煤矿高压供电越级跳闸问题分析和防范对策

煤矿高压供电越级跳闸问题分析和防范对策

王文博

平凉新安煤业有限责任公司 甘肃省平凉市  744201

摘要：在煤矿采掘施工中，一旦发生高压供电越级跳闸事故，不仅会影响到采掘工作的顺利推进，严重还会引发安全事故，进而带来巨大损失。为尽可能避免煤矿高压供电越级跳闸问题，文章对当前煤矿高压供电越级跳闸问题展开分析，并提出几点防范对策，以供参考。

关键词：煤矿；高压供电；越级跳闸；防范

引言

在矿井挖掘工程推进以及采掘工作面进一步扩大的同时，煤矿井下供电系统也会越来越远，供电系统所承载的负荷也会进一步增加，由于供电系统结构本身就具备很强的复杂性，也使得供电系统故障控制工作难度比较大，在出现供电故障后就会立即停电停产，甚至会对煤矿采掘工作人员的生命安全带来威胁[1]。所以，为确保煤矿供电安全，会在供电系统中设置各种保护装置，但是这些保护装置受到多方面因素影响，很容易因为动作失误而引发越级跳闸问题，随着越级跳闸事故范围进一步扩大，其所带来的影响也会进一步扩大，对煤矿高压供电越级跳闸问题分析和防范对策的研究就显得非常重要。

一、煤矿高压供电越级跳闸问题分析

1.高压供电系统出现严重短路

在煤矿高压供电系统出现严重短路问题时，就会增加越级跳闸问题发生概率[2]。由于短线路的阻抗值小，也使得线路与被测系统之间会产生比较大的阻抗比。所以，一旦发生了短路问题，而出现短路故障位置的电流也会出现变化，即：依照平缓变化曲线发生电流变化。一般情况下，线路开端和末端之间的电流差值也比较小，而开关会依据电流实际情况来整合，但是无法以最小的运行方式为其提供保护。在故障检测过程中，借助最小短路电流来展开全面检测，最终测试出因为保护灵敏度无法满足要求而引发的，如果采取相同的灵敏度系数法来开展检查，也会导致短路保护范围出现变化。而这些线路一旦发生了变化故障，就很容易引发越级跳闸问题。

2.开关设备设置不合理、维护不当

正常情况下，需要从两方面开展高压防爆开关有关工作，其一是需要对继电保护装置进行随时关注。最常见的单片机处理，无论是信号输出还是采样操作，都在继电保护装置中完成；其二是高压防爆开关还需要借助三个设备才能直接工作，分别是：跳闸机构、跳闸电磁铁以及真空断路器。由于煤矿开采所处的工作环境比较复杂，环境中水分含量比较大，这些水分所转化的水蒸气会影响到高压防爆开关的正常工作，如果没有进行妥善维护导致设备出现生锈的问题，铁锈就会阻碍开关正常工作，此时出现了严重的短路问题，高压防爆开关启动就会出现延迟，进而引发越级跳闸问题。

3.漏电保护选择不准确

就对电网系统参数造成影响的因素进行分析，通常会因为变电线路的实际数量以及电网系统的具体容量情况的影响。不仅如此，电网系统内部平衡度也会对电网系统参数造成影响。这些影响因素的存在都会影响漏电保护选择的准确性。由于接地方式本身就具有复杂性，这些接地方式中就包括了瞬时与稳定这两种接地方式，而互感器在捕捉信号时，如果没有对信号进行准确识别，就会导致不准确因素累积，如：信号源失真，从而引发越级跳闸。

4.速断保护方案缺乏合理性

速断保护方案是否合理也会引发越级跳闸问题。通常情况下，速断保护方案的选择应当依照有关要求，确保上级保护所用到的时间要大于下级保护时间，尤其是在煤矿施工现场，速断保护方案实际时间差为0秒，这与速断保护方案的实际规定有着很大差异。为了确保速断保护方案更加合理，就要将上下级两个速断保护方案的方案间隔缩小，而实现这一要求还需要借助电线超强导电功能来实现，这一才可以避免安全事故的出现。

二、煤矿高压供电越级跳闸问题防范对策

1.借助电流纵连差动保护防范越级跳闸

为有效防范煤矿高压供电越级跳闸问题，在电流纵联差动保护中，需要对现有的旧线路进行升级，依照阶段式电流保护原理来开展高压供电越级跳闸防范工作。在此过程中，可以参考基尔霍夫电流定律，在线路两端保护装置的设置中，借助电缆和光线来实现连接，如此能够尽可能避免线路两端出现问题，并对电流大小以及相位展开合理控制。这样一来不仅可以对输出电线路故障问题进行准确分析，还可以对故障形成的具体差异展开有效区分，并为线路切除工作提供参考依据。在电流纵联差动保护以及高压供电越级跳闸问题防范工作当中，需要及时更新纵差保护装置，可以选择电缆和光缆保护器来进行连接。

2.做好延迟保护设置

依据高压防爆开关来分析，通过对后备操作电源的有关工作进行强化，这样才能够保障供电的持续性。在对机械性施压脱扣器的装置进行设置时，需要按时对有关内容进行清除，这样可以减少设备压力。在开展延时保护操作时，需要借助微机综合保护装置对重要位置进行保护，如此可以尽可能减少保护装置所耗费的时间，保障有关设备可以达到相应的运转标准。如此一来不仅可以很好解决施压保护装置的分离问题，还可以借助专用操作后备电源实现进一步突破。

3.借助智能保护装置防范越级跳闸问题

依据继电保护有关规定，电流系统要继电保护装置具备良好的选择性和速动行，而且可以在一定的环境条件下具备良好的灵敏度。在煤矿高压供电系统出现运行问题后，通过缩小系统运行问题的影响范围，并结合实际情况对系统运行故障进行排查，且故障排查工作应当迅速，对存在的故障及时采取有效措施处理，保障其他系统能够正常运转。依照煤矿生产的安全标准，煤矿井下电网的维护保护装置都要符合相应的参数指标，电压、功率以及内部电流等等都需要满足相应要求。此外，依照规定来设定相应的保护规则，可以更好推动煤矿区域实现自动化管理。

3.搭建高层次数字化集成防越级跳闸保护

在煤矿高压供电防越级跳闸工作当中，可以选择数字化集成保护措施来实现内部线路保护目的。可以选择数字化变电站结构来对线路数字集中化进行保护，引入GPS技术来达到信息同步的效果。就过程层的防爆开关实际情况来看，合并器的功能发挥需要做到及时性，并且在隔层之间需要做好系统采用工作，并将采集到的数据信息发送到目标位置。在安装集成保护测控装置时，通常会选择间隔层，如此才可以更好接受有关信息数据，完成对更高层次的系统测控进行保护，保障装置逻辑运算工作的顺利推进，技术将保护器的信号借助网络口发送出去。此外，将出口继电器与保护器进行融合，其可以更好保障各项控制操作的推进，防止煤矿高压供电出现严重的跳闸问题。

结语

对于煤矿安全生产而言，高压供电系统的安全运行非常重要。本文对煤矿高压供电系统越级跳闸故障进行分析，并提出了几点防范策略，希望可以为相关人士提供参考。在今后的煤矿高压供电越级跳闸工作中，还需要结合具体因素开展分析和研究，不断探索出更有效的防越级跳闸措施，保障高压供电系统安全运行与煤矿安全生产。

参考文献：

[1]张豪.煤矿井下供电防越级跳闸关键技术研究与应用[J].内蒙古煤炭经济,2021(04):113-114.

[2]王文建.煤矿井下高压供电防越级跳闸方案的研究与应用[J].机电工程技术,2019,48(01):115-118.

[3]张秋建.煤矿高压电网越级跳闸防治技术分析[J].能源与节能,2018(11):117-118.