張馳

摘要：煤礦供電系統(tǒng)的電氣保護(hù)的系統(tǒng)的選擇性是指當(dāng)?shù)V井出現(xiàn)故障時，煤礦的電氣系統(tǒng)發(fā)揮其具有的供電選擇性能，自動隔離故障發(fā)生地，其他無故障地區(qū)繼續(xù)運轉(zhuǎn)，將由于故障的出現(xiàn)給整個礦井的帶來的影響降到最低。電氣保護(hù)主要包括過流保護(hù)、漏電保護(hù)與接地保護(hù)三種類型。本文從煤礦電氣設(shè)備出發(fā)，簡述了煤礦供電設(shè)備的保護(hù)裝置選擇性問題對煤礦電氣設(shè)備的管理和運用具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)保護(hù)擇性漏電系統(tǒng)的選擇性

中圖分類號：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0125-01

1煤礦供電系統(tǒng)電氣保護(hù)的選擇性

1.1 煤礦供電系統(tǒng)電氣保護(hù)意義

煤礦電氣設(shè)備一般是以工作電壓的高低進(jìn)行分類的，就工作電壓的高低可分為高壓電器設(shè)備與低壓電器設(shè)備兩種。在煤礦生產(chǎn)中所使用的電氣設(shè)備的額定電壓與額定電流都較高，所以大多是屬于一類負(fù)荷和二類荷設(shè)備，這些設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)對于井下正常作業(yè)產(chǎn)生重要的作用，那么，對這些電氣設(shè)備的保護(hù)也就是在煤礦工作的重要組成部分。

1.2 煤礦電氣設(shè)備保護(hù)技術(shù)的分類

鑒于煤礦電氣設(shè)備保護(hù)的重要性以及設(shè)備保護(hù)的技術(shù)發(fā)展情況，目前，在煤礦電氣保護(hù)技術(shù)主要分為應(yīng)對電流超過設(shè)定電流，設(shè)備就會自動斷電的過流保護(hù)；檢測用電回路是否有短路、接地、或?qū)Φ亟^緣不良等故障的漏電保護(hù)；還有在線路或設(shè)備發(fā)生漏電時，當(dāng)人體觸電時能保證人體電壓降到安全電壓以下的接地保護(hù)三種類型。

1.3 煤礦供電系統(tǒng)電氣保護(hù)實現(xiàn)選擇性能的主要裝置

煤礦供電系統(tǒng)電氣保護(hù)的主要裝置有熔斷器、繼電器與接觸器。伴隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用于井下的電氣設(shè)備功率不斷增大，其額定電流也越來越大，隨之短路電流也不斷增大，因此，熔斷器的性能已不能滿足電氣保護(hù)對選擇性與快速性的要求，所以，目前在煤礦電氣保護(hù)系統(tǒng)中使用很少。目前應(yīng)用最為廣泛的是繼電器與接觸器組成的繼電保護(hù)裝置，這種裝置能在第一時間反應(yīng)系統(tǒng)故障與異常狀態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化設(shè)備，這種裝置性能夠滿足電氣保護(hù)對選擇性和快速性的要求。

繼電保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)主要包括四個部分。

（1）現(xiàn)場信號輸入部分。

現(xiàn)場信號輸入部分主要負(fù)責(zé)將煤礦施工現(xiàn)場信號輸入到繼電保護(hù)裝置中，還負(fù)責(zé)信號輸入前對信號進(jìn)行去除干擾信號以及低信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝盘柕燃夹g(shù)處理，以便繼電器能夠有效的檢查現(xiàn)場的各個物理量。

（2）測量部分。

測量部分主要負(fù)責(zé)將經(jīng)過處理的現(xiàn)場輸入信號與被保護(hù)對象相關(guān)物理量的設(shè)置值進(jìn)行比較，根據(jù)結(jié)果從而判斷保護(hù)裝置是否啟動。

（3）邏輯部分。

邏輯部分是根據(jù)一定的邏輯關(guān)系來判定故障的類型及故障發(fā)生的范圍，決定做出什么樣的保護(hù)動作，是斷路器跳閘、發(fā)出信號還是選擇不動作，還要決定是否延時等，并最終將相對應(yīng)的指令傳送給執(zhí)行輸出部分。

（4）執(zhí)行輸出部分。

執(zhí)行輸出部分是保護(hù)裝置的動作執(zhí)行部分。如斷路器跳閘、發(fā)出信號等。

1.4 煤礦供電系統(tǒng)電氣保護(hù)技術(shù)發(fā)展

近些年，電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展與廣泛應(yīng)用為煤礦電氣設(shè)備保護(hù)技術(shù)提供了更為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，借助于先進(jìn)的計算機控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，煤礦電氣保護(hù)技術(shù)就保護(hù)的選擇性技術(shù)水平得到了進(jìn)一步提高，當(dāng)?shù)V井發(fā)生異常情況時，保護(hù)技術(shù)對故障點的判斷更為準(zhǔn)確，對斷電范圍做出精準(zhǔn)的估計，借助于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，保護(hù)系統(tǒng)能迅速的做出斷電動作，工作人員也能夠在第一時間內(nèi)掌握礦井故障情況。

2過流保護(hù)

在常用的過流保護(hù)裝置中斷路器與熔斷器的配合是應(yīng)用最為廣泛的。這種配合裝置要兼顧變壓器線路和電動機等礦井設(shè)備的工作狀態(tài)，首先要得到電氣保護(hù)裝置對故障的類型的判斷，再根據(jù)故障類型對動作方式的進(jìn)行選擇。過流保護(hù)系統(tǒng)要熟悉和掌握不同系列熔斷器的技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)其技術(shù)參數(shù)設(shè)置熔斷保護(hù)，同一變壓器輸出逐級實現(xiàn)完全性配合。接觸器是與信號取樣回路配合來實現(xiàn)過電流配合的保護(hù)，這種方式主要是通過對電氣線路參數(shù)的設(shè)定實現(xiàn)過流保護(hù)，以此通過限制能量確保電氣系統(tǒng)在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。

過流保護(hù)的選擇性可以依據(jù)電氣設(shè)備的工作時間設(shè)置的選擇性，可以根據(jù)電氣設(shè)備的工作電流設(shè)置的電流選擇，還有根據(jù)電氣設(shè)備工作功率設(shè)置的能量選擇性。這三種選擇性的設(shè)置除了與過流特性的配合外，還要與選擇性漏電保護(hù)技術(shù)相結(jié)合，充分研究電氣設(shè)備及線路的故障情況及異常狀態(tài)下，監(jiān)控設(shè)備的電流、電壓、功率、過電壓等不同的物理參數(shù)的變化，綜合運用先進(jìn)的及新型的過流保護(hù)原理實現(xiàn)對電氣設(shè)備及供電線路的保護(hù)。

3漏電保護(hù)

礦井內(nèi)出現(xiàn)漏電情況不但對電氣設(shè)備造成損壞，發(fā)生人員觸電事故，還可能會引起瓦斯爆炸和其他更大的礦井災(zāi)害，所以，漏電保護(hù)措施一定要得力。漏電保護(hù)措施主要限制接地電流，將接地電流降到人體安全電流以下，并準(zhǔn)確無誤的切斷漏電故障點，保證非事故區(qū)的正常作業(yè)，要有效的實現(xiàn)漏電保護(hù)就要把電氣保護(hù)系統(tǒng)的選擇性作為矛盾的主要方面進(jìn)行設(shè)計。目前，我國已經(jīng)成功研制幾種選擇性漏電保護(hù)裝置，最典型的有BKD型和DJJ2—660（380）X型這兩種。

4接地保護(hù)

接地保護(hù)是電氣保護(hù)的重要組成部分。由于煤礦內(nèi)有大量的高電壓、高電流電氣設(shè)備在工作，在正常情況下，電氣設(shè)備附件是不帶電，但如果電氣設(shè)備的絕緣損壞，它的外殼等附件就有可能帶電。當(dāng)人觸及此電氣設(shè)備時就會發(fā)生觸電事故，要想保障工作人員的安全，加強對電氣設(shè)備的檢查是必要的，更重要的是通過接地保護(hù)限制通過人身的電流使其在極限電流之內(nèi)（我國規(guī)定觸電的安全極限交流電流值為30mA），避免對人身安全造成傷害。

煤礦供電系統(tǒng)的電氣保護(hù)是煤礦系統(tǒng)的一個難題，由于大多數(shù)電氣設(shè)備所處環(huán)境復(fù)雜，高壓深入負(fù)荷中心，由于礦井的自然環(huán)境，所以又要考慮限制電火花、防觸電等因素，為了保證煤礦的生產(chǎn)安全，采取的電氣設(shè)備的保護(hù)措施有很多。但現(xiàn)在很多保護(hù)技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的煤礦生產(chǎn)實際情況，其可靠性也得不到保證，所以應(yīng)該重視將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于電氣保護(hù)系統(tǒng)中來，更要在思想上高度重視電氣保護(hù)的對安全生產(chǎn)的重要性。當(dāng)煤礦生產(chǎn)出現(xiàn)異常狀況時，電氣保護(hù)系統(tǒng)如何選擇保護(hù)對象，將經(jīng)濟(jì)損失降到最低，但對正常工作區(qū)域的影響降到最少是當(dāng)前電氣保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計一直在探討的，電氣保護(hù)系統(tǒng)要設(shè)置選擇性保護(hù)準(zhǔn)確動作，才能防患于未然，才能保證煤礦生產(chǎn)工作的正常運行。

參考文獻(xiàn)

[1] 李連昌.淺談煤礦電氣保護(hù)的選擇性[J].煤，2008（3）.

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