顯示器中也會(huì)顯示為系統(tǒng)短路，技術(shù)人員要根據(jù)故障的實(shí)際情況，選擇適合的處理辦法，之后再啟動(dòng)定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘，由此才能對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)，保證井下移動(dòng)變電站的安全。合閘防護(hù)工作的開(kāi)展在一定程度上能對(duì)低壓電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，減少漏電情況，從而降低瓦斯爆炸的情況，保證井下開(kāi)采工作人員的生命安全。

2.3 用戶界面顯示

在移動(dòng)變電站，低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)工作中，利用復(fù)雜直流電源，通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，最終達(dá)到漏電保護(hù)的目的。但在控制工作中，由于缺少人為干預(yù)，因此導(dǎo)致在某種情況下無(wú)法使控制效果有效提升。為此，需要利用主控計(jì)算機(jī)，對(duì)移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)工作，進(jìn)一步加強(qiáng)人為控制。比如，在主控計(jì)算機(jī)上安裝相關(guān)的軟件，對(duì)低壓電網(wǎng)進(jìn)行控制。同時(shí)也可以將電網(wǎng)中的電壓、電流以及絕緣電阻值等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況安裝組態(tài)網(wǎng)軟件，對(duì)電網(wǎng)的合閘、分閘以及電壓轉(zhuǎn)換進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的控制，由此使漏電防護(hù)監(jiān)控工作全面開(kāi)展。在礦井下，電網(wǎng)漏電情況容易發(fā)生瓦斯爆炸，直接影響工作人員的生命安全，在進(jìn)行防護(hù)工作時(shí)，需要針對(duì)礦井的實(shí)際情況。開(kāi)展房屋工作，制定直流附加電源技術(shù)施工方案，由此才能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行全方位的漏電保護(hù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并查找相關(guān)原因進(jìn)行總結(jié)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。因此才能通過(guò)地面遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的操作，最終開(kāi)展可視化低電壓漏電保護(hù)工作。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能不斷進(jìn)步，應(yīng)用在低壓電網(wǎng)漏電防護(hù)工作中，能及時(shí)對(duì)電網(wǎng)出現(xiàn)的故障情況進(jìn)行分析，由此工作人員才能進(jìn)行及時(shí)對(duì)故障原因進(jìn)行分析，采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，才能及時(shí)解決漏電情況。軟件的應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)對(duì)整體電網(wǎng)進(jìn)行控制，促使控制工作全面開(kāi)展。

3結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家對(duì)諸如煤炭這類一級(jí)能源的需求量日益增加，井下采礦的工作量增加。為保證礦產(chǎn)的開(kāi)采安全，減少意外事件的發(fā)生概率。需要針對(duì)移動(dòng)變電站低壓電網(wǎng)漏電情況開(kāi)展防護(hù)工作，利用附加直流電流工作原理，開(kāi)展防護(hù)措施，需要對(duì)漏電閉鎖、合閘防護(hù)、軟件開(kāi)發(fā)等進(jìn)一步優(yōu)化與改善，設(shè)計(jì)更為實(shí)用的用戶界面顯示程序，由此才能減少低壓電網(wǎng)漏電的隱患，提高井下煤礦開(kāi)采的安全，保證工作人員的生命安全。

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作者簡(jiǎn)介：

官生花（1983- ），男，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電。