劉繼書
摘要:工礦企業(yè)的電氣保護一般要求滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性這四個方面。隨著科技進步的程度,在繼電保護設(shè)計中優(yōu)先考慮,可達到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:煤礦 電氣保護 選擇性
1 煤礦電氣保護
煤礦電氣保護的選擇性是指當(dāng)出現(xiàn)某種故障和異常狀態(tài)時,礦井各種電氣保護裝置之間自動地協(xié)作配合,及時區(qū)別故障狀態(tài)及范圍。由離故障點最近的斷路裝置動作,將故障點從電網(wǎng)中切除,使故障對電網(wǎng)影響最小,減少設(shè)備故障,縮小停電范圍。
配電線路采用的上下級保護電器,其動作具有選擇性,各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合,但對于非重要負(fù)荷的保護電器,可采用無選擇性切斷。在礦井供電中一直延用原煤炭工業(yè)部1978年制訂的關(guān)于保護接地、檢漏保護、短路保護細則,由于礦井裝備更新改善,致使電氣保護設(shè)制中針對性不強,不可避免地造成了一些失誤和事故。
礦井生產(chǎn)自然條件惡劣,供電用電中防爆防觸電,以致電火花的限制非常嚴(yán)格。作為煤礦供電的第一類用戶,不應(yīng)當(dāng)屬于非重要負(fù)荷,電氣保護理應(yīng)具有完全的選擇性。
在煤礦井下潮濕環(huán)境中,人體產(chǎn)生觸電時,被認(rèn)為是第二種接觸狀態(tài),人體皮膚受潮,這種條件下,皮膚接觸電阻可認(rèn)為接近于零。同時,電氣設(shè)備金屬外殼和能導(dǎo)電的構(gòu)造物表面結(jié)露,人體一部分與后者接觸的狀態(tài),皮膚電阻認(rèn)為接近于零,人體電阻僅剩500Ω,而漏電保護設(shè)計中均采用人體電阻為1000Ω。從井下對安全的特殊性要求出發(fā),將平均延遲時間上限定為30ms,而多數(shù)井下檢漏保護延用地面,100ms標(biāo)準(zhǔn)。
在國外變壓器中性點不接地系統(tǒng)中,有單點接地多點接地等漏電保護系統(tǒng),動作雖然靈敏快速,但有些受功率因數(shù)、動作電流限制,動作無選擇性誤動多,停電范圍大。
選擇性作為主要特性的國產(chǎn)漏電保護礦井漏電保護既要防止人身觸電事故、限制接地電流,又要滿足MT189—88規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),并且又有準(zhǔn)確無誤的切斷漏電故障點,就要把選擇性作為矛盾的主要方面進行設(shè)計。作為國家“七五”科技攻關(guān)課題,我國出現(xiàn)了幾種選擇性漏電保護裝置:比如BKD型和BJJ2—660(380)X型等。由于解決了漏電保護選擇性問題這個矛盾的主要方面,所以,靈敏性、快速性、可靠性就迎刃而解,成了矛盾的次要方面。
只需用電子線路或者是單片機來代替主通道上的繼電器,動作速度提高到10ms成了可能。滿足了MT189—88標(biāo)準(zhǔn)要求。同時可兼顧IEC—TC所提議的時間、電流關(guān)系界區(qū)圖第二接觸狀態(tài)理論。經(jīng)過技術(shù)上的融合,為中國漏電保護產(chǎn)品打入國際市場開辟新路。
2 過流保護的選擇性
過流保護配合的種類有:熔斷器、熔斷器的級間配合。斷路器、斷路器的有間配合,斷路器與熔斷器、熔斷器與斷路器的配合。這種配合中,除有定時限的保護外,還有反時限保護。同時要兼顧變壓器線路和電動機等工作狀態(tài),要實現(xiàn)保護的靈敏、快速、可靠應(yīng)優(yōu)先依賴于電氣保護裝置對故障的準(zhǔn)確鑒別與動作方式的選擇,熟悉和掌握不同系列熔斷器的技術(shù)參數(shù)和保護特性曲線設(shè)置熔斷保護,同一變壓器輸出逐級實現(xiàn)完全選擇性配合。接觸器與信號取樣回路配合實現(xiàn)過電流配合保護、通過對電氣線路參數(shù)的設(shè)定實現(xiàn)、階段式過電流保護配合,限制能量確保電氣系統(tǒng)熱穩(wěn)性。
過流保護的選擇性主要包括,時間選擇性、電流選擇性和能量選擇性。除過流特性的配合外,要借鑒選擇性漏電保護的經(jīng)驗,充分研究電氣設(shè)備及線路異常狀態(tài),電流、電壓、功率因數(shù),阻抗、時間、能量、過電壓等不同的物理參數(shù),運用高壓供電的其他保護(如距離保護)、新型保護(如相敏保護)等原理,研究新型過流保護方式,增加繼電保護的信息數(shù)量和質(zhì)量。通過新型的計算機式保護計算與邏輯判斷,采用防誤動、防連動、加速動作、預(yù)檢測等技術(shù),研究新型過流保護。改善電氣保護選擇性應(yīng)用上的一些不足,前景比較寬廣。
3 結(jié)束語
煤礦電氣保護由于其環(huán)境復(fù)雜性,高壓深入負(fù)荷中心、限制電火花、防觸電等因素,供電安全采了的安全措施很多。但電氣保護不正確動作率很高,高新技術(shù)應(yīng)用和觀念上的更新尤為重要,只有電氣故障產(chǎn)生時,按經(jīng)濟損失、被保護對象的地位,設(shè)置選擇性保護準(zhǔn)確動作,才能防患于未然,電氣保護逐步智能化。