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1、淺析煤礦通信常見(jiàn)設(shè)備和功能結(jié)構(gòu)楊茵【摘要】近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展和煤礦工業(yè)新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn),對(duì)煤礦通信技術(shù)也提出了越來(lái)越高的要求,而差動(dòng)保護(hù)技術(shù)的日益普及和應(yīng)用給煤礦通信領(lǐng)域注入了新的活力。本文介紹了差動(dòng)保護(hù)及其工作原理,探討了差動(dòng)保護(hù)在煤礦通信中的應(yīng)用,并提出了幾點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)功能結(jié)構(gòu)處理的策略,以供參考。【關(guān)鍵詞】煤礦通信;差動(dòng)保護(hù);功能結(jié)構(gòu)差動(dòng)保護(hù)裝置是當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤礦通信中應(yīng)用較為廣泛的一種保護(hù)設(shè)備,對(duì)于維持煤礦通信設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義,其優(yōu)越的保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)了通信設(shè)備在故障發(fā)生前的及時(shí)切斷,同時(shí)提醒操作人員采取方案處理,最大限度的防止了煤礦通信設(shè)備受到損壞。一、差動(dòng)保護(hù)及其

2、工作原理差動(dòng)保護(hù)是一種輸入的兩端CT電流矢量差,如果到達(dá)設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)作元件,及時(shí)把所保護(hù)設(shè)備或者元件的電源切斷,以防止設(shè)備故障的發(fā)生。保護(hù)對(duì)象是輸入的兩端CT間的設(shè)備,常見(jiàn)的有發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)以及變壓器等,對(duì)整個(gè)線路連接也可以迅速診斷出短路、中斷等故障。差動(dòng)保護(hù)工作原理可以通過(guò)具體的差動(dòng)保護(hù)形式來(lái)進(jìn)行探討,現(xiàn)階段應(yīng)用較多的是電流差動(dòng)保護(hù),機(jī)理是通過(guò)電力元件的電流值變化情況來(lái)對(duì)于故障的發(fā)生狀況來(lái)進(jìn)行判斷:正相序狀態(tài)條件下,A超前B,同時(shí)B超前C,這兩種超前的狀態(tài)都處于120度;反相序狀態(tài)條件下,A超前C,同時(shí)C超前B,這兩種超前狀態(tài)都處于120度。我們也可以從基爾霍夫電流定理操作原

3、理來(lái)對(duì)于差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行解釋,這也是差動(dòng)保護(hù)裝置使用過(guò)程中所不可忽略的一個(gè)原理。通常來(lái)說(shuō),如果差動(dòng)保護(hù)裝置處理良好的運(yùn)行時(shí),變壓器的電流在流入和流出時(shí)所形成的值是一樣的,這種情況下說(shuō)明變壓器處于正常狀態(tài),差動(dòng)保護(hù)裝置未發(fā)生任何變化;反過(guò)來(lái)說(shuō),如果變壓器裝置結(jié)構(gòu)異?;蛘咭呀?jīng)出現(xiàn)了故障,那么差動(dòng)保護(hù)裝置的兩側(cè)就會(huì)自動(dòng)將短路電流提供給變壓器,除此之外,差動(dòng)保護(hù)裝置還可以結(jié)合感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信號(hào),在短時(shí)間內(nèi)定位故障發(fā)生的具體位置。從中我們不難看出,差動(dòng)保護(hù)裝置在使用時(shí),僅憑借某一個(gè)指標(biāo)的變化就可以迅速判斷出變壓器故障情況,舉例來(lái)說(shuō),除了電流差動(dòng)保護(hù)外,差動(dòng)保護(hù)裝置還涵蓋了其它不同的形式,包括線路差動(dòng)保護(hù)、母線

4、差動(dòng)保護(hù)等,而其中每一種差動(dòng)保護(hù)裝置所發(fā)揮出來(lái)的作用均具有極大的優(yōu)越性??紤]到變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的根本目的是為了防范變壓器產(chǎn)生故障,所以在使用過(guò)程中必須對(duì)差動(dòng)保護(hù)的接線形式進(jìn)行盡可能?chē)?yán)格的控制,把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈固定成環(huán)流形式,這種情況下,變壓器在沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)電流的大小就會(huì)處于一種均衡狀態(tài),而一旦出現(xiàn)故障,那么電流值大小也會(huì)發(fā)生一定的變化,這也正是我們判斷故障發(fā)生的一個(gè)主要指標(biāo)。二、差動(dòng)保護(hù)裝置在煤礦通信中的應(yīng)用一線路連接實(shí)際應(yīng)用中,差動(dòng)保護(hù)功能發(fā)揮時(shí)必須對(duì)繞組變壓器配備相應(yīng)的設(shè)備,通常情況下可以選擇把電流互感器安裝到變壓器的兩側(cè)位置,接著再將各條線路根據(jù)電氣圖紙進(jìn)行有序地連接。

5、連接過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將兩側(cè)電流互感器的同極性端全部都對(duì)著母線側(cè),并且還應(yīng)當(dāng)將電流繼電器并聯(lián)到兩接線間,上述工作完成后還應(yīng)當(dāng)按照電流值大小的具體值來(lái)對(duì)于變壓器設(shè)備是否正常來(lái)進(jìn)行判斷;根據(jù)現(xiàn)行電力行業(yè)的相關(guān)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),還必須對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置通過(guò)多種途徑來(lái)進(jìn)行維護(hù),所以技術(shù)人員必須連接線路過(guò)程中確保線路的準(zhǔn)確性;我們從實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),變壓器兩側(cè)電流互感器所具備的特征也是有所差異的,一旦變壓器出現(xiàn)了外圍故障,那么在差動(dòng)回路里也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的異常電流通過(guò),也即是Iumb,這種條件下,經(jīng)過(guò)的繼電器電流IK,就可以用公式Ik=I1-I2=Iumb來(lái)表示,工作人員需要把異常電流控制在最小范圍內(nèi),目的在于防止差動(dòng)

6、保護(hù)裝置誤操作,導(dǎo)致變壓器保護(hù)作用無(wú)法正常發(fā)揮。二差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)一旦運(yùn)行過(guò)程中的變壓器出現(xiàn)了故障,不管是短路故障,還是誤動(dòng)故障等,那么差動(dòng)保護(hù)線路中的回路會(huì)都會(huì)由于I2的存在,使得其流通方向出現(xiàn)一定的改變,與此同時(shí)經(jīng)過(guò)差動(dòng)保護(hù)裝置的電流值也應(yīng)當(dāng)是I1與I2兩者的綜合,可以用公式Ik=I1=I2=Iumb來(lái)表示,利用上述計(jì)算流程可以最大限度確實(shí)保繼電器使用性能在短時(shí)間內(nèi)的有效發(fā)揮。另外,考慮到差動(dòng)保護(hù)裝置在其發(fā)揮作用期間,其保護(hù)的對(duì)象主要集中在電流互感器中間所使用到的一些設(shè)備,主要有電氣設(shè)備、連接設(shè)備等,基于此,差動(dòng)保護(hù)裝置在啟動(dòng)過(guò)程中,工作人員還必須認(rèn)真觀察這些設(shè)備的狀態(tài)。由于差動(dòng)保護(hù)裝置的保

7、護(hù)作用范圍只能夠覆蓋其可以保護(hù)到的區(qū)域,而無(wú)法對(duì)該區(qū)域以外的故障形式發(fā)揮任何作用,這就要求工作人員在安裝變壓器過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)盡可能仔細(xì)觀察周?chē)O(shè)備易發(fā)生的相關(guān)故障問(wèn)題,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)有效的故障防范解決對(duì)策。三、差動(dòng)保護(hù)功能結(jié)構(gòu)處理的策略分析一電流電流互感器直接關(guān)乎差動(dòng)保護(hù)效果的好壞,同時(shí)也是構(gòu)建差動(dòng)保護(hù)模式過(guò)程中必須著重討論的內(nèi)容?;诖耍ぷ魅藛T在對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器進(jìn)行安裝使用過(guò)程中,必須做好互感器的使用型號(hào)選擇工作。一般建議采用變壓器差動(dòng)保護(hù)配套專用的D級(jí)電流互感器;除此之外,經(jīng)保護(hù)裝置外圍的穩(wěn)態(tài)短路電流過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)電流到達(dá)最大值,那么必須注意把差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷保持在1

8、0%誤差之內(nèi)。二負(fù)荷一旦負(fù)荷過(guò)大,就會(huì)對(duì)電流互感器帶來(lái)超荷載運(yùn)行的不良后果,如果長(zhǎng)時(shí)期維持這種狀態(tài),必然會(huì)在很大程度上縮減電流互感器的使用壽命?;诖耍顒?dòng)保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)高度重視電流互感器的負(fù)荷控制工作,按照系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需要可以對(duì)電流互感器的勵(lì)磁電流進(jìn)行一定范圍內(nèi)的降低??梢灾苯咏档涂刂齐娎|的電阻,也可以選擇弱電控制用的電流互感器,除此之外,還應(yīng)當(dāng)及時(shí)做好互感器的實(shí)際狀態(tài)檢查工作。三產(chǎn)品現(xiàn)階段市場(chǎng)上推出的電流互感器產(chǎn)品種類十分繁多,企業(yè)在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的變壓器保護(hù)方式來(lái)進(jìn)行合理選擇。如果為測(cè)電流過(guò)大的變壓器,那么在差動(dòng)保護(hù)時(shí)一般建議使用可帶小氣隙的電流互感器,其優(yōu)勢(shì)在于裝置的鐵芯

9、剩磁小,從而也會(huì)大大增加電流互感器的飽和難度,有效增強(qiáng)差動(dòng)保護(hù)裝置的保護(hù)性能。與此同時(shí),這種互感器的勵(lì)磁電流相對(duì)較小,對(duì)失衡電流也能夠發(fā)揮出有效的控制作用。四保護(hù)煤礦通信中,除了使用電流差動(dòng)保護(hù)外,當(dāng)操作難度較大的條件下,也能夠通過(guò)對(duì)于差動(dòng)保護(hù)形式的合理變化來(lái)解決。其中,比率差動(dòng)保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)中最為常用的一種保護(hù)手段,把它應(yīng)用到變壓器保護(hù)通常也可以發(fā)揮出較為良好的故障診斷性能。具體的運(yùn)行模式為:如果遇到經(jīng)過(guò)變壓器的電流值出現(xiàn)增大時(shí),可以通過(guò)不斷增強(qiáng)裝置保護(hù)的性能,來(lái)防止發(fā)生故障期間變壓器的誤操作或者誤動(dòng)問(wèn)題。四、結(jié)束語(yǔ)綜上所述,差動(dòng)保護(hù)裝置作為繼電保護(hù)的典型代表,將其應(yīng)用到變壓器中可以大大效降低故障的發(fā)生率,確保變壓器裝置使用性能的正常持續(xù)發(fā)揮,為整個(gè)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供保障。在煤礦通信系統(tǒng)中,采用差動(dòng)保護(hù)裝置,可以提升通信設(shè)備收發(fā)信號(hào)性能,確保煤礦生產(chǎn)的良好進(jìn)行。參考文獻(xiàn)【1】張毅存.微型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)檢修技術(shù)總結(jié)J.廣東科技研究報(bào)告,2021,1911:54-56.【2】鄒庭志.通

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