煤礦井下高壓電網(wǎng)越級跳閘的原因及防治措施淺議

煤礦井下高壓電網(wǎng)越級跳閘的原因及防治措施淺議隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對能源的需求量的逐漸增加，煤礦開采規(guī)模也越來越大，但一些安全隱患也逐漸暴露出來。尤其是當(dāng)煤礦井下發(fā)生短路故障時，往往發(fā)生高壓網(wǎng)絡(luò)越級跳閘的事故，造成井下大面積停電，引起瓦斯積聚和排水緩慢，直接影響到井下作業(yè)工人的生命安全，如果越級跳閘到井下中央變電所，甚至?xí)斐烧麄€生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓。為了提升煤礦井下生產(chǎn)的安全性，本文淺析了煤礦井下高壓電越級跳閘的原因以及相應(yīng)防治措施。煤礦井下高壓電網(wǎng)越級跳閘的原因隨著對煤礦開采量和開采深度的不斷增加，所需機(jī)電設(shè)備相應(yīng)投入使用增多，用電負(fù)荷也逐漸加大，井下所選用的防爆開關(guān)也在不斷的改換，但很難做到與地上供電所的電路十分匹配的。但煤礦開采環(huán)境都位于在地下深處，環(huán)境比較潮濕很容易造成高壓防爆機(jī)構(gòu)卡容易卡澀、不靈活，增加開關(guān)的固有動作時間，當(dāng)發(fā)生短路時，地面的高壓開關(guān)動作快于井下高壓防爆開關(guān)從而造成越級跳閘現(xiàn)象。井下饋線線路多數(shù)有兩個及以上分段負(fù)荷，節(jié)點(diǎn)間線路較短，電流速度保護(hù)沒有規(guī)定范圍，從而使節(jié)點(diǎn)間在電流動作值上無法配合，造成節(jié)點(diǎn)間的電流速斷保護(hù)誤動作。煤礦企業(yè)為了及時準(zhǔn)確的切除故障一般6KV電源憒出線電流速斷保護(hù)的動作時限整定為0s動作時限，這樣并下各級線路的速斷保護(hù)只能整定為0s的動作時限。但傳統(tǒng)的速斷保護(hù)是按照上下級0.5s的級差階梯配合的原則制定的[3]。假如速斷保護(hù)采納通過動作時限上下級互相配合的形式，需要加強(qiáng)電纜通過故障電流的導(dǎo)電能力，與此同時對電纜的絕緣和防爆性能的要求也要提升，所以需要增加對設(shè)備的投入，整個系統(tǒng)的安全性也會相應(yīng)的降低。，由于每日的生產(chǎn)量的壓力的加大，在井下作業(yè)的電動機(jī)過多，而許多電機(jī)功率大、啟動電流大，位于供電線路的末端直接啟動，在啟動瞬間造成饋線末端電壓下降過多，會出現(xiàn)末端斷路器的操作回路工作電源電壓低于正常工作值，斷路器機(jī)械動作于跳閘并關(guān)閉[4]。多臺機(jī)器且是大功率的機(jī)器同時啟動，造成地面線路的負(fù)荷保護(hù)啟動，經(jīng)延時后動作于跳閘，擴(kuò)展停電事故范圍電流互感器的保護(hù)級準(zhǔn)確率較低，且每個互感器的磁化曲線也不盡相同，斷路器在發(fā)生故障時往往采納的是電磁式保護(hù)，所以在保護(hù)的整定值與動作值上會有一定的誤差。從而造成上下級操作不一的狀況。煤礦井下高壓電網(wǎng)越級跳閘的預(yù)防及保護(hù)措施采納獨(dú)立雙回路供電的方式，當(dāng)其中一路出現(xiàn)故障的時候其他的電路可以幫助其持續(xù)供電，解決了現(xiàn)在的高壓電網(wǎng)采納的多級短電纜構(gòu)成的供電方式所帶來的不夠和安全隱患。要不斷的優(yōu)化供電組合而不是單一的供電方式是解決跳閘的有效途徑。通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)，把電網(wǎng)的實(shí)時動態(tài)與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)高壓電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)上下級信息共享，實(shí)時監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行和操作環(huán)境，通過開關(guān)智能控制器的綜合判斷，當(dāng)出現(xiàn)問題時可實(shí)現(xiàn)高壓電保護(hù)線路的閉鎖。從根本上解決高壓電網(wǎng)越級跳閘的問題?？茖W(xué)設(shè)定過負(fù)荷保護(hù)之間的時間配合，保護(hù)動作的快速性，實(shí)現(xiàn)在上一級確定過負(fù)荷線的前提下，保證其一下各級線經(jīng)過負(fù)荷保護(hù)實(shí)現(xiàn)時間極差配合。在動作時間上，每個開關(guān)的速度與時間極差100ms-300ms過電流的保護(hù)時間極差與下一級的保護(hù)線路極差100ms-200ms，最末級的延時為100ms200ms.可以通過這個方法有效的預(yù)防高壓線路越級跳閘現(xiàn)象。對高壓保護(hù)器的改造主要是對電流實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)，且保護(hù)定值可以按照不同的狀況下的計(jì)算值隨意改變，時間準(zhǔn)確到毫秒級，保證到有三個及三個以上的接口可實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性的連鎖保護(hù)功能。智能化的保護(hù)裝置具有能在問題出現(xiàn)時經(jīng)過計(jì)算和分析及時采用應(yīng)對措施的優(yōu)點(diǎn)，這樣可以避免問題的擴(kuò)展。煤礦井下供電負(fù)荷多為一級負(fù)荷，需要機(jī)電保護(hù)裝置具有較高的靈敏性、選擇性、可靠性和速動性，及時對問題作出反應(yīng)，快速采用解決措施，且對系統(tǒng)中出故障的位置進(jìn)行快速的定位和切除，最大程度的減少故障的范圍。智能化的微機(jī)保護(hù)裝置它不僅有短路、過負(fù)荷、接地這些常規(guī)的保護(hù)功能，還滿足了礦井綜合智能化管理的要求，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測與調(diào)控以及改變以往保護(hù)裝置只能固定時限的弊端，更好的實(shí)現(xiàn)無級調(diào)整，使上下級保護(hù)可以更好的配合[4]。被廣泛使用的ZBT-11型綜合保護(hù)器可對井下防爆進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，還能夠協(xié)同監(jiān)控站和調(diào)度站一起構(gòu)成煤礦電網(wǎng)保護(hù)安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)。它可以及時把井下的各種設(shè)備的參數(shù)、工作狀況以及故障等所有相關(guān)的信息發(fā)送到地面上的電力調(diào)度中心。同時也可以接受地面調(diào)度站發(fā)送的遙控定制設(shè)定和信號歸復(fù)等命令，實(shí)現(xiàn)地下與地上的信息交流。更加保證了施工的安全，可以最大程度的防治電網(wǎng)越級跳閘事故的發(fā)生。雖然因?yàn)槭袌龅男枨竺旱V的開發(fā)力度越來越大，也有很多省份把其當(dāng)做支柱產(chǎn)業(yè)，但在煤礦開采中