防越级跳闸技术

2024-06-06

防越级跳闸技术(精选7篇)

防越级跳闸技术 篇1

0 引言

新峪矿建于20世纪60年代, 随着矿井开采的延伸, 井下供电网络越来越复杂, 目前的“五采”“六采”两个主力采区均为多级串联供电方式。由于供电级数多、供电线路短, 传统的电流保护难以满足选择性和灵敏性的配合要求, 在井下供电系统发生短路故障时, 出现越级跳闸现象, 造成大面积停电, 且不能迅速判明故障位置, 延误送电时间, 直接影响井下安全生产。

为解决多级供电网络的越级跳闸问题, 除加强技术管理、提高设备可靠性外, 研究应用有效的继电保护选择性配合技术才是治本之策。

1 多级供电网络出现越级跳闸的原因

矿井电网出现越级跳闸的原因有很多[1,2], 排除其他因素, 矿井多级供电网络缺乏有效的保护配合方法是重要原因之一。

传统保护采用阶段式电流保护方法[3], 即通过电流和时限定值的配合实现保护的选择性。通常采用三段式电流保护, 即第Ⅰ段为无时限电流速断保护, 为满足选择性, 其电流定值应按躲过下级母线的最大短路电流整定, 时限定值为0s, 因此, 它只能保护线路的一部分;第Ⅱ段为时限电流速断保护, 它必须保护线路的全长, 因此, 其电流定值应按下级母线的最小短路电流校验灵敏度, 而时限定值一般需要时限级差的配合才能满足可靠的选择性要求;第Ⅲ段为过电流后备保护, 需要时限级差配合来满足选择性。

然而, 目前新峪矿现有供电结构难以实现上述三段式电流保护的选择性配合要求, 原因为:

1) 由于供电级数多, 采用Ⅱ段时限电流速断保护所需要的时限级差不能满足与地面变电所主变过电流后备保护的时限配合要求;

2) 从保护的灵敏性要求考虑, 一味地通过延长时限来保证故障时的选择性, 将增加设备损坏的风险;

3) 井下变电所一般在进线开关配置速断保护, 以便快速切除母线故障, 但更增加了保护选择性配合的难度;

4) 新峪矿井下采区变电所大多为“T”接串联供电方式, 传统保护在技术上无法实现这种供电结构的选择性配合要求。

因此, 多级串联供电网络保护选择性和灵敏性的矛盾十分突出, 这也是继电保护规程不推荐采用多级串联供电方式的原因[4], 但限于煤矿特殊的工作环境, 这种供电方式在矿井电网不能完全避免。

基于上述原因, 井下多级供电网络在进行继电保护整定时, 只能保证灵敏性而牺牲选择性, 即只应用Ⅰ段无时限速断和Ⅲ段过电流保护, 且无时限速断的保护范围将延伸至下级母线甚至更远, 造成保护范围重叠且无配合, 这是系统故障时出现越级跳闸的主要原因。

2 智能零时限电流保护技术

为解决保护选择性配合造成的矿井电网越级跳闸问题, 我矿和南京弘毅电气自动化有限公司开发了基于网络智能识别技术的防越级跳闸系统, 并进行了工业试验及具体应用。

2.1 智能零时限电流保护的设计思想

根据上述分析, 矿井多级辐射状电网存在保护选择性和灵敏性无法兼顾的矛盾, 解决这个矛盾是设计有效的防越级跳闸系统的关键。

随着数字化保护和网络通信技术的发展, 继电保护装置不再是孤立计算、独立运行的保护元件, 通过保护装置间的网络通信, 实现跨元件的互操作是数字化保护技术发展的特征。基于这种技术特征实现网络保护系统, 是新型保护配合技术的主要设计思想, 将其定义为智能零时限电流保护。

2.2 智能零时限电流保护的系统结构与原理

智能零时限电流保护的系统结构如图1。保护系统由综合保护装置和通信服务器构成。保护装置以32位DSP为硬件平台, 具有光纤通信接口, 基于嵌入式实时多任务的软件平台;通信服务器采用FPGA处理技术, 全光纤通信方式。

通信系统结构如图2。保护装置设计有A、B两对光接口, 其中一对光口与通信服务器的对应母线的接口板连接, 联络开关的两对光接口分别与对应母线的接口板连接, 进线保护装置的另一对光纤接口与上级变电所的出线保护装置通信。

如图1, 当D2点发生短路故障时, 该线路的DL-D1保护启动, 并通过A光接口将故障信息发送给通信服务器, 服务器将故障信息转发给进线保护DL-D0, 告知其故障位置, 同理, DL-D0依次将信息向上转发。本级保护DL-D1完成故障处理程序后出口跳闸, 而上级保护DL-D0则处于后备状态, 并与DL-D1保持通信, 一旦DL-D1跳闸成功, 则DL-D0及后续保护全部释放返回, 若DL-D1保护在规定的时间内没能成功跳闸 (开关拒动) , 则处于后备状态的DL-D0保护启动出口跳闸程序, 并再次向上级保护发送故障状态信息, 防止开关拒动时造成再上级的保护越级跳闸。这是智能零时限电流保护技术的基本工作原理。

2.3 智能零时限电流保护的技术特征

基于网络通信技术的智能零时限电流保护有以下技术特征:

1) 采用网络通信方式解决了保护选择性与灵敏性的矛盾。不需要电流定值和时限定值的严格配合即可实现上下级保护的选择性配合。通信技术的应用实现了故障定位, 无论短路故障发生在哪一级, 均为快速动作的速断保护;

2) 实现了逐级快速后备保护。与传统的被动等待的后备保护方式不同, 智能零时限电流保护采用主动通信的后备保护方式, 减小了后备保护的动作时间 (100~150 ms) , 并且实现开关拒动状态下后备保护不越级;

3) 简化了保护的配置, 消除了保护死区。供电系统的任意开关均可设置保护功能, 无需考虑能否配合。与传统保护方式不同, 智能零时限电流保护在消除了保护死区的同时保证了选择性。

3 应用实例

图3为新峪煤矿五采区变电所采用智能零时限电流保护技术的防越级跳闸系统应用实例。在每个变电所安装了一台通信服务器, 将高压开关的保护装置通过光缆与通信服务器连接通信, 一号中央变电所进线开关的一个保护光接口与地面变电所出线开关的保护装置连接通信, 组成了全光纤通信的防越级跳闸系统。

该系统五采四段变电所通过五采三段进线开关“T”接供电, 这种供电方式的任意一个变电所内发生故障越级跳闸时, 均可能造成两个变电所同时停电, 实为应用时应避免的供电方式。而采用智能零时限电流保护后, 通过在五采三段变电所的2#通信服务器分别使用一块通信接口板, 将两个变电所的通信信号综合后与一号中央变电所对应的出线保护接口通信, 则可保证任意变电所发生故障时, 均能起到防止越级跳闸的效果, 体现了智能零时限电流保护技术的应用灵活性。

4 系统试验

为了验证智能零时限电流保护系统设计的有效性, 在上述应用现场进行了防越级跳闸系统的试验。试验分为模拟试验和井下实际试验两部分。

4.1 模拟试验

为保证井下实际试验时的可靠性, 首先在地面搭建模拟试验系统, 进行模拟试验。使用4台高压开关模拟4级供电系统。试验接线如图4。

正常时的防越级跳闸系统模拟试验:将保护装置设置为相同的保护定值, 用升流器同时对4台开关施加相同的电流, 验证每级保护的动作情况。试验结果如表1。

*:为保护 (显示) 的动作时间, 较长的时间是因缓慢升流、不能反映实际短路故障的突变电流而造成。

模拟第四级开关拒动情况下的防越级跳闸系统模拟试验:拆除04#开关的分励接点, 使之不能跳闸, 模拟开关拒动。用升流器升流至远大于保护定值, 冲击试验至保护动作。试验结果如表2。

4.2 井下实际试验

井下实际的防越级跳闸系统试验在图4的五采三段变电所进行。将G05-3-08#和G05-3-02#开关的保护定值均整定为50 A, 利用G05-3-08#开关所带1 600 k VA移动变压器的励磁涌流 (实测电流为120~200 A) 进行合闸冲击试验。试验结论与模拟试验结果一致。

*:零时限开放时间定值整定为120 ms。

5 结语

智能零时限电流保护摒弃了传统继电保护的选择性配合方式, 采用基于网络智能识别技术的保护配合方法, 解决了我矿多级辐射状电网保护选择性与灵敏性的矛盾。通过应用系统的现场试验和实际运行效果, 验证了防越级跳闸系统设计的有效性。

摘要:针对新峪矿多级供电网络因继电保护选择性配合造成的越级跳闸问题, 分析了产生此类越级跳闸事故的原因, 提出了采用智能零时限电流保护技术的解决方案, 并介绍了基于智能零时限电流保护技术的防越级跳闸系统的构成原理、现场应用实例及试验结果。

关键词:多级供电网络,越级跳闸,继电保护,技术应用

参考文献

[1]吴文瑕, 陈柏峰, 高燕.井下电网越级跳闸的研究及解决建议[J].工矿自动化, 2008 (6) .

[2]栾永春, 刘建伟.煤矿井下电网越级跳闸的原因分析和探讨[J].工矿自动化, 2009 (3) .

[3]王静茹, 栾贵恩.输电线路电流电压保护[M].北京:水利电力出版社, 1989.

[4]国家标准化委员会.GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程[S].2006.

浅析煤矿防越级跳闸系统 篇2

1 防越级跳闸的原理

防越级跳闸系统的防越级跳闸功能是通过光纤网络纵联电流差动保护原理来完成的。其中, 以基尔霍夫电流定律为理论基础形成的光纤网络纵联电流差动保护原理可以使系统选择性能优异, 增快系统切除保护区内的故障的灵敏度与速度。如原理图1所示, 为了实现防越级跳闸系统准确的判断线路故障位置, 本装置将输电线路的各端的点流量及相位信息通过光纤通信方式传输给工作人员, 进而使管理人员进行比较。

从图1我们可以看出, 短路保护的选择性是由线路纵差保护原理完成的。在图1中, 如果1点发生短路故障时, 那么1处的短路电流会流向2出线路, 导致越级跳闸现象。但是如果有时间排除1点的故障, 则2点就不会跳闸, 即0.1s延时原理。而当母线3点发生故障时, 2点的跳闸会延时0.1s。理论上来讲, 2处应是无延时跳闸, 否则带来极大隐患。为此, 采用电流向量差来消除该隐患。即1点处故障时, 不延时。而3点故障时延时约0.1s。从而选择性地保护短路电路。

2 彻底解决越级跳闸方案

目前, 地面中心变电站采用的出线速断保护系统采用的是无延时设计方法。该法能够起到保护系统和设备的作用, 但不足的是由于采用电缆距离短, 上级变电站会重复与其下级或移动变电站的电流保护功能, 从而失去选择保护性功能。为了弥补这一不足, 越级跳闸系统采用IEC1588的GOOSE技术不仅实现了对测控设备快速信息交换线路的保护, 同时, 也会通过下级变电站的保护功能或馈出线保护功能产生的保护动作信号快速地封闭本线路保护的速断保护功能实现越级跳闸系统的选择性保护功能。

考虑极限情况线路末端短路仅靠电流定值无法满足选择性, 所有流过故障电流的保护装置均能启动速断保护, 本保护装置速断启动同时向上一级发出闭锁信号, 同时检测下一级是否有闭锁信息发出, 如果检测到闭锁信息则闭锁速断出口, 否则经过一个短延时后跳闸, 延时时间一般与GOOSE闭锁信息可靠传输时间进行配合, 实际应用中在4级及以下出线延时时间大于50ms即可保证信息传输的可靠性。

这样各级线路保护的速断定值不用考虑选择性, 只要保证灵敏度即可, 实际应用中可以采用相近或相似的定值。本系统可以在由于某种原因引起的通信线路故障时, 本装置则会保证下级的闭锁信号传输的可靠性, 而且由于延时的设计, 会将事故的影响范围缩小。

3 全面升级的智能供电一体化电力监控功能

煤矿智能供电一体化监控系统在实现提高供电可靠性的同时, 在实现电力监控的基础上结合实际情况开发了大量的实用化功能, 如常规保护功能、远程操作功能、电能质量监测和分析、强大的故障录波功能、自动化的配置管理与在线仿真、面向系统的智能故障、告警。使该系统能更完整的反应一次系统的运行状况, 简化系统的管理过程, 提高运行效率。

随着科学信息技术的快速发展, 为了保护、监视、控制井下供电系统, 越级跳闸系统采用煤矿井下电网综合自动化方案。从而, 解决了数据通讯问题, 地面人员可及时地了解井下供电状况, 从而可将工作量大的固定值班方式转变为人员流动巡检方式。而且, 还采用的集散式继电保护方法实现了数据共享、避免了短路各类故障时发生的越级跳闸现象或无选择性跳闸现象。

参考文献

[1]张妍, 孙鹤旭, 林涛, 宁立革.IEEE1588在实时工业以太网中的应用[J].微计算机信息, 2005 (15) .

[2]王彦文, 高彦.煤矿供电技术[M].北京:中国矿业大学出版社, 2012.

矿用防越级跳闸保护装置的设计 篇3

从煤矿地面开闭所到井下各级变电所的线路分级越来越多,线路越来越短,各级线路间发生短路故障时,故障电流没有明显的差别,导致相邻各级综合保护装置无法按照传统的故障电流大小来判别短路故障电流是否落在本保护区,即下级线路发生故障时,上级保护装置的瞬时速断保护可能动作,从而引起越级跳闸。一旦发生越级跳闸,会造成井下停电范围扩大,轻则造成停产,重则发生重大事故。如果越级跳闸到中央变电所甚至是地面主变压器,将会使整个生产系统瘫痪。

为预防煤矿井下配电设备越级跳闸,减少事故跳闸次数,笔者利用反向闭锁式纵联保护原理,设计了矿用防越级跳闸保护装置,并通过实例分析了煤矿井下越级跳闸各级配电装置的保护机理。该防越级跳闸保护装置提高了供电系统的供电可靠性。

1 装置保护原理

矿用防越级跳闸保护装置利用了反向闭锁式纵联保护原理。反向闭锁式纵联保护通过比较线路两端电气量来判断短路故障是区内故障还是区外故障:若为区内故障,则保护装置动作,同时向上级发送闭锁信号,防止误动作;若为区外故障,则装置不动作;如果出现装置拒动情况,则由上级保护装置加速纵联动作,可以很好地解决井下越级跳闸的问题。反向闭锁式纵联保护原理如图1所示。

图1中,当供电系统正常运行或f3处发生短路故障时,流过2号开关的电流方向为线路流向母线,流过1号、3号和4号开关的电流方向为母线流向线路。假定流过开关的电流方向由母线流向线路为正,由线路流向母线为负。当f1处发生短路故障时,流过1号开关和2号开关的电流方向均为正,此时判断为区内故障,由1号开关保护装置动作,同时向上级开关发送闭锁信号;当f2处发生短路故障,即母线发生短路故障时,流过2号、3号和4号开关的电流方向均为负,3号和4号开关的电流方向与正常运行时相反,此时判断为母线故障,由2号开关纵联动作,同时向1号开关发送闭锁信号,防止1号开关误动作,若2号开关出现拒动情况,则由1号开关加速纵联动作;当f3处发生短路故障时,由3号开关纵联动作,同时向2号开关发送闭锁信号,防止其误动,若3号开关出现拒动情况,则由2号开关加速纵联动作。

连接在同一母线上的进线开关和出线开关之间的闭锁信号通过电缆传递,只需在保护装置外进行闭锁信号的合成,不需转换;在同一段线路两端开关的闭锁信号通过光纤传递,只需要在保护装置外进行信号的转换。与传统电流保护或距离保护相比,反向闭锁式纵联保护通过比较线路两侧电气量进行故障点定位,具有免除负荷电流影响、不反应系统振荡、选择性好和灵敏度高等优点,与其它数据通道相比,光纤通道具有抗电磁干扰能力强、误码率低、工作稳定的优点。

2 装置设计

2.1 硬件结构

保护装置的所有功能最终都是通过硬件电路来实现。因此,需要对防越级跳闸保护装置要实现的功能进行硬件模块化设计[1]。

防越级跳保护装置不仅要具有保护、测量和控制功能,还需要具有通信功能。其中保护功能不仅包含现有保护装置的功能,而且还增加了防越级跳闸的功能。针对井下短线路出现的越级跳闸情况,采用方向闭锁式纵联保护方法。防越级跳闸保护装置的硬件结构如图2所示。

2.2 硬件设计

本保护装置的具体硬件设计包括主控处理器的选取、模拟量输入模块、开关量输入输出模块以及硬件抗干扰模块等部分。

2.2.1 主控处理器的选取

主控处理器是保护装置的核心,一方面要进行数据采集、运算、故障判断、发出故障动作指令等,另一方面还要负责与其它设备之间的通信。

选择TMS320F2812作为装置的主控处理器,它主要集成了片外A/D、片外D/A、1路CAN总线,2路异步串口UART,1路同步串口SPI,外扩振512 KB×16位的高速SRAM,12路模拟输入,4路模拟输出,1路LCD 接口以及以太网接口等外设,从而提高了控制板的稳定性和抗干扰能力[2,3,4]。

2.2.2 模拟量输入模块

模拟量输入模块包括低通滤波电路和A/D采样转换电路2个部分,低通滤波器由二阶RC电路构成,主要对输入信号的高频部分进行滤除,A/D采样转换电路采用ADI的A/D7656芯片完成[5]。模拟量输入电路如图3所示。

滤波电路为二阶RC低通滤波电路,其截止频率为1 267.3 Hz,对1 267.3 Hz以上频率的信号具有很好的滤除作用。LM2902M在电路中起到电压跟随和阻抗匹配的作用。A/D7656片内集成6个16位ADC,吞吐速率高达250 kbit/s,可处理最高4.5 MHz的输入频率信号,利用CONVST信号和内部振荡器对转换过程和数据采集进行控制[3],3个CONVST引脚(CONVSTA、CONVSTB和CONVSTC)允许3对ADC独立地进行同步采样;另外,A/D7656具有一个高速并行接口和一个高速串行接口,为器件与DSP的接口创造条件;A/D7656模拟量输入范围通过RANGE引脚来进行控制[4]。A/D7656输出直接与TMS320F2812相连。

2.2.3 开关量输入输出模块

保护装置在运行过程中,往往需要接收一些开关量形式的信号,如断路器状态等。考虑到开关输入量信号可能含有干扰信号,干扰信号的引入可能导致保护装置误动作,为了提高装置的可靠性和抗干扰能力,所有开关输入量信号均通过光电耦合器TLP621-1之后再送入保护装置。

开关量输出电路主要完成保护器发送的合、分闸命令,在发生故障时,由TMS320F2812发出跳闸命令,通过中间继电器作用于相应断路器,使其脱扣,完成保护,在故障解除时,完成合闸命令。开关量输出电路主要包括光电耦合器、放大器和中间继电器[7,8]。

2.2.4 抗干扰措施

保护装矿用防越级跳置主要用于井下,考虑到井下空气湿度大、瓦斯和煤尘含量高,而且还有大量产生电磁干扰的电力电子设备,可能会影响到保护装置的正常工作,所以在井下,保护装置均放置于防爆箱体内部,这样不仅可以和外界隔绝,屏蔽外界的电磁干扰,还能在防爆箱体内部火灾或外部火灾时,不至于相互影响。但是由于保护装置与外界还要进行通信和数据传输,线路中也存在干扰信号,所以从保护装置自身还得考虑如何提高抗干扰的能力。

对于保护装置来说,干扰信号来源主要有3个通道:模拟量输入通道、开关量输入和输出通道、装置与外界的通信信道。针对以上3个干扰信号来源,在输入信号进入DSP之前,对信号进行了滤波,有效消除高次谐波对模拟输入信号的干扰;对开关量的输入输出,在通道上装设TLP621-1光电耦合器,使保护系统和一次系统进行隔离,不受一次系统干扰信号的影响;对于装置与外界的通信信道,在通信控制器与网络接口之间加装隔离器,如以太网隔离器H1102,使保护装置与通信总线隔离,保证装置的正常工作[3]。

3 实验与结果分析

模拟的供电系统如图4所示。

工作状况1:8号母联开关处于分位,其余开关处于合位。

(1) f1处发生短路故障时,1号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms,其它保护装置不动作。

(2) f2处发生短路故障时,相当于Ⅰ段母线发生短路故障,3号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms,1号开关保护装置因收到闭锁信号不动作。

(3) 若3号开关装置拒动作,使故障无法切除时,1号开关保护装置纵联加速动作,出口动作时间小于340 ms。

(4) 若3号开关装置因故障而拒动作时,1号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms。

(5) 若闭锁信号通道故障时,1号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms。

(6) f3处发生短路故障时,相当于出线故障,由5号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms,1号开关保护装置和3号开关保护装置都不动作。

(7) 若5号开关保护装置拒动作,使故障无法切除时,3号开关保护装置纵联加速动作切除故障,出口动作时间小于340 ms,1号开关保护装置因收到闭锁信号不动作。

(8) 若反向闭锁信号通道故障,则3号开关保护装置和5号开关保护装置同时动作,出口动作时间小于60 ms,但1号开关保护装置因收到3号开关保护装置的闭锁信号不动作。

工作状况2:8号母联开关处于合位,3号进线开关处于分位,其余开关处于合位。

(1) f2处发生短路故障时,相当于Ⅰ段母线发生短路故障,由8号母联开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms,切除Ⅰ段母线,4号进线开关保护装置因收到8号母联开关保护装置的闭锁信号不动作;若8号母联开关保护装置拒动作,4号进线开关保护装置加速纵联动作,出口动作时间小于340 ms,2号开关保护装置因收到4号进线开关保护装置的闭锁信号不动作。

(2) f3处发生短路故障时,相当于出线故障,由5号开关保护装置纵联动作,出口动作时间小于60 ms,8号开关保护装置与4号开关保护装置都不动作;若5号开关保护装置拒动作,则8号开关保护装置加速纵联动作,出口动作时间小于340 ms,4号开关保护装置因收到8号开关保护装置的闭锁信号而不动作。

由实验结果可以看出,该保护装置采用方向闭锁式光纤纵联保护能可靠地防止发生短路故障时越级跳闸的问题,满足井下电网的保护要求。

4 结语

为解决井下越级跳闸问题,研究并设计了矿用防越级跳闸保护装置,对其反向闭锁式纵联保护原理以及保护装置硬件部分进行了设计,并根据现有条件,对防越级跳闸保护装置具有的功能进行了测试。实验结果表明,本装置能够完成防越级跳闸保护,具有良好的互操作性、可靠性。

摘要:根据我国煤矿井下供电系统线路分级多、线路短的特点,分析了井下供电线路出现越级跳闸的原因;采用32位TMS320F2812DSP为主控处理器,设计了采用反向闭锁式纵联的防越级跳保护装置。实验结果表明,该保护装置可以解决煤矿供电线路的越级跳闸问题,提高了供电系统的可靠性。

关键词:矿井供电,供电线路,越级跳闸,反向闭锁式纵联保护,微机保护

参考文献

[1]赵智俊.基于IEC61850的数字化保护装置测试系统的研究[D].北京:华北电力大学,2011.

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[4]王凤祥.基于IEC61850的变电站配置研究与工具开发[D].成都:西华大学,2010.

[5]Analog Devices.Preliminary Technical Data AD7658/AD7657/AD7656[EB/OL].[2012-04-12].http://datasheet.eeworld.com.cn/part/52249_AD_AD7656.html.

[6]邢金岭.煤矿新型煤电钻综合保护开关的研究[D].西安:西安科技大学,2010.

[7]邢文涛.煤矿3.3kV电网漏电保护策略研究[D].徐州:中国矿业大学,2010.

[8]王超.基于DSP的异步电动机综合保护器研究[D].徐州:中国矿业大学,2011.

防越级跳闸技术 篇4

近年来, 煤矿井下高压大多数采用6k V直接供电。而在生产运行中, 煤矿井下工作环境恶劣, 生产条件差, 受到挤压时, 造成电缆外皮受损而产生短路故障。短路故障发生时下级系统的短路电流比上级系统的大, 假如下级的短路电流越过上级系统微机综保的整定值, 会使上级微机综保误动作造成越级跳闸。如果越级跳闸到井下中央变电所, 不仅会影响井下工作面的生产, 还会影响井下风机、水泵的正常工作, 严重时瓦斯超限, 威胁井下工作人员的生命安全。因此, 对井下高压线路越级故障分析, 给出解决方法, 对安全隐患的减少、保障井下人员生命安全具有重要的作用。

1 产生越级跳闸的原因

1.1 环境原因

高压防爆断路器由于温度、海拔等原因卡壳, 会造成开关拒动而引发上级保护动作, 引发系统越级跳闸。

1.2 整定时间不合理

在国内的短路保护要求动作时间<0.2s, 也就直接向煤矿井下供电的上一级开关保护动作时间0.2s, 在如此短的时间内实现保护器上的配合, 无论在理论上还是现有的设备制作水平上都很难实现。

1.3 因供电设计原因

陈刚等[1]指出井下供电系统发生短路时, 短路电流不流入微机综保的电流互感器, 电流互感器由于无法测出故障电流会造成开关不跳闸。董伟俊等[2]中指出开关的选择配合上要严格可靠, 尽量在一路供电系统中选择一种类型的开关, 避免因为保护方式的不同而引起开关的跳闸。

1.4 失压保护导致

井下保护开关分为2级:一级是保护装置带的 (可整定) ;另一级是失压带的脱扣线圈, 动作及时间 (不可整定) 。馈线距离母线很近的地方发生短路故障时母线电压短时失压, 该母线上其他开关的失压保护动作导致越级跳闸。

1.5 级联层次多

地面总变电所、井下中央变电所、采区变电所、继电保护由于种种原因造成保护不动作、动作但出口不跳闸、或者继电保护动作时延不准。

2 井下电网越级跳闸的主要原因分析

1) 煤矿井下的电网一般情况下采用多段短电缆, 一旦发生短路故障时速断保护装置有时无法分辨, 而在这些线路中有的速断保护装置几乎没有保护范围。井下的供电系统发生短路故障时, 短路电流会很大。从设计的角度看, 上下级会有一定的级差, 即使有级差也起不到分级跳闸的作用, 会使上下级同时动作或者上级先动作而越级跳闸。而像电缆大截面、长线路, 短路故障时短路电流大, 也会引起保护装置越级跳闸。对于微机综保装置来说, 短路电流超过其整定值, 微机综保装置就跳闸, 短路电流的大小并不影响微机综保装置的跳闸时间, 所以当上级微机综保装置跳闸时, 将与下级同时动作;

2) 微机综保装置由于受时间等原因, 部分煤矿使用的是老式保护器, 有的已经滞后于现在技术的发展。其中在某些老矿里继电保护器有的已经出现保护动作的偏差, 长期的处于工作状态, 可能会出现偏差;而井下阴冷潮湿的环境, 也会使开关因生锈导致无法正常工作, 这些都可能造成保护装置拒动、误动。部分煤矿已开始使用新的微机综保, 但某些微机综保只是在旧式基础上改造的:没有抗干扰的措施, 容易受到外界的干扰, 并不是真正意义上的微机保护。

3 防越级跳闸方案研究

3.1 重要负荷应采用独立双回路供电

对于井下重要负荷, 如风机、水泵等, 应按照《煤矿安全规程》采用独立供电的方式。对某些重要的一、二类负荷, 采用不同供电等级的双回路供电, 以确保重要的负荷有较高的供电安全性。

3.2 使用智能化微机保护装置

短路事故发生在井下时, 微机综保装置应在最短的时间内有效的、有选择性地切除故障, 使非故障线路能够保持继续运行, 将故障线路影响在最小范围内, 微机综保在保护时间内不应拒动、误动。根据《煤矿安全规程》第457条的规定:地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上, 必须装设有选择性的单相接地保护装置;供移动变电站的高压馈电线上, 必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上, 必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置, 保证自动切断漏电的馈电线路等。随着微机保护自动化系统在煤矿的逐步推广应用, 新型综合保护装置具有体积小, 安全防爆、可靠性高等特点。

4 解决煤矿井下工作防越级跳闸问题的建议

1) 分布式区域保护;

2) 各级保护构成区域保护系统, 有机配合;

3) 实现选择性跳闸;

4) 站内保护配合:硬接线传递闭锁信号;

5) 联络线路配合:专用光缆传递闭锁信号;

6) 出线侧保护器通过网线与上级联络, 当t0时出线1故障, 进线保护器发出闭锁信号, 进线闭锁, 当t3时跳出线1。对于一些改扩建项目, 对经济方面的要求, 也可以减少出线保护器数量, 只在进线侧装也可以有一定的保护效果。

其次, 井下也有些短路故障是人为引起的, 为了最大程度的减少越级跳闸故障的发生, 加强矿井机电人员的安全培训也是必不可少的。

5 结论

本文主要分析了井下产生越级跳闸的原因, 并根据实际情况提出了解决方案。采用新型智能化的微机保护装置, 能有效地改善因越级跳闸造成的大面积停电事故, 提高生产效率。造成井下电网越级跳闸的原因是多方面的, 本文只是对井下电网越级跳闸产生的主要原因做了简要分析。

参考文献

[1]陈刚, 马志云.一次越级跳闸事故的分析[J].电工技术杂志, 2001 (5) :49.

矿井下高压系统的防越级跳闸研究 篇5

越级跳闸是煤矿井下高压系统的常见故障, 它可直接导致井下大面积区域停电, 直接影响着煤矿井下供电的连续性、安全性。因此, 对煤矿井下高压系统越级跳闸原因进行分析, 并提出相关的预防解决措施, 对减少煤矿井下安全隐患保障井下工作人员人身安全具有重要的实际意义。

1 越级跳闸概述

由于当今电力保护系统中开关设计的多样性, 以及各种开关保护方式的不同, 有的开关在进行断路保护时还可能出现相互低触的现象, 这就容易出现误跳闸现象。在电力系统中, 当系统发生故障时其优先跳闸的断路器没有首先切除故障, 而是由其他断路器来切除故障, 这种现象就叫做越级跳闸。

2 煤矿井下高压系统越级跳闸原因

随着国民对煤能源需求量的不断增高, 煤矿井下高压系统的负荷工作也随之发生。在开关性能选择上, 各式各样的高压防爆开关也在不断地进行替换。在开关替换中, 开关的型号在一定程度上易与地面变电所相关设备形成不合理的搭配。煤矿井下的潮湿环境也容易导致高压防爆开关的不灵活跳动而导致越级跳闸现象的发生。

电现象、大负荷用电设备的突然使用, 以及线路短路等也都会导致电压的波动。电压的波动容易引起保护器电源开关失压脱扣, 这将引起井下大面积停电, 从而影响正常的井下施业工作。一般条件下, 井下保护器电源开关没有相应的后备电源, 线路出现短路情况时容易引起母线电压降低这将直接导致保护器无法正常工作。

煤矿井下作业供电系统多采用较短的多段电线构成相应的网络, 这种现象容易造成上下级短路电流的难以区分, 速断保护的范围也形同虚设。下级电路发生短路现象时, 由于短路电流的过大使上下级保护同时启动, 有时上级有可能直接先采取保护动作而造成越级现象的发生。

煤矿井下的速断保护时限方案的不恰当也容易造成高压系统的越级跳闸现象发生。根据速断保护的原则, 上级保护应比下级保护有适当多的时间。如果上下级之间的时限没有差异, 就容易导致上下级保护动作的同时发生, 或是上级先发出保护动作, 形成跳闸现象。能否对保护区内的故障进行无时限切除也是导致井下高压系统越级跳闸的主要原因。

煤矿井下高压系统电网参数的改变也容易导致越级现象的发生。井下系统对电容量的改变、变电线路的改变、零序电流特性发生变化等都容易导致保护器的误动, 从而引起上下级之间保护动作越级现象的发生。

3 防治煤矿井下高压系统越级跳闸的措施

煤矿井下重要负荷设备可采用独立的回路电路开关进行控制, 实行独立回路供电, 当回路发生故障时, 不会影响其他回路设备的正常工作。为预防煤矿井下高压系统越级现象的发生, 可采用先进的智能微机保护设备。针对井下的一级负荷情况, 要求相关保护设备具有高度的速动性、选择性、灵敏性等。一旦井下电网系统发生故障, 系统的保护装置能最大程度地减少故障发生的范围。继电保护设备要具有高度自动化的管理能力, 能够实现数据的远程调控。先进的多功能保护器能够与煤矿井下高压系统构成集调度、检测、监控等多功能于一体的保护系统, 其性能能够准确将电气设备的各种参数、设备工作状态、故障信息等发送到相关的地面控制中心, 同时地面调度中心发出的命令也能够成功反馈。因此, 这样的多功能综合系统可大大预防煤矿井下越级跳闸事故的发生。

光纤数字通信技术将数字通信、计算机技术、光纤技术融为一体, 采集的模拟信号转换成数字信号后能增加信号传输的距离, 增强数字信号的抗干扰能力。在数字信号传输的过程中, 失真信号不会沿线累积, 这将更加有利于信号的后续处理。在传统速断过流保护方面, 可以采用光纤通信网技术进行取代。将煤矿井下相关智能保护设备安装在采区变电所工作面的高爆开关内, 将采集的模拟量信号进行数字化转换。隔爆型光传输接口可有效接收测控主机命令、将采集的信息传送给保护测控主机、将测控主机命令传送给相应的智能保护器等, 从而有效减少越级跳闸现象发生的概率。

为防止煤矿井下高压系统的越级跳闸, 要加强井下电网系统的技术管理工作。根据检修周期, 要严格对井下电气设备系统进行合理的保护参数检查, 确保各项保护设备灵敏地、安全地工作。针对井下线路负荷发生改变的情况, 相关技术人员要及时调整电流整定参数值。煤矿井下高压防越级跳闸系统在完成调试工作后, 管理人员要注重井下设备的检修工作, 加强设备检修工作的质量控制。通过对各检修标准工作的控制, 把机械原因引起的开关误动、拒动概率降到最低水平, 尽最大程度控制井下高压系统的越级跳闸事故发生。

在预防煤矿井下高压系统越级跳闸措施中, 要加强日常电气工作的管理, 提高相关工作人员的专业技术素质。针对防爆开关的固有时间不等现象, 要加强开关定期检查的力度, 防止开关不正常工作情况的发生。通过各项措施的综合保护, 可有效降低越级跳闸现象的发生。

4 结论

本文简要论述了煤矿井下高压系统越级跳闸发生的原因, 并提出了相关预防解决措施。通过采取先进的管理控制系统、定期的检查电气设备开关、加强技术工作人员的专业技术素质培训等方法可直接降级越级跳闸事故发生的概率。这样就提高了井下电网系统工作的可靠性, 减少了不安全事故的发生率, 更能在一定程度上直接促进国家建设的健康、快速发展。

参考文献

[1]邢晓东.煤矿井下电网开关越级跳闸的原因及对策[J].科技创新导报, 2011 (18) :63.

[2]卢喜山, 张祖涛.煤矿供电系统基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术研究[J].煤矿机械, 2011 (4) :71-73.

[3]吴文瑕, 陈柏峰, 高燕.井下电网越级跳闸现象的研究及解决建议[J].工矿自动化, 2008, 6 (12) :1-5.

防越级跳闸技术 篇6

目前, 国内外对矿井供电系统越级跳闸问题进行了广泛深入的研究, 主要集中在以下几个方面。 (1) 基于电力监控系统的方案。这种系统由监控主机、通信分站和综合保护装置组成。监控主机对供电系统各节点故障信息采集, 利用通信系统汇集, 并进行逻辑比较和综合判断。这种方案通信系统采用两级结构, 第一级为监控中心和通信分站之间采用CAN总线网络, 第二级为通信分站与各综合保护装置采用RS485总线网络。基于电力监控系统的方案从短路发生到控制断路器跳闸所需时间较长。 (2) 基于CAN总线方案。该防越级跳闸方案的基础是构建一个专用CAN总线通信网络, 各个综合保护装置通过CAN总线进行连接, 通过各个综合保护装置之间的数据交换快速判断故障位置, 确定需要启动保护动作的装置所在的位置。基于CAN总线方案需跟随供电系统不同运行方式变化相应地判断规则, 控制较为复杂, 实际运用中存在很多问题, 甚至会增加越级跳闸的风险。 (3) 基于独立监控分站的方案。该方案中每段线路的综合保护装置采用电气信号与独立监控分站并联联络, 各综合保护装置检测短路故障, 并将故障信号汇总到独立监控分站, 监控分站根据接收的电平信号数量的多少和相应的事先约定的编号进行逻辑分析判断, 可确定应该由哪级跳闸, 然后向该级发出跳闸指令。该方案存在抗干扰能力差, 对监控分站的依赖性强, 系统整体可靠性不高的缺点。 (4) 基于分布式分站方案。该方案与基于独立监控分站的方案通信方式相同, 只是增加了各级独立分站的部署, 此方案各级独立分站相互独立, 其中某一分站发生故障不会使整个越级跳闸系统瘫痪, 具有相对高的可靠性, 但同样存在各级分站间连线复杂, 传输信号抗干扰能力差、远距离传输衰减严重等缺点。

上述方法主要侧重于井下防越级跳闸系统的整体框架构建, 而对于短路故障点的快速搜索定位和隔离的方法涉及较少。本文研究的内容是建立以光纤为通信介质的井下供电监控系统, 通过系统网络拓扑分析和快速递归算法, 迅速定位短路故障点并加以隔离, 有效防止越级跳闸事故的发生。

一煤矿井下防越级跳闸系统设计

1. 防越级跳闸系统整体设计

根据煤矿井下高压供电线路的实际情况和防越级跳闸的要求, 建立以光纤为介质的高速通信网络, 为井下高压供电系统的每台高爆开关提供可靠、全时、动态、高速的信息通道, 形成全局防越级跳闸保护系统, 提高高压供电线路的可靠性和保障故障隔离动作时间的实时性。系统整体框架如图1所示。

该系统具有如下特点: (1) 系统功能全面性。系统在实现保护的同时还可以实现遥测、遥信、遥控、遥调即“四遥”和防误操作功能, 为采区变电所的“无人值守”创造了条件。 (2) 系统组网安全性。系统的光纤通信网络、矿用隔爆型光传输接口和保护主机均采用备份配置, 一套系统发生故障时不会影响另一套系统的可靠运行。 (3) 系统先进性。该设计实现零时限速断保护, 彻底解决煤矿井下短路故障越级跳闸问题, 实现多备份煤矿井下保护, 井下电度计量由地面装置集中实现, 将光纤通信和网络数据共享的数字化变电站技术引入井下保护的系统。

2. 监控分站系统设计

电力监控分站作为监控中心和综合保护装置的连接系统, 起到将综合保护装置的测量信息 (遥测、遥信的数据) 上传至监控中心, 同时将监控中心的指令 (遥控、遥调) 发送给相应的综合保护装置的作用。监控分站具有如下功能: (1) 每个监控分站至少能挂接32个综合保护装置, 通过光纤与它们通信; (2) 接收所挂接的综合保护装置的采集数据, 并对数据进行统计分析, 将结果上传到监控中心, 同时就地通过液晶屏显示; (3) 接收监控主机的控制指令 (遥控指令) , 同时将指令传送给相应的综合保护装置执行, 并把执行结果传回分站; (4) 能在线显示出现故障的电力设备的位置及原因, 并报警; (5) 系统具有多种通信接口, 能适应各种通信方式; (6) 采用全中文液晶显示, 能清楚地实时显示电网的电流、电压、零序电流、零序电压、绝缘电阻、故障原因等; (7) 具有超强的通信功能, 在出现通信故障时, 无须人工干预, 系统能在极短的时间内自动检测, 重新启动恢复通信。

二网络分析方法研究

由于煤矿井下级联变电所和T接线路多, 造成供电网络复杂, 因此采用的电网络分析方法不但要有准确性而且要满足故障隔离实时性的要求。网络等值法和最小路法都需对网络进行等值, 而大多数的等值过程通过计算机实现比较复杂, 尤其是对于较为复杂的供电网络而言, 等值过程更为繁杂。递归算法是一种直接或者间接地调用自身的算法。在计算机编程中, 它往往使算法的描述简洁且易于理解, 编程工作量也大大减少, 同时其运行快速的特点也满足了短路故障隔离的实时性要求。该方法的优点在于: (1) 无须进行网络等值, 原理简单清晰, 计算精度高, 易于在计算机上实现; (2) 当需要分析某负荷点附近的故障情况时, 无须分析所有元件运行情况, 可以有针对性地对网络进行分析, 大大减少计算量; (3) 在分析过程中无须形成网络的邻接矩阵或特殊的链表关系, 直接采用最基本的节点数据表和支路数据表对网络进行搜索, 与现场数据接口方便; (4) 网络分析采用递归算法, 可大大减少编程工作量, 提高程序执行效率, 达到系统实时性的要求。

递归算法实现过程如图2所示, 其中A为供电节点, B、C、D为负荷节点, D为所求负荷节点, 以D节点作为根节点, 搜索到支路1, 节点表加1, 然后以另一节点B递归搜索, 搜索到支路0, 节点表再加1, 再以另一节点C递归搜索, 无支路, 返回上级递归, 继续以B节点搜索, 搜索到支路2, 另一节点A为供电节点, 则搜索完成标示设为真, 递归返回。

算法的回路递归流程如图3所示。

三算例验证

设系统供电模式为单电源辐射式供电系统, 母线为二分段接线, 如图4所示。其中配电变压器高压等级为10k V, 低压等级为0.4k V, 每条母线带有4组负荷, 同时安装有图1所示的全局防越级跳闸系统作为通信和监控系统, 保证数据的实时传输。

在计算过程中假设负荷点L4、L6和L7处发生了短路故障, 采用本文提出的分析方法均能快速对故障点进行定位并断开负荷所属高压侧断路器, 没有因为短路而发生越级跳闸的情况, 保证了非故障点的正常工作, 说明了该网络分析方法的有效性。

在使用相同计算机系统情况下对上述案例进行计算分析, 采用本方法比网络等值法的计算速度大约快5%, 比最小路法快3%, 因为本算例网络比较简单, 所以差别并不是很大, 如果采用实际煤矿井下供电网络, 本方法的计算速度优势将会更加明显。

四结论

煤矿井下防越级跳闸对煤矿的安全生产有着至关重要的作用, 通过本文的研究可以得到如下结论: (1) 建立的采用光纤通信的防越级跳闸系统能够保障数据通信的实时性, 使得主站监控系统能够迅速判断隔离故障点; (2) 监控分站作为连接主站监控中心和综合保护装置的中间环节, 起到重要的桥梁作用; (3) 快速全局分析的递归算法为准确定位故障点、防止越级跳闸提供了技术支持。

参考文献

[1]吴君、邹有明、江均.井下高压电网选择性联锁自适应过流保护系统研究[J].工矿自动化, 2006 (1)

[2]李洪锋.现场总线CAN-bus在煤矿通讯中的应用[J].电子技术应用, 2007 (8)

[3]闫涛.煤矿供电系统继保装置优化改进的研究[J].煤矿现代化, 2009 (4)

[4]张宏连.井下高压线路越级跳闸的保护[J].安徽科技, 2007 (9)

[5]宁传文.煤矿井下供电短路保护新设想[J].煤炭技术, 2005 (9)

[6]乔记阳.基于CAN总线的煤矿井下防越级跳闸系统的研究[D].河南理工大学, 2010

防越级跳闸技术 篇7

关键词:煤矿供电,电力监控,越级跳闸,应用

0 引言

煤矿供电系统维护主要是故障紧急处理和重点设备定期巡检, 定值复核、整定。由于井下环境复杂, 控制开关多, 供电线路和设备处于防爆外壳中, 值班调度和电工都无法及时了解电路的运行状态和实时参数, 更无法监测绝缘介质蠕变、潮湿侵蚀以及因机械卡阻、润滑不良造成负载增加等异常因素对电路造成的影响和破坏, 无法预测供电线路的安全状况和故障隐患。机电部门对供电系统的管理只能是在故障和事故发生后进行应急处理、设备修理或设备更换。

1 煤矿供电系统存在的问题分析

1.1 供电系统没有监控

供电系统没有监控, 不知道供电系统的运行状态、参数, 不能对供电系统进行预测和及时的维护、维修, 造成故障突发, 甚至发生事故。不能预测供电线路和设备的参数异变、故障隐患和安全状况, 使小问题变成大故障。在供电线路或设备损坏发生后再进行应急处理和抢修, 不仅劳动强度大、投入费用高, 而且耗费时间长, 严重影响生产和安全。

1.2 越级跳闸较为突出

为了适应负荷增长的需要, 煤矿井下电缆容量选择往往偏大;再加上井下供电距离短, 同一变电所总开关和分开关间电缆一般只有几米;上级变电所与下级变电所之间的距离也只有数百米到几千米, 所以无法按照规程进行两段过流保护或三段过流保护来保证线路短路时不产生越级跳闸, 往往是线路末端短路时, 短路电流值就已经满足多级上级开关短路跳闸保护设定值, 产生越级跳闸, 有时则产生多级越级跳闸甚至地面变电站开关越级跳闸, 造成井下大面积停电, 甚至全矿井停电。

1.3 瞬时失压跳闸造成大面积停电

供电系统因雷电干扰, 线路局部短路、打火等原因造成母线瞬时失压;瞬时失压使连接在母线上的开关跳闸, 造成停电。因失压时间很短, 不会对电路和设备造成太大影响及损坏, 不需要动作跳闸。而井下大量开关因瞬时失压时跳闸, 恢复供电需逐台合闸, 需要较长时间才能完成, 影响生产, 甚至造成瓦斯聚集, 威胁矿井安全。

1.4 供电系统容量与用电量不匹配

煤矿开采是逐渐推进的, 生产过程中供电网络逐渐延伸, 电缆随采面延伸加长, 设备不断增多, 总装机容量慢慢加大。为了适应负荷增长的需要, 煤矿井下供电设备容量选择往往偏大。一些开关、磁力启动器下接负载电流几安、十几安, 而开关额定电流几百安, 造成对电流的测量不准确, 无法计量用电量;保护定值无法准确设定, 起不到应有的保护作用;变压器、电动机容量大, 负载小, 功率因数低, 电能损耗大, 效率低。

1.5 开关智能保护装置整定值没有标准

由于供电系统智能保护器的发展速度快于国家标准的制定, 国家没有智能保护器产品标准和基于智能保护器的供电系统保护参数整定标准, 对于智能保护器的整定还是按照国家基于继电器的供电系统保护整定标准, 各矿根据自己的理解进行, 供电系统保护整定参数值根据国家继电保护标准计算获得。

1.6 漏电选线不准确

煤矿井下供电系统为中性点不接地的小电流接地系统, 一般采用零序电流值和方向判断接地回路, 进行故障选线。由于线路复杂, 零序电流计算误差大, 保护器种类繁多, 不易准确确定零序电流定值等原因, 零序电流选线不准, 易发生误动作或不动作。

1.7 用电量计量偏差较大

根据国家规程, 用于用电量计量的电度表, 当使用电流为电度表额定电流10%以上、功率因数为0.5以上时能够准确计量电度量, 即为合格。由于考虑负载的逐步增加, 煤矿井下开关容量选择一般偏大, 使用电流往往达不到开关额定电流的10%, 造成开关保护器用电量计量功能不准确, 无法进行用电量考核。尤其是总开关, 下接多台分开关, 总开关容量一般按所有分开关同时运行选择, 其值较大;而大部分时间, 分开关不同时投入运行, 很多时间甚至只有单台分开关运行, 使用电流很小, 远达不到总开关额定电流的10%, 甚至启动不了总开关保护器电量计量功能, 这就使总开关用电量计量值偏差很大。

2 电力监控及防越级跳闸系统应用分析

2.1 提升煤矿供电系统的安全性

应用电力监控及防越级跳闸系统后, 把人工值守的故障发生后处理事故变为了故障发生前消除隐患和自动保护, 提升了煤矿电力系统的安全性。电力监控及防越级跳闸系统记录并显示煤矿供电系统每条线路电压、电流、零序电压、零序电流、实时数据、历史数据、运行曲线, 电力调度人员通过实时参数、曲线和历史参数、曲线进行对比, 了解煤矿供电系统的运行状态, 可以评估故障隐患;通过设定超限值使电力系统运行实时数据超过设定值时报警, 从而提醒值班调度人员处理故障隐患;通过设定安全保护动作值, 当煤矿供电系统运行实时参数达到安全保护动作值时自动跳闸保护, 避免发生事故。

2.2 提升煤矿供电系统的可靠性

应用电力监控及防越级跳闸系统后, 煤矿供电系统的实时运行值被显示和记录在监控主机上, 分析记录的实时运行参数值, 对保护进行整定, 消除了整定值偏差, 对煤矿供电系统的保护到位、可靠, 增强了供电系统的可靠性。系统防越级跳闸专用模块和瞬时失压保护专用模块确保了煤矿供电系统不发生短路越级跳闸和瞬时失压跳闸, 避免了越级跳闸和瞬时失压引起的大面积停电。

2.3 使煤矿电力系统的使用更合理

矿用电力监控及防越级跳闸系统显示、记录煤矿电力系统负荷情况、运行情况、线路故障状态, 便于值班调度人员更好地根据生产需要和线路负荷指示进行负荷分配、电力调度、生产指挥和紧急突发情况处理, 彻底改变了人工值守管理模式不能及时了解现场情况, 只能凭经验指挥、凭电话联络核实情况, 不能及时正确处理电路突发事件的被动局面。

2.4 便于电气设备运行与维护, 减少电气设备的损坏

应用电力监控及防越级跳闸系统显示、记录煤矿电力系统的实时数据、历史数据、历史曲线、工作记录、故障事件, 使值班人员将供电系统运行的实时数据、曲线与正常稳定运行的历史数据、曲线进行对比, 可以从供电系统运行的实时数据、曲线的异常变化及时发现供电系统、电气设备故障隐患及其产生的原因, 便于维护人员及时维修处理, 将故障消灭在萌芽状态, 不会造成电力设备的损坏, 既节约了维修成本, 也降低了维修工作量, 为生产赢得了更多的时间。

2.5 方便管理与考核

电力监控及防越级跳闸系统显示、记录井下每条线路的工作时间 (开关的开停时间) 、负荷大小、用电量, 并生成报表, 方便了矿上考核、管理。

2.6 为节能降耗提供数据依据

电力监控及防越级跳闸系统具有显示、记录电路的电压、电流、有功负荷、无功负荷、功率因数等参数的功能, 为井下电力负荷分配、线路扩改、无功功率补偿、节能降耗提供了数据依据。

2.7 减员增效

电力监控及防越级跳闸系统遥控操作进行电路停、送电, 集中遥调整定电气设备定值数, 使操作、整定更及时、更准确, 避免了误操作和整定错误。井下只需要安排一定巡视人员, 定期对电气设备进行巡视检查即可。

3 结语

应用电力监控及防越级跳闸系统, 提高了煤矿供电系统的安全性、可靠性、合理性, 便利了电气设备维护与管理, 降低了电气设备故障率, 节省了电气设备维护费用, 为节能降耗、减员增效提供了有效数据, 因而该系统是煤矿供电系统实现自动化的必要设备。

参考文献

[1]李强, 刘进, 尹承山.KJ516煤矿电力监控管理系统在矿井变电所中的应用[J].山东煤炭科技, 2013 (1) :250-251.

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