孫 猛

[摘要]繼電保護裝置在礦山開采過程中,能有效的避免事故的發(fā)生,但在使用過程中,也容易出現(xiàn)一些問題,就當前比較常見的問題進行系統(tǒng)分析,并提出相應(yīng)的解決措施。

[關(guān)鍵詞]繼電保護礦山故障措施

中圖分類號:TM1文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120014-01

繼電保護裝置在礦山開采供電系統(tǒng)中起到將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它無故障元件迅速恢復(fù)正常運行,避免事故發(fā)生或?qū)⑹鹿蕮p失降到最低限度的重要作用。然而在現(xiàn)實礦產(chǎn)開采正常生產(chǎn)過程中,因繼電保護裝置不能正常動作而導致的事故卻時有發(fā)生,是因為礦山所使用的繼電保護裝置自身存在各種問題而造成的。

一、繼電保護級數(shù)較多

以某露天采礦企業(yè)為例,輸入電壓為10000v,輸出電壓為380v和220v,供電系統(tǒng)有:上級變電所→進線→饋出線→變電所進線→饋出線→采區(qū)變電所饋出線→采區(qū)變電所進線→采區(qū)變電所分柜等多級保護。一般上級變電所給予礦迸線保護的時限是定死的,礦上級變電所過電流時限為1s。按照時限整定遵守時限的階梯原則,下級保護的時限應(yīng)比上級保護的時限少0.5s或0.7s,由此可見,如此多的保護極數(shù)每級間保護0.5s或0.7s的時限就不能做到,難以保護在供電線路出現(xiàn)故障時不越級跳閘。

解決辦法:

1.時間繼電器采用精度較高JGL集成電路過電流繼電器或SSJ型可以相對縮小相鄰兩級的時間差,其級差0.1s,整定誤差為0.1%(包括過流整定、速斷整定)。

2.在上級電力部門不同意增加電源進線時限的情況下,如果開關(guān)保護跳閘不會嚴重擴大停電范圍,計算中可以適當合并時限,減少極數(shù)。這一辦法,經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用證明是可靠的。

二、速斷保護存在的問題與解決辦法

目前,大部分采礦企業(yè)繼電保護除了進線采用守時限保護外,其余配出線皆采用反時限保護。目前仍以GL型感應(yīng)式過流繼電器用的多,它兼有電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器和信號繼電器的作用,能同時擔負過電流和速斷2種保護,從而能大大簡化繼電保護裝置。但是反時限保護的反時限與定時限之間的配合很難。

采取的對策:

1.重點部位的保護采用定時限保護。盡管定時限保護對靠近電源端短路電流保護有一定的缺陷,相對來說在保護配合方面,還是具有相當大的優(yōu)勢。

2.過流保護,前級和終端的相互配合。單臺變壓器供電過電流整定一般是變壓器的定額電流乘以1.1-1.3倍的可靠系數(shù),再確定時限。采區(qū)變電所的進線按采區(qū)變電所供電變壓器的臺數(shù)總額定電流乘以1.1倍的可靠系數(shù),時限確定仍參照變壓器整定時間。中央變電所增加一個時限,上水平變電所增加一個時限,地面變電所增加一個時限,劃為四級,這樣的確定就供電網(wǎng)絡(luò)整體來說仍具有選擇性。

3.速斷保護。遵守速斷保護的原則,計算速定值,現(xiàn)場根本無法做到,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運行的實際情況確定。高壓電動機按起動電流乘以1.2-1.3倍可靠系數(shù)確定,如超過其數(shù)值就可確定故障電流。時限整定0s,單臺變壓器按所供電最大l臺電動機的起動電流加上其余電動機及照明等負荷的額定電流進行整定,如整定值計算小于變壓器額定電流2倍,按2倍的電流整定(按躲過變壓器送電時的激磁涌流)。超過2倍的電流整定值,按計算數(shù)據(jù)乘以可靠系數(shù)確定,采區(qū)變電所內(nèi)進線柜則遵照最大整定值數(shù)據(jù)加上其余變壓器的額定負荷,按等級劃分,確定延時時間,仍有選擇性,但短路情況下速斷保護無選擇性。對于一般故障還是具有相當大的優(yōu)勢。

三、繼電保護裝置容量不能滿足生產(chǎn)的需要

隨著供電距離的加大和用電負荷的增長,原有繼電保護裝置不能滿足現(xiàn)有負荷用電需求,即使將繼電器整定值調(diào)整到最大值,在啟動大功率負荷時依然會引起繼電保護裝置的動作。一些小型礦山為節(jié)省投資,有時選用其它礦山退役的開關(guān)柜。由于該開關(guān)柜原有繼電保護裝置容量與目前負荷不符,經(jīng)常出現(xiàn)繼電保護裝置誤動作的情況。一些新建礦山,常選擇繼電保護裝置容量偏大的開關(guān)柜,但開關(guān)柜目前所帶負荷較小。如礦方選擇許繼電氣公司產(chǎn)DL-31型容量為10A的定時限繼電器,開關(guān)柜互感比為75/5的設(shè)備來控制電壓的變壓器。由于DL-31型繼電器最小刻度為5A,考慮到開關(guān)柜互感比,其最小保護電流為75A。而變壓器額定電流為30.3A,正常的變壓器過負荷電流應(yīng)整定為額定電流的1.2-1.4倍,即36.4A-42.4A。由此可以看出,本套繼電保護裝置無法對該變壓器進行過負荷保護。對類似問題,礦方應(yīng)詳細計算用電負荷,準確預(yù)測礦山發(fā)展趨勢,選擇容量較為合適的繼電保護裝置。

四、繼電器自身存在的故障

1.對于新裝繼電器,有時廠家為防止繼電器的觸點在運輸過程中來回碰撞,損壞繼電器,便使用捆扎帶將觸點固定或使用紙片將銜鐵塞住。使用者往往忽略這一點,使繼電器的常開或常閉觸點不能在出現(xiàn)故障時動作,從而導致整套繼電保護裝置失去應(yīng)有的作用。因此使用者在繼電保護裝置投入運行前,務(wù)必檢查繼電器的各觸點是否能可靠閉合或斷開。

2.觸點接觸不良。繼電器因使用時間較長,且動作觸點開斷電流較大,往往造成觸點的燒蝕或熔化,致使觸點的接觸電阻較大,動作時不能夠很好地閉合或斷開,使得繼電器的靈敏度大大下降。因此,使用者應(yīng)定期檢查各觸點的接觸狀況,及時進行維護,避免因觸點接觸不良而導致事故的發(fā)生。

五、繼電器整定值不合適

繼電保護裝置的調(diào)整主要是依據(jù)負荷的大小來確定。一些使用者未能精確計算負荷的大小以確定繼電器的動作值。

1.使用者為避免同類繼電保護裝置特性相同,動作靈敏度相似的情況,常采用定時限繼電保護裝置與反時限繼電保護裝置相互結(jié)合使用方式來改變這一情況,即變電所進線柜采用定時限繼電保護裝置控制,而如大功率水泵,割煤機等大型用電設(shè)備則采用反時限繼電保護裝置控制。但因定時限與反時限原理不同,對于該類情況,使用者應(yīng)重新計算繼電器的整定值和動作時限,避免該類情況的出現(xiàn)。

2.對于GL型反時限繼電器,其速斷值的設(shè)定是利用速斷旋鈕調(diào)節(jié)銜鐵的吸合開距來設(shè)定電流值的大小。有時使用者為避免在啟動大功率用電設(shè)備時因啟動電流過大而使開關(guān)柜跳閘的情況,將速斷旋鈕旋至最大,使得速斷值達到無窮大的狀態(tài),從而使得該繼電保護裝置在負荷側(cè)發(fā)生短路時也不能動作跳閘,失去了應(yīng)有的保護作用。

六、結(jié)束語

正由于繼電保護裝置在使用過程中容易出現(xiàn)故障,因此,必須對繼電保護裝置進行定期的維護、整定與測試,發(fā)現(xiàn)隱患及時處理,以使繼電保護裝置在礦山開采的安全生產(chǎn)過程中發(fā)揮更加積極的作用。

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作者簡介:

孫猛(1969-),男,漢族,重慶人,大專學歷,助工(電氣、工程類),從事電氣自動化控制及電氣設(shè)備、高低壓線路的維修管理工作。