煤礦保護系統(tǒng)越級跳閘

煤礦保護系統(tǒng)越級跳閘的原因分析與解決方案

2023/2/41主要內(nèi)容1.目前煤礦井下存在的越級跳閘問題2越級跳閘的危害3越級跳閘的原因分析4越級跳閘的解決方案2023/2/42越級跳閘是影響煤礦安全供電的常見事故導致大范圍停電延長了故障排除和供電恢復時間影響煤礦安全和生產(chǎn)一越級跳閘危害2023/2/43級聯(lián)層次多:地面總變井下中央變采區(qū)變…二越級跳閘原因短路容量大：電纜線路多,供電半徑短電流定值、時限無法配合越級跳閘！井下電力運行規(guī)程要求線路有瞬時短路保護），短路保護沒有選擇性，線路故障時極易出現(xiàn)越級跳閘；運行方式變化，……不能靠增加時間級差實現(xiàn)各級線路短路保護的整定配合；另外由于漏電保護準確性不高，也極易造成越級跳閘的發(fā)生；2023/2/44三常規(guī)井下保護配置以速斷過流保護為主保護，每一個小藍色塊代表一個速斷過流保護。當采區(qū)變電所任何一條負荷線出現(xiàn)故障時，都可能跳到上一級變電所開關甚至跳到地面變電所得開關；即”越級跳閘”導致停電范圍擴大。2023/2/45四參考解決方案2023/2/464.1參考解決方案一采用光纖差動保護解決饋線故障導致的“越級跳閘”

光纖差動保護正常運行時退出或因特殊情況（如光纜斷裂等）退出時：恢復傳統(tǒng)保護模式（即投入進線的瞬時短路保護）2023/2/471光纖縱差保護原理2023/2/482母線差動保護原理2023/2/493數(shù)字化變電站是該方案實現(xiàn)的

重要基礎與保障

“數(shù)字化變電站”是以變電站一、二次設備為數(shù)字化對象，以高速網(wǎng)絡通信平臺為基礎，通過對數(shù)字化信息進行標準化，實現(xiàn)信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量監(jiān)視、控制保護、信息管理等自動化功能的變電站。

2023/2/4104參考解決方案一的配置

應用最新的基于全站網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享的數(shù)字化變電站技術，運用高速光纖通訊將精確同步采樣的井下各高爆的電流、電壓數(shù)據(jù)上送位于地面控制中心的集成保護測控裝置（保護主機）。保護主機上配置差動保護模塊取代傳統(tǒng)短路保護作為電源進線的主保護，差動保護范圍固定，實現(xiàn)全系統(tǒng)零時限全線速動，另外在采區(qū)變電所各段母線配置母線差動保護和小電流接地選線功能，解決煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的“越級跳閘”問題，大大提高煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性。2023/2/411系統(tǒng)構(gòu)成：礦用智能保護器礦用隔爆型光傳輸接口集成保護測控裝置（保護主機）光纖數(shù)字通信網(wǎng)

2023/2/412礦用智能保護器安裝于井下采區(qū)變電所高壓防爆配電開關內(nèi)的保護器將就地采集到的模擬量、開入量等信息數(shù)字化后通過光纖網(wǎng)絡上送給礦用光傳輸接口，接受跳閘命令，實現(xiàn)保護跳閘。在地面即可完成井下高爆的分、合操作，查閱、修改智能保護器就地保護定值；光纖網(wǎng)絡通訊正常時該保護功能不啟用，由地面的保護主機實現(xiàn)全系統(tǒng)保護功能；光纖網(wǎng)絡中斷時，保護器自動啟動以下保護功能：三段式短路保護、反時限過流保護、漏電保護、低壓保護、過壓保護、電纜絕緣監(jiān)視、非電量保護（瓦斯閉鎖，風電閉鎖）等

2023/2/413礦用隔爆型光傳輸接口2023/2/414集成保護測控裝置（保護主機）2023/2/415煤礦井下供電數(shù)字化防越級跳閘保護系統(tǒng)2023/2/416煤礦井下供電數(shù)字化防越級跳閘保護系統(tǒng)應用方案2023/2/4172023/2/4182023/2/4192023/2/4202023/2/421參考解決方案二采用面保護解決饋線故障導致的“越級跳閘”各級保護構(gòu)成區(qū)域保護系統(tǒng)，有機配合，實現(xiàn)選擇性跳閘2023/2/422分布式區(qū)域保護煤炭專用型微機保護各級保護構(gòu)成區(qū)域保護系統(tǒng)，有機配合。實現(xiàn)選擇性跳閘或稱：面保護2023/2/423例：2023/2/424例2：2023/2/425例3：2023/2/426越級跳閘解決方案二聯(lián)絡信號傳遞方式傳統(tǒng)保護裝置站內(nèi):硬接線延遲低于20ms；站間：XRM-209通信裝置（光纖）延遲低于30ms。數(shù)字化保護裝置全網(wǎng)延遲低于30ms；故障檢測（＜25ms）+快速GOOSE傳輸（＜4ms）。2023/2/427