煤礦供電越級跳閘問題策略探討

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摘要：煤礦井下作業(yè)一般采用多級供電形式，電纜數(shù)量通常比較多，開采工作執(zhí)行期間，一旦發(fā)生供電故障，可能會直接影響供電線路末端，導(dǎo)致嚴重安全事故發(fā)生。為此，本文嘗試對煤礦供電越級跳閘問題的原因進行分析和探究，以求能夠更好的保證煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，減少各類突發(fā)事件的發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：煤礦供電；越級跳閘；問題；解決策略

引言

煤礦井下供電系統(tǒng)復(fù)雜，容易出現(xiàn)設(shè)備調(diào)試不足、運行維護不當(dāng)?shù)裙收蠈?dǎo)致供電安全事故發(fā)生，這些將會影響煤礦開采的多項工作，因此必須要提高重視度，及時的采取措施予以解決，以保證煤礦開采的安全性。

1煤礦供電系統(tǒng)越級跳閘帶來的危害

煤礦供電系統(tǒng)在運行期間，出現(xiàn)越級跳閘，其所帶來的危害，主要體現(xiàn)幾個方面，如表1所示。當(dāng)前煤礦供電系統(tǒng)越級跳閘所帶來的危害還是極為巨大的，想要保證煤礦企業(yè)安全穩(wěn)定運行就需要深入了解故障發(fā)生原因，然后采取針對性措施予以解決。

2煤礦供電越級跳閘問題發(fā)生原因

2.1線路接線復(fù)雜多變

現(xiàn)如今，我國煤礦供電系統(tǒng)所使用的通常為分級供電，線路電纜通常比較短，其首尾兩端存在電流幅值差異比較小，部分電纜末端的電流值高于首端電流幅值，因此導(dǎo)致速斷保護縮小范圍，無法實現(xiàn)瞬時速度。此外，煤礦供電系統(tǒng)運行期間，許多線路比較長，末端的負荷相對來說比較大，電纜截面大，在出現(xiàn)短路現(xiàn)象之后，上級和下級電流值存在有較大的差異，無法實現(xiàn)速斷。此外，由于級差作用，下級短路之后，發(fā)生越級跳閘的機率相對來說比較高。

2.2開關(guān)配置不夠科學(xué)合理

隨著煤礦開采深度等不斷延伸，井下開采的用電負荷也將會急劇增加，開關(guān)數(shù)量將會不斷增多，使用的開關(guān)種類也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，不同的開關(guān)種類在安裝和應(yīng)用時使用了不通過的設(shè)計方法，開關(guān)之間彼此相斥的情況也并不少見，而且在供電系統(tǒng)運行期間，同時使用多個開關(guān)很容易導(dǎo)致開關(guān)誤動跳閘。

2.3開關(guān)保護器技術(shù)水平低

現(xiàn)如今，我國煤礦供電系統(tǒng)保護器的技術(shù)水平雖然有所進步，但難以跟上迅速擴張的煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，諸多大型煤礦供電系統(tǒng)使用高級開關(guān)于微機保護器中，受到儀器性能和供電距離的影響，級差比較小就可能會導(dǎo)致越級跳閘的問題發(fā)生。檢測儀器難以有效的保證誤差，同時也無法保證微機綜合保護器性能的有效應(yīng)用，延時整定也將會產(chǎn)生誤差，因此導(dǎo)致供電系統(tǒng)的聯(lián)動性下降，故障發(fā)生率急劇增加，多個保護器可能會同時發(fā)出動作，因此使得煤礦供電系統(tǒng)大面積崩潰。

2.4高爆開關(guān)有固定動作時間

礦井作業(yè)環(huán)境相較于地上作業(yè)環(huán)境來說有著巨大的差異，井下環(huán)境復(fù)雜，潮濕、通風(fēng)不暢，線路以及開關(guān)等設(shè)備長時間高負荷運行，沒有及時的進行維修處理，在運行期間容易受到環(huán)境的影響和干擾，如部分開關(guān)容易出現(xiàn)卡澀、運行不靈活等不良情況，上級高壓開關(guān)的反應(yīng)速度快于下級高壓開關(guān)，這樣也容易導(dǎo)致越級跳閘情況的發(fā)生。

3煤礦供電系統(tǒng)越級跳閘問題的解決策略

3.1改善煤礦供電結(jié)構(gòu)

針對煤礦供電系統(tǒng)越級跳閘問題，在解決時可以減少供電級數(shù)，對現(xiàn)有的供電結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化和調(diào)整，重視對機電設(shè)備的檢測維護，避免線路運行因此受到不利的影響和干擾。比如說，高保開關(guān)存在有固定動作時間，在其運行過程中需要增加維護管理開關(guān)的設(shè)備，要避免電容衰減或者是卡澀等問題發(fā)生。同時要定期對電流互感器進行鑒定和分析，在鑒定過程中如果發(fā)現(xiàn)有不合格的產(chǎn)品，必須要第一時間將其更換掉。針對接地以及屏蔽設(shè)備，則必須要加強管理，要最大限度減少系統(tǒng)波動對于負荷的影響。尤其需要重視井下關(guān)鍵線路的管理，要防止這些線路出現(xiàn)問題，因此發(fā)生越級跳閘。比如說，針對采區(qū)變電所以及中央變電所等關(guān)鍵區(qū)域，必須要盡早優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，預(yù)防越級跳閘等問題的發(fā)生，針對煤礦供電越級跳閘的問題，只有對供電結(jié)構(gòu)予以優(yōu)化和改善，才能從根本上解決相關(guān)問題，保證供電線路的穩(wěn)定性。當(dāng)前比較常用的防止越級跳閘方案如表2。

3.2完善就地保護單元

煤礦供電系統(tǒng)中，安裝就地保護單元對于系統(tǒng)穩(wěn)定運行有著極為重要的促進作用。在保護單元運行期間可以以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，采用網(wǎng)絡(luò)時間同步功能，這樣可以及時的將各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖Ｗo監(jiān)測設(shè)備中，然后完成線路采樣。這樣做可以從全局角度出發(fā)，對采樣數(shù)據(jù)進行分析判斷，然后發(fā)出更加科學(xué)合理的指令，對所有需要保護的單元采取統(tǒng)一跳閘保護，避免發(fā)生越級跳閘的問題。網(wǎng)絡(luò)時間同步功能的優(yōu)勢還表現(xiàn)在其可以使用多點多時的方案，這樣一旦線路信號失效，也不會對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生影響影響。而且該技術(shù)對于給GPS技術(shù)的依賴性相對來說比較低。但是，該技術(shù)在應(yīng)用期間，為了達到精準(zhǔn)測量的目的，需要實施同步測量，而只有網(wǎng)絡(luò)延時問題得到了有效控制，才能更好的提高精準(zhǔn)度。

3.3重視設(shè)備維修養(yǎng)護

煤礦供電設(shè)備在運行期間長期處于高負荷的狀態(tài)，加之惡劣環(huán)境的影響，設(shè)備老化速度快，因此為了更好的規(guī)避設(shè)備應(yīng)用存在的缺陷和不足，就需要及時的對設(shè)備進行維修處理，這樣才能有效的消除設(shè)備越級跳閘的問題。在日常維護檢修過程中，要聯(lián)合應(yīng)用多種方法，比如說將日常檢查、養(yǎng)護、絕緣遙測以及吊掛電纜等措施結(jié)合在一起，防止電纜發(fā)熱、線柱氧化等問題，避免因為漏電跳閘。同時，還需要加強對機電設(shè)備的保護，在爆破煤礦采掘面以及放頂工作實施期間，要做好相關(guān)機電設(shè)備的電纜保護工作，避免因為爆破或者是放頂時，石塊不慎砸壞電纜，因此引發(fā)跳閘。在機電設(shè)備發(fā)生故障之后，不能有絲毫拖延，而且要安排專業(yè)人員進行檢修，這樣才能有效的發(fā)揮檢修作用與價值。

3.4加強開關(guān)管理

針對設(shè)備開關(guān)在管理時，首先應(yīng)當(dāng)安排專人負責(zé)設(shè)計和管理開關(guān)，要保證開關(guān)的整定值可以滿足設(shè)計要求，開關(guān)運行期間，如果需要對其進行優(yōu)化和調(diào)整，必須要向設(shè)計部門提出申請，在申請得到許可之后，才能予以修改。同時，還需要實時了解開關(guān)的狀態(tài)，如果其存在有故障或者是其他方面的問題，必須要第一時間進行處理，使用設(shè)備時，按鈕時間要延長，避免開關(guān)沒有完全吸合就松開的情況，這樣容易導(dǎo)致開關(guān)瞬間分開，容易出現(xiàn)跳閘問題。

4結(jié)語

綜上所述，希望通過本文的闡述和分析，相關(guān)企業(yè)能夠采取有效措施對煤礦供電系統(tǒng)越級跳閘問題進行優(yōu)化處理，以便能夠更好的保證煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，減少各類事故的發(fā)生機率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益，推進相關(guān)工作朝著更好的方向發(fā)展。

參考文獻

[1]劉云庭.煤礦供電系統(tǒng)防越級跳閘保護裝置的設(shè)計[J].機械工程與自動化.2020,(03):211-212+215.

作者：王亞男 單位：汾西礦業(yè)集團有限公司供用電分公司